thiết kế chung cư cao tầng an phú giang

Hệ chịu lực của công trình nhà cao tầng nói chung được tạo thành từ các cấu kiện chịu lực chính là sàn, khung và vách cứng.. Hệ tường cứng chịu lực Vách cứng: Cấu tạo chủ yếu trong hệ kế

Trang 1

TP H Chí Minh, tháng 02 n m 2011

Trang 2

án t t nghi p k s xây d ng

SVTH: H H u Hân ii

Luận văn tốt nghiệp là môn học đánh dấu sự kết thúc của một quá trình học tập và nghiên cứu của sinh viên tại giảng đường đại học Đây cũng là môn học nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp tất cả các kiến thức đã tiếp thu được trong quá trình học tập và đem áp dụng vào thiết kế công trình thực tế Hơn nữa, luận văn tốt nghiệp cũng được xem như là một công trình đầu tay của sinh viên ngành Xây Dựng, giúp cho sinh viên làm quen với công tác thiết kế một công trình thực tế từ các lý thuyết tính toán đã được học trước đây

Với tấm lòng biết ơn và trân trọng nhất, em xin cảm ơn các thầy cô khoa Xây Dựng

& Điện Trường Đại Học Mở TP.HCM đã chỉ dạy em những kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm thực tế cần thiết phục vụ cho quá trình thực hiện luận văn cũng như quá trình làm việc sau này

Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Võ Bá Tầm đã hướng dẫn chỉ bảo tận tình những kiến thức chuyên môn hết sức mới mẻ và bổ ích giúp em hoàn thành luận văn đúng thời hạn và hoàn thành nhiệm vụ được giao

Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do thời gian làm luận văn tương đối ngắn, kiến thức còn hạn chế, kiến thức thực tế công trường không nhiều cho nên luận văn của em không tránh khỏi sai sót, mong quý thầy cô chỉ dẫn thêm

Để trở thành người kỹ sư thực thụ, em còn phải cố gắng học hỏi nhiều hơn nữa Kính mong thầy cô chỉ bảo những khiếm khuyết, sai sót để em có thể hoàn thiện hơn kiến thức của mình Em xin chân thành cảm ơn

Cuối cùng, em xin cảm ơn Gia đình và những người thân đã tạo điều kiện tốt nhất và là chỗ dựa tinh thần vững chắc cho em trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu, thực hiện và hoàn tất luận văn này

Trân trọng ghi ơn!

Tp Hồ Chí Minh, ngày 26 tháng 02 năm 2011

Sinh viên thực hiện Hồ Hữu Hân

Trang 3

án t t nghi p k s xây d ng GVHD: ThS Võ Bá T m

SVTH : H H u Hân

MỤC LỤC • BẢN GIAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP • LỜI MỞ ĐẦU • LỜI CẢM ƠN • MỤC LỤC PHẦN I: GI I THI U CƠNG TRÌNH 1 T ng quan v cơng trình 1.1 M c đích xây d ng cơng trình

1.2 V trí xây d ng cơng trình

1.3 i u ki n t nhiên

2 Các gi i pháp ki n trúc 2.1 Gi i pháp giao thơng n i b

2.2 Gi i pháp thông thoáng

3 Gi i pháp k thu t

3.1 Hệ thống điện

3.2 Hệ thống cấp thoát nước

3.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

3.4 H th ng v sinh

3.5 Các h th ng k thu t khác

4 H t ng k thu t 5.Các gi i pháp k t c u 5.1 Các qui ph m và tiêu chu n

5.2 Gi i pháp k t c u cho cơng trình

6 Các s li u thi t k 7 Các c s tính tốn cho cơng trình PHẦN II: KẾT CẤU Chương 1: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 1.1 Mặt bằng sàn điển hình 1

1.2 C s tính tốn 1

1.3 V t li u thi t k 1

1.4 xác đ nh s b kích th c sàn - dâm 2

2.3 Tải trọng 3

Trang 4

SVTH : H H u Hân

2.3.1 Tĩnh tải 3

3.3.2 Hoạt tải 5

2.4 Các b c tính tốn 7

2.4.1 Bản sàn kê bốn cạnh 7

2.4.2 Sàn bản dầm 8

2.5 Tính cốt thép 9

2.6 K t qu tính thép 9

2.7 Ki m tra đ võng 9

2.8 B trí c t thép 11

Chương 2: TÍNH CẦU THANG 2.1 Các thơng s tính tốn 14

2.1 Kích thước cầu thang 14

4.2 Cấu tạo bản thang và bậc thang 14

4.3 Tính toán bản thang và bản chiếu nghỉ 15

3.3.1 Tải trọng tác động lên bản thang 15

4.3.2 Tải trọng tác động lên bản chiếu nghỉ 16

4.3.3 Xác định nội lực 17

4.3.4 Tính toán cốt thép 18

4.4 Tính toán v 3 19

4.4.1 Tải trọng tác động lên dầm 19

4.4.2 Xác định nội lực 19

4.4.3 Tính toán cốt thép 20

Chương 4: TÍNH H N C MÁI 4.1 Tính dung tích b 22

4.2 Tính tốn n p b 23

4.3 Tính toán thành h 25

4.4 Tính tốn đáy h 27

4.5 Tính tốn d m n p và d m đáy 28

4.6 Tính c t h n c 36

Trang 5

SVTH : H H u Hân

Chương 5: TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN KHUNG TR C 3 5.1 Sơ đồ tính và chọn kích thước tiết diện 37

