Thiết kế kí túc xá đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: TS.Phan Trường Sơn SVTH:Trần Hùng Phương MSSV:206KH106 LỜI MỞ ĐẦU Ngành xây dựng là một trong những ngành không thể thiếu trong sự phát triển của

Trang 1

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ KÝ TÚC XÁ ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM

(THUYẾT MINH)

SVTH : TRẦN HÙNG PHƯƠNG MSSV : 206KH106

TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2011

Trang 2

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: TS.Phan Trường Sơn

SVTH:Trần Hùng Phương

MSSV:206KH106

LỜI MỞ ĐẦU

Ngành xây dựng là một trong những ngành không thể thiếu trong sự phát triển của thời đại và

là một trong những ngành nghề xưa nhất của lịch sử loài người Có thể nói ở bất cứ nơi nào trên trái đất đều có sự xuất hiện của ngành xây dựng Ngành xây dựng còn là một tiêu chí để đánh giá

sự phát triển kinh tế và trình độ khoa học kỹ thuật của một quốc gia nào đó

Trong xu thế hội nhập và phát triển của Việt Nam trong những năm gần đây, việc cải tạo và xây dựng mới các hệ thống cơ sở hạ tầng là vấn đề trở nên rất cần thiết, tạo điều kiện thuận lợi cho việc đầu tư và phát triển đất nước trong tương lai Ngành xây dựng đã khẳng định được vị thế quan trọng trong đời sống con người Hiện nay hoạt động ngành xây dựng đang diễn ra một cách khẩn trương, ngày càng rộng khắp với qui mô công trình ngày càng lớn, với nhiều nguồn đầu tư trong và ngoài nước khác nhau cùng với sự cập nhật tiến bộ khoa học kỹ thuật của thế giới cho thấy sự lớn mạnh từng ngày của ngành xây dựng nước ta hiện nay

Có cơ hội theo học ngành xây dựng tại trường Đại học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh, được sự truyền đạt tận tình những kiến thức chuyên ngành quý báu và hết sức bổ ích của các thầy cô, giúp

em hăng say và tạo nguồn cảm hứng cho hoạt động nghề nghiệp sau này Đồ án tốt nghiệp trước khi ra trường như là một bài tập tổng hợp tất cả các kiến thức trong suốt quá trình theo học trên giảng đường, vận dụng các kiến thức vào tính toán thực tế và khi ra trường sẽ là một người kỹ sư

có trách nhiệm, đủ năng lực để đảm đương tốt công việc góp phần xây dựng đất nước ngày càng giàu đẹp, văn minh và tiến bộ hơn

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Trong thời gian 4,5 năm học tại trường đại học Mở TP.Hồ Chí Minh, được sự giúp đỡ của nhà trường và sự chỉ bảo của thầy cô, đã giúp tôi tích luỹ những kiến thức cơ bản, nâng cao tầm hiểu biết và chuyên môn, phục vụ cho công việc sau này Tôi xin chân thành cảm ơn Nhà Trường

và thầy cô trong khoa Xây Dựng Và Điện - những người đã truyền đạt những kiến thức quý báu và

bổ ích đã tạo cho tôi cũng như các bạn sinh viên khác có điều kiện học tập thật tốt, làm hành trang cho con đường lập nghiệp sau này

Trong suốt quá trình làm đồ án, em đã may mắn nhận được sự hướng dẫn trực tiếp của Thầy Phan Trường Sơn, bằng với sự tâm huyết và tận tình Thầy đã góp ý, cung cấp tài liệu tham khảo

và định hướng cho em trong suốt quá trình làm bài Thầy luôn động viên và truyền đạt thêm cho chúng em thêm những kiến thức bổ ích để em ứng dụng vào đồ án này Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến sự hướng dẫn và dạy dỗ của Thầy

Vì thời gian và kiến thức còn hạn chế, trong quá trình làm bài không tránh được những thiếu sót, mong nhận được sự nhận xét đánh giá của quý Thầy Cô để bản thân dần hoàn thiện thêm kiến thức của mình

Cuối cùng em xin chân thành cảm ơn Gia Đình và bạn bè đã ủng hộ và giúp đỡ em rất nhiều trong thời gian em làm luận văn

Xin chân thành cảm ơn!

