Luận văn chung cư mỹ phước

- Nguồn điện được cung cấp từ nguồn điện chính của thành phố - Hệ thống dây điện bao quanh công trình dưới dạng lắp dựng trụ - Các dụng cụ báo quá tải, cầu dao tự động, hệ thống điều hoà

VỊ TRÍ XÂY DỰNG VÀ HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH

Vị trí xây dựng

- Chung cư Mỹ Phước - TP.Hồ Chí Minh được xây dựng trên khu đất nằm ở Phường 2 – quận Bình Thạnh - thành phố Hồ Chí Minh.

Hiện trạng công trình

Dự án này được triển khai cho khối A: CHUNG CƯ - MỸ PHƯỚC, nhằm đáp ứng nhu cầu về chỗ ở và mua sắm cho cư dân, đồng thời sử dụng khu đất để phục vụ mục đích ở cho dân cư chuyển đến, góp phần quy hoạch khu vực nội ô Thành Phố.

- Khu đất có đủ diện tích để quy hoạch hạ tầng cơ sở như giao thông nội bộ, điện, nước, cây xanh, các dịch vụ khác

ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH

Công trình được xây dựng trong khu quy hoạch dân cư với nhiều chung cư, do đó, việc thiết kế và quy hoạch kiến trúc của công trình cần được chú trọng.

- Công trình xây dựng gồm một tầng hầm và 9 tầng lầu

- Toàn bộ công trình đƣợc bố trí các cầu thang hợp lý nhằm phục vụ giao thông theo chiều đứng, việc đi lại của các căn hộ

Những thông số về công trình :

+ Tổng chiều cao công trình là 36,5m ( tính từ mặt đất )

+ Tổng chiều dài công trình là 40m, tổng chiều rộng là 20m

+ Tầng hầm và tầng trệt đƣợc dùng làm bãi để xe, trạm bơm, trạm điện, phòng bảo vệ, nhà kho

Luận Văn Tốt Nghiêp Kỹ Sƣ, Khóa 2016-2018 GVHD: Th.s TRẦN TẤN QUỐC

SVTH : NGUYỄN VĂN THÁI Trang 12

+ Các tầng lầu cao 3,5m, bao gồm các căn hộ và nhà giữ trẻ

+ Kết cấu mái sử dụng BTCT, xung quanh có sênô bê tông cốt thép để thu nước

+ Trần đóng tấm nhựa hoa văn

CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CHO CÔNG TRÌNH

Hệ thống điện

- Nguồn điện đƣợc cung cấp từ nguồn điện chính của thành phố

- Hệ thống dây điện bao quanh công trình dưới dạng lắp dựng trụ

- Các dụng cụ báo quá tải, cầu dao tự động, hệ thống điều hoà điện đều đƣợc trang bị đầy đủ

- Hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn,có hệ thống phát điện riêng phục vụ cho công trình khi cần thiết.

Hệ thống cấp thoát nước

- Nước trên mái và dưới đất được dẫn trực tiếp, tập trung tại các hố chính dẫn ra ngoài hệ thống thoát nước của công trình

- Hệ thống thoát nước mưa từ mái được dẫn bằng ống nhựa PVC đưa thẳng xuống hố ga dẫn ra ngoài hệ thống thoát nước của công trình

- Hệ thống thoát nước sinh hoạt hoàn toàn độc lập với hệ thống thoát nước mưa trên mái

Các thiết bị vệ sinh được kết nối thành một hệ thống, sau đó được dẫn đến hệ thống thoát nước thải chính của thành phố thông qua một hệ thống lọc hiệu quả.

Hồ nước mái có thể tích 51,2 m³ (1.6x4x8) đảm bảo cung cấp đủ nước cho toàn bộ công trình Nguồn nước được cung cấp từ nhà máy nước của thành phố và được bơm lên hồ nước mái qua hệ thống bơm.

Hệ thống thông gió

Công trình được thiết kế với cửa sổ ở tất cả các tầng, mang lại sự thông thoáng tự nhiên Đặc biệt, khoảng trống thông tầng giúp tăng cường không khí cho tòa nhà, nhất là ở tầng 2, nơi có mật độ người tập trung cao Tầng hầm cũng được trang bị các khe thông gió và chiếu sáng để cải thiện điều kiện không gian.

Hệ thống chiếu sáng

- Các phòng làm việc trên các tầng đều đƣợc chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài thông với tự nhiên

- Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng đƣợc bố trí sao cho có thể phủ đƣợc những chỗ cần chiếu sáng

Toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên qua các cửa sổ kính phản quang và bằng điện Đặc biệt, các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và tầng hầm đều được trang bị thêm đèn chiếu sáng.

Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Mỗi tầng của công trình được trang bị đầy đủ thiết bị chữa cháy như vòi chữa cháy dài 20m và bình xịt CO2 Tất cả các phòng đều có hệ thống báo cháy tự động Tại các khu vực công cộng và mỗi tầng, mạng lưới báo cháy được lắp đặt đồng hồ và đèn báo để phát hiện sự cố Khi nhận tín hiệu báo cháy, phòng quản lý sẽ có trách nhiệm kiểm soát và khống chế hỏa hoạn, đảm bảo an toàn cho toàn bộ công trình.

Hệ thống báo động

Đƣợc lắp đặt cho toàn bộ công trình

Chống sét

Hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire được lắp đặt trên tầng mái, kết hợp với hệ thống dây nối đất bằng đồng, nhằm giảm thiểu nguy cơ bị sét đánh.

KẾT CẤU PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU VÀ SƠ ĐỒ THIẾT KẾ 0.1 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH

NHIỆM VỤ ĐƢỢC GIAO

1 Thiết kế 1 sàn từ tầng 3 -> tầng 9

2 Thiết kế cầu thang bộ tầng 1-> tầng 9

3 Thiết kế hồ nước mái

4 Thiết kế kết cấu khung trục 2

5 Thiết kế hai phương án móng: + Móng cọc ép

- Chọn sơ bộ tiết diện cho sàn, dầm và cột

- Truyền tải trọng từ sàn, dầm dọc vào khung

- Sơ đồ chất tải: Sơ đồ tĩnh tải và các sơ đồ chất hoạt tải

- Giải nội lực: Tính theo sơ đồ đàn hồi

+ Sàn: Tính theo cấu kiện chịu uốn

Khung dầm được tính toán dựa trên các cấu kiện chịu uốn, trong khi cột được tính theo các cấu kiện chịu nén lệch tâm Việc này được thực hiện thông qua phần mềm Sap 2000 và Etabs để giải nội lực, đồng thời sử dụng Excel để tính toán cốt thép.

- Tổ hợp nội lực, chọn cặp nội lực nguy hiểm nhất để tính toán cốt thép

- Tính cốt thép, cấu tạo và bố trí thép

- Truyền tải trọng công trình xuống móng để tính móng.

TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN

CƠ SỞ THIẾT KẾ I.1 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

SỬ DỤNG VẬT LIỆU

- Bê tông cọc,móng, cột, dầm, sàn,cầu thang,hồ nước mái, dùng B25 với các chỉ tiêu nhƣ sau:

+ Cường độ tính toán :Rb,5 MPa

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt=1,05 MPa

+ Mođun đàn hồi: Eb0,0x10 3 MPa.

Cốt thép loại AII với các chỉ tiêu:

+ Cường độ chịu nén tính toán Rs’= 280 MPa

+ Cường độ chịu kéo tính toán Rsc= 280 MPa

+ Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw"5 MPa

+ Modul đàn hồi Es!x10 4 MPa

CÔNG THỨC TÍNH TOÁN

Cơ sở tính toán và thiết kế cột :

Cột đƣợc thiết kế dựa trên sự chịu lực nén lệch tâm xiên

Thép đƣợc bố trí theo chu vi , dày hơn ở cạnh ngắn

Khả năng chịu lực được kiểm tra dựa vào biểu đồ tương tác bố trí thép theo chu vi

Tiết diện và cốt thép đƣợc giảm theo khả năng chịu lực và yêu cầu cấu tạo kiến trúc , thi công

Tóm tắt lý thuyết tiết diện chữ nhật chịu nén lệch tâm xiên :

Lệch tâm xiên xảy ra khi mặt phẳng uốn không có trục đối xứng của tiết diện Hai trục đối xứng của tiết diện được gọi là Ox và Oy, trong đó góc giữa mặt phẳng uốn và trục Ox được ký hiệu là $\alpha_o$.

Moment uốn có thể chia thành hai thành phần tác dụng trong mặt phẳng chứa hai trục Ox và Oy là M x và M y : M x = M coso , M y = Msino

Hình 5.3 Sơ đồ nội lực nén lệch tâm xiên Độ lệch tâm tiết diện :

Giống nhƣ lệch tâm phẳng , độ lệch tâm và hệ số uốn dọc trong lệch tâm xiên đƣợc tính theo từng phương :

N e y = M y, với l ox = xl và l oy = yl Hệ số  phụ thuộc vào liên kết cột; trong công trình này, các dầm và cột được liên kết cứng Tổng chiều dài hai nhịp nhỏ hơn 1/3 chiều cao nhà, do đó  = 0.85 * 1.25 = 1.0625 cr i.

