THUYET MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TỔNG QUAN VỀ KIếN TRÚC CÔNG TRÌNH1.1NHU CẦU XÂY DựNG CÔNG TRÌNHTrong những năm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng nhanh, mức sống của người dân ngày một nâng cao kéo theo đó là nhu cầu về sinh hoạt ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí cũng tăng lên không ngừng, đòi hỏi một không gian sống tốt hơn , tiện nghi hơn. Mặt khác, với xu hướng hội nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước hoà nhập cùng xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết.

MỤC LỤC

PHẦN II: KẾT CẤU 5

Chương 1: PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU VÀ SƠ ĐỒ THIẾT KẾ 5

Chương 3 THIẾT KẾ CẦU THANG 26

Chương 4 THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 44

Chương 5: THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN 71

Chương 6: THIẾT KẾ MÓNG CHO KHUNG TRỤC 4 120

Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 189

= 0,05 (cm) 221

PHẦN I: KIẾN TRÚC

- Trong giai đoạn hiện nay và trong tương lai, với tốc độ đô thị hóa nhanh thì vấn

đề chỗ ở trong các thành phố lớn là vấn đề rất bức xúc, nhất là các thành phốcó dân số đông như Thành Phố Hồ Chí Minh Để đáp ứng được nhu cầu nhà ởđồng thời phù hợp với cảnh quan đô thị và tình hình quy hoạch chung củaThành Phố, cần phải giải tỏa một số khu vực trong nội ô để giải quyết vấn đềcấp bách về nơi ở mới cho các hộ có thu nhập trung bình (công chức nhà nước,người làm công ăn lương, công nhân …) đây là hai yêu cầu cần phải thực hiệnsong song cùng một lúc

- Khu chung cư Mỹ Phước cũng chính là một trong những giải pháp góp phầngiải quyết đồng thời hai việc đã nói ở trên

II VỊ TRÍ XÂY DỰNG VÀ HIỆN TRẠNG CÔNG TRÌNH

1 Vị trí xây dựng

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

2 Hiện trạng công trình

- Chung Cư Mỹ Phước, đáp ứng nhu cầu ăn ở, sinh hoạt cho các hộ sư û dụngcông trình, khu đất sử dụng vào mục đích chỗ ở cho số dân chuyển cư và tạođiều kiện quy hoạch khu ở trong 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

III ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH

1 Qui mô công trình

- Công trình nằm trong một khu qui hoạch dân cư với nhiều chung cư, vấn đềthiết kế và qui hoạch kiến trúc của công trình cũng phải được quan tâm

- Công trình xây dựng gồm 1 tầng hầm và 10 tầng trên

- Những thông số về công trình :

+ Tổng chiều cao công trình là 35m ( tính từ cốt ± 0.000 )

+ Tổng chiều dài công trình là 38m, tổng chiều rộng là 19m

+ Tầng hầm cao 3,0m và tầng 1 cao 3,2m được dùng làm bãi để xe, trạmbơm, trạm điện, phòng bảo vệ, nhà kho

+ Các tầng 2-10: cao 3,2m, bao gồm các căn hộ và nhà giữ trẻ

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

+ Kết cấu bể nước mái bằng BTCT được đặt trên sân thượng

+ Trần đóng tấm nhựa hoa văn

2 Giải pháp giao thông

- Giao thông đứng: Toàn công trình sử dụng 2 thang máy và 1 cầu thang bộ Bềrộng cầu thang bộ là 1.2m được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh,

an toàn khi có sự cố xảy ra Ngoài ra công trình còn bố trí một thang thoát hiểmbên ngoài công trình Cầu thang máy, thang bộ này được đặt ở vị trí trung tâmnhằm đảm bảo khoảng cách xa nhất đến cầu thang < 20m để giải quyết việcphòng cháy chữa cháy

- Giao thông ngang: Bao gồm các hành lang đi lại, sảnh, hiên

IV CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CHO CÔNG TRÌNH

1 Hệ thống điện

- 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 điện đều đượctrang bị đầy đủ

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

2 Hệ thống cấp thoát nước

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

- Hệ thống thoát nước mưa từ mái được dẫn bằng ống nhựa PVC đưa thẳngxuống 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 mưatrên mái

- Các thiết bị vệ sinh được nối với nhau thành một hệ thống và được đưa ra hệthống thoát nước thải chính của thành phố thông qua một hệ thống lọc