5.1.1 Sơ đồ tính 39

5.1.2 Chọn sơ bộ kích thước khung 38

5.1.2.1 Chọn kích thước d m 38

5.1.2.2 Chọn kích thước c t 38

5.2 Tải trọng tác động vào hệ kết cấu 39

5.2.1 Tải trọng đứng 39

5.2.1.1 Tĩnh tải 39

5.2.1.2 Hoạt tải 40

5.2.2 Tải trọng ngang 41

5.2.2.1 Thành phần gió tĩnh 41

5.3 Các trường hợp tải 42

5.4 Mô hình và giải nội lực 43

5.4.1 Tổ hợp nội lực và tính toán cốt thép cho dầm 43

5.4.2 Tính và bố trí cốt thép cho dầm khung 47

5.5 Thi t k c t 97

PHẦN III: NỀN MÓNG Chương 6: THIẾT KẾ MÓNG 6.1 Tóm tắt địa chất 107

6.2 Khái quát và chọn phương án móng 109

6.4 Tính toán cụ thể 110

6.4.1 Phương án móng cọc ép 110

I Sơ lược về phương án móng sử dụng 110

II Tính móng M1 trục A và D 111

II.1 Chọn cọc và chiều sâu đặt cọc 111

II.2 Xác định sức chịu tải cọc 112

II.3 Xác định số lượng cọc 117

II.4 Kiểm tra thiết kế cọc 118

Trang 6

SVTH : H H u Hân

II.4.1 Kiểm tra tải tác dụng lên cọc 118

II.4.2 Kiể tra ổn định nền 119

II.4.3 Kiểm tra lún 121

II.4.4 Tính toán và bố trí thép 124

II.5 Kiểm tra cọc trong quá trình cẩu lắp 126

III Tính móng M2 127

III.1 Chọn cọc và chiều sâu đặt cọc 127

II.I2 Xác định sức chịu tải cọc 127

III.3 Xác định số lượng cọc 127

III.4 Kiểm tra thiết kế cọc 118

III.4.1 Kiểm tra tải tác dụng lên cọc 128

III.4.2 Kiể tra ổn định nền 130

III.4.3 Kiểm tra lún 132

III.4.4 Tính toán và bố trí thép 136

III.5 Kiểm tra cọc trong quá trình cẩu lắp 137

6.4.2 Phương án cọc khoan nhồi 138

I Ưu nhược điểm của phương án móng 138

II Mặt bằng móng 139

II.1 Chọn cọc và chiều sâu đặt cọc 139

II.2 Xác định sức chịu tải cọc 140

II.3 Xác định số lượng cọc 145

II.4 Kiểm tra thiết kế cọc 146

II.4.1 Kiểm tra tải tác dụng lên cọc 146

II.4.2 Kiể tra ổn định nền 146

II.4.3 Kiểm tra lún 149

II.5 Tính toán và bố trí thép 152

III Tính móng M2 153

III.1 Tải trọng tính toán 153

III.2 Sức chịu tải của cọc 153

III.3 Xác định số lượng cọc 153

III.4 Kiểm tra việc thiết kế móng cọc 154

III.4.1 Kiểm tra tải tác dụng lên cọc 154

III.4.2 Kiể tra ổn định nền 155

III.4.3 Kiểm tra lún 157

Trang 7

SVTH : H H u Hân

III.5 Tính toán và bố trí thép cho đài cọc 160 6.5 So sánh và lựa chọn phương án móng 162

PHẦN IV: PHỤ LỤC

I Phụ lục tính toán khung trục 3

II Phụ lục cột

III.Phụ lục vách

PHẦN V: TÀI LIỆU THAM KHẢO

Trang 8

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xâ dựng GVHD: Th.S Võ Bá Tầm

SVTH : HỒ HỮU HÂN MSSV : 20202018

Phần 1:

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH

1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 Mục đích xây dựng công trình

Hiện nay, TP.HCM là trung tâm thương mại lớn nhất và đây cũng là khu vực

mật độ dân số cao nhất cả nước, nền kinh tế không ngừng phát triển làm cho số

lượng người lao động công nghiệp và mức độ đô thị hoá ngày càng tăng, đòi hỏi nhu

cầu về nhà ở cũng tăng theo Do đó việc xây dựng nhà cao tầng theo kiểu chung cư

là giải pháp tốt nhất để đáp ứng nhu cầu nhà ở cho người dân, cán bộ công tác, lao

động nước ngoài… Chung cư này thích hợp cho nhu cầu ở của người có thu nhập

cao, người nước ngoài lao động tại Việt Nam, chung cư còn có thể cho thuê, mua

bán…

1.2 Vị trí xây dựng công trình

Công trình được xây dựng tại khu vực năng động và nhiều tiềm năng nhất thành

phố ta hiện nay là Q2, thành phố Hồ Chí Minh

1.3 Điều kiện tự nhiên

Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt

1) Mùa mưa : từ tháng 5 đến tháng 11 có

X Nhiệt độ trung bình : 25oC

X Nhiệt độ thấp nhất : 20oC

X Nhiệt độ cao nhất : 36oC

X Lượng mưa trung bình : 274.4 mm (tháng 4)

X Lượng mưa cao nhất : 638 mm (tháng 5)

X Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11)

X Độ ẩm tương đối trung bình : 48.5%

X Độ ẩm tương đối thấp nhất : 79%

X Độ ẩm tương đối cao nhất : 100%

X Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày đêm

2) Mùa khô :

X Nhiệt độ trung bình : 27oC

X Nhiệt độ cao nhất : 40oC

3) Gió :

- Thịnh hàng trong mùa khô :

Trang 9

X Gió Đông Nam : chiếm 30% - 40%

X Gió Đông : chiếm 20% - 30%

- Thịnh hàng trong mùa mưa :

X Gió Tây Nam : chiếm 66%

- Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2,15 m/s

- Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió

Đông Bắc thổi nhẹ

- Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão

1.4 Qui mô công trình

• Công trình Chung cư An Phú Giang thuộc công trình cấp I

• Công trình gồm 11 tầng : 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 8 lầu và 1 sân thượng

• Công trình có diện tích tổng mặt bằng (23x28 ) m2, bước cột lớn 7 m chiều

cao tầng hầm 3 m các tầng còn lại là 3.5m

• Chức năng của các tầng

X Tầng hầm diện tích : dùng làm chổ để xe : 490 m2, phòng kỷ thuật máy

phát điện : 30,44 m2 ,bể chứa nước cứu hỏa : 24,85 m2 , phòng máy bơm nước 32,64 m2,phòng bảo vệ

X Tầng trệt diện tích :720 (m2) gồm : phòng dịch vụ : 61 (m2), phòng lễ tân

96,5(m2)+dịch vụ khác , cửa hàng bách hoá : 95,5(m2) + 191,2 (m2) và sảnh lớn : 68,82 (m2)