 1 - Hệ số uốn dọc theo phương i , Ncr – Lực tới hạn

e lấy bằng tỷ số h e o nhƣng không nhỏ hơn emin , eo – độ lệch tâm ban đầu b oi ei R h l 0.01 01

Không có cốt thép ứng lực trứơc  p = 1

 1 , với bêtông nặng  = 1 , Ml – Moment do tải dài hạn

Khi tính toán cấu kiện lệch tâm xiên, chúng ta sử dụng phương pháp gần đúng Do đó, giá trị lực dọc tới hạn được xác định bằng công thức thực nghiệm.

N  E , Eb – Modul đàn hồi của Bêtông

Sau khi kể đến độ lệch tâm ngẫu nhiên và uốn dọc thì Moment tác dụng theo hai phương đƣợc tăng lên thành M * x = N x e ox , M * y = N y e oy

Nén lệch tâm xiên trong bêtông cốt thép yêu cầu tính toán ứng suất không thể áp dụng phương pháp cộng tác như với vật liệu đàn hồi Thay vào đó, cần xem xét đồng thời ba thành phần nội lực N, Mx và My để đảm bảo tính chính xác trong phân tích.

Khi xét một tiết diện chịu nén lệch tâm xiên, sự phân bố các thành phần nội lực và cách bố trí cốt thép sẽ quyết định tình trạng của tiết diện Tiết diện có thể bị nén toàn bộ, nén một phần hoặc kéo một phần.

Hình 5.4 Các dạng vùng nén của tiết diện chịu nén một phần

Trục trung hòa là điểm chịu nén lớn nhất tại đoạn xo, tương ứng với chiều cao thực của vùng nén Giới hạn mép của vùng nén được xác định tại x = 0.85xo Ở trạng thái giới hạn, ứng suất trong bê tông vùng nén được coi là phân bố đều và đạt giá trị Rb Trong khi đó, ứng suất trong cốt thép xa trục trung hòa có thể đạt giá trị Rs hoặc Rsc, trong khi các giá trị ứng suất gần trục trung hòa sẽ nhỏ hơn.

Các thanh cốt thép được đánh số từ i = 1, 2, 3,…, n, với diện tích tiết diện mỗi thanh là ai và ứng suất trong các thanh là i Ứng suất trong cốt thép phụ thuộc vào chiều cao vùng nén hoặc biến dạng của từng thanh Tiêu chuẩn TCVN 356 – 2005 quy định cách xác định ứng suất trong các thanh cốt thép dựa trên chiều cao vùng nén.

SVTH : NGUYỄN VĂN THÁI Trang 28 oi i h

 , x – chiều cao vùng nén , hoi – Khoảng cách từ cốt thép thứ I đến trục V – V

Trục V – V song song với trục trung hòa ( Hình 5.4)

sc,u – Ứng suất giới hạn cốt thép vùng chịu nén , đối với cốt thép có Rs < 500 Mpa, lấy

sc,u = 500Mpa ( Tải trọng mục 2a Bảng 15 TCXDVN 356 – 2005)

 =  - 0.008Rb , Rb – tính bằng Mpa ,  = 0.85 (Bêtông nặng)

i có thể dương hoặc âm ứng với ứng suất kéo hoặc nén nhưng giá trị tuyệt đối không lớn hơn Rc hay Rsc

Công thức và điều kiện tổng quát :

TCVN 356 – 2005 quy định rằng trục chuẩn U – U phải đi qua trọng tâm của thép xa nhất so với điểm đặt lực E và phải song song với mép vùng nén Điều này đảm bảo các điều kiện về độ bền cho kết cấu.

E – khoảng cách từ điểm đặt đến trục chuẩn U –U

S b – Moment tĩnh của tiết diện bêtông vùng nén lấy đối với trục U – U

S b = A b W b , W b – khoảng cách từ trọng tâm vùng nén A b đến U – U ( điểm C : W C )

S i – Moment quán tính thanh cốt thép thứ I đối với trục U – U

Si = aiWi , Wi – khoảng cách từ trọng tâm cốt thép i đến trục chuẩn U –U c v v u u N

Hình 5.5 Sơ đồ tính toán của tiết diện

Tính toán cốt thép dọc cho tiết diện nén lệch tâm xiên theo phương pháp gần đúng :

Nội dung của phương pháp là biến đổi trường hợp lệch tâm xiên về lệch tâm phẳng dựa vào những quy đổi gần đúng

Xét tiết diện có cạnh Cx , Cy , điều kiện để áp dụng phương pháp gần đúng là :

C , cốt thép đƣợc đặt đều theo chu vi hoặc phân bố dày hơn trên cạnh b

Tiết diện chịu lực nén N , Moment uốn Mx , My , độ lệch tâm ngẫu nhiên eax , eay Sau khi xét uốn dọc theo hai phương x , y , Moment đã gia tăng M x1 , M y1 :

Tùy thuộc vào mối quan hệ giữa giá trị $ M_{1x} $ và $ M_{1y} $ với kích thước các cạnh, chúng ta sẽ áp dụng một trong hai mô hình tính toán được quy định trong bảng dưới đây.

Mô hình Theo phương x Theo phương y Điều kiện x 1 y 1 x y

M1 = Mx1; M2 = My1 ea = eax + 0.2eay h= C y , b =C x

M1 = My1; M2 = Mx1 ea = eay + 0.2eax

Giả thiết chiều dày lớp đệm a, tính ho = h – a; Z = h – 2a; chuẩn bị các số liệu Rb, Rs,

Tiến hành tính toán như trường hợp đặt cốt thép đối xứng:

Hệ số chuyển đổi mo

Tính moment tương đương ( đổi nén lệch tâm xiên ra nến lệch tâm phẳng)

N ; với kết cấu siêu tĩnh: eo = max(e 1 ; e a ), với ea là độ lệch tâm ngẫu nhiên

Tính toán độ mảnh theo 2 phương : x ox ; y oy x y l l i i

Dựa vào độ lệch tâm e o và giá trị x 1 để phân phân biệt các trường hợp tính toán a Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé khi o 0.30 o e

 h  , tính toán gần nhƣ nén đúng tâm

Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm :

Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm:

Khi ≤ 14 lấy ƣ =1 ; khi 14 < < 104 lấy ƣ theo công thức :

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast : e b e st sc b

Cốt thép đƣợc chọn đặt theo chu vi ( mật độ cốt thép trên cạnh b có thể lớn hơn) b.Trường hợp 2: khi o 0.30 o e

 h  đồng thời x1 > ỵRho Tính toán theo trường hợp nén lệch tâm bé Với mức độ gần, có thể tính x theo công thức sau:

Diện tích toàn bộ cốt thép Ast tính theo công thức: b ( o / 2) st sc

Hệ số k < 0.5 là kể xét đến vấn đề vừa nêu Quy định lấy k = 0.4 c Trường hợp 3: khi o 0.30 o e

  h  đồng thời x 1 ≤ ỵRh o Tính toán theo trường hợp nén lệch tâm lớn Tính A st theo công thức với hệ số k = 0.4

Cốt thép đƣợc đặt theo chu vi trong đó cốt thép đặt theo cạnh b có mật độ lớn hơn hoặc mật độ theo cạnh h

Khi tính được cốt thép dương, tính tỷ lệ cốt thép

Việc tính thép theo quy trình trên đƣợc thực hiện nhờ các bảng tính đƣợc lập trong Excel

Giá trị As đƣợc lấy từ giá trị lớn nhất trong ba cặp nội lực của cột trong từng tầng

Bêtông B25 , R b = 14.5 Mpa , R bt = 1.05 Mpa , E b = 3.10 7 kN/m 2 , R = 0.637 ,  = 0.446

Thép AII , R s = R sc = 280 Mpa , R sw = 225 Mpa , E s = 21.10 7 kN/m 2

Kiểm tra khả năng chịu lực của tiết diện:

Công thức tính toán cơ bản :

 , x – chiều cao vùng nén , h oi – Khoảng cách từ cốt thép thứ I đến trục V – V

Trục V – V song song với trục trung hòa ( Hình 5.4)

sc,u – Ứng suất giới hạn cốt thép vùng chịu nén , đối với cốt thép có Rs < 500 Mpa, lấy

 =  - 0.008Rb , Rb – tính bằng Mpa ,  = 0.85 (Bêtông nặng)

 i có thể dương hoặc âm ứng với ứng suất kéo hoặc nén nhưng giá trị tuyệt đối không lớn hơn Rc hay Rsc

Nhƣ vậy nhận thấy giá trị của N , M* chỉ phụ thuộc vào chiều cao vùng nén và vị trí các thanh cốt thép trong tiết diện

Việc kiểm tra tiết diện chữ nhật có sự phân bố cốt thép đồng đều trên phương ngang là một quá trình phức tạp Để đơn giản hóa, chúng ta sẽ vẽ biểu đồ tương tác không thứ nguyên cho tiết diện này.