TPHCM, ngày 03 tháng 08 năm 2011 Sinh viên thực hiện

TRẦN HÙNG PHƯƠNG

Trang 4

MSSV:206KH106 MỤC LỤC Trang bìa và trang lót Bản giao đồ án tốt nghiệp Lời mở đầu Lời cảm ơn Mục lục Chương I: Tổng quan về kiến trúc công trình 01

1.1 Sự cần thiết của công trình 01

1.2 Địa điểm xây dựng 01

1.3 Đặc điểm khí hậu TP.HCM 02

1.4 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng 02

1.5 Giải pháp kỹ thuật 03

1.5.1 Thông thoáng 03

1.5.2 Chiếu sáng 03

1.5.3 Hệ thống điện 03

1.5.4 Hệ thống cấp thoát nước 03

1.5.5 Hệ thống thông tin liên lạc và truyền hình 04

1.5.6 Hệ thống thoát rác 04

1.6 Giải pháp đi lại 04

1.7 An toàn phòng cháy chữa cháy 04

Chương II: Nội dung thiết kế 05

2.1 Nhiệm vụ thiết kế 05

2.2 Cơ sở thiết kế 05

2.3 Vật liệu sử dụng 05

Chương III: Tính sàn tầng điển hình 07

3.1 Khái niệm chung về hệ sàn 07

3.1.1 Bản loại dầm 07

3.1.2 Bản kê 4 cạnh 07

3.2 Phương pháp tính toán sàn 07

3.2.1 Bản loại dầm 07

3.3 Sơ đồ tính 08

3.4 Lựa chọn vật liệu 11

3.4.1 Bê tông 11

3.4.2 Cốt thép 11

3.5 Tải trọng tác dụng lên sàn 11

3.5.1 Tĩnh tải 11

3.5.2 Hoạt tải 12

3.5.3 Tổng hợp tải các ô sàn 13

3.6 Tính thép 13

3.6.1 Bản dầm 13

Chương IV: Thiết kế cầu thang bộ 18

4.1 Số liệu tính toán 18

4.1.1 Mặt bằng và mặt cắt cầu thang bộ 18

4.1.2 Lựa chọn kích thước sơ bộ 19

4.1.3 Lựa chọn vật liệu 19

4.2 Tính bản thang 20

4.2.1 Sơ đồ tính 20

Trang 5

4.2.3 Tải trọng tác dụng 21

4.2.4 Tính toán nội lực 22

4.2.5 Tính toán và bố trí cốt thép 23

4.3 Tính dầm chiếu nghỉ 24

4.3.3 Tính toán nội lực 25

Chương V: Thiết kế bể nước mái 27

5.1 Số liệu tính toán 27

5.1.1 Thể tích yêu cầu 27

5.1.2 Cấu tạo bể nước 28

5.2 Tính toán bản nắp 29

5.2.1 Kích thước và cấu tạo bản nắp 29

5.2.2 Tải trọng tác dụng lên bản nắp 30

5.2.4 Xác định nội lực và cốt thép cho bản nắp 30

5.3 Tính toán hệ dầm nắp 31

5.3.1 Sơ đồ truyền tải 31

5.3.3 Sơ dồ tính 32

5.3.4 Xác định nội lực 33

5.3.5 Tính cốt thép chịu lực 34

5.3.6 Tính cốt đai chịu lực cắt 34

5.4 Tính toán thành bể 35

5.4.4 Tính cốt thép 37

5.5 Tính toán đáy bể 37

5.5.1 Kích thước và cấu tạo bản đáy 37

5.5.4 Xác định nội lực và tính cốt thép 39

5.5.5 Kiểm tra độ võng bản đáy 40

5.6 Tính toán hệ dầm đáy 40

5.6.1 Sơ đồ truyền tải 40

5.6.3 Sơ dồ tính 42

5.6.5 Tính cốt thép chịu lực 43

5.6.6 Tính cốt đai chịu lực cắt 43

5.7 Kiểm tra bề rộng khe nứt đáy vá thành bể 44

Chương VI: Thiết kế dầm dọc trục C 46

6.1.1 Lựa chọn sơ bộ tiết diện dầm 46

6.1.2 Sơ đồ tính toán dầm dọc trục C 46

6.1.3 Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm trục C 46

Trang 6

MSSV:206KH106 6.2 Tải trọng tác dụng 48

6.3 Xác định nội lực 51

6.4 Tính cốt thép 56

6.4.3 Tính cốt đai 58

6.4.4 Tính toán giật đứt (cốt treo) 58

Chương VII: Thiết kế khung trục 2 60

7.1.1 Sơ đồ truyền tải vào khung trục 2 60

7.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 62

7.1.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột 62

7.1.4 Sơ đồ tính toán khung trục 2 65

7.2 Tải trọng tác dụng 66

7.2.3 Tải gió 72

7.4 Tính cốt thép .88

7.4.2 Tính toán và bố trí cốt thép dầm 88