- Hồ nước mái có thể tích (8x8x1,5) = 96(m3) đảm bảo cung cấp đủ nước chotoàn bộ công trình Nguồn nước này được cung cấp từ nhà máy nước của thànhphố rồi sau đó qua hệ thống bơm nước bơm lên hồ nước mái

3 Hệ thống thông gió

- Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên Công trình có khoảngtrống thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho tòa nhà nhất là ở tầng 2là nơi có mật độ người tập trung cao nhất Riêng tầng hầm có bố trí thêm cáckhe thông gió và chiếu sáng

4 Hệ thống chiếu sáng

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

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

- Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắpđặt thêm đèn chiếu sáng

- Tóm lại, toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông quacác cửa sổ được lắp đặt bằng kính phản quang ở các mặt của tòa nhà) và bằngđiện.

5 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

- Ở mỗi tầng đều được bố trí thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài 20m, bình xịt

CO2 ) Ngoài ra, ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy tự động Ởû nơicông cộng và mỗi tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháykhi phát hiện, phòng quản lí khi nhận tín hiệu báo cháy sẽ kiểm soát và khốngchế hỏa hoạn cho công trình

6 Hệ thống báo động

- Được lắp đặt cho toàn bộ công trình

7 Hệ thống thoát rác thải

- Rác thải được chứa ở gian rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ có bộ phận đưarác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây

ô nhiễm

PHẦN II: KẾT CẤU

CHƯƠNG 1: PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU VÀ SƠ ĐỒ THIẾT KẾ

1.1 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH

- Kết cấu chịu lực chính của nhà là khung bê tông cốt thép đúc toàn khối đượcsử dụng rộng rải trong xây dựng dân dụng và công nghiệp, kết cấu được tạobởi cột và dầm liên kết với nhau bằng mắt cứng, chúng cùng với sàn tạo nênmột kết cấu không gian có độ cứng lớn Khung tiếp nhận các tải trọng tácdụng vào công trình và truyền xuống móng

- Công trình CHUNG CƯ MỸ PHƯỚC - TP.HỒ CHÍ MINH được xây dựngbằng khung bê tông cốt thép đổ toàn khối Khung ngang có 3 nhịp, nhịp lớnnhất dài 8.0m, nhịp nhỏ nhất dài 3.0m Khung dọc có 5 bước cột, bước cộtkhông đều nhau có chiều dài là 38m Kết cấu mái sử dụng BTCT, xung quanhcó sênô bê tông cốt thép để thu nước

1.2 NHIỆM VỤ ĐƯỢC GIAO

- Tính và vẽ sàn tầng 5

- Tính và vẽ cầu thang

- Tính và vẽ bể nước mái

- Tính và vẽ khung ngang trục 4

- Làm 2 phương án móng

1.3 CƠ SỞ THIẾT KẾ

- Qui phạm sử dụng: qui phạm 2737 - 1995

- Công trình sử dụng:

+ Bê tông B25 có: - khả năng chịu nén: Rb = 145 (daN/cm2)

- khả năng chịu kéo: Rbt = 10,5 (daN/cm2)

+ Thép C-I có: - khả năng chịu kéo, nén: Rs = Rsc = 2250 (daN/cm2) CII có : - khả năng chịu kéo, nén: Rs = Rsc = 2800 (daN/cm2)

- Các công thức sử dụng để tính toán thép (theo TCXDVN 356: 2005): kể đếnhệ số điều kiện làm việc của bê tông γ =b2 1 ( đảm bảo cho bê tông được tiếptục tăng cường độ theo thời gian )

+ Môđun đàn hồi : Eb = 2.65×105 (daN/cm2)

+ Hệ số Poisson µ = 0,2

- Tải trọng gió: Công trình được xây dựng tại TP Hồ Chí Minh thuộc khu vựcII-A tra bảng phân vùng áp lực gió theo tiêu chuẩn 2737-1995 có Wo =83(daN/cm2)

1.4 TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN

- Chọn sơ đồ tính

- 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 tính theo cấu kiện chịu uốn, cột tính theo cấu kiện chịu nénlệch xiên dùng phần mềm Etabs v9.7.1 giải nội lực và dùng Excel đểtính 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