X Tầng 2->9 diện tích :847 (m2) gồm một sãnh lớn và 8 căn hộ

Loại A : diện tích 98 (m2) gồm 3 phòng ngu,û 1 phòng khách, 1 phòng ăn

và nhà bếp Loại B : diện tích 73 (m2) gồm 2 phòng ngủ 1 phòng khách, 1 phòng ăn

và nhà bếp

2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

2.1 Giải pháp giao thông nội bộ

- Về mặt giao thông đứng được tổ chức gồm 2 cầu thang bộ kết hợp với 2

thang máy dùng để đi lại và thoát người khi có sự cố

- Về mặt giao thông ngang trong công trình ( mỗi tầng) là các hành lang

chạy xung quanh giếng trời của công trình thông suốt từ trên xuống

2.2 Giải pháp về sự thông thoáng

Trang 10

- Tất cả các căn hộ đều nằm xung quanh giếng trời có kích thước 1.6x10.2m suốt

từ tầng mái đến tầng trệt sẽ phục vụ việc chiếu sáng và thông gió cho công

trình

- Ngoài ra tất cả các căn hộ đều có lỗ thông tầng để lấy ánh sáng tự nhiên, trên

tầng mái tại các lỗ thông tầng ấy ta lắp đặt các tấm kiếng che nước mưa tạc vào

công trình

3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

3.1 Hệ thống điện

Ü Nguồn điện cung cấp cho chung cư chủ yếu là nguồn điện thành phố (mạng điện

quận 2), có nguồn điện dự trữ khi có sự cố cúp điện là máy phát điện đặt ở tầng

trệt để bảo đảm cung cấp điện 24/24h cho chung cư

Ü Hệ thống cáp điện dược đi trong hộp gain kỹ thuật và có bảng điều khiển cung

cấp điện cho từng căn hộ

3.2 Hệ thống nước

Ü Nguồn nước cung cấp cho chung cư là nguồn nước thành phố, được đưa vào bể

nước ngầm của chung cư sau đó dùng máy bơm đưa nước lên hồ nước mái, rồi từ

đây nước sẽ được cung cấp lại cho các căn hộ Đường ống thoát nước thải và

cấp nước đều sử dụng ống nhựa PVC

Ü Mái bằng tạo độ dốc để tập trung nước vào các sênô bằng BTCT, sau đó được

thoát vào ống nhựa thoát nước để thoát vào cồng thoát nước của thành phố

3.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Các họng cứu hỏa được đặt hành lang và đầu cầu thang, ngoài ra còn có các

hệ thống chữa cháy cục bộ đặt tại các vị trí quan trọng Nước cấp tạm thời được

lấy từ hồ nước mái

3.4 Hệ thống vệ sinh:

Xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh có bể chứa lắng, lọc trước khi cho

hệ thống cống chính của thành phố Bố trí các khu vệ sinh của các tầng liên tiếp

nhau theo chiều đứng để tiện cho việc thông thoát rác thải

3.5 Các hệ thống kỹ thuật khác

Thanh chống sét nhà cao tầng, còi báo động, hệ thống đồng hồ

4 HẠ TẦNG KỸ THUẬT

Sân bãi, đường nội bộ được làm bằng BTCT, lát gách xung quanh toàn ngôi nhà

Trồng cây xanh, vườn hoa tạo khung cảnh, môi trường cho chung cư

5 CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Trang 11

5.1 Các qui phạm và tiêu chuẩn để làm cơ sở cho việc thiết kế

* Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép TCVN 356 –2005

* Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737 - 1995

* Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình TCVN 45 - 1978

* Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc TCVN 205 - 1998

* Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế và thi công nhà cao tầng TCXD 1998 –

1997

* Nhà cao tầng – tiêu chuẩn thiết kế 195 – 1997

5.2 Giải pháp kết cấu cho công trình

5.2.1 Phân tích khái quát hệ chịu lực về NHÀ CAO TẦNG nói chung

Hệ chịu lực của nhà cao tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại

tải trọng truyền chúng xuống móng và nền đất Hệ chịu lực của công trình nhà

cao tầng nói chung được tạo thành từ các cấu kiện chịu lực chính là sàn, khung

và vách cứng

Hệ tường cứng chịu lực (Vách cứng): Cấu tạo chủ yếu trong hệ kết cấu công

trình chịu tải trọng ngang: gió Bố trí hệ tường cứng ngang và dọc theo chu vi

thang máy tạo hệ lõi cùng chịu lực và chu vi công trình để có độ cứng chống

xoắn tốt

Ü Vách cứng là cấu kiện không thể thiếu trong kết cấu nhà cao tầng hiện

nay Nó là cấu kiện thẳng đứng có thể chịu được các tải trọng ngang và đứng Đặc biệt là các tải trọng ngang xuất hiện trong các công trình nhà cao tầng với những lực ngang tác động rất lớn

Ü Sự ổn định của công trình nhờ các vách cứng ngang và dọc Như vậy

vách cứng được hiểu theo nghĩa là các tấm tường được thiết kế chịu tải trọng ngang

Ü Bản sàn được xem như là tuyệt đối cứng trong mặt phằng của chúng Có

tác dụng tham gia vào việc tiếp thu và truyền tải trọng vào các tường cứng và truyền xuống móng

Ü Thường nhà cao tầng dưới tác động của tải trọng ngang được xem như

một thanh ngàm ở móng

Ü Đồi với công trình chịu tải ĐỘNG ĐẤT: do lực động đất là lực khối tác

động vào trọng tâm công trình theo phương ngang là chủ yếu nên bố trí vách cứng sao cho độ cứng theo 2 phương xấp xĩ bằng nhau và cấu tạo thêm hệ khung chịu tải đứng là hợp lý nhất

Hệ khung chịu lực : Được tạo thành từ các thanh đứng ( cột ) và ngang ( Dầm,

sàn ) liên kết cứng tại chỗ giao nhau của chúng, các khung phẳng liên kết với

nhau tạo thành khối khung không gian

5.2.2 Kết cấu cho công trình chung cư AN PHÚ GIANG :

¬ Do công trình là dạng nhà cao tầng, có bước cột lớn, đồng thời để đảm bảo

vẻ mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của công trình được

chọn như sau :

Trang 12

• Kết cấu móng dùng hệ móng cọc nhồi, cọc có d=600÷800mm

• Kết cấu sàn các tầng điển hình 2->15là sàn dầm BTCT dày 15 cm

Riêng tầng hầm chọn chiều dày sàn 20 cm

• Kết cấu theo phương thẳng đứng là hệ thống lõi cứng cầu thang bộ và

cầu thang máy, tạo hệ lưới đỡ bản sàn không dầm

• Các hệ thống lõi cứng được ngàm vào hệ đài

¬ Công trình có mặt bằng hình chữ nhật : A x B = 23 x 28 m, tỉ số B/A = 1,2

Chiều cao nhà tính từ tầng trệt H = 37.6 m do đó ngoài tải đứng khá lớn, tải

trọng ngang tác dụng lên công trình cũng rất lớn và ảnh hưởng nhiều đến độ

bền và độ ổn định của ngôi nhà Từ đó ta thấy ngoài hệ khung chịu lực ta còn

phải bố trí thêm hệ lõi vách cứng để chịu tải trọng ngang

¬ •Tải trọng ngang do hệ lõi cứng chịu Xét gió động tác dụng theo nhiều

phương khác nhau nhưng ta chỉ xét theo 2 phương chính của công trình là đủ

và do một số yêu cầu khi cấu tạo vách cứng ta bố trí vách cứng theo cả hai

phương dọc và ngang công trình

¬ Toàn bộ công trình là kết cấu khung + lỏi cứng chịu lực bằng BTCT, khẩu độ

chính của công trình là 4.5m và 7m theo cả 2 phương

¬ Tường bao che công trình là tường gạch trát vữa ximăng Bố trí hồ nước mái

trên sân thượng phụ vụ cho sinh hoạt và cứu hỏa tạm thời, nước cứu hỏa và

sinh hoạt là được ngăn riêng biệt để sử dụng riêng

6 CÁC SỐ LIỆU THIẾT KẾ

6.1 Cường độ tính toán của vật liệu

6.1.1 Bê tông cọc và móng

6.1.3.1 Cốt thép A-III

Dùng cho vách và khung BTCT và móng, có đường kính > 10 mm :

Ra = Ra' = 3650 daN / cm 2

Ea = 2.100.000 daN / cm 2

Dùng cho khung và hệ sàn BTCT và móng , có đường kính < = 10 mm

Ra = Ra' = 2300 daN / cm 2

Trang 13

Ea = 2.100.000 daN / cm 2

6.2 Tải trọng đứng tác động lên công trình :

Chiều dày sàn chọn dựa trên các yêu cầu:

X Về mặt truyền lực: đảm bảo cho giả thiết sàn tuyệt đối cứng trong mặt

phẳng của nó (để truyền tải ngang, chuyển vị…)

X Yêu cầu cấu tạo: Trong tính toán không xét việc sàn bị giảm yếu do các lỗ

khoan treo móc các thiết bị kỹ thuật (ống điện, nước, thông gió,…)

X Yêu cầu công năng: Công trình sẽ được sử dụng làm cao ốc văn phòng

nên các hệ tường ngăn (không có hệ đà đỡ riêng) có thể thay đổi vị trí mà không làm tăng đáng kể nội lực và độ võng của sàn

X Ngoài ra còn xét đến yêu cầu chống cháy khi sử dụng…

Do đó trong các công trình nhà cao tầng, chiều dày bản sàn có thể tăng đến

50% so với các công trình khác mà sàn chỉ chịu tải đứng

• Ta chọn bản sàn Béton cốt thép dày 10cm.(γ=2500 kg/m3)

• Số liệu tải trọng đứng và cầu tạo sàn tính theo bảng sau :

Trọng lượng riêng của vật liệu và hệ số vượt tải :

TT Vật liệu Đơn vị tính Trọng lượng

Bê tông cốt thép

Vữa XM trát , ốp , lát

Gạch ốp , lát

Đất đầm nện chặt

Tường xây gạch thẻ

Tường xây gạch ống

Bê tông sỏi nhám nhà xe

Bê tông lót móng

Lớp chống thấm

Đường ống thiết bị kỹ

thuật

T/m 3 T/m 3 T/m 3 T/m 3 T/m 3 T/m 3 T/m 3 T/m 3 T/m 2 T/m 2

2.50 1.80 2.00 2.00 2.00 1.80 2.00 2.00 0.02 0.50

1.1 1.2 1.1 1.2 1.2 1.2 1.1 1.2 1.2 1.3

Tỉnh tải tác dụng lên từng loại sàn

SÀN VĂN PHÒNG -KHU Ở –HÀNH LANG – BAN CÔNG

δ : Bề dày mỗi lớp vâït liệu

γ : Bề dày mỗi lớp vâït liệu

n : Hệ số vượt tải

Các lớp cấu tạo sàn δ ( mm ) γ (daN/ m3) gtc (daN/m2 ) n gstt ( daN/m2 )

Lớp gạch men 20 2000 40 1.2 48

Lớp vữa lót 20 1800 36 1.3 46.8

Lớp sàn BTCT 150 2500 375 1.1 412.5

Lớp vữa trát trần 15 1800 27 1.3 35.1

Tổng tĩnh tải tính toán 602.4

CẤU TẠO SÀN ĐẬU XE, SÀN HẦM

Trang 14

Lớp Cấu tạo δ (mm)

Hệ số vượt tải

γ (daN/m3 Tải trọng tính toán

gtt (daN/m2) Vữa lót tạo dốc 50 1.2 1800 108

Bản BTCT 150 1.1 2500 825

Vữa trát trần 10 1.2 1800 21.6

Đường ống,thbị 70

Cộng 210 1024.6

CẤU TẠO SÀN VỆ SINH :

Cấu tạo sàn d( mm ) y(daN/m3) gtc (daN/m2 ) n gstt (daN/m2 )

Lớp gạch ceramic 10 1800 18 1.1 19.8

Lớp vữa lót 20 1800 36 1.3 46.8

Lớp chống thấm 30 2200 66 1.2 79.2

Lớp sàn BTCT 150 2500 375 1.1 412.5

Lớp vữa trát trần 15 1800 27 1.3 35.1

CẤU TẠO SÀN MÁI :

Lớp Cấu tạo

Chiều dày(mm)

Hệ số Vượt tải

γ (DaN/m3)

Tải trọng tính toán

Gtt (daN/m2) Gạch Ceramic 8 1.1 2000 17.6

Vữa lót tạo dốc 20 1.2 1800 43.2

Lớp chống thấm 10 1.3 2000 26.0

Bản BTCT 150 1.1 2500 375

Vữa trát trần 15 1.2 1800 32.4

Đường ống,thbị 70

Cộng 153 608.2

• Ghi chú :Tính tải trọng tường truyền lên các dầm :

Tải trọng lang can và tường dưới lan can lấy gần đúng : (tưòng xây xung

quanh lam thông gió cao 0,8 m), tay vịn lấy 50 daN/m

glc = 0,8x2500x0,1x1,1 + 50 = 270 daN/m Tải tập trung tại các nút trên đầu cột dưới hồ nước là P= 53.113T giao của

khung trục 1,2 và trục C,D(xem phần tính hồ nước)

Tường ngoài và tường ngăn các căn hộ đặt trên dầm dày : 200mm

Tường trong ngăn các phòng đặt trên sàn dày 100mm

Tải tường phân bố đều lên dầm với tường dày 200mm

gt = nγ.(h h B− d) = 1,1x1800x(3,5-0,6)x0,2 = 1148 daN/m Tải tường phân bố đều lên dầm với tường dày 100mm

gt = nγ.(h h B− s) = 1,1x1800x(3,5-0,1)x0,1 = 673 daN/m Trong đó

Trang 15

Hệ số vượt tải : n = 1,1

Trọng lượng riêng của tường :γ = 1800 [ daN/m3] Bề rộng tường B = 100 ; 200 mm

Chiều cao tầng nhà h = 3,5m Các tường ngăn giữa các phòng dày 100 được qui về phân bố đều các ô

sàn(xem phần tính toán sàn điển hình).Sau khi trừ trừ đi phần bản sàn BTCT

dày 150mm còn lại là lớp hoàn thiện và tải này được qui vào các ô sàn có

tường ngăn dày 100

Tải trọng do cầu thang bộ truyền vào vách cứng và dầm (được xác định trong

phần tính cầu thang Tuy nhiên trong đồ án này ta mô hình cầu làm việc

không gian với khung Ta chỉ nhập tải do các lớp hoàn htiện hoàn thiện, hoạt

tải theo TCVN 2737-1995 vào bản thang và bản chiếu nghỉ

Các lọai họat tải sử dụng cho công trình : lấy theo TCVN 2737-1995

TT Loại hoạt tải Đơn vị

Khu vực phòng ở, ăn,vệ sinh

Sảnh, cầu thang

Nước (hồ nước máí)

Khu vực Garage

Khu vực phòng khách,

Khu vực văn phòng

6.3.1 Tải trọng ngang

Ở đây không xét đến Do tính toán thiết kế cho công trình chịu tải Động đất Khả

năng nguy hiểm rất cao và năng lượng rất lớn so với tải gió gây ra Eâ3

6.3.2 TẢI GIÓ gồm gió tĩnh

(Xem bảng tính phần 2 chương 1 mục 2)

7 CÁC CƠ SỞ TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH

7.1 Tính toán trên máy tính : Sử dụng chương trình ETAB 9.0.4

Do ETAB là phần mềm phân tích thiết kế kết cấu chuyên cho Nhà Cao

Tầng nên việc đưa số liệu và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các

phần mềm khác

Để phân tích Động cho hệ công trình: các dạng và giá trị dao động, kiểm tra các dạng ứng xử của công trình khi chịu tải Động đất

7.2 Nhập dữ liệu vào máy

7.2.1 Đưa công trình lên mô hình

Trang 16

Căn cứ vào bản vẽ kiến trúc, đơn giản hoá và quan niệm các cấu kiện rồi đưa mô hình ETAB

7.2.2 Kích thước tiết diện cho các cấu kiện

Do hệ chịu lực của nhà là hệ kết cấu siêu tĩnh nên nội lực trong khung không

những phụ thuộc vào sơ đồ kết cấu, tải trọng mà còn phụ thuộc vào độ cứng của

các cấu kiện Do đó cần phải xác định sơ bộ kích thước tiết diện

a Chọn chiều dày sàn:

Quan niệm tính: Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang Sàn không

bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm

trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn

chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức

Vậy lấy chiều dày toàn bộ các tầng sàn h = 15 cm

b Chọn tiết diện dầm: Tất cả các hệ dầm ta chọn cùng hd

Với dầm chính trục 3 có nhịp L = 4,95m chọn kích thước dầm 300x500(bề rộng

dầm bằng chiều rộng vách để đơn giản cho thi công

Dầm phụ khác và đà môi : 200x400

c Chọn sợ bộ tiết diện cột

- Diện tích tiết diện cột xác định sơ bộ như sau :

n

R

N

Fcot = β× Trong đó: N =∑q i×S i

Trang 17

qi - tải trọng phân bố trên 1m2 sàn thứ i

Si - diện tích truyền tải xuống cột tầng thứ i

β = 1.2÷1.5 - hệ số kể tới tải trọng ngang; chọn β = 1.3

Rn = 130 (daN/ cm2) :cường độ chịu nén của bêtông mác 300

Đối với các cột biên do có diện tích truyền tải nhỏ nên so với cột giữa tiết diện

cột biên sẽ giảm đi 100mm

Hệ vách - lõi cứng :

Do cấu tạo chống động đất và quy phạm chưa quy định rõ về việc giảm chiều dày

vách trong cấu tạo cho phép, nên tính kích thướt vách giữ nguyên từ dưới lên trên

♦ Hệ lõi cầu thang bộ :

• Tầng hầm - Tầng mái = 30 cm

♦ Hệ lõi cầu thang máy :

♦ Vách cứng trục theo tường công trình:

7.2.3.d Gió

6 Gió chiều dương trục X (GIO X)

7 Gió chiều âm trục X (GIO XX)

8 Gió chiều dương trục Y (GIO Y)

9 Gió chiều âm trục Y ( GIO YY)

7.3 Quan niệm tính toán và phương pháp PTHH của các chương trình ETAB

7.3.1 Phương pháp xác định NỘI LỰC

Hiện nay trên thế giới có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng

thể hiện theo ba mô hình như sau :

M ô hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu

là dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh Khi giải quyết

theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có nhiều ẩn Đó chính là giới hạn của

mô hình này

• Mô hình rời rạc: ( Phương pháp phần tử hữu hạn ) Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu

lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lực và

chuyển vị Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết

được cả các bài toán Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài

toán kết cấu như STAAD III, Feap, Xetabs95, FBTW, SAP86, SAP90, SAP2000

M ô hình Rời rạc - Liên tục: ( Phương pháp siêu khối ) Từng hệ chịu lực được

xem là Rời rạc , nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên

kết trượt xem là liên tục phân bố liên tục theo chiều cao Khi giải quyết bài toán này ta

thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương

pháp sai phân Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực

Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH) : Trong phương pháp

phần tử hữu hạn vật thể thực liên tục được thay thế bằng một số hữu hạn các phần tử

rời rạc có hình dạng đơn giản, có kích thước càng nhỏ càng tốt nhưng hữu hạn, chúng

Trang 18

được nối với nhau bằng một số điểm quy định được gọi là nút Các vật thể này vẫn được

giữ nguyên là các vật thể liên tục trong phạm vi của mỗi phần tử, nhưng có hình dạng

đơn giản và kích thước bé nên cho phép nghiên cứu dễ dàng hơn dựa trên cơ sở quy luật

về sự phân bố chuyển vị và nội lực (chẳng hạn các quan hệ được xác lập trong lý thuyết

đàn hồi) Các đặc trưng cơ bản của mỗi phần tử được xác định và mô tả dưới dạng các

ma trận độ cứng ( hoặc ma trận độ mềm) của phần tử Các ma trận này được dùng để

ghép các phần tử lại thành một mô hình rời rạc hóa của kết cấu thực cũng dưới dạng

một ma trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của cả kết cấu Các tác động ngoài gây ra

nội lực và chuyển vị của kết cấu được quy đổi về các thành các ứng lực tại các nút và

được mô tả trong ma trận tải trọng nút tương đương Các ẩn số cần tìm là các chuyển vị

nút (hoặc nội lực) tại các điểm nút được xác định trong ma trận chuyển vị nút (hoặc ma

trận nội lực nút) Các ma trận độ cứng, ma trận tải trọng nút và ma trận chuyển vị nút

được liên hệ với nhau trong phương trình cân bằng theo quy luật tuyến tính hay phi tuyến

tùy theo ứng xử thật của kết cấu Sau khi giải hệ phương trình tìm được các ẩn số, người

ta có thể tiếp tục xác định được các trường ứng suất, biến dạng của kết cấu theo các quy

luật đã được nghiên cứu trong cơ học

Sau đây là thuật toán tổng quát của phương pháp PTHH

1 Rời rạc hóa kết cấu thực thành thành một lưới các phần tử chọn trước cho

phù hợp với hình dạng hình học của kết cấu và yêu cầu chính xác của bài toán

2 Xác định các ma trận cơ bản cho từng phần tử (ma trận độ cứng, ma trận

tải trọng nút, ma trận chuyển vị nút ) theo trục tọa độ riêng của phần tử

3 Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục tọa

độ chung của cả kết cấu

4 Dựa vào điều kiện biên và ma trận độ cứng của kết cấu để khử dạng suy

biến của nó

5 Giải hệ phương trình để xác định ma trận chuyển vị nút cả kết cấu

6 Từ chuyển vị nút tìm được, xác định nội lực cho từng phần tử

7 Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu

Thật toán tổng quát trên được sử dụng cho hầu hết các bài toán phân tích kết cấu :

phân tích tĩnh, phân tích động và tính toán ổn định kết cấu

7.3.2 Phân tích tĩnh kết cấu đàn hồi tuyến tính

Phương trình cân bằng có dạng: [ K ] {u} = {P} (1.1)

Trong đó: [K] – ma trận độ cứng của kết cấu được ghép lại từ các ma trận

độ cứng của các phần tử hữu hạn

{u} – ma trận chuyển vị nút của kết cấu được rời rạc hóa

{P} – ma trận các tải trọng nút tương dương của kết cấu rời rạc hóa

7.3.3 Phân tích động kết cấu đàn hồi tuyến tính

Phương trình cân bằng có dạng: {M] {u } + [c]{u. } + [K]{u} = {P} (1.2)

Trang 19

Trong đó [M] – ma trận khối lượng tập trung từ các ma trận khối lượng của các

Trong đo:ù {uo } là ma trận chuyển vị tại thời điểm t = 0

ω - tần số riêng của dao động

Từ (1.3) và (1.4) ta rút ra được dạng đặc trưng xác định tần số riêng ω

[ K ] - ω2 [ M ] {uo } = { 0 } (1.5)

vì { uo } khác không nên :det | [ K ] - ω2 [ M ] | = 0 (1.6)

Khai triển định thức (1.6) để xác định các tần số riêng ωi tương ứng với các dạng dao động riêng của kết cấu

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển và thuận lợi của máy vi tính, ta có rất nhiều chương trình tính toán khác nhau, với các quan niệm tính toán và sơ

đồ tính khác nhau Trong nội dung của Luận án tốt nghiệp này em chọn mô hình thứ ba

( Mô hình rời rạc và liên tục ) với sự trợ giúp của phần mềm ETAB và SAP2000 để xác

định dao động và nội lực của hệ kết cấu

7.3.4 Các giả thuyết khi tính toán cho mô hình NHÀ CAO TẦNG

• Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết

ngàm với các phần tử khung hay vách cứng ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong

(ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử ( thực tế không cho phép sàn có biến dạng

cong) Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế bên

• Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau

Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt đài

móng

• Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng này sẽû truyền vào công trình

dưới dạng lực phân bố trên các sàn ( vị trí tâm cứng của từng tầng ) vì có sàn nên các

lực này truyền sang sàn và từ đó truyền sang vách

• Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể

7.3.5 Quan niệm của phần mềm cho từng cấu kiện làm việc đúng với giả

thuyết

• Khi sử dụng các phần mềm PTHH, SAP, ETABS Cần chú ý đến quan niệm từng cấu

kiện của phần mềm để cấu kiện làm việc đúng với quan niệm thực khi đưa vào mô hình

Trang 20

+ Quan niệm thanh: khi kích thước 2 phương nhỏ hơn rất nhiều so với phương còn lại

+ Quan niệm tấm, bản, vách: khi kích thước 2 phương lớn hơn rất nhiều so với phương

còn lại

+ Quan niệm solid: khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích thướt so với các

phần tử khác

+ Quan niệm điểm: khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích thướt rất bé

• Khi ta chia càng mịn các cấu kiện thì kết quả sẽ càng chính xác Do phần tử hữu

hạn truyền lực nhau qua các điểm liên kết của các phần tử với nhau

• Nếu ta chia các cấu kiện ra nhưng không đúng với quan niệm của phần mềm thì

các cấu kiện đó sẽ có độ cứng tăng đột ngột và làm việc sai với chức năng của chúng

trong quan niệm tính từ đó dẫn đến các kết quả tính của cả hệ kết cấu sẽ thay đổi

Trang 21

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Th.S VÕ BÁ TẦM

SVTH : HỒ HỮU HÂN MSSV : 20202018 Trang 1

Hình 1 : CÁC Ô SÀN VÀ KÍCH THƯỚC CÁC DẦM PHỤC VỤ CHO

TÍNH TOÁN TẦNG ĐIỂN HÌNH (LẤY ¼ CỦA TỔNG MẶT BẰNG)

Trong các công trình nhà cao tầng chiều dày thường lớn để đảm bảo các yêu cầu sau: Trong tính toán không tính đến việc sàn bị yếu do khoan lỗ để treo các thiết bị kỹ thuật như đường ống điện lạnh thông gió, cứu hỏa cũng như các đường ống đặt ngầm trong sàn

Tường ngăn phòng (không có dầm đở tường) có thể thay đổi vị trí mà không làm tăng độ võng của sàn

2 Cơ sở tính toán:

• Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu BTCT: TCXDVN 365: 2005

• Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép: TCXDVN 338: 2005

• Tiêu chuẩn tải trọng & tác động: TCXDVN:2737: 1995

3 Vật liệu thiết kế:

Trang 22

• Bê tông có cường độ B20; Rb=11.5 Mpa

• Cốt thép: AI(Þ<10): R s =225MPa

• Cốt thép: AII(Þ>=10): R s =280MPa

3.2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU DÀY BẢN SÀN-KÍCH THƯỚC DẦM CHÍNH VÀ DẦM PHỤ 2.2.1 Chiều dày bản sàn :

Quan niệm tính: Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang Sàn không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức

Vậy ch n chiều dày toàn bộ các tầng sàn h = 15 cm

2.2.2 Kích thước dầm chính-dầm phụ :

bdầm= (0,25 ÷ 0,5) hd

Chọn bd = 30 cm Dầm chính có nhịp L = 7,0m chọn dầm có tiết diện 300x600 + Dầm phụ :

sàn (Hình 1) Dầm công son : 300 x 400 Dầm đà môi : 200 x 400 Dầm đà môi xung quanh lam thông gió chọn 200x300

Dầm phụ khác và 200x300

Trang 23

2.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

Ü Các số liệu về tải trọng lấy theo TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế

Ü Hệ số vượt tải lấy theo bảng 1, trang 10 – TCVN 2737 - 1995

Ü Trọng lượng riêng của các thành phần cấu tạo sàn lấy theo “ sổ tay thực hành kết cấu công trình” ( TS Vũ Mạnh Hùng )

2.3.1 Tĩnh tải

Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau Các kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu là sàn khu ở (P.khách, P ăn + bếp, P ngủ), sàn ban công, sàn hành lang và sàn vệ sinh Các loại sàn này có cấu tạo như sau:

¬ Sàn khu ở – sàn ban công – sàn hành lang

¬Sàn vệ sinh

Trang 24

TĨNH TẢI SÀN KHU Ở –HÀNH LANG – BAN CÔNG

Các lớp cấu tạo sàn d ( cm ) y(daN/ m3) gtc (daN/m2 ) n gstt ( daN/m2 ) Lớp gạch ceramic 2 2000 40 1.2 48 Lớp vữa lót 2 1800 36 1.3 46.8 Lớp sàn BTCT 15 2500 375 1.1 412.5 Lớp vữa trát trần 1.5 1800 27 1.3 35.1

TĨNH TẢI SÀN KHU VỆ SINH

Cấu tạo sàn d( cm ) y(daN/m3) gtc (daN/m2 ) n gstt (daN/m2 ) Lớp gạch ceramic 1 1800 18 1.1 19.8 Lớp vữa lót 2 1800 36 1.3 46.8 Lớp chống thấm 3 2200 66 1.2 79.2 Lớp sàn BTCT 15 2500 375 1.1 412.5 Lớp vữa trát trần 1.5 1800 27 1.3 35.1

¬ Thông thường dưới các tường thường có kết cấu dầm đỡ nhưng để tăng tính linh hoạt trong việc bố trí tường ngăn vì vậy một số tường này không có dầm đỡ bên dưới Do đó khi xác định tải trọng tác dụng lên ô sàn ta phải kể thêm trọng lượng tường ngăn, tải này được quy về phân bố đều trên toàn bộ ô sàn Được xác định theo công thức :

Ht : Chiều cao tường (m)

lt : chiều dài tường(m)

γt : trọng lượng riêng của tường xây (daN/m3)

S : diện tích ô sàn có tường(m2)

n : hệ số vượt tải

Để đơn giản trong tính toán ta lấy tĩnh tải là giá trị trung bình trong 1 ô sàn khu nhà ở và sàn vệ sinh

g s tt = (663,4 + 602,4)/2 = 632.9 daN/m 2

g s tc = (538 + 622)/2 = 580 daN/m 2

Trang 25

TĨNH TẢI SÀN DO TƯỜNG TRUYỀN VÀO

Giá trị của hoạt tải được chọn dựa

theo chức năng sử dụng của

các loại phòng Hệ số độ tin cậy n,

đối với tải trọng phân bố đều xác

định theo điều 4.3.3 trang 15

TCVN 2737 - 1995:

Khi ptc < 200 ( daN/m2 ) → n = 1.3

Khi ptc ≥ 200 ( daN/m2 ) → n = 1.2

HOẠT TẢI TRÊN TỪNG Ô SÀN

Ô sàn Ptt(KG/m2) Ô sàn Ptt(KG/m2)S1 240 S6 360 S2 240 S7 360 S3 240 S8 360 S4 240 S9 360 S5 360

Chức năng Phòng

200 1.2 240

Sảnh 300 1.2 360

Trang 26

2.3.3 TỔNG TẢI TÁC DỤNG LÊN CÁC Ô BẢN

2.3.3.1 Đối với bản kê :

P=(g tt + p s tt).l1.l2(KG)

2.3.3.2 Đối với bản dầm:

2)

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

¬ Liên kết được xem là tựa đơn:

o Khi bản kê lên tường

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

o Khi bản lắp ghép

¬ Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn 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:

¬Bản loại dầm (L2/L1 > 2)

¬Bản kê bốn cạnh (L2/L1 ≤ 2)

Trang 27

2.4 CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN CHO TỪNG Ô BẢN SÀN :

2.4.1 Sàn bản kê bốn cạnh ngàm :

M2 = mi2×P (daNm/m)

¬ Moment âm lớn nhất ở gối:

Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn L1

MI = ki1×P(daNm/m) Mômen ở nhịp theo phương cạnh dài L2

MII = ki2×P(daNm/m)

Trong đó: i : kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét (i=1,2,…11)

1, 2 : chỉ phương đang xét là L1 hay L2

L1, L2 : nhịp tính toán cuả ô bảng là khoảng cách giữa các trục gối tựa

P : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản:

Trang 28

P = (p+q) × L1 × L2

Vơí p : hoạt tải tính toán (daN/m2)

q : tĩnh tải tính toán (daN/m2)

Tra bảng các hệ số: mi1, mi2, ki1, ki2 các hệ số phụ thuộc vào tỷ lệ

1

2

L

L tra bảng

Phụ lục 15 – sách KCBTCT tập 2 Võ Bá Tầm

Trong trường hợp gối nằm giữa hai ô bản khác nhau thì hệ số ki1 và ki2 được lấy 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

Ta thấy các ô sàn bản kê đều có : h dmin = 500 mm ≥ 3.h b = 3 150 = 150

mm nên liên kết giữa bản và dầm là ngàm do đó i = 9 (sơ đồ số 9)

2.4.2 Sàn bản dầm

Khi α =

1

2

L

L > 2 thì bản được xem là bản dầm, lúc này bản làm việc theo một

phương (phương cạnh ngắn)

Cách tính: Cắt bản theo cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm console

Đối với những bản ngàm 4 cạnh

Cách tính: cắt bản theo cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm có 2 đầu ngàm

Ü Moment: Tại gối:M- =

12

2 1

cạnh xung quanh ta quan niệm chúng là các khớp

Trang 29

R

bh R

A =ξ 0

Ü Tra bảng chọn thép Aschọn và khoảng cách bố trí thép

Ü Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

µmin =0,05%<µ =Fa/bho <µmax= αοRn/Ra = 0,58.130/2300 =3,6 %

X Chọn chiều dày lớp bảo vệ a= 1.5cm

X Khi tính thép cắt ô sàn thành từng dải rộng 1m và xem dải đó như một dầm có b = 100 cm và cao h0 = 13 cm

X Bê Tông B20 (M250) có Rb = 11.5 MPa

X Thép AI có Rs =225 Mpa

X Thép AII có Rs =280 Mpa

hs(cm) Rn

(daN/cm2)

Ra (daN/cm2) b(cm) a(cm) h01(cm) h02(cm) h0g(cm)

15 130 2300 15 1.5 13,5 13.5 13.5

2.6 KẾT QUẢ TÍNH THÉP SÀN ( xem bảng bên dưới )

BẢNG TRA CÁC HỆ SỐ CỦA CÁC Ô BẢN KÊ DỰA VÀO TỶ SỐ L 2 /L 1

2.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN:

- Do ô sàn S2 có nhịp lớn nhất 7,0x7,0 m vì ô này có nhịp tính toán và tải trọng truyền xuống lớn để kiểm tra độ võng điển hình của ô sàn

- Kiểm tra tương tự xem như ô bản tựa đơn để thiên về an toàn

2 2

Trang 30

Trang 31

BỐ TRÍ THÉP XEM BẢN VẼ KẾT CẤU KC-01

CH

H.l ng STT

Trang 32

Trang 33

Trang 34

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S VÕ BÁ TẦM

SVTH : H H U HÂN MSSV: 20202018 trang 14

-

Chương 2 :

THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 Các thông số để làm cơ sở tính

Số liệu tính toán :

- Dùng bê tông B20 (M 250) có : Rb = 11.5 MPa

- Thép chịu lực dùng loại thép AI có Rs = 225 MPa

- Thép đai dùng loại thép AII có Rs = 280 MPa

3.2 cấu tạo hình học

3.2.1 Kích thước cầu thang như hình vẽ:

3.2.2 Cấu tạo thang

Thang gồm 3 vế :

- Vế đi lên có 6 bậc

- Vế giữa có 9 bậc

- Vế tới có 6 bậc

- Tổng cộng thang gồm 21 bậc :

- Chọn chiều dày của bản là 12 cm

- Kích thước thang: bề rộng vế thang: b = 1,2m

- Góc nghiêng của thang:

Trang 35

-

159

0, 578275

tgα= = ⇒ α = 300 => Cosα = 0,866

- Chọn các kích thước dầm thang: 200x300

3.3 Tải trọng tác dụng lên cầu thang

- Tải trọng tiêu chuẩn: g tci =γi h i (daN/m 2 )

Trong đó:

qtci: Tải trọng tiêu chuẩn lớp vật liệu thứ i

γI: Trọng lượng riêng của lớp vật liệu thứ i

hi: Bề dày lớp vật liệu thứ i

- Tải trọng tính toán: g tti =q tci n i (daN/m 2 )

Trong đó : ni :hệ số vượt tải của lớp vật liệu thứ i lấy theo TCVN 2737-1995[8]

3.3.1 Tải trọng tác dụng trên bản thang :

Theo TCVN 2737 – 1995 ta có :

+ Tĩnh tải : (được cấu tạo như sau)

Mặt cắt cầu thang

Bản nghiêng được xác định theo chiều dày tương đương :

2

1

n tt

i tdi i

g = ∑γ δ h n (daN/m2)

Trong đó γi : khối lượng lớp thứ i

ni : hệ số tin cậy của lớp thứ i

δtdi : chiều dày tương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng,được xác

• Đối với lớp bậc thang gạch xây

Trang 36

+ Tổng tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ phân bố theo chiều nghiêng bản

q2 =g2tt +p tt ×cosα = 643 360 0.8438+ × = 947 (daN/m2)

→ Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang : q2 = 947 (daN/m)

3.3.2 Tải trọng tác dụng trên bản chiếu nghỉ

TẢI TRỌNG Vật liệu hi(mm) γ s(daNm3) n gtt

cn(daN/m2) Đá xẻ 10 2200 1.1 24

Vữa xi măng 20 1800 1.2 43 Lớp bê tông cốt thép 120 2500 1.1 330 TĨNH TẢI

Vữa xi măng 20 1800 1.2 43 HOẠT TẢI Cầu thang 300 1.2 360

Tổng cộng q1 = 801

→ Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang : q1 = 801 (daN/m)

3.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH THÉP :

3.4.1 Sơ đồ tính và nội lực vế 1 ( mặt cắt A-A) :

Trang 37

-

¬ Nhận xét : việc đưa ra sơ đồ tính như thế nào là do mỗi người, và từ sơ đồ

tính này ta phải cấu tạo chúng cho phù hợp với tính toán Việc quan niệm liên

kết giữa bản thang và dầm hay bản thang là khớp (cố định ,di động) hay ngàm

là là một vấn đề phức tạp tùy thuộc vào người thiết kế Ở bài này, căn cứ vào

độ cứng giữa bản thang với dầm (vách cứng) mà ta coi liên kết giữa chúng là

gối cố định hay di động

+ Nếu h dầm(vách) ≥ 3 h b -> gối cố định (Liên kết giữa vách cứng và bản thang)

+ Nếu h dầm(vách) < 3 h b -> gối di động (Liên kết giữa dầm và bản thang)

• Ta dùng chương trình Sap để tinh toán nội lực, sau đó dùng excel để tính

Trang 38

• Mô men ở nhịp: M n=0.7Mmax = 1.0192 Tm

• Mô men ở gối : M n =0.4Mmax = 0.5824 Tm

Tính toán cốt thép theo các công thức sau:

Trang 39

R bh A

R

ξ

= với: b = 1000; ho = h – a = 120 – 20 = 100

Rs = 280 Mpa (Thép AII)

Rb =11.5 Mpa (Bê tông B20)

Kết quả tính toán cốt thép sau :

Tiết

diện M ho m

As (cm2) As chọn (cm2) Nhịp 1.0192 0.1 0.089 0.093 3.817 Ø10a150 (5.32)

Trang 40

R bh A

R

ξ

= với: b = 1000; ho = h – a = 120 – 20 = 100

Rs = 280 Mpa (Thép AII)

Rb =11.5 Mpa (Bê tông B20)

gối 0.592 0.1 0.051 0.053 2.172 Ø10a200 (3.93)

3.4.3 Sơ đồ tính và nội lực vế 2 ( mặt cắt C-C) :

Sơ đồ tính vế 2 được xem như một ô có sơ đồ tính như sau:

Kích thước ô bả theo mặt phẳng nghiêng của bản

1 1.35

2

2.22.54

Định dạng
Số trang	152
Dung lượng	9,73 MB