Các giả thiết dùng để kiểm tra :

- Hệ số uốn dọc dùng để kiểm tra lấy bằng 1.05

- Bỏ qua độ lệch tâm ngẫu nhiên  M* = 1.05M

- Chọn quy luật phân bố cốt thép theo chu vi nhƣ sau : sb = (b – 2a)/(nb-1) , a – mép Bêtông đến trọng tâm thép ngoài cùng , nb – số thanh theo phương b

Trong bố trí thật , cốt theo theo phương h có bước sh = sb tập trung hai đầu cạnh h

Giả thiết khi lặp biểu đồ : sh = (h – 2a)/(nh-1)

- Biểu đồ đƣợc vẽ cho tiết diện chữ nhật với (nh + nb – 2) thanh , Rb = 1.45 Mpa ,

Rs = Rsc = 280 Mpa , hàm lƣợng s thay đổi từ 0.005  0.06

Cốt thép ngang trong khung buộc, hay còn gọi là cốt đai, có vai trò quan trọng trong việc giữ vị trí của cốt thép dọc trong quá trình thi công, đồng thời đảm bảo sự ổn định cho cốt thép dọc chịu nén Đặc biệt, trong các trường hợp cấu kiện phải chịu lực cắt lớn, cốt đai cũng tham gia vào việc chịu lực cắt.

SVTH : NGUYỄN VĂN THÁI Trang 32 Đường kính cốt đai: Ơđ ≥ 0.25Ơ max và 5mm

Khoảng cách cốt đai: ađ ≤ kƠ min và a o Ơmax, Ơmin đường kính cốt thép dọc chịu lực lớn nhất, nhỏ nhất

Do Rsc ≤ 400Mpa nên lấy k = 15 và ao= 500mm

Khi tỉ lệ cốt thép dọc lớn hơn hoặc bằng 1.5% và toàn bộ tiết diện chịu nén có tỉ lệ cốt thép ngang lớn hơn 3%, hệ số k sẽ bằng 10 và khoảng cách a0 là 300mm Đối với chỗ nối chồng cốt thép dọc, khoảng cách ađ không được lớn hơn 10 lần chiều dài của thép.

Nên ta chọn: Ơđ = 8mm, và ao = 250mm Ơ chỗ nối chồng thép dọc chọn ađ0mm

Trong bất kỳ một mặt cắt số cốt thép nối không đƣợc quá 50%

Chiều dài cốt thép nối chồng l  1.3lan (không kể động đất) lan =(anRs/Rb+, an)d , lan >=and

Cốt thép chịu kéo trong vùng bêtông chịu kéo :

an = 0.8 ,  an , an > , lan >%0 ( Nối tại mặt sàn)

Cốt thép chịu kéo hoặc nén trong vùng bêtông chịu nén :

Chiều dài đoạn nối tính nhƣ sau : lan = 1.3 (0.8*280/14.5+11)*d = 34.4d  Chọn 35d

Chiều dài đoạn nối theo d nhƣ saƣ :

Trong một mặt cắt bất kỳ không đƣợc có trên 50% tiết diện thép nối chồng

- Kích thước tiết diện : b = 350 mm h = 750 mm

Chọn bêtông B25 , Rb = 14.5 Mpa , R bt = 1.05 Mpa,  R = 0.673 ,  R = 0.446

Thép AI , R sw = 175 Mpa ( đai) , thép AII Rsc = R s = 280 Mpa ( > 10)

- Tính tóan theo cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật , bỏ qua ảnh hưởng của bản dầm

Bêtông chọn thiết kế là bêtông nặng do đó b = 1

Diện tích thép trên 1m ngang tiết diện :

- Lớp Bêtông bảo vệ lấy 25 mm

Kết quả tính toán cho thấy giá trị Moment trên gối và nhịp của các tầng là tương đương Thông tin chi tiết được trình bày trong bảng 5.2.

Vì dầm có chiều cao 450mm , do đó không cần bố trí thép cấu tạo ở giữa chiều cao dầm

Chọn cốt ngang có đường kính 8mm đai hai nhánh

- Khả năng chịu cắt của Bêtông và cốt đai :

Trong đó : qsw : khả năng chịu cắt của thép đai trong một mặt phẳng vuông góc với trục dầm s

Sức chống cắt đơn vị của cốt đai được ký hiệu là \$q_{sw}\$, trong đó \$R_{sw}\$ là sức chống cắt của cốt đai, \$A_{sw}\$ là diện tích cốt đai trong mặt phẳng (tổng tiết diện ngang các nhánh cốt đai), \$s\$ là khoảng cách giữa các cốt đai, và \$c\$ là hình chiếu khe nứt nghiên lên trục tiết diện.

Khả năng chịu cắt nhỏ nhất của Bêtông và cốt đai khi hình chiếu vết nứt xiên lên trục dầm đạt giá trị co với : sw o bt n f b o q bh c 2  2 (1  )R 2

 , khi đó giá trị nhỏ nhất của khả năng chịu cắt của Bêtông và cốt đai : o sw o o q c c

Q sw min c 2  , điều kiện chịu lực : Qsw min

< Q – lực cắt lớn nhất tại mép dầm Suy ra sức chống cắt đơn vị của cốt đai :

Với Bêtông nặng b2 = 2 , tiết diện chữ nhật b2 = 0 không ứng lực trước n = 0

A q sw  R sw sw  sw sw sw q

Yêu cầu cấu tạo cốt ngang :

Ở vùng gần gối tựa, giá trị được xác định bằng 1/4 nhịp khi có tải trọng phân bố đều Đồng thời, khoảng cách từ gối tựa đến lực tập trung gần nhất cũng cần được xem xét, nhưng không được nhỏ hơn 1/4 nhịp.

Khoảng cách giữa các cốt ngang phụ thuộc vào chiều cao tiết diện h , chọn nhƣ sau : + Khi h  450 – không lớn hơn h/2 và 150

+ Khi h > 450 – không lớn hơn h/3 và 500

- Các vùng còn lại của nhịp khi chiều cao tiết diện lớn hơn 300 – không lớn hơn 3/4h và 500

Như vậy cốt ngang trong trường hợp các dầm nắp được bố trí theo cấu tạo : Đoạn cách mép dầm 1/4nhịp 8 a150 Đoạn giữa còn lại : 8 a250

- Kiểm tra giá trị qsw để Bêtông không bị phá hoại dòn

Giá trị qsw vừa tính theo bước cốt đai 6a150 phải thỏa mãn điều kiện sau (Phá hoại dòn)

- Kiểm tra sự phù hợp của tiết diện : Điều kiện : Q = an d

Cốt thép chịu kéo trong vùng bêtông chịu kéo :

Cốt thép chịu kéo hoặc nén trong vùng bêtông chịu nén :

Nhƣ vậy với thép vào gối có d= 20mm , ta có đoạn neo cốt thép vào gối cho thép ở trên và ở dưới như sau :

+trên : lan = (0.7*280/14.5+11)*20 = 528,8 , chọn lan = 600mm

+dưới : lan = (0.5*280/14.5+8)*18 = 317,8 , chọn lan = 450 mm

Tíến hành cắt nhanh cốt thép nhƣ sau ( chiều dài tính từ tâm cột)

Lần 1: L/4 ; lần 2 : L/3 ( L – nhịp tính toán từ tầm cột đến tâm cột )

Lần 1: L/5 ; lần 2 : L/6 ( L – nhịp tính toán từ tầm cột đến tâm cột )

Hoặc :Lấy vào 1 đoạn h0 so với L/4 ( L – nhịp tính toán từ tầm cột đến tâm cột)

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ SÀN TẦNG 4 II.1 MẶT BẰNG KẾT CẤU DẦM SÀN - SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

Khi tính tải trọng tính toán cho từng lớp vật liệu ta áp dụng công thức nhƣ sau:

Trong đó : g i : Trọng lƣợng tính toán tải bản thân lớp i

 i : Trọng lƣợng thể tích của vật liệu thứ i

 i : Độ dày của lớp vật liệu thứ i ni : Hệ số độ tin cậy lớp thứ i

BẢNG TỔNG HỢP TĨNH TẢI TÁC DỤNG LÊN SÀN

Trọng lƣợng tiêu chuẩn (daN/m 2 )

Trọng lƣợng tính toán (daN/m 2 )

* Tổng tĩnh tải: g 374 427,2 Đối với các ô sàn âm khu vệ sinh:

Cấu tạo sàn Trọng lƣợng tiêu chuẩn (daN/m 2 )

Hệ số Vƣợt tải Trọng lƣợng tính toán (daN/m 2 )

Trong quá trình xác định nội lực trong ô sàn, đối với các ô sàn có tường xây bên trên mà không có dầm phụ bên dưới, cần quy tải tường về tải phân bố đều, được tính bằng công thức $ g_i = \gamma_i \cdot \delta_i \cdot n_i $.

