thiết kế chung cư tín phong

Các giải pháp kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung – vách hỗn hợp, hệ kết cấu hì

Trang 1

SVTH: Đinh Văn Sơn MSSV: 20661170

MỤC LỤC Trang CHƯƠNG I GIỚI THIỆU I.1 Mô tả sơ lược chung cư tín phong 1

I.2 Sơ lược về kiến trúc 2

I.3 Giai pháp kết cấu công trình 3

CHƯƠNG II THIẾT KẾ SÀN TẦNG TRỆT II.1 Kích thước sơ bộ 7

II.2 Kích thước tiết diện dầm 8

II.3.Chọn tiết diện dầm phụ 8

II.4 Xác định tải trọng lên sàn 9

II.4.1 Phân loại ô sàn 11

II.4.2 Các bước tính toán cho từng ô sàn 14

II.4.3 Tính toán cốt thép cho các ô bản 16

II.5 Kiểm tra biến dạng (độ võng) của sàn 31

CHƯƠNG III THIẾT KẾ SÀN TẦNG HẦM III.1 Mặt bằng sàn tầng hầm 33

III.2 Phân loại sàn 33

III.3 Tải trọng tác dụng lên sàn 34

III.4 Xác định áp lực đất nền 35

III.4.1 Áp lực đất nền dưới sàn 1 35

III.4.2 Ap lực đất nền dưới sàn 2 35

III.4.3 Tính toán cốt thép cho các ô bản 38

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ CẦU THANG IV.1 Cấu tạo cầu thang 41

IV.2 Xác định tải trọng 41

IV.2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) 43

IV.2.2 Tải trọng tạm thời (hoạt tải) 44

IV.2.3 Tải trọng toàn phần 44

IV.3 Tính toán các bộ phận cầu thang 44

IV.3.1 Bản thang 44

IV.3.2 Tính toán bản chiếu tới (BCT) và bản chiếu nghỉ (BCN) 47

IV.3.3 Dầm chiếu tới (DCT) và dầm chiếu nghỉ (DCN) 51

IV.4 Bố trí cốt thép 55

IV.5 Cấu tạo 55

CHƯƠNG V THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI

Trang 2

V.1 Công năng và kích thước hồ nước mái 56

V.2 Tính toán bản nắp 56

IV.2.1 Tải trọng tác dụng lên bản nắp 57

IV.2.2 Sơ đồ tính toán bản nắp 57

IV.2.3 Nội lực 58

IV.2.4 Tính toán cốt thép 59

V.3 Tính toán dầm nắp 59

IV.3.1 Sơ bộ chọn tiết diện dầm nắp 61

IV.3.2 Tải trọng tác dụng lên dầm nắp 62

IV.3.3 Tính toán cốt thép dầm nắp 63

V.4 Tính toán bản thành 66

IV.4.1 Sơ bộ chọn tiết diện 66

IV.4.2 Tải trọng tác động 66

IV.4.3 Xác định nội lực 67

IV.4.4 Kiểm tra nứt bản thành (theo TTGH2) 69

V.5 Tính toán bản đáy 71

IV.5.1 Chọn sơ bộ tiết diện bản đáy 71

IV.5.2 Tải trọng tác dụng lên bản đáy 72

IV.5.3 Sơ đồ tính 72

IV.5.4 Nội lực 73

IV.5.6 Kiểm tra độ võng của bản đáy 74

IV.5.7 Kiểm tra nứt bản đáy (theo TTGH2) 74

V.6 Tính toán dầm đáy 76

IV.6.1 Chọn kích thước tiết diện 76

IV.6.2 Tải trọng tác dụng lên dầm đáy 77

IV.6.3 Xác định nội lực của các dầm đáy 81

V.7 Bố trí cốt thép hồ nước mái 85

CHƯƠNG VI TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH VI.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước các bộ phận công trình 86

VI.2 Xác định tải trọng tác dụng lên công trình 87

VI.2.1 Tĩnh tải 87

VI.2.2 Hoạt tải 88

VI.2.3 Tải trọng tường ngăn 89

Trang 3

VI.3 Xác định các dạng dao động riêng của công trình 91

VI.4 Tính toán tải trọng gió tác động vào công trình 92

VI.4.1 Xác định thành phần tĩnh của tải trọng gió 92

VI.4.2 Xác định thành phần động của tải trọng gió 95

VI.4.3 Xác định thành phần gió tổng tĩnh và động 103

CHƯƠNG VII TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP KHUNG TRỤCB VII.1 Trình tự tính toán 104

VII.2 Hệ chịu lực chính của công trình 104

VII.3 Xác định giá trị tải trọng tác động lên công trình 106

VII.3.1 Tĩnh tải 107

VII.3.2 Hoạt tải 108

VII.3.3 Tải trọng gió 108

VII.3.4 Tải trọng hồ nước 108

VII.4 Xác định nội lực công trình khung không gian 108

VII.5 Tính toán cốt thép cho cột khung trục B 110

VII.6 Bố trí cốt đai cho cột khung trục B 115

VII.7 Tính toán cốt thép dọc cho dầm khung trục B 122

VII.8 Tính toán cốt thép đai cho dầm khung trục B 143

CHƯƠNG VIII VÁCH CỨNG VIII.1 Sơ đồ bố trí lõi cứng 144

VIII.2 Xác định sơ bộ kích thước 145

VIII.3 Tính toán cốt thép lõi cứng 157

CHƯƠNG IX THÔNG KÊ ĐỊA CHẤT IX.1 Cấu tạo địa chất 161

IX.2 Cơ sở lý thuyết thống kê 164

IX.3.Bảng tổng hợp thống kê 167

CHƯƠNG X THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI X.1 Giới thiệu sơ lược về móng cọc khoan nhồi 168

X.2 Thông số kỹ thuật cọc khoan nhồi 168

X.3 Sức chịu tải cọc khoan nhồi 169

X.3.1 Theo vật liệu làm cọc 169

X.3.2 Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền 175

X.4 Thiết kế móng M1 177

X.5 Thiết kế móng M2 193

X.6.Thiết kế móng M3 208

Trang 4

CHƯƠNG XI THIẾT KẾ MÓNG BÈ XI.1 Giới thiệu móng bè 239

XI.2.Thiết kế móng bè 241

XI.2.1 Số liệu thiết kế 241

XI.2.2.Tải trọng tính toán và tải trọng tiêu chuẩn 241

XI.2.3 Biểu đồ nội lực và bố trí cốt thép 245

XI.2.4.Tính lún cho móng bè 250

Trang 5

SVTH: Đinh Văn Sơn MSSV: 20661170 Trang 1

CHƯƠNG I

GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

I.1 MÔ TẢ SƠ LƯỢC CHUNG CƯ TÍN PHONG

Do tốc độ của quá trình đô thị hóa diễn ra quá nhanh, cộng với sự tăng tự nhiên của dân số, và một lượng lớn người nhập cư từ các tỉnh thành trong cả nước đổ về lao động và học tập, cho nên hiện nay dân số Thành phố Hồ Chí Minh đã có trên dưới sáu triệu người Điều đó đã và đang tạo ra một áp lực rất lớn cho Thành phố trong việc giải quyết việc làm, đặc biệt là chỗ ở cho hơn sáu triệu người hiện nay và sẽ còn tăng nữa trong những năm tới Quỹ đất dành cho thổ cư ngày càng thu hẹp, do đó việc tiết kiệm đất xây dựng cũng như khai thác có hiệu quả diện tích hiện có là một vấn đề rất căng thẳng của Thành phố Hồ Chí Minh

Các tòa nhà chung cư cao cấp cũng như các dự án chung cư cho người có thu nhập thấp ngày càng cao hơn trước Đó là xu hướng tất yếu của một xã hội luôn đềø cao giá trị con người, công năng sử dụng của chung cư không chỉ gói gọn là chỗ ở đơn thuần mà nó mở rộng ra thêm các dịch vụ phục vụ cư dân sinh sống trong các căn hộ thuộc chung cư đó Giải pháp xây dựng các tòa nhà chung cư cao tầng là giải pháp tối ưu nhất, tiết kiệm nhất và khai thác quỹ đất có hiệu quả nhất so với các giải pháp khác trên cùng diện tích đó

Chung cư TÍN PHONG ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu bức thiết của xã hôi hiện nay

ở Tp HCM như đã nói trên Chung cư có diện tích xây dựng 1152m2, diện tích sử dụng được nâng lên rất nhiều nhờ giải pháp nhà cao tầng 25344m2 Trong đó diện tích sử dụng cho cư dân là 20736m2 với dầy đủ căn hộ theo mức thu nhập của người dân từ mức thu nhập thấp – trung bình đều có khả năng mua căn hộ Đó là bài toán cần thiết cho các nhà đầu tư và lảnh đạo để giải quyết chỗ ở cho người dân nhập cư tại Tp HCM Mỗi tầng chung cư có 16 căn hộ với diện tích thay đổi từ 40m2(1 phòng ngủ, 1 bếp, 1 khách, 1 vệ sinh và sân phơi) đến 71.7m2(2 phòng ngủ, 1 bếp,

1 khách, 2 vệ sinh, sân phơi và lô gia) Các căn hộ ở biên (mỗi tầng có 7 căn hộ lấy ánh sáng và thông gió từ ngoài trong đó có 2 căn hộ thông với giếng trời) có 1 căng hộ nhận ánh sáng và thông gió từ giếng trời, nên đảm bảo ánh sáng và thông gió Chung cư đáp ứng nhu cầu cư trú, có cơ sở hạ tầng đáp ứng tốt nhu cầu sinh hoạt

Trang 6

của cư dân: tầng trệt bao gồm các phòng dịch vụ và thương mại Đồng thời đây là dự án cao tầng nên vấn đề lưu thông theo phương đứng là một bài toán cần giải quyết tốt Ơû đây, chung cư sử dụng 4 thang máy vận hành, 4 thang bộ dành cho lưu thông bình thường và đây là lối thoát hiểm khi có sự cố Mỗi tầng có đặt các chốt tiếp nước chữa cháy, có hệ thống ống dẫn nước và bể chứa nước dùng cho công tác chữa cháy

Dự án chung cư cao tầng TÍN PHONG ra đời cũng không nằm ngoài xu hướng này Đây là nhà ở cao tầng thuộc Khu dự án9472m2 phường Tân Thới