7.4.3 Tính toán và bố trí cốt thép cột 92

7.4.4 Tính cốt đai dầm 96

7.4.6 Tính cốt đai cột 97

Chương VIII: Thiết kế khung trục 4 98

8.1.1 Sơ đồ truyền tải vào khung trục 4 98

8.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 100

8.1.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột 100

8.1.4 Sơ đồ tính toán khung trục 4 103

8.2 Tải trọng tác dụng 104

8.2.1 Tĩnh tải 104

8.2.2 Hoạt tải 108

8.2.3 Tải gió 110

8.4 Tính cốt thép 125

8.4.2 Tính toán và bố trí cốt thép dầm 125

8.4.3 Tính toán và bố trí cốt thép cột 129

8.4.4 Tính cốt đai dầm 133

8.4.6 Tính cốt đai cột 134

Chương IX: Phương án móng cọc ép BTCT 135

9.1 Hồ sơ địa chất thủy văn và bảng tổng hợp các chỉ tiêu 135

9.2 Chọn các giá trị tính toán móng 136

9.2.1 Chọn cặp nội lực tính móng 136

9.2.2 Chọn chiều sâu đặt đài cọc 136

Trang 7

9.2.4 Chọn sơ bộ kích thước cọc 137

9.2.5 Chọn sơ bộ cốt thép trong cọc 137

9.2.6 Phương pháp hạ cọc 138

9.2.7 Sơ đồ địa chất và cọc khi được ép vào trong đất 138

9.3 Tính sức chịu tải của cọc 138

9.3.1 Theo chỉ tiêu vật liệu 138

9.3.2 Theo chỉ tiêu đất nền 139

9.3.3 Theo thí nghiệm SPT 142

9.3.4 Lựa chọn tải trọng thiết kế 142

9.4 Tính toán cốt thép trong cọc 142

9.5 Thiết kế móng 144

9.5.1 Tính toán móng M1 144

9.5.1.1 Xác định số lượng cọc và kích thước đài móng 144

9.5.1.2 Kiểm tra ứng suất dưới đáy mũi cọc 146

9.5.1.3 Kết cấu móng 150

Chương X: Phương án móng cọc khoan nhồi 159

10.1 Hồ sơ địa chất thủy văn và bảng tổng hợp các chỉ tiêu 160

10.2 Chọn các giá trị tính toán móng 160

10.2.1 Chọn cặp nội lực tính móng 160

10.2.2 Chọn chiều sâu đặt đài cọc 160

10.2.3 Chọn vật liệu làm móng 160

10.2.4 Chọn sơ bộ kích thước cọc 161

10.2.5 Chọn sơ bộ cốt thép trong cọc 161

10.2.6 Sơ đồ địa chất và cọc khi được ép vào trong đất 162

10.3 Tính sức chịu tải của cọc 162

10.3.1 Theo chỉ tiêu vật liệu 162

10.3.2 Theo chỉ tiêu đất nền 163

10.3.3 Theo thí nghiệm SPT 166

10.3.4 Lựa chọn tải trọng thiết kế 166

10.4 Thiết kế móng 167

Danh mục tài liệu tham khảo

Trang 8

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 SỰ CẦN THIẾT CỦA CÔNG TRÌNH

Công trình ký túc xá đại học Bách Khoa Tp.Hồ Chí Minh được xây dựng nhằm đáp ứng

nhu cầu về chỗ ở và không gian sinh hoạt cho sinh viên của trường Khi hoàn thành đây sẽ là khu ký túc xá hiện đại bậc nhất, không những đáp ứng về chỗ ở mà còn phục vụ cho công việc nghiên cứu, học tập và sinh hoạt của sinh viên

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

Công trình được xây dựng tại số 497 Hòa Hảo- P 7- Q.10- Tp Hồ Chí Minh có toàn bộ khuôn viên giáp với mặt tiền những con đường lớn: Phía Bắc giáp với đường Hòa Hảo, phía Đông giáp với đường Nguyễn Kim, phía Nam giáp với đường Đào Duy Từ, phía Tây giáp với đường Lý Thường Kiệt cách khu giảng đường của trường 2 km nên rất thuận lợi cho quá trình lưu thông và đi lại của sinh viên trong quá trình học tập

Trang 9

Khí hậu Tp Hồ Chí Minh là khí hậu nhiệt đới được chia làm hai mùa:

Lượng mưa cao nhất : 300 mm

Độ ẩm tương đối trung bình : 85,5%

2- Mùa mưa: Từ tháng 5 đến tháng 11 cĩ:

Nhiệt độ cao nhất : 360C

Nhiệt độ trung bình: 280C

Nhiệt độ thấp nhất : 230C

Độ ẩm tương đối trung bình: 274,4 mm

Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11)

Lượng mưa cao nhất : 680 mm (tháng 9)

Độ ẩm tương đối trung bình : 77,67%

Độ ẩm tương đối thấp nhất : 74%

Độ ẩm tương đối cao nhất : 84%

Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày

Lượng bốc hơi thấp nhất : 6,5 mm/ngày

1.4 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

Tịa nhà bao gồm 7 tầng cĩ những đặc điểm như sau:

- Mỗi tầng điển hình cao: 3.3 m

- Mặt bằng tầng1: 47 x 19.8 m

- Tổng chiều cao cơng trình: 26.4 m

Chức năng của các tầng như sau:

Trang 10

- Tầng 1: Bố trí các phòng chức năng, nhà ăn, bếp, và phần diện tích trống ở giữa sự dụng làm sân vườn

- Tầng 2 -7: Bố trí phòng sinh viên, phòng sinh hoạt chung, hành lang, cầu thang …

- Tầng sân thượng: bố trí phòng kỹ thuật, bồn nước …

- Tầng mái: Bao gồm thang máy, mái cầu thang và các mái trang trí bố trí quanh tòa nhà

…

1.5 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1.5.1.Thông thoáng

Với việc bốn mặt đều thông thoáng và không bị che khuất nên ta sự dụng hệ thông thoáng

tự nhiên bằng cách thiết kế nhiều cửa và các ô lấy sáng xuyên tầng Ngoài ra còn sự dụng hệ thống thông gió nhân tạo bằng máy điều hòa, quạt ở các tầng theo các Gain lạnh về khu xử lý trung tâm

1.5.2.Chiếu sáng

Ngoài hệ thống chiếu sáng bằng bóng đèn điện ở các phòng, hành lang, cầu thang khối nhà còn được chiếu sáng bằng hệ thống lấy sáng tự nhiên(kính bao, cửa), các ô lấy sáng xuyên các tầng Kết hợp chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo đễ lấy sáng tối đa

1.5.3 Hệ thống điện

- Hệ thống điện sự dụng trực tiếp hệ thống điện thành phố và hệ thống điện dự phòng nhằm đạm bảo cho tất cả các trang thiết bị trong tòa nhà có thể hoạt động liên tục cả trong trường hợp hệ thống điện của thành phố bị cắt đột xuất Điện năng phải đạm bảo cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục

- Máy phát điện dự phòng 250KVA được đặt riêng ở nhà điện, nhằm đạm bảo yên tĩnh, giảm bớt tiếng ồn ảnh hưởng đến sinh hoạt và học tập của sinh viên

Hệ thống cấp điện chính được đi trong các hộp kỹ thuật đăt ngầm trong tường Hệ thống ngắt điện tự đông từ 1A đến 50A bố trí theo tầng và khu vực nhằm đạm bảo an toàn khi có sự cố xảy ra

1.5.4 Hệ thống cấp thoát nước

- Nguồn nước được cung cấp từ hệ thống cấp nước của thành phố dẫn vào bể nước ngầm và sau đó được bơm lên trên bể nước mái để phân bổ nước cho các tầng và từng phòng

- Nước thải từ các tầng được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở xung quanh tòa nhà

- Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong các hộp gain, đi ngầm trong các hộp kỹ thuật

Trang 11

- Đối với các phịng ban dùng cho cán bộ, nhân viên quản lý ký túc xá thì sự dụng hệ thống điện thoại cố định, và hệ thống internet tốc độ cao

- Đối với các phịng sinh dành riêng cho sinh viên cũng được trang bị các hệ thống thơng tin rất hiện đại(internet được kéo đến từng bàn cho từng sinh viên để tiện cho việc nghiên học tập và tra cứu tài liệu của trường cũng như trên mạng internet) Các đường dây line điên thoại và internet được đi ngầm ở trong tường để bảo an tồn khi sự dụng

1.5.6 Hệ thống thoát rác

- Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gain rác được chứa ở gian rác được bố trí ở tầng1 và rác từ đây sẽ cĩ bộ phận đưa rác ra ngồi Gian rác được bố trí kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ơi nhiễm mơi trường

1.6 GIẢI PHÁP ĐI LẠI

1.6.1 Giao thơng đứng

- Tịa nhà sự dụng 1 cầu thang máy, 1 cầu thang bộ 2 vế rất rộng rải và thơng thống nhờ hệ thống vách kính và đèn chiếu sáng Bề rộng mỗi vế là 2m, được thiết kế nhằm đạm bảo thốt người nhanh an tồn khi xảy ra sự cố Cầu thang bộ và cầu thang máy được đặt ở vị trí trung tâm nhằm đảm bảo thuận lợi cho việc lưu thơng và an tồn lúc xảy ra hỏa hỗn

1.6.2 Giao thơng ngang

- Bao gồm các hành lang, sảnh…hành lang được bố trí giữa các phịng, rộng 2.6m kéo dài theo các dãy phịng sinh viên

1.7 AN TỒN PHỊNG CHÁY CHỮA CHÁY

- Ở mỗi tầng đều bố trí chỗ đặt thiết bi chữa cháy(vịi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2,…).Bể nước ngầm 145 m3 đặt phía phía đường Hịa Hảo đặt sát cơng trình chính, khi cần huy đơng thêm các bể chứa nước sinh hoạt để tham gia chửa cháy Cĩ đặt hệ thống báo cháy tự động ở mỗi tầng

Trang 12

SVTH: Trần Hùng Phương MSSV: 206KH106

CHƯƠNG 2 : NỘI DUNG THIẾT KẾ

2.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ KẾT CẤU

Bao gồm :

- Kết cấu sàn tầng điển hình

- Kết cấu cầu thang

- Kết cấu bể nước mái

- Kết cấu dầm dọc trục C

- Khung phẳng trục 2, 4

- Phương án móng cọc bê tông cốt thép đúc sẵn

- Phương án móng cọc khoan nhồi

2.2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Công tác thiết kế phải tuân theo các qui định, quy phạm, các hướng dẫn, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước Việt Nam quy định đối với ngành xây dựng Những tiêu chuẩn sau đây được sử dụng trong quá trình tính:

- TCVN 2737-1995 : Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 356-2005 : Kết cấu bêtông và bêtông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCXD 198-1997 : Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép tòan khối

- TCXD 205-1998 : Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

Ngoài ra trong quá trình tính toán còn sử dụng các tư liệu, số liệu và tham khảo lý thuyết của một số đầu sách chuyên ngành Các đầu sách này được liệt kê chi tiết trong phần tài liệu tham khảo

2.3 VẬT LIỆU SỬ DỤNG

- Bê tông cọc, móng, dầm, sàn, cột dùng B25 (Mác 350) với các chỉ tiêu như sau : + Khối lượng riêng : γ = 25 (KN/m3)

Trang 13

+ Cường độ chịu nén tính toán :Rb = 14.5 MPa = 14500 (KN/m2)

+ Cường độ chịu kéo tính toán : Rbt = 1.05 MPa =1050 (KN/m2)

+ Mođun đàn hồi : Eb = 3x107 (KN/m2)

- Cốt thép loại A-I với các chỉ tiêu :

+ Cường độ chịu kéo tính toán : Rs = 225 MPa = 225x103 (KN/m2)

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rsc = 225 MPa = 225x103 (KN/m2)

+ Cường độ chịu kéo cốt thép ngang (cốt đai, cốt xiên) : Rsw =175 (MPa)

+ Mođun đàn hồi : Es = 21x107 (KN/m2)

- Cốt thép loại A-II với các chỉ tiêu :

+ Cường độ chịu kéo tính toán : Rs = 280 (MPa) = 280x103 (KN/m2)

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rsc = 280 MPa = 280x103 (KN/m2)

+ Cường độ chịu kéo cốt thép ngang (cốt đai, cốt xiên) : Rsw = 225 (MPa)

Trang 14

Theo quy ước:

Liên kết được xem là tựa đơn (khớp) :

+ Khi bản kê lên tường

+ Khi bản tựa lên dầm BTCT (đổ toàn khối) mà có hd/h s <3

Bản dầm hay bản một phương có thể là bản đơn hoặc bản liên tục

Đặc điểm của bản dầm (khi 2

Để tính toán cắt một dải bản thẳng góc với phương liên kết có bề rộng b=1m, xem bản như một dầm, tùy theo gối tựa là tường hay dầm mà chọn sơ đồ tính cho thích hợp

L1

L1 L1 L1 L1 L1

Trang 15

m = 30 35 ÷ đối với bản dầm ; m = 40 45 ÷ đối với bản kê

D = 0.8 1.4 ÷ phụ huộc vào tải trọng

L1 - kích thước theo phương cạnh ngắn của ô bản ; xét ô bản lớn nhất, L1 = 6,6 m

Sơ bộ chọn chiều dày sàn hs=120

- Sơ bộ chọn kích thước dầm theo công thức:

Dầm chính

hd

13 8

1

÷

= Dầm phụ hd ( 10 15 ) L

1

÷

= Với L là nhịp của dầm

Ngoài ra khi chọn kích thước dầm ta còn chú ý đến yêu cầu kiến trúc

Ta có bảng chọn tiết diện dầm chính STT L (mm)

hd

13 8

Trang 16

Ta có bảng chọn tiết diện dầm phụ STT L (mm)

hd

15 10

Trang 18

3.4 LỰA CHỌN VẬT LIỆU:

- Sàn được tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH1): Tính toán theo độ bền:

nhằm đảm bảo cho kết cấu sàn của công trình đủ khả năng chịu lực trong suốt quá trình sử

dụng Do đó các vật liệu sử dụng trong tính toán được lấy theo tiêu chuẩn TCVN 356-2005

có các giá trị như sau:

3.4.1 Bêtông: Bê tông sàn dùng B25 (Mác 350) với các chỉ tiêu như sau :

+ Khối lượng riêng : γ = 25 (KN/m3)

+ Cường độ chịu nén tính toán :Rb = 14.5 MPa = 14500 (KN/m2)

+ Cường độ chịu kéo tính toán : Rbt = 1.05 MPa =1050 (KN/m2)

3.4.2 Cốt thép: Cốt thép loại A-I với các chỉ tiêu :

+ Cường độ chịu kéo tính toán : Rs = 225 MPa = 225x103 (KN/m2)

3.5 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN

Ta lấy giá trị tải trọng theo qui phạm tải trọng và tác động (TCVN 2737-1995)

3.5.1 Tĩnh tải (tải trọng thường xuyên)

• δ : bề dày lớp cấu tạo

• γ : trọng lượng riêng lớp cấu tạo

• gtc : giá trị tĩnh tải tiêu chuẩn

• gtt : giá trị tĩnh tải tính toán

Trang 19

• ptc : giá trị hoạt tải tiêu chuẩn

• ptt : giá trị hoạt tải tính toán

• n : hệ số vượt tải

Ta tra hoạt tải theo qui phạm tải trọng và tác động (TCVN 2737-1995)

Bảng 3.4 Hoạt tải của các khu chức năng

Trang 20

P = gs x ( l1xl2) (KN)

Trang 21

h b

R γ ξ

Kiểm tra hàm lượng cốt thép

S

b b R o

s

R

R h

b

.

% 05

min

γ ξ µ µ

Giả sử a = 25mm ⇒ ho = h -a = 120 - 25 = 95mm , b = 1000

Trang 22

Trang 23

+ M1: moment lớn nhất ở giữa ô bản theo phương 1

+ MI: moment lớn nhất ở trên gối theo phương 1

+ MII: moment lớn nhất ở trên gối theo phương 2

+ m91 , m92 , k91 , k92 : các hệ số tra bảng cho ô bản số 9

Đặt P = qs x l1 xl2

Tính : αm = R

o b

R

h b

R γ ξ

S

b b R o

s

R

R h

b

.

% 05

min

γ ξ µ µ

Trang 24

Trang 25

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

4.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:

4.1.1 Mặt bằng và mặt cắt cầu thang bộ:

Cầu thang là phương tiện giao thông thẳng đứng trong công trình, được hình thành

từ các bậc liên tiếp tạo thành thân (vế) thang, các vế thang nối với nhau bằng chiếu nghỉ và chiếu tới để tạo thành cầu thang Tùy vào công năng của từng loại công trình mà cầu thang được thiết kế với những đặc điểm khác nhau Cầu thang là một yếu tố quan trọng về công dụng và nghệ thuật kiến trúc, nâng cao tính thẩm mỹ của công trình

Cầu thang được sử dụng cho công trình là loại cầu thang 2 vế dạng bản, mỗi vế gồm 10 bậc như hình vẽ bên dưới

2390 2610

2000

1 3 5 7 9

Hình 5.1: Mặt bằng cầu thang bộ tầng điển hình

2610 2000

Hình 5.2: Mặt cắt cầu thang bộ tầng điển hình

Trang 26

4.1.2 Lựa chọn kích thước sơ bộ

- Cầu thang gồm 2 vế, mỗi vế gồm 10 bậc với kích thước như sau: h=165 mm, b=290 mm

- Góc nghiêng của cầu thang: 0 57 300

- Chọn sơ bộ chiều dày bản thang theo công thức sau. 0

30

1 25

- Chọn chiều dày bản thang là hb = 150mm

- Chọn sơ bộ kích thước dầm cầu thang (DCN)

mm L

13 10

4610 13

400 3

- Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 14.5 MPa = 14500 (kN/m2)

- Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.05 MPa =1050 (kN/m2)

- Mô đun đàn hồi Eb = 3x107 (kN/m2)

- Hệ số Poisson µ = 0.2

- Hệ số làm việc của bê tông γb = 1

b Cốt thép

Cốt thép sử dụng cho cầu thang gồm thép A-I và A-II

+ Cường độ chịu kéo tính toán : Rs = 225 MPa = 225x103 (kN/m2)

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rsc = 225 MPa = 225x103 (kN/m2)

Trang 27

+ Cường độ chịu kéo tính tốn : Rs = 280 (MPa) = 280x103 (kN/m2)

+ Cường độ chịu nén tính tốn: Rsc = 280 MPa = 280x103 (kN/m2)

4.2.2 Cấu tạo bản thang

Bản thang được cấu tạo như sau

1 5 0

1 6 5

2 9 0

L ớp đá m ài dầy 20m m

B ản B T C T dày 150m m

V ữa trát dày 15m m

Hình 5.4: Sơ đồ cấu tạo bản thang

Trang 28

Dung trọng vật liệu và hệ số tin cậy được lấy theo TCXDVN 2737 : 1995 như sau:

l h n

Gbac b b tb 1 2 0 165 0 29 18 2 1 034

2

1 2

610 2

034 1 10

=

4.2.3 Tải trọng tác dụng:

Theo tiêu chuẩn tải trọng tác động TCXDVN 2737 : 1995 thì tải trọng tác dụng lên

cầu thang được chia làm 2 loại: tĩnh tải (tải trọng thường xuyên) và hoạt tải (tải trọng tạm thời)

 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ: = ∑n γ δ

o δi - chiều dày của lớp thứ i (m)

o ni – hệ số vượt tải của lớp thứ i Kết quả được tóm tắt lại trong bảng sau:

Loại tải Lớp cấu tạo Chiều dày

(cm)

Tải tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số vượt tải n

Tải tính toán (kN/m2)

Trang 29

- Tổng tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ:

o δi - chiều dày của lớp thứ i (m)

o ni – hệ số vượt tải của lớp thứ i Kết quả được tóm tắt lại trong bảng sau:

Loại tải Lớp

cấu tạo

Chiều dày (cm)

Tải tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số vượt tải n

Tải tính toán (kN/m2)

- Tổng tĩnh tải tác dụng lên bản nghiêng:

Trang 30

- Sử dụng phần mềm SAP2000 để tìm ra nội lực của vế thang 1

Moment ở gối: Mg = 0.4Mmax = 0.4 x 34.09 = 12.04 kN.m

Chọn bề dày lớp bê tông bảo vệ a = 2cm Ö ho = h – a = 150 – 20 = 130mm

Trình tự tính toán:

2 0

Trang 31

Kết quả tính toán cốt thép theo bảng sau:

Tieát

dieän

M (kN.m) αm ξ

Astính (mm2)

Asch ọn Asch ọn

(mm2)

µ

(%) Nhòp 21.06 0.0859 0.09 754 Φ 10a100 785 0.60 Goái 12.04 0.0491 0.05 422 Φ 8a120 419 0.32 Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

% 8 5

% 05

R

R h

b

µ µ

Ö Hàm lượng cốt thép đạt yêu cầu

2 61

4

0 ⇔ × = 1× × + 2× ×

=

Trang 32

) ( 29 32 61

4

305 3 09 3 837 12 1 2 877 8

29 32

4 4 668 41 8

4 4 668 41 2

84 100

066 0

cm R

h b R

s

o b

γ ξ Tra bảng chọn 3d14 (AS=461.7mm2)

07 4 100 225

5 14 1 632 0

43

0 100 360 300

7 461

s

R

R h

Trang 33

2

2( 1 ) 4

Q

nA R bh R

o bt b n f b

mm

324 67

91

10 8 23 2 175000 36

0 3 0 1050 2

bh R

67 91

36 0 3 0 1050 1 5

2 4

max = ϕ γ = × × × × =

Khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai:

mm ct

Trang 34

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI

Trong công trình gồm 3 loại bể nước:

Bể nước dưới tầng hầm: dùng để chứa nước lấy được từ hệ thống nước thành phố và bơm lên bể nước mái

Bể nước ngầm dưới tầng hầm: dùng để chứa nước thải từ hệ thống nước thải trong công trình, để xử lý và chuyển ra hệ thống xử lý nước thải thành phố bằng máy bơm và đường ống

Bể nước mái: cung cấp nước phục vụ cho cư dân sinh sống trong công trình

và lượng nước dùng cho mục đích cứu hỏa

5.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

5.1.1 Thể tích yêu cầu

Công trình kí túc xá sinh viên từ tầng 2 đến tầng 7, mỗi tầng có 12 phòng => 12 x 7

= 80 phòng Xem như mỗi phòng có 5 sinh viên, nên tổng số sinh viên dự kiến là: 80 x 5

= 400 sinh viên

Lượng nước cung cấp cho sinh hoạt là: Qsh = q.N (m3/ngày)

Trong đó: - Qsh: Là tổng lượng nước sinh hoạt tiêu thụ của chung cư trong ngày (m3/ngày)

- q: Là lượng nước của một người trong ngày, tra bảng trong tiêu chuẩn cấp nước ta có: q = 165lit/người-ngày (theo tiêu chuẩn TCXDVN 33-2006)

- N: tổng số người sinh sống trong kí túc xá

% 5

%

Wdh〉 × sh= × = Dung tích phòng cháy lấy bằng lượng nước chữa cháy trong thời gian 10 phút, được lấy theo quy định, nhà có thể có 8 vòi cứu hỏa làm việc cùng một lúc khi hai tầng bị cháy, mỗi vòi có lưu lượng 2.5l/s, như vậy:

) ( 12 1000 / 8 5 2 60

Như vậy dung tích bể nước là:

) ( 8 20 ) 12 4 ( 3 1 )

k

Wb > dh + cc > × + =

Trang 35

Trong đó k là hệ số dung tích dự trữ, lấy bằng 1.2 – 1.3

5.1.3 Lựa chọn vật liệu:

a Bêtông

Bê tông sử dụng cho cầu thang có cấp độ bền B25 (mác M350) có các đặc trưng sau:

- Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 14.5 MPa = 14500 (kN/m2)

- Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.05 MPa =1050 (kN/m2)

- Mô đun đàn hồi Eb = 3x107 (kN/m2)

- Hệ số Poisson µ = 0.2

- Hệ số làm việc của bê tông γb = 1

Trang 36

b Cốt thép

Cốt thép sử dụng cho bể nước mái gồm thép A-I và A-II

+ Cường độ chịu kéo tính toán : Rs = 225 MPa = 225x103 (kN/m2)

+ Cường độ chịu kéo tính toán : Rs = 280 (MPa) = 280x103 (kN/m2)

Trang 38

Tính:

M1 = m91 × qs × l1 × l2 ; M2 = m92 × qs × l1 × l2

MI = k91 × qs × l1 × l2 ; MII = k92 × qs × l1 × l2

Trong đó :

+ MI: moment lớn nhất ở trên gối theo phương 1

+ MII: moment lớn nhất ở trên gối theo phương 2

+ m91 , m92 , k91 , k92 : các hệ số tra bảng cho ô bản số 9

Đặt P = qs x l1 xl2

Tính : αm = R

o b

R

h b

R γ ξ

S

b b R o

s

R

R h

b

.

% 05

min

γ ξ µ µ

M (kN.m)

Ast (cm2)

As (%)

µmax(%) m91 0.019 0.40 0.0092 0.0092 0.327 Ø6a150 1.90 0.345 4.19

2.2 2.4 20.76 m92 0.016 0.33 0.0076 0.0076 0.271 Ø6a150 1.90 0.345 4.19

k91 0.045 0.93 0.0213 0.0215 0.763 Ø6a150 1.90 0.345 4.19

k92 0.037 0.77 0.0176 0.0178 0.630 Ø6a150 1.90 0.345 4.19

5.3 TÍNH TOÁN HỆ DẦM NẮP:

5.3.1 Sơ đồ truyền tải:

- Kích thước các dầm nắp như sau:

DN1: b x h = 200 x 300 mm DN2: b x h = 200 x 300 mm DN3: b x h = 200 x 300 mm

Trang 39

2 2 931 3 2

2 2

2 2 931 3 2

2 2

Trang 40

Hình 6.5 Sơ đồ chất tải lên hệ dầm

5.3.4 Xác định nội lực:

- Sau khi mô hình và chất tải lên hệ dầm, ta tiến hành giải và ra được biểu đồ moment và biểu đồ lực cắt như sau:

Biểu đồ Moment (kN.m)

Định dạng
Số trang	239
Dung lượng	4,7 MB