Trọng lượng bản thân của tường ngăn được tính tổng cộng cho từng sàn và sau đó chia cho diện tích sàn để xác định tải trọng phân bố.

- Các tường ngăn được xây bằng gạch dày 100mm cao: 3.5 – 0.1 = 3.4 (m)

Tải trọng tường xây trên sàn

Trọng lƣợng phân bố (daN/m 2 )

Tuỳ theo chức năng sử dụng các ô sàn, ta có các hoạt tải khác nhau (Theo TCVN2737-

1995), ta có bảng hoạt tải của sàn:

BẢNG TỔNG HỢP HOẠT TẢI TÁC DỤNG LÊN SÀN

Tải trọng tiêu chuẩn (daN/m 2 )

Tải trọng tính toán (daN/m 2 )

- Cầu thang, hành lang, sảnh 300 1,2 360

BẢNG TỔNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TỪNG Ô SÀN

Tĩnh tải do trọng bản thân g tt (daN/m 2 )

Tĩnh tải do tải trọng tường (daN/m 2 )

Tải trọng tính toán tổng cộng (daN/m 2 )

4 - XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

Khi tiết diện hệ dầm đỡ lớn, các ô sàn có thể coi như bị ngàm tại các cạnh, dẫn đến tải trọng tác dụng trên một ô sàn chỉ ảnh hưởng rất nhỏ đến các ô liền kề Do đó, từng ô sàn có thể được xem là làm việc độc lập, cho phép tính toán nội lực của từng ô sàn như một bản đơn Để xác định nội lực, cần dựa vào kích thước các cạnh của ô sàn và áp dụng sơ đồ tính theo công thức.

II.4.1 Sơ đồ tính và xác định nội lực ô sàn bản kê 4 cạnh:

Momen uốn của bản kê 4 cạnh đƣợc xác định theo công thức sau:

+ Theo phương cạnh ngắn: M1 = mi1 x P

+ Theo phương cạnh dài: M2 = mi2 x P

+ Theo phương cạnh dài: MII = -ki2 x P

Trong đó : • P: là tổng tải trọng phân phối trên sàn

• mi1, mi2, ki1, ki2, : là các hệ số tra bảng phụ thuộc vào điều kiện liên kết của cạnh và tỷ số L2/L 1

Tra bảng ứng với sơ đồ 9 để xác định nội lực và lập ra bảng Sơ đồ tính:

II.4.2 Sơ đồ tính và xác định nội lực ô sàn loại bản dầm:

- Sơ đồ tính: cắt theo phương cạnh ngắn 1 dải rộng b = 1m để tính

- Momen uốn được xác định theo phương cạnh ngắn dựa vào công thức:

Trong đó : • P: Tổng tải trọng phân phối trên sàn

• L: Chiều dài nhịp tính toán.

5 - TÍNH TOÁN CỐT THÉP

II.5.1 Tính cốt thép cho ô sàn bản kê 4 cạnh:

BẢNH TÍNH NỘI LỰC CỦA CÁC Ô SÀN HAI PHƯƠNG

Hệ Số mi1 mi2 ki1 ki2

- Từ kết quả tính nội lực có đƣợc Momen ta tính đƣợc diện tích thép sàn theo các công thức sau đây :

Vật liệu : Bê tông B25 có

Giả thiết , chọn a=1.5 cm , b0cm

Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép theo công thức:

10 :R s 2800daN ,R sw 2250daN ,E s 21.10 daN cm cm cm

Trong đó: M: Momen uốn tính toán (daN.cm) b: Chiều rộng tiết diện, b = 100(cm)

BẢNG TÍNH THÉP CỦA CÁC Ô SÀN HAI PHƯƠNG

Thép chọn Điều kiện Ф (mm) a (mm )

MI 527,4 1000 85 0,050 0,052 283,09 8 150 335 0,39 Thỏa MII 527,4 1000 85 0,050 0,052 283,09 8 150 335 0,39 Thỏa S8 M1 191,1 1000 85 0,018 0,018 100,84 6 200 142 0,16 Thỏa

II.5.2 Tính cốt thép cho ô sàn loại bản dầm: Để tính nội lực cho ô bản loại dầm ta tiến hành cắt 1m chiều rộng dọc theo chiều cạnh ngắn của bể để tính:

Sơ đồ tính nhƣ sau:

BẢNH TÍNH NỘI LỰC CỦA CÁC Ô SÀN MỘT PHƯƠNG

R b daN/cm 2 R bt daN/cm 2

Trong đó: M: Momen uốn tính toán (daN.cm) b: Chiều rộng tiết diện, b = 100(cm)

BẢNH TÍNH THÉP CỦA CÁC Ô SÀN MỘT PHƯƠNG

Thép chọn m (%) Điều kiện Ф (mm) a (mm)

Mg 74,66 1000 85 0,007 0,007 39,18 8 200 252 0,30 Thỏa sS3 Mnh 37,33 1000 85 0,004 0,004 19,55 6 200 142 0,16 Thỏa

II.5.3 Kiểm tra độ võng sàn:

Khi tính toán về biến dạng của bê tông, cần phân biệt hai trường hợp quan trọng: một là khi vùng kéo của tiết diện chưa hình thành khe nứt, và hai là khi vùng kéo của tiết diện đã xuất hiện khe nứt.

Ô sàn S12 (4000x4000mm) có nhịp tính toán và tải trọng truyền xuống lớn nhất, do đó, chúng ta kiểm tra độ võng của ô sàn S7 làm điển hình cho toàn bộ các ô sàn Tiết diện tính toán hình chữ nhật với b = 1m Độ võng sàn cần phải thỏa mãn điều kiện theo công thức gần đúng trong Sức bền vật liệu.

D: độ cứng trụ của bản,

E: modun đàn hồi của bê tông q: tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn

L 1: cạnh ngắn của ô sàn đang xét

Vậy độ võng của sàn thỏa mãn điều kiện cho phép

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CẦU THANG III.1 CHỌN KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN CẦU THANG

TÍNH BẢN THANG

III.2.1 Tải trọng tác dụng:

III.2.1.1 Đối với bản thang: a Tĩnh tải:

+ Trọng lƣợng tay vịn : gtay vịn = 30 (daN/m)

STT Vật liệu Chiều dày

- Tĩnh tải gồm trọng lƣợng gạch lót, vữa, trọng lƣợng bậc, trọng lƣợng bản, tay vịn

+ Chiều dày tương đương lớp gạch lát Granit:

+ Chiều dày tương đương bậc xây gạch:

+ Bản thang BTCT dày 12 cm

+ Vữa lót, vữa trát (dày 0,027m , 0,02m) g vữa = n = (0,027+0,02)×1800×1,3 = 111,5 (daN/m 2 )

+ Trọng lƣợng tay vịn : gtay vịn = 30 (daN/m)

=> Tổng tĩnh tải tác dung lên 1m dài bản thang:

G = (ggạch + gbậc + gbản + gvữa).1 m + gtay vịn =(59,9 + 162,5+381+111,5).1+30 t4,9

SVTH : NGUYỄN VĂN THÁI Trang 53 b Hoạt tải:

- Tra bảng: Tải trọng tức thời tiêu chuẩn phân bố đều lên sàn và cầu thang ( theo tiêu chuẩn 2737-1995)

- Hoạt tải tác dụng lên cầu thang: p tc = 300 (daN/m 2 )

III.2.1.2 Đối với bản chiếu nghỉ: a Tĩnh tải:

STT Vật liệu Chiều dày

- Hoạt tải tác dụng lên chiếu nghỉ: p t c = 300 (daN/m 2 )

=> Tổng tải tác dụng lên dải chiếu nghỉ rộng 1m:

III.2.2 Xác định nội lực:

Cắt dãy rộng b = 1m theo phương cạnh dài của bản Ta có sơ đồ là:

Biểu đồ Mô men vế 1

SƠ ĐỒ TÍNH VẾ THANG 1 g 1 53,1daN/m g 1 53,1daN/m

SƠ ĐỒ TÍNH VẾ THANG 2

Biểu đồ lực cắt vế 1

Biểu đồ tại nút vế 1

Biểu đồ Mô men vế 2

Biểu đồ lực cắt vế 2

Biểu đồ tại nút vế 2

III.2.3 Tính toán cốt thép:

+ Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 14,5 MPa

+ Cường độ tính toán chịu kéo: R bt = 1,05 MPa

- Thép nhóm AII: Rsc = 280 MPa

- b = 100cm (bề rộng đi tính toán)

- Chọn khoảng cách từ mép vùng cốt thép chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo a = 2cm => h0 = h - a = 12 -2 = 10 cm

Do liên kết giữa bản và dầm không phải là khớp lý tưởng mà là liên kết cứng toàn khối, nên cần phải phân phối lại momen cho gối và nhịp.