Chương 2 TÍNH TOÁN SÀN ĐIỂN HÌNH TẦNG 5

2.1 MẶT BẰNG KẾT CẤU DẦM SÀN, SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

2250 3000 2750

7000 8000

S2

S9 S10

WC

WC

S4 S5

S5

S2

S2 S2

S9 S10

S9

S9

S9 S10 S9

S10 S10

S7

3500 3500

4000 4000

Hình 2.1 Mặt bằng dầm sàn tầng 5

2.2 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN SÀN

- Lưới cột lớn (8m x 8m) nên dùng hệ dầm giao nhau chia nhỏ các ô sàn

- Chiều dày sàn được chọn phụ thuôc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể sơbộ xác định chiều dày sàn theo công thức sơ bộ như sau:

l - cạnh nhịp ngắn của ô bản

- Đối với nhà dân dụng thì chiều dày tối thiểu của sàn là hmin = 6 cm

- Dùng ô sàn lớn nhất: S2 kích thước (4,0m x 4,0m) để tính

Với ô sàn S4 có l =400(cm)n , thay vào (2.1) ta được:

Số hiệu ô

sàn Cạnh ngắnln (m) Cạnh dàild (m) Tỉ sốld / ln

Loại ôsàn Diện tích(m2) Chiều dàysàn (cm)

2.3 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM

- Theo điều 3.3.2 Cấu tạo khung nhà cao tầng - TCXD 198:1997 (phù hợp vớibiện pháp cấu tạo do Uûy ban bêtông Châu Aâu qui định): dầm phải đủ độ dẻovà cường độ cần thiết khi chịu tải trọng động đất:

+ Chiều rộng tối thiểu của dần không chọn nhỏ hơn 200mm và tối đakhông hơn chiều rộng cột cộng với 1,5 lần chiều cao tiết diện

+ Chiều cao tối thiểu tiết diện không nhỏ hơn 300mm

+ Tỉ số chiều cao và chiều rộng tiết diện không lớn hơn 3

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

+ Dầm chính: (Dầm chính 2 phương dọc, ngang có nhịp gần bằng nhau là7m và 8m nên ta dùng chung 1 tiết diện cho cả 2 phương)

- Vậy hệ dầm phụ có tiết diện là D3 (20 × 40) cm, dầm môi D4 (20 x 30) cm

2.4 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

- Tải trọng tác dụng lên sàn gồm có:

- Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấutạo sàn:

i gi

Trong đó:

+ gi : trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i;

+ ngi : hệ số độ tin cậy

- Tải trọng tạm thời (hoạt tải)

- Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn lấy theo tiêu chuẩn (Tải trọng vàtác động, TCVN 2737-1995):

tt tc

p

Trong đó:

+ ptt : tải trọng tiêu chuẩn lấy theo TCVN 2737-1995;

+ np : hệ số độ tin cậy

- Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tải trọng phân bố đều trên sàn:

Trong đó:

+ lt :chiều dài tường (m);

+ ht : chiều cao tường (m);

+ gttc : trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn của tường;

+ Với tường gạch ống dày 10 cm: gttc = 180 (daN/m2);

+ Tường gạch ống dày 20 cm: gttc = 330 (daN/m2)

- Các loại sàn này có cấu tạo như sau:

- Gạch ceramic, d =2000(daN/m3)

- Vữa lát gạch, d=1800 (daN/m3)

- San BTCT, d =2500(daN/m3)

- Vữa trát trần, d=1800 (daN/m3)

- Trần treo, g=30(daN/m2)

- Gạch ceramic, d =2000(daN/m3)

- Vữa lát gạch,tạo dốc, d=1800 (daN/m3)

- San BTCT, d =2500(daN/m3)

- Vữa trát trần, d=1800 (daN/m3)

- Trần treo, g=30(daN/m2)

Hình 2.2 Cấu tạo sàn tầng 5 Hình 2.3 Cấu tạo sàn vệ sinh tầng 5

sinh hoạt chung, bếp, hành lang, ban công

Bảng 2.3 : Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

2.4.2 Hoạt tải

- Tuỳ theo chức năng sử dụng các ô sàn, ta có các hoạt tải khác nhau (TheoTCVN2737-1995), ta có bảng hoạt tải của sàn:

Bảng 2 4: Bảng tổng hợp hoạt tác dụng lên sàn

Ô sàn Chức năng sử dụng

Tải trọng tiêu chuẩn

ptc(daN/m2)