Mômen nhịp: M nhip = M max = 21,03 (KN.m)

Mômen gối : Mgoi = 0.4 Mmax = 0.4x21,03 = 8,412(KN.m) a) Tính thép cho nhịp:

Mnhịp = 21,03 (KN.m) h = 12 cm ; chọn a = 2 cm => ho = h – h0 = 10 cm

Chọn 12 a100 có b) Tính thép cho gối:

Momen tại gối ta lấy bằng 40% momen tại nhịp để tính:

Vậy bêtông đã đủ khả năng chịu cắt Cốt ngang của bản thang chọn theo cấu tạo 6a200.

TÍNH DẦM CHIẾU NGHĨ

Chọn dầm chiếu nghĩ có tiết diện (20x30)cm

III.3.1 Tải trọng tác dụng:

- Tải từ bản thang làm việc một phương truyền vào:(phản lực tại trục D) g th =V B = 19.54 (KN/m).=1954 (daN/m)

- Tải tường gạch ống dày 200 xây trên dầm: gt = 330 x 1,4x1,1 = 508,2 (daN/m)

- Trọng lƣợng bản thân dầm: g d = 2500 x 0,2 x 0,3 x 1,1 = 165 (daN/m)

III.3.2 Xác định nội lực:

III.3.3 Tính toán cốt thép: a Cốt dọc:

+ Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 14,5 MPa

+ Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1,05 MPa

-Thép nhóm AI : Rs = 225 MPa

- Thép nhóm AII: Rsc = 280 MPa

- Chọn khoảng cách từ mép vùng bê tông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo: a = 3,5 cm => h 0 = h - a = 30 -3,5 = 26,5cm

- Kiểm tra chiều cao làm việc h0:

+ Chọn chiều dày lớp bảo vệ abv = 2cm

+ Khoảng cách từ mép vùng chiụ kéo đến trọng tâm cốt thép

SVTH : NGUYỄN VĂN THÁI Trang 60 a = 2 + 0,9 = 2,9 cm < a gt = 3,5 cm

=> h 0 = 30 – 2,9 = 27,1 cm > h 0 giả thiết Vậy chiều cao làm việc h0 đạt yêu cầu

- Tại gối ta lấy 70%M max để tính thép cho dầm thang, ở đây ta lấy 218 để bố trí b Cốt ngang:

-Chọn cốt thép làm thép đai: dsw = 6,số nhánh 2, Rsw = 175 MPa,chọn S0mm

-Tính khoảng cách cốt đai:

-Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông :

- Kiểm tra điều kiện để tính cốt đai:

-Kết luận: cốt đai đủ chịu lực cắt Bố trớ: 6 s 0mm, ở 2 đầu trong khoảng ẳ nhịp

Cốt đai đặt ở giữa theo bước đai cấu tạo như sau: s  h

3 = 225mm và s  500mm => đặt bước đai 200 mm

C C HƯ H ƯƠ ƠN NG G I IV V : : T T ÍN Í NH H T TO OÁ ÁN N H HỒ Ồ N NƯ ƯỚ ỚC C M MÁ ÁI I

IV.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

- Hồ nước mái có nhiệm vụ cung cấp nước sinh hoạt cho toàn bộ công trình và phục vụ công tác chữa cháy khi cần thiết

- Sơ bộ xác định dung tích cần thiết của hồ nước mái:

+ Diện tích sử dụng của tòa nhà : 40 m x 20 m = 800 m 2

+ Số người sử dụng nước: Mỗi tầng có 5 căn hộ Số người trung bình sử dụng nước cho mỗi hộ là 4 người

+ Tổng lượng nước sinh hoạt cần thiết:

*Nhu cầu dùng nước sinh hoạt cần thiết cho nhà là 200 lít/người/ngày-đêm;

(TCVN 33:2006) cung cấp nước sinh hoạt cho vùng nội đô giai đoạn 2020

* lấy theo tiêu chuẩn TCVN 33:2006

- Dung tích hồ nước mái được xác định như sau :

- Lưu lượng nước chữa cháy được trữ để sử dụng cho việc chữa cháy trong 60’ với lưu lượng nước là 10 lít/s

 Dung tích hồ nước mái

- Dung lượng tổng cộng ngày đêm là 79.2m 3 ,ta chọn hồ nước có dung tích là 79.2 m 3

Sử dụng hai hồ nước có thể tích bằng nhau, một hồ được đặt giữa khung trục 4, 5 và khung trục B, C; hồ còn lại được đặt giữa khung trục 2, 3 và khung trục B, C với kích thước mặt bằng tương ứng.

LB = 8 m4m Tính toán hồ 2 đặt tại giữa khung trục 2, 3 và khung trục B, C:

Chọn sơ bộ kích thước các phần cấu tạo hồ nước:

Chiều cao của hồ đƣợc xác định nhƣ sau :

- Chọn bề dày nắp bể h S 50

Chọn hS = 8cm, nắp bể đúc bê tông toàn khối theo chu vi nắp và tựa trên thành bể Ô cửa nắp: 0,6m  0,6m

Chọn kích thước dầm nắp là DN1 : 200x400 và DN2 : 200x400

- Tỉ số : L 2 /L 1 =4/4= 1 < 2  bản nắp làm việc theo hai phương (bản kê 4 cạnh)

- Theo phương dầm DN2: hd/hb @0/90 = 4,44>3  nên liên kết giữa dầm nắp và bản nắp đƣợc xem là ngàm

- Sơ đồ tính nhƣ một ô bản ngàm 4 cạnh

- Chọn chiều dày bản thành là h = 15cm

 Bản thành làm việc theo một phương

- Chọn sơ bộ chiều dày đáy bể: Chọn h cm

- Chọn hệ dầm chính DĐ1 :Chọn bxh= 300x600

- Chọn hệ dầm phụ DĐ2: : Chọn bxh= 250x500

- Tỉ số : L 2 /L 1 =4/4 = 1 < 2  bản đáy làm việc theo hai phương

- Xét tỉ số giữa chiều cao dầm và bề dày bản đáy :

- Theo phương dầm DĐ2: 50/15 = 3.33 > 3  nên liên kết được xem là liên kết ngàm Thể tích hồ nước: V = 8 x 4 x 1,5 = 48(m 3 )

- Bản nắp được chia thành 2 ô bản giống nhau S1 kích thước 4m x 4m, đổ bêtông toàn khối

- Chọn bề dày nắp bể: Chọn

- Chọn ô cửa nắp : 60  60 cm, tại ô cửa nắp gia cường thêm thép

Các lớp cấu tạo bản nắp:

STT Thành phần Chiều dày (cm) 

- Hoạt tải (hoạt tải người và thiết bị sữa chữa):

Tổng tải trọng tác dụng lên nắp bể :

Da àm DN 2 (200 x4 00) Da àm DN 2 (200 x4 00)

SVTH : NGUYỄN VĂN THÁI Trang 65 q tt = g + p = 329,4 + 97,5 = 426,6 (daN/m 2 )

2.1 Sơ đồ tính và xác định nội lực ô sàn bản kê 4 cạnh:

Momen uốn của bản kê 4 cạnh đƣợc xác định theo công thức:

+ Theo phương cạnh ngắn: M1 = mi1 x P

+ Theo phương cạnh dài: M2 = mi2 x P

+ Theo phương cạnh ngắn: MI = -ki1 x P

+ Theo phương cạnh dài: MII = -k i2 x P

Trong đó : • P: là tổng tải trọng phân phối trên sàn m i1, m i2, k i1, k i2, : là các hệ số tra bảng phụ thuộc vào điều kiện liên kết của cạnh và tỷ số 1

Tra bảng ứng với sơ đồ 9 để xác định nội lực và lập ra bảng Sơ đồ tính:

BẢNH TÍNH NỘI LỰC CỦA Ô SÀN Ô sàn L 2 /L 1 P m 91 m 92 k 91 k 92 M 1

Vật liệu : Bê tông Mác B25 có

10 : R s 2800 daN 2 , R sw 2250 daN 2 , E s 21.10 5 daN 2 cm cm cm

M: Momen uốn tính toán (daN.cm) b: Chiều rộng tiết diện, b = 100(cm) Ô sàn vị trí Giá trị

* Gia cường thép tại vị trí lỗ nắp:

Lượng cốt thép bị mất khi đi qua lỗ nắp bể nước 600x600mm Ta phải gia cường cốt thép qua vị trí đó

Thép nhịp qua lỗ nắp theo phương cạnh ngắn có kích thước là 6a200, dẫn đến việc mất mát lượng thép là 46 (113mm²) Do đó, cần gia cường mỗi bên lỗ bằng 38 (151mm²) theo phương cạnh ngắn.

Thép nhịp qua lỗ nắp theo phương cạnh dài là 6a200, dẫn đến lượng thép mất khi qua lỗ là 46 (113mm²) Do đó, cần gia cường lỗ bằng 38 (151mm²) theo phương cạnh dài.

- Chọn bề dày thành bể: Chọn

 Xem như bản làm việc theo 1 phương

- Cắt 1m bề rộng dọc theo chiều cao thành bể (dọc theo cạnh ngắn), dầm 1 ngàm và 1 tựa đơn nhịp L=1,5 m

* Tải trọng tác dụng lên thành bể:

- Áp lực nước phân bố dạng tam giác và giá trị tại đáy là:

Áp lực gió có thể gây nguy hiểm khi kết hợp với áp lực nước bên trong Gió được tính toán ở cao trình Z = 33,8m, tương ứng với cao trình thành bể.

W= n  k  q0  c  B n: hệ số vƣợt tải n = 1,2 k: hệ số phụ thuộc vào độ cao công trình K = 1,3952 c: hệ số khí động (phía hút gió) c = -0.6 q 0 : áp lực vùng gió

Công trình xây dựng tại khu vực nội thành TPHCM (khu vực II-A)

IV.3.2 Tính nội lực trong bản thành:

Trường hợp nguy hiểm nhất cho thành hồ là: hồ đầy nước + gió hút

- Chọn bề dày thành bản là 15 cm Cắt 1 dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán

Do nắp tựa lên thành bể và thành bể có độ cứng lớn theo phương lực tác dụng, sơ đồ tính được thiết lập với 1 đầu ngàm và 1 đầu tựa đơn.

-281,16-23,46= -281,2(daN.m) + Tại nhịp tính gần đúng ta có:

- Từ kết quả tính nội lực có đƣợc Momen ta tính đƣợc diện tích thép theo các công thức sau đây :

Giả thiết , chọn a=2,5 cm , b0cm

M: Momen uốn tính toán (daN.cm) b: Chiều rộng tiết diện, b = 100(cm) Ô sàn vị trí

Bố trí thép phân bố 6a200

Tương tự như kiểm tra nứt ở bản đáy, sử dụng các công thức đã kiểm tra nứt ở bản đáy ta có:

Bảng kết quả kiểm tra nứt ở bản thành

 d (kg.cm) (kg.cm) (cm) (cm 2 ) (cm) (kg/cm 2 ) (mm) cm Gối

- Theo kết quả kiểm tra ở bảng trên ta thấy: a n = (0,02÷0,04) ≤ a gh = 0,25 mm

=> Bản thành thỏa mãn điều kiện về khe nứt

IV.4 TÍNH BẢN ĐÁY BỂ

IV.4.1 Sơ đồ tính toán:

- Bản đáy có kích thước: 84 m được chia làm 2 ô bản có kích thước 4x4m

- Đáy bể có tỉ số 2 cạnh là: 4/4 = 1 Do đó ta tính đáy bể như bản hai phương, kê vào thành bể

- Chọn bản đáy dày : Chọn , đổ bê tông toàn khối.

Các lớp cấu tạo bản đáy:

STT Thành phần Chiều dày (cm) 

+ Chiều cao tối đa của cột nước chứa trong bể: hmax = 1,41 m

Công thức tính tải trọng là \$n \times h \times \gamma = 1,1 \times 1,41 \times 1000 = 1551\text{ (daN/m}^2\text{)}\$ Đối với bản đáy, không tính vào hoạt tải sửa chữa vì tải trọng của khối nước bù vào hoạt tải, đặc biệt khi sửa chữa thường thì hồ không chứa nước.

Nhƣ vậy hoạt tải đƣợc tính là: P tt = Pn tt

- Tổng tải phân bố đều tác dụng lên bản đáy:

IV.4.3 Tính nội lực và tính cốt thép

Bản đáy đƣợc tính theo sơ đồ ngàm 4 cạnh (sơ đồ 9)

+ Theo phương cạnh ngắn: MI = -ki1 x P

+ Theo phương cạnh dài: MII = -ki2 x P

Trong đó : •P: là tổng tải trọng phân phối trên sàn

• m i1, m i2, k i1, k i2, : là các hệ số tra bảng phụ thuộc vào điều kiện liên kết của cạnh và tỉ số 1

Vật liệu : Bê tông Mác 350 (B25) có

Giả thiết , chọn a=1,5 cm , b0cm

A s Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép theo công thức:

M: Momen uốn tính toán (daN.cm) b: Chiều rộng tiết diện, b = 100(cm)

Kết quả tính cốt thép bản đáy Ô sàn vị trí Giá trị

Theo TCVN5574-1991, khi kết cấu chịu áp lực của chất lỏng có một phần diện tích chịu nén, việc sử dụng cốt thép nhóm AI, AII yêu cầu cấp chống nứt là cấp 3 với giá trị a gh = 0,25 mm.

Kiểm tra nứt theo điều kiện: a n a gh =0,25mm, bề rộng khe nứt thẳng góc đƣợc xác định bằng công thức thức thực nghiệm sau đây:

K: hệ số phụ thuộc loại cấu kiện, cấu kiện chịu uốn K=1

C: hệ số kể đến tác dụng của tải trọng dài hạn C=1,1

: phụ thuộc tính chất bề mặt của cốt thép, thép thanh tròn trơn 1,3, thép có gân 1

E a : Modun đàn hồi của thép, E a 2,1.10 5 Mpa

  là khoảng cách từ trọng tâm cốt thép F a đến điểm đặt hợp lực vùng nén tại tiết diện có khe nứt

100. p  d: đường kính cốt thép chịu lực

Bảng kết quả kiểm tra nứt ở đáy hồ

(kg.cm) (kg.cm) (cm) (cm 2 ) (cm) (kg/cm 2 ) (mm) cm

- Theo kết quả kiểm tra ở bảng trên ta thấy: an = (0,033÷0,054) ≤ agh = 0,25 mm

=> Đáy hồ thỏa mãn điều kiện về khe nứt

IV.5.1 Tải trọng tác dụng:

Dầm nắp, dầm đáy nhận tải truyền từ bản nắp và bản đáy theo diện truyền tải nhƣ sau: a) Dầm nắp DN1: tiết diện: 200x400

- Trọng lƣợng bản thân dầm:

- Tải trọng do bản nắp ( phân bố hình tam giác ): b) Dầm nắp DN2: tiết diện: 200x400

- Tải trọng do bản nắp ( phân bố hình tam giác ): c) Dầm đáy DĐ1: tiết diện: 300x600

Da àm DN2 (2 00 x4 00 ) Da àm DN2 (2 00 x4 00 )

- Tải trọng do bản đáy ( phân bố hình tam giác ):

-Trọng lƣợng bản thành: 6,428 (KN/m)

Các lớp cấu tạo bản  (m) h

Lớp xi măng láng mặt 0,02 1,3 18 1,3 0,608

Tổng tĩnh tải tính toán 6,428 d) Dầm đáy DĐ2: tiết diện: 250x500

- Tải trọng do bản nắp ( phân bố hình tam giác ):

-Trọng lƣợng bản thành: 6,428 (KN/m)

IV.5.2 Tính toán nội lực:

Sử dụng phần mềm SAP 2000 để tính toán và tổ hợp nội lực trong khung

Sơ đồ tải tác dụng lên khung

Biểu đồ moment khung biên theo phương L 2

Biểu đồ moment khung biên theo phương L 1

SVTH : NGUYỄN VĂN THÁI Trang 78 Biểu đồ moment dầm trực giao theo phương L 1

Biểu đồ Lực cắt khung biên theo phương L 2

Biểu đồ Lực cắt khung biên theo phương L 1

Biểu đồ Lực cắt dầm trực giao theo phương L 1

Biểu đồ Lực dọc khung biên theo phương L 1

IV.5.3 Tính toán cốt thép

Vật liệu : Bê tông Mác 350 (B25) có

M: Momen uốn tính toán (daN.cm) b: Chiều rộng tiết diện (cm)

IV.5.3.1 Tính cốt thép dầm nắp DN1: Tiết diện 200x400

Nội lực tính tốn: Mnhịp = 40,87( kN.m) ; Mgối = 53,26(kN.m); Qmax = 36,38 (kN) s b

SVTH : NGUYỄN VĂN THÁI Trang 81 a) Cốt dọc: vị trí

-Chọn cốt thép làm thép đai: dsw = 6,số nhánh n=2, Rsw = 225 MPa,chọn S0mm

-Kết luận: cốt đai đủ chịu lực cắt Bố trớ: 6 S0mm, ở 2 đầu trong khoảng ẳ nhịp

Cốt đai đặt ở giữa theo bước đai cấu tạo như sau:

IV.5.3.2 Tính cốt thép dầm nắp DN2: Tiết diện 200x400

Nội lực tính tốn: Mnhịp = 23,50( kN.m) ; Mgối =3,56 (kN.m); Qmax = 23,37 (kN) a) Cốt dọc: vị trí

-Chọn cốt thép làm thép đai: dsw = 6, số nhánh n=2, Rsw = 225 MPa,chọn S0mm

IV.5.3.3 Tính cốt thép dầm đáy DĐ1: Tiết diện 300x600

Nội lực tính tốn: Mnhịp = 216,56( kN.m) ; Mgối = 188,75 (kN.m); Qmax = 158,38 (kN) a) Cốt dọc: vị trí

IV.5.3.4 Tính cốt thép dầm đáy DĐ2: Tiết diện 250x500

Nội lực tính tốn: Mnhịp = 93,55( kN.m) ; Mgối = 22,28 (kN.m); Qmax = 88,56(kN) a) Cốt dọc: vị trí

Tại vị trí giao nhau giữa dầm DN2 và dầm DN1, có sự tập trung lực, vì vậy cần sử dụng cốt treo để gia cường, nhằm ngăn chặn sự phá hoại do ứng suất cục bộ.

Lực tập trung do dầm DN2 truyền vào dầm DN1:

- Diện tích tất cả các thanh cốt treo là :Ftr = 3,96( )

- Dùng đai 6, Fa = 0,283(cm 2 ), hai nhánh (n=2)

- Số cốt treo cần thiết là : 6,99

- Đặt mỗi bên mép dầm phụ 4 đai, trong đoạn:h1 = hdc – hdp = 60 – 50 = 10 (cm)

- Khoảng cách giữa các đai là : 5 cm

IV.5.3.6 Tính cốt thép cột hồ:

- Chọn cột có kích thước 300x300 (mm), xem cột như cấu kiện chịu nén đúng tâm

- Do phần chiều dài cột hồ làm việc thực tế chỉ có đoạn: 2,3-(1,5+0,6)=0,2m

- Lực nén tác dụng lên cột:

+ Trọng lƣợng bản thân cột:

+ Trọng lượng của bể nước:

- Tổng lực nén tác dụng lên một cột:

- Sơ đồ tính của cột l một đầu ngàm, một đầu khớp:

Sơ đồ tính của cột

- Diện tích cốt thép tính toán:

 Chọn thép theo cấu tạo 4 (

IV.6 Tính toán kiểm tra độ võng

Tính toán về biến dạng cần phân biệt 2 trường hợp, một là khi bê tông vùng kéo của tiết

- Kiểm tra độ võng dầm đáy 2: Độ võng của dầm đáy 2 đƣợc kiểm tra theo điều kiện:

Trong đó: q- tải trọng tác dụng trên dầm, qG,34 (kN/m)

E- mođun đàn hồi của bê tông,

J- momen quán tính của vật liệu

] Vậy dầm thỏa yêu cầu độ võng

V.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU VÀ SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN

V.1.1 Chọn kích thước tiết diện hệ dầm– cột:

Khung trục 2 là khung BTCT toàn khối đổ tại chỗ cao 10 tầng, 3 nhịp 2 consol Dùng bêtông đá1x2 mác B25 có: Rb ,5 (MPa), R bt = 1,05 (MPa) Cốt thép chịu lực nhóm AII

SVTH: NGUYỄN VĂN THÁI Trang 88 có R s = 280 (MPa) và thép nhóm AI có R sw = 225 (MPa) Tải trọng các sàn được truyền vào khung theo bảng cấu tạo sàn đã được tính toán trong phần thiết kế sàn Cần chọn kích thước tiết diện cho hệ dầm.

- Dùng hệ dầm giao nhau với kích thước các dầm như sau:

+ Dầm chính: (Dầm chính 2 phương dọc, ngang có nhịp bằng nhau là 8m nên ta dùng chung 1 tiết diện cho cả 2 phương)

Vậy dầm chính có kích thước tiết diện là 35x70 cm

- Riêng hệ dầm tầng mái kích thước tiết diện là 30x60 cm

+ Hệ dầm phụ chia nhỏ ô sàn:

 Chọn hdp = 50 cm, bdp = (0,25  0,5)hd

Vậy hệ dầm phụ có kích thước tiết diện là 25  50 cm

- Console lấy tiết diện 20x30 cm

- Hệ dầm môi lấy tiết diện 20x30 cm b Chọn chiều dày cho sàn:

Ta có chiều cao dầm nhỏ nhất là hd = 400 mm

*.Ô sàn có kích thước 4000 x 4000 ta có tỷ lệ: 2

  L    , => Sàn làm việc theo 2 phương

Sơ bộ chọn chiều dày sàn theo công thức: s D 1 h L

+ L1 : là chiều dài cạnh ngắn của ô sàn: L1 = 400 cm

=> Chọn chiều dày sàn tầng 2-> mái : hs cm

Chiều dày sàn tầng 1 : h s cm, sàn tầng hầm h s cm

12 3,3 d b h h   => vậy liên kết giữa dầm và sàn là liên kết ngàm 4 bên c Sơ bộ chọn tiết diện cột ( tiết diện cột C - 2)

Ta thấy cột C – 2 chịu tải trọng ở biên trong các cột của khung trục 2

Kích thước tiết diện cột được xác định sơ bộ theo công thức: b

Trong đó k = 1.1 ÷1.5 : hệ số kể đến ảnh hưởng như mô men uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột, lấy tùy thuộc vào vị trí của cột

N : lực nén tác dụng lên cột xác định theo diện tích truyền tải

Tổng lực dọc tác dụng lên chân cột của tầng bất kì đang xét

Diện tích mặt sàn Si truyền tải trọng lên cột của tầng đang xét, với n là số tầng trên tầng đó (bao gồm cả sàn mái) Tổng tải trọng qs tác dụng lên sàn bao gồm cả tải trọng thường xuyên và tạm thời Trọng lượng bản thân dầm dọc và dầm ngang trong phạm vi diện tích Si được ký hiệu là gd, trong khi gt là trọng lượng tường xây trên dầm trong cùng phạm vi Cuối cùng, gc là trọng lượng bản thân cột của tầng đang xét, nhưng có thể bỏ qua trọng lượng này khi xác định sơ bộ tiết diện cột.

- Để tính lực N gần dúng và đơn giản, ta xem diện tích sàn tác dụng lên cột nhƣ hình vẽ:

* Chọn tiết diện cột từ tầng 9 -> tầng 7

+ Tải trọng do sàn mái (do trong lƣợng bản thân mái và hoạt tải mái):

+ Tải trọng do sàn tầng 8, 9 truyền xuống (do trọng lƣợng bản thân sàn và hoạt tải sàn):

=> Vậy lực nén xuống cột:

=> Diện tích sơ bộ của cột:

Chọn sơ bộ tiết diện cột khung: 30 x 40 cm ( F = 1200 cm 2 )

* Chọn tiết diện cột từ tầng 6 đến tầng 4

+ Tải trọng do sàn tầng 5, 6, 7 truyền xuống (do trọng lƣợng bản thân sàn và hoạt tải sàn):

+ Tải trọng do sàn tầng 3, 4 truyền xuống:

+ Tải trọng do sàn tầng 2 truyền xuống:

* Chọn tiết diện cột từ tầng hầm

Chọn sơ bộ tiết diện cột khung: 50 x 80 cm ( F = 4000 cm 2 ) d Sơ bộ chọn tiết diện cột ( tiết diện cột C - 3)

Ta thấy cột C – 3 chịu tải trọng lớn nhất trong các cột của khung trục 2

- Để tính lực N gần dúng và đơn giản, ta xem diện tích sàn tác dụng lên cột nhƣ hình vẽ:

* Chọn tiết diện cột từ tầng 9 -> tầng 7

- Tải trọng do hồ nước mái:

+ Do có 2 hồ nước mái: 1 đặt ở khung trục 4-5và B-C; 2 đặt ở khung trục 2-3 và B-C nên cột C3 đồng thời chịu tải trọng của 1 Hồ nước mái

+ Tổng lực nén của Hồ nước mái tác dụng lên một cột: N$821 (daN)

+ Tải trọng do sàn mái (do trong lƣợng bản thân mái và hoạt tải mái):

+ Tải trọng do sàn sử dụng (do trọng lƣợng bản thân sàn và hoạt tải sàn):

N7 - mái = NHN + Nmai + Nsàn 8-9 = 24821 +30432,6 + 116879,6 = 196954,2 (daN)

+ Tải trọng do sàn sử dụng (do trọng lƣợng bản thân sàn và hoạt tải sàn):

+ Tải trọng do sàn tầng 4,3 truyền xuống:

* Chọn tiết diện cột từ tầng hầm

Tương tự tính sơ bộ cho các cột khác, lập thành bảng như sau:

C2 C3 B2 B3 b xh(cm) b xh(cm) b xh(cm) b xh(cm)

V.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN HỆ KHUNG

Tĩnh tải bao gồm trọng lượng của các lớp cấu tạo, bao gồm khối lượng tường bao xung quanh đặt lên các dầm biên và khối lượng tường xây vách ngăn trên các dầm và sàn Trọng lượng của tường bao xung quanh là một yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu.

Tải trọng bản thân các lớp cấu tạo sàn:

Cấu tạo sàn Trọng lƣợng tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hệ số Vƣợt tải Trọng lƣợng tính toán (daN/m 2 )

Tường dày 200 và lớp hoàn thiện gt = 466(daN/m 2 ) =4,66(kN/m 2 ) Chiều cao tầng trung bình 3,5 m , chiều cao các dầm lấy sơ bộ 0,7m Như vậy chiều cao tường trung bình ht 3,5 – 0,7 = 2,8 m

Trọng lượng tường xây 200 toàn bộ lên dầm : Gt =gt xht = 4,66x2,8 = 13,05 kN/m

Tường dày 200 và lớp hoàn thiện g t = 466(daN/m 2 ) =4,66(kN/m 2 ).Tum cầu thang chiều cao tầng 4,8 m , chiều cao các dầm lấy sơ bộ 0,6m Như vậy chiều cao tường trung bình ht

Trọng lượng tường xây 200 toàn bộ lên dầm : Gt =gt xht = 4,66x4,2 = 19,6 kN/m

Tường dày 100 và lớp hoàn thiện gt = 268(daN/m 2 ) =2,68(kN/m 2 ) Lan can trục A và

Trọng lượng tường100 xây toàn bộ lên dầm : Gt =gt xht = 2,68x0,9 = 2,4 kN/m

- Tải trọng hồ nước truyền xuống hệ khung dưới dạng lực tập trung tại chân cột hồ nước

- Nội lực lấy tư chương tính toán bể nước mái

=> Tải trọng truyền xuống hệ khung tại chân cột bể nước:NHNI642(daN)I6,42(kN)

V.2.2 Hoạt tải: Hoạt tải trên 1m 2 sàn Bảng 3- TCXDVN (2737 –1995 ):

- Hoạt tải sữa chữa mái:

Loại sàn Ptc ( daN/m 2 ) n Ptt( daN/m 2 )

- Sàn văn phòng, phòng hiệu trưởng

- Sàn phòng S hoạt chung, phòng khách

- Sàn phòng bếp, buồn vệ sinh

V.2.3 Tải trọng tác động của gió

 Xác định áp lực gió tác dụng: (theo TCVN 2737 – 1995)

- Chiều cao nhà dưới 40m nên chỉ tính giá trị thành phần tĩnh của áp lực gió, không tính thành phần động của áp lực gió

Công trình xây dựng nằm trong nội thành Tp Hồ Chí Minh, khu vực đông dân cư, do đó áp lực gió được xác định theo khu vực IIA Địa hình được chọn là dạng B, tức là địa hình tương đối trống trải với một số vật cản thưa thớt, cao dưới 10m.

- Theo mục 6.4.1, giá trị áp lực gió W o đƣợc giảm đi 12daN/m 2 đối với vùng IIA

- Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió W có độ cao Z so với mốc chuẩn đƣợc xác định theo công thức:

+ W o - Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn, lấy theo phân vùng áp lực gió (Bảng 4)

Vùng áp lực gió II-A  W o 95 12 83(daN m/ 2 )

+ k - Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

(Tra bảng 5 - Dạng địa hình B)

+ c - Hệ số khí động (Tra bảng 6)

+ n1, 2 - Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió

- Tải trọng gió quy về lực tập trung tác dụng vào tâm công trình theo các phương đƣợc xác định theo công thức:

Với: S H B- Diện tích mặt đón gió của công trình β 1 - Hệ số điều chỉnh tải trong gió theo thời gian sử dụng 50 năm

+ Chiều dài mặt đón gió: By = 40m

+ Chiều rộng mặt đón gió: Bx = 20m

+ Chiều cao mặt đón gió: H = 31,5m (tính từ mặt đất tự nhiên)

Giá trị thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụng lên các tầng

Bx (m) Fx (kN) By (m) Fy (kN)

Lực tập trung thành phần tĩnh của tải trọng gió

Theo tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995 , tổ hợp tính toán gồm hai tổ hợp cơ bản (THCB) :

THCB I : Tĩnh Tải + Hoạt tải ( hệ số hoạt tải 1)

Cấu trúc tổ hợp nhƣ sau :

Combo 1: TT + HT Hệ số : 1 :1

Combo 2: TT + GIO X Hệ số : 1 :1

Combo 3: TT + GIO -X Hệ số : 1 :1

Combo 4: TT + GIO Y Hệ số : 1 :1

Combo 5: TT + GIO -Y Hệ số : 1 :1

Combo 6: TT + HT + GIO X Hệ số : 1 :0,9:0,9

Combo 7: TT + HT + GIO -X Hệ số : 1 :0,9:0,9

Combo 8: TT + HT + GIO Y Hệ số : 1 :0,9:0,9

Combo 9: TT + HT + GIO -Y Hệ số : 1 :0,9:0,9

Combo BAO: Combo 1;Combo 2;Combo 3;Combo 4;Combo 5;Combo

V.3 TÍNH TOÁN NỘI LỰC KHUNG :

- Mô hình khung đƣợc giải nhờ phần mềm Etabs

- Chiều cao công trình đƣợc tính đến cao trình sân thƣợng 31.5 m

- Tải trọng gió đƣợc nhập vào tâm cứng

Biểu đồ Bao Momen dầm khung trục 2

Biểu đồ Bao lực cắt dầm khung trục 2

Biểu đồ Bao Lực dọc cột khung trục 2

Theo yêu cầu , người thiết kế thực hiện việc thiết kế cho kết cấu dầm , cột khung trục 2

VI.4.1 Tính thép cột cho khung trục 2:

Khung trục 2 bao gồm 4 cột : C2, C15, C16, C8 ( Tên theo trục định vị) Việc chọn tiết diện nhƣ trên đã trình bài

Nội lực và các tổ hợp nguy hiểm xem phụ lục

Cơ sở tính toán và thiết kế cột :

Cột đƣợc thiết kế dựa trên sự chịu lực nén lệch tâm xiên

Thép đƣợc bố trí theo chu vi , dày hơn ở cạnh ngắn

Khả năng chịu lực được kiểm tra dựa vào biểu đồ tương tác bố trí thép theo chu vi

Tiết diện và cốt thép đƣợc giảm theo khả năng chịu lực và yêu cầu cấu tạo kiến trúc , thi công

Tóm tắt lý thuyết tiết diện chữ nhật chịu nén lệch tâm xiên :

Lệch tâm xiên xảy ra khi mặt phẳng uốn không có trục đối xứng của tiết diện Hai trục đối xứng của tiết diện được gọi là Ox và Oy, với góc giữa mặt phẳng uốn và trục Ox là $\alpha^\circ$.

Moment uốn có thể chia thành hai thành phần tác dụng trong mặt phẳng chứa hai trục Ox và Oy là M x và M y : M x = M cos o , M y = Msin o

Hình 5.3 Sơ đồ nội lực nén lệch tâm xiên Độ lệch tâm tiết diện :

Giống nhƣ lệch tâm phẳng , độ lệch tâm và hệ số uốn dọc trong lệch tâm xiên đƣợc tính theo từng phương :

N e y = M y, l ox = $\psi_x l$, l oy = $\psi_y l$, trong đó $\psi$ là hệ số phụ thuộc vào liên kết cột Đối với công trình này, các dầm và cột liên kết cứng, tổng chiều dài hai nhịp nhỏ hơn 1/3 chiều cao nhà, do đó $\psi = 0.85 \times 1.25 = 1.0625$ cr i.

 1 - Hệ số uốn dọc theo phương i , N cr – Lực tới hạn

e lấy bằng tỷ số h e o nhƣng không nhỏ hơn emin , eo – độ lệch tâm ban đầu b oi ei R h l 0 01 01

Không có cốt thép ứng lực trứơc p = 1

  1  , với bêtông nặng  = 1 , Ml – Moment do tải dài hạn

Khi tính toán cấu kiện lệch tâm xiên, chúng ta sử dụng phương pháp gần đúng, do đó giá trị lực dọc tới hạn được xác định bằng công thức thực nghiệm.

N  E , Eb – Modul đàn hồi của Bêtông

Sau khi kể đến độ lệch tâm ngẫu nhiên và uốn dọc thì Moment tác dụng theo hai phương đƣợc tăng lên thành M * x = Nxeox , M * y = Nyeoy

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI IV.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

TÍNH KHUNG TRỤC 2 V.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU VÀ SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN HỆ DẦM, CỘT

NỀN MÓNG CHƯƠNG I – ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH, TẢI TRỌNG CÔNG TRÌNH VÀ TRÌNH TỰ THIẾT KẾ I ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

TÍNH TOÁN MÓNG CỌC ÉP A XÁC ĐỊNH PHƯƠNG ÁN MÓNG

TÍNH TOÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI A GIỚI THIỆU SƠ LƢỢC VỀ CỌC KHOAN NHỒI

SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG I MÓNG CỌC ÉP

Tiêu đề	Chung cư Mỹ Phước
Tác giả	Nguyễn Văn Thái
Người hướng dẫn	Th.S Trần Tấn Quốc
Trường học	Trường Đại Học Công Nghệ Sài Gòn
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Xây Dựng
Thể loại	Luận văn tốt nghiệp
Năm xuất bản	2018
Thành phố	TP. Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	193
Dung lượng	6,02 MB