Hệ số vượt tải n

Tải trọng tính toán

STT Các lớp cấu tạo (daN/cmγ 3) (cm)δ gs

S9, S10 - Ban công, lô gia 200 1,2 240

2.4.3 Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tải trọng phân bố đều trên sàn

- Tải trọng của các tường ngăn xác định theo công thức (2.6)

- Dựa vào thực tế các lỗ cửa trên tường có thể lấy hệ số lỗ cửa lấy thống nhấtlà 0.7

- Aùp dụng trong bài này ta tính toán được kết quả ghi trong bản sau:

Bảng 2.5: Tải trọng tường quy đổi trên sàn

ln(m)

Tĩnh tải dotrọng bản thân

tt s

g (daN/m2)

Tĩnh tải do tảitrọng tường

td t

g (daN/m2)

Hoạt tảitính toán

Ptt(daN/m2)

Tải trọngtính toántổng cộngP(daN)

- Liên kết của bản sàn với dầm, tường được xem xét theo quy ước sau:

+ Liên kết được xem là tựa đơn:

 Khi bản kê lên tường

 Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/hb < 3

+ Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổtoàn khối) mà có hd/hb≥ 3.

+ Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do

- Tùy theo tỷ lệ độ dài 2 cạnh của bản, ta phân bản thành 2 loại:

l >2 : Bản chịu lực 1 phương (2.8)

- Kết quả có trong bảng 2.1.Bảng phân lại ô sàn

2.5.1 Tính toán các ô bản dầm ( S9, S10)

a Các giả thiết tính toán

- Các ô bản dầm được tính toán như các ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởngcủa ô bản kế cận

- Các ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi

- Cắt 1 m theo phương cạnh ngắn để tính

b Xác định sơ đồ tính

- Tính tương tự ta được bản kết quả sau:

Bảng 2.7:Tính toán nội lực bản dầm

d Tính toán cốt thép

- Vật liệu sử dụng:

+ Bê tông B25 có: - khả năng chịu nén: Rb = 145 (daN/cm2)

- khả năng chịu kéo: Rbt = 10,5 (daN/cm2)

+ Thép C-I có: - khả năng chịu kéo, nén: Rs = Rsc = 2250 (daN/cm2) CII có : - khả năng chịu kéo, nén: Rs = Rsc = 2800 (daN/cm2)

- Các công thức sử dụng để tính toán thép (theo TCXDVN 356: 2005): kể đếnhệ số điều kiện làm việc của bê tông ( đảm bảo cho bê tông được tiếp tụctăng cường độ theo thời gian ) γb2 =1

+ Tính chiều cao làm việc: h0 = −h a (2.12)

độ bền để cho αm< αR rồi tính cốt đơn), αm> 0.5 tăng kích thước tiếtdiện.

- Đặt cốt đơn:

Vì các ô sàn S9 và S10 có chiều dài cạnh ngắn và cặp lực bằng nhau nên ta

chỉ cần tính toán thép cho một ô sàn S10 rồi bố trí cho 2 ô.

- Nội lựa tính toán: M n =40, 43(daN m M ); g =80,87(daN m )

- Tra bảng Phụ lục E.2 TCXDVN 356: 2005 ứng với bê tông cấp B25, cốt

thép nhóm C-I: ⇒ζR =0,618;αR =0, 427

- Tính tại giữa nhịp: M n =40, 43(daN m )

+ Chọn lớp bê tông bảo vệ cốt thép:a=1,5(cm);

+ Thay vào công thức (2.12), ta được:

+ Thay h 0 vào công thức (2.13), ta được:

2 2

Nên không cần đặt cốt thép chịu nén ( đặt cốt đơn)

+ Thay αm vào công thức (2.14), ta được:

Kết luận: µmin =0, 05%< =µ 0, 22%<µmax =3,98%⇒thỏa mãn

- Tính tại gối: M g =80,87(daN m )

Kết luận: µmin =0, 05%< =µ 0, 29%<µmax =3,98%⇒ thỏa mãn.

- Chú ý: khi tính thép theo giá trị mô men nhưng khi bố trí thép, để cho đơn

giản và thiên về an toàn thì những ô liền kề có giá trị lớn hơn được chọn bốtrí cho ô nhỏ

2.5.2 Tính toán các ô bản kê

a Các giả thiết tính toán, sơ đồ tính

- Khi α = ld/ln ≤ 2 thì bản được xem là bản kê, lúc này bản làm việctheo hai phương Với ld, ln lần lượt là cạnh dài và cạnh ngắn của ô bản

- Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi: tùy theo điều kiện liên kếtcủa bản với các dầm bê tông cốt thép là tựa đơn hay ngàm xung quanh màchọn sơ đồ tính bản cho thích hợp

b Xác định nội lực

- Cắt ô bản theo mỗi phương với bề rộng b = 1m, giải với tải phân bốđều tìm mô men nhịp và gối

+ Mô men dương lớn nhất ở giữa bản (áp dụng công thức tính mô men của

ô bản liên tục)

 Mô men ở nhịp theo phương cạnh ngắn ln: M1 = mi1xP(daN.m)

 Mô men ở nhịp theo phương cạnh dài ld: M2 = mi2xP (daN.m)

+ Mô men âm lớn nhất ở gối:

 Mô men ở gối theo phương cạnh ngắn ln: MI = ki1xP(daN.m)

 Mô men ở nhịp theo phương cạnh dài ld: MII = ki2xP(daN.m)

Trong đó:

i : kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét (i =1,2,…)

1, 2 : chỉ phương đang xét là ld hay ln

ld, ln : nhịp tính toán cuả ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa

P : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản

P = (p+q)xld xln

q : tĩnh tải tính toán (daN/m2).

mi1, mi2, ki1, ki2 : các hệ phụ thuộc vào tỷ lệ l2/l1 tra bảng 1-19 trang 32

sách Sổ tay kết cấu công trình( Vũ Mạnh Hùng).

- Trong trường hợp gối nằm giữa hai ô bản khác nhau thì hệ số ki1 và ki2 đượclấy theo trị số trung bình giữa hai ô, hoặc để an toàn ta lấy giá trị ki1 và ki2

nào lớn hơn giữa hai ô bản

- Aùp dụng trong bài này ta có được kết quả kết quả sơ đồ tính cho các ô bảnkê như sau:

Bảng 2.8: Xác định sơ đồ tính cho bảng kê

- Aùp dụng trong bài này ta có được kết quả nội lực cho các ô bản kê như sau:

Bảng 2.9: Bảng tổng hợp kết quả nội lực

c Tính toán cốt thép

- Tính cho ô sàn S1

- Từ kết quả tính trong bảng (2.8) ta có sơ đồ tính cho ô bản S1 như sau:

M2 M1 MI

 Tính cốt thép theo phương cạnh ngắn: l n =3,5( )m

- Chọn khoảng cách từ mép vùng bê tông chịu kéo đến trọng tâm cốt thépchịu kéo a = 1,5 cm

⇒chiều cao làm việc của kết cấu:

10 1,5 8,5( )

- Tính thép tại gối với momen tính toán: M I =485, 44(daN m )

+ Thay vào công thức (2.13), ta được:

2 2

⇒ Kết luận: µmin =0, 05%< =µ 0, 29%<µmax =3,98%⇒ thỏa mãn

- Tính thép tại nhịp với momen tính toán: M1=210, 42(daN m )

+ Thay vào công thức (2.15), ta được:

2 2

⇒ Kết luận: µmin =0, 05%< =µ 0,17%<µmax =3,98%⇒ thỏa mãn

 Tính cốt thép theo phương cạnh dài: l d =4,0( )m

- Chiều cao làm việc của kết cấu: h o =8,5(cm)

- Tính thép tại gối với momen tính toán: M II =372, 23(daN m )

+ Thay vào công thức (2.13), ta được:

2 2

⇒ Kết luận: µmin =0, 05%< =µ 0,30%<µmax =3,98%⇒ thỏa mãn.

- Tính thép tại nhịp với momen tính toán: M2 =160,15(daN m )

+ Thay vào công thức (2.13), ta được:

2 2

⇒ Kết luận: µmin =0, 05%< =µ 0,17%<µmax =3,98%⇒ thỏa mãn

Lập bảng tính tương tự cho những ô bản còn lại ta được bảng sau:

Bảng 2.10: Bảng tổng hợp kết quả tính thép

Chọn thép As chọn µ = A s (%)

2.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN

- Các cấu kiện nói chung và sàn nói riêng nếu có độ võng quá lớn sẽ ảnhhưởng đến việc sử dụng kết cấu một các bình thường: làm mất mỹ quan, làmbong lớp ốp trát, gây tâm lý hoảng sợ cho người sử dụng Do đó cần phải

giới hạn độ võng do tải trọng tiêu chuẩn gây ra (tính toán theo trạng thới

giới hạn thứ hai).

- Do bê tông là một loại vật liệu đàn hồi dẻo, không đồng chất và không đẳng

đã được học trong môn Sức bền vật liệu để tính toán độ võng cho bản sàn Ởđồ án này em sử dụng độ cứng B để tính võng cho sàn, độ cứng B phụ thuộcvào 3 yếu tố sau:

+ Tải trọng

+ Tính chất đàn hồi - dẻo của bê tông

+ Đặc trưng cơ học và hình học của tiết diện

- Chọn ô sàn S4 (có diện tích lớn nhất, tải lớn nhất) để tính toán độ võng, có

+ q q1c; 2c : là tải tiêu chuẩn truyền theo phương cạnh ngắn, cạnh dài:

+ As: là diện tích của cốt thép chịu lực

+ Abq: là diện tích quy đổi vùng chịu nén của bê tông: ( ' )

M

+ S: hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng dài hạn và loại cốt thép

- Tải trọng tác dụng ngắn hạn:

+ S = 1,1: thép gân

+ S = 1,0: thép trơn

- Tải trọng tác dụng dài hạn:

+ S = 0.8: các loại cốt thép

+ Wn: mô men kháng đàn hồi dẻo của tiết diện quy đổi ngay trước khi nứtđối với tiết diện chịu kéo ngoài cùng

c

nc

M L

=

+ υ: hệ số đàn hồi của bê tông, đặc trưng cho tính đàn hồi – dẻo của bêtông vùng nén, phụ thuộc độ ẩm môi trường và tính chất dài hạn hayngắn hạn của tải trọng.

+ υ = 0,15: tải trọng dài hạn

+ υ = 0,45: tải trọng ngắn hạn

+ Z1: cánh tay đòn của nội ngẫu lực tại tiết diện có khe nứt

2.6.1 Tính độ võng f 1 do toàn bộ tải trọng tác dụng ngắn hạn

- Cắt một dải có bề rộng là 1(m) theo phương cạnh ngắn để tính toán

- Tiết diện được xem như dầm có tiết diện bxh = 100x14(cm)

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ô sàn S3 được tính như sau:

3 10

a b

E n E

10 0,0041 7

x h

- Tính: 1,25 kc n

R W S

R W m

384 73850

f = × × = m= cm

2.6.2 Tính độ võng f 2 do tải trọng dài hạn tác dụng ngắn hạn

- Tải trọng dài hạn tác dụng: q c =g c =821,7(daN m/ 2)

Suy ra:

2 2

3 10

a b

E n E

10 0,0041 7

x h

R W m

384 73100

2.6.3 Tính độ võng f 3 do tải trọng dài hạn tác dụng dài hạn

- Tải trọng dài hạn tác dụng: q c =g c =821,7(daN m/ 2)

Suy ra:

2 2

3 10

a b

E n E

10 0,0041 7

x h

- Tính: 2

235,3 10

kc n c

R W m

Kết luận: Vậy sàn S3 thỏa về điều kiện độ võng

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CẦU THANG

5.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

5.1.1 Chọn kích thước cấu kiện cầu thang

- Bản thang có kích thước (1,2x3,60)m

- Đối với cầu thang từ tầng hầm lên tầng 1 có chiều cao 3m, dùng cầuthang 2 vế: vế 1có 9 bậc, vế 2 có 10 bậc và kích thước mỗi bậc(160x250)mm, riệng bậc đầu tiên có kích thước (120x250)

- Đối với cầu thang từ tầng 2 lên các tầng trên có chiều cao 3,20 m, sửdụng cầu thang 2 vế, mỗi vế 10 bậc, kích thước mỗi bậc (160x250) mm

a Cầu thang từ tầng hầm lên tầng1( CT1)

- Chọn chiều dày bản thang:

2 3

b  

  Chọn b=0, 2( )m

- Vậy tiết diện dầm chiếu nghỉ: DCN(200x300) mm

b Cầu thang từ tầng1 lên các tầng trên (CT2)

- Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ:

Với L0 =4, 27( )m thay vào công thức(3.3), ta được:

MẶT CẮT A-A TL: 1/20

200

Hình 3.1 Mặt bằng và mặt cắt cầu thang từ tầng hầm lên tầng 1(CT1)

- Bê tông có cấp độ bền B25 có các chỉ tiêu:

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 145 daN/cm2

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt = 10,5 daN/cm2

+ Mô đun đàn hồi: Eb = 3.105 daN/cm2

- Cốt thép gân φ>10 loại AII, có các chỉ tiêu:

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 2800 daN/cm2

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rsc= 2800 daN/cm2

+ Mô đun đàn hồi Es = 2,105 daN/cm2

- Cốt thép trơn φ<10 loại AI, có các chỉ tiêu:

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 2250 daN/cm2

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rsc=2250 daN/cm2

5.2 TÍNH BẢN THANG CT2

1.1 Sơ đồ tính

- Ta có tỉ số cạnh dài và cạnh ngắn bản thang: 4, 27 3,56 2

việc một phương, nên cắt một dãi có bề rộng bằng b=1( )m để tính

- Sơ đồ tính như sau:

1.2 Tải trọng tác dụng

a Tải trọng tác dụng lên trên bản chiếu nghỉ

- Gạch granit, d =2000(daN/m3)

- Vữa lát gạch, d=1800 (daN/m3)

- Bản BTCT, d =2500(daN/m3)

- Vữa trát trần, d=1800 (daN/m3)

Hình 3.5 Các lớp cấu tạo của bản chiếu nghỉ

Bảng 3.1 Tĩnh tải các lớp cấu tạo trên bản chiếu nghỉ

có bề rộng b=1m

Vật liệu

Trọng lượngriêng(daN/m3)

Chiềudày(m)

Hệ số độ tincậyn

b(m) Tĩnh tải tínhtoán

a.2.Hoạt tải

- Hoạt tải của bản chiếu nghỉ có bề rộng b=1m được xác định theo công thức:

)/(

n p

Hình 3.6 Các lớp cấu tạo của bản xiên

Xét 1 bậc thang ta có:

- Gọi G là trọng lượng của một bậc thang thì ta có:

5 4 3 2

Trong đó: γ1: trọng lượng riêng đá Granit, γ1 =2000 (daN/m3)

δ1: chiều dày đá granit, δ1 =0,02 (m)

n1: hệ số độ tin cậy, n1=1,1

4 4

αδ

cos

5 5 5

αδ

G

l

b.2 Hoạt tải trên bản xiên

- Xét một bậc thang, ta có hoạt tải phân bố đều trên mặt bậc có độ lớn là:

)/(1

b.3 Cộng tải trọng trên bản xiên

- Tổng tải trọng phân bố đều trên mặt bậc là :

Hình 3.7 sơ đồ chất tải và biểu đồ momen cho vế thang 1 và 2

- Tính phản lực gối tựa:

+ Phương trình cân bằng momen đối với điểm A:

1839, 41,35 2, 45

cos33

bx bcn

Q bx A

( )

0

1,84950

A bx

1.4 Tính toán cốt thép

- Từ biểu đồ momen vế thang 1 và vế thang 2, ta có giá trị momen max tại vế

1 và vế 2 bằng nhau là Mmax =1918,3(daNm) Nên ta dùng giá trị momen maxnày tính toán và bố trí cốt thép cho nhịp chung cho cả 2 vế thang

- Tại vị trí gối đặt các cốt thép gối theo cấu tạo (đường kính thép cấu tạo nhỏhơn hoặc bằng đường kính cốt thép chịu lực, khoảng cách giữa các cốt thépcấu tạo a 200= mm)

- Chọn khoảng cách từ mép vùng bê tông chịu kéo đến trọng tâm cốt thépchịu kéo a=2(cm)

- Chiều cao làm việc của bản thang công thức (2.14):

- Thay h0 =10(cm) vào công thức (2.15), ta được:

2 2

Nên không cần đặt cốt thép chịu nén ( đặt cốt đơn)

- Thay αm vào công thức (2.16), ta được:

Kết luận: µmin =0, 05%< =µ 0,75%<µmax =3, 2%⇒thỏa mãn

- Bố trí thép cấu tạo tại gối bằng 40% thép nhịp Chọn φ10a200

5.3 TÍNH BẢN THANG CT1

5.3.1 Sơ đồ tính

- Ta có tỉ số cạnh dài và cạnh ngắn bản thang:

4, 27

3,56 2

Nên cắt một dãi có bề rộng bằng b=1( )m để tính

- Sơ đồ tính như sau:

33°

33°

5.3.2 Tải trọng tác dụng

- Tải trọng tác dụng lên cầu thang CT1 giống với tải trọng tác dụng lên câuthang CT2

- Tính phản lực gối tựa:

+ Phương trình cân bằng momen đối với điểm A:

bx bcn

V

Q bx A

( )

0

1,6950

A bx

 Vế 2 của cầu thang CT1 giống vế 2 của cầu thang CT2 nên ko cần tính lại

5.3.4 Tính toán cốt thép cho vế thang 1

- Từ biểu đồ momen vế thang 1 ta có giá trị momen max tại vế 1 là

- Chọn khoảng cách từ mép vùng bê tông chịu kéo đến trọng tâm cốt thépchịu kéo a=2(cm).

- Chiều cao làm việc của bản thang công thức (2.12):

- Thay h0 =10(cm) vào công thức (2.13), ta được:

2 2

Nên không cần đặt cốt thép chịu nén ( đặt cốt đơn)

- Thay αm vào công thức (2.14), ta được:

Kết luận: µmin =0, 05%< =µ 0,75%<µmax =3, 2%⇒thỏa mãn

- Bố trí thép cấu tạo tại gối bằng 40% thép nhịp Chọn φ10a200

5.4 TÍNH DẦM CHIẾU NGHỈ

5.4.1 Sơ đồ tính

- Dầm chiếu nghỉ có thiết diện: DCN(200x300)

- Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ như hình vẽ

- Nhịp tính toán là khoảng cách giữa trục các cột

L=2850

Hình 3.8 sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ

- Liên kết giữa dầm với cột là liên kết khớp vì:

600

2 4300

cơt DCN

h

- Dầm chiếu nghỉ là cấu kiện thi công sau khi đổ bê tông dầm sàn

5.4.2 Tải trọng tác dụng

- Tải trọng tác dụng vào dầm chiếu nghỉ được tính theo công thức:

Qmax=3425,3(daN) L=2850

Hình 3.9 Biểu đồ momen,biểu đồ lực cắt

do tải trọng gây ra trên dầm chiếu nghỉ

- Momen lớn nhất tại giữa nhịp:

( )

2 max

a Cốt dọc

- Tính thép nhịp với M n =Mmax =2440,5(daNm)

- Chọn khoảng cách từ mép vùng bê tông chịu kéo đến trọng tâm cốt thépchịu kéo a = 3 cm

- Chiều cao làm việc của bản thang công thức (2.2):

h = − = cm

- Thay h0 =27(cm) vào công thức (2.13), ta được:

2 2

Nên không cần đặt cốt thép chịu nén ( đặt cốt đơn)

- Thay αm vào công thức (2.14), ta được:

Kết luận: µmin =0, 05%< =µ 1,12%<µmax =3, 2%⇒thỏa mãn

- Thép ở gối bố trí theo cấu tạo chọn 2φ14

b Cốt ngang (cốt đai, cốt xiên)

- Từ biểu đồ nội lực ta có lực cắt Qmax =3425,3(daN)

- Tính thép nhịp với Q g =Qmax =3425,3(daN)

- Kiểm tra điều kiện hạn chế:

+ Bê tông bị phá hoại do ứng suất nén chính:

o Qmax >Q0 tăng kích thước tiết diện

o Qmax <Q1 bê tông đủ khả năng chịu cắt, đặt cốt đai theo cấu tạo

o Q <Q <Q cần phải tính toán cốt đai

Kết luận: Q1 =3410(daN)<Qmax =3425,3(daN)<Q0 =23490(daN) Cần tínhtoán cốt đai.

- Bước đai tính toán là:

2 0 2 max

⇒Chọn u= 15cm= 150mm cho đoạn gần gối, ở giữa nhịp chọn u 200= mm

5.5 TÍNH DẦM CHIẾU TỚI

5.5.1 Sơ đồ tính

- Dầm chiếu tới có thiết diện: DCN(200x300)

- Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ như hình vẽ

- Nhịp tính toán là khoảng cách giữa các trục cột và dầm khung

L=2850

Hình 3.10 Sơ đồ tính dầm chiếu tới

5.5.2 Tải trọng tác dụng

- Tải trọng tác dụng vào dầm chiếu tới được tính theo công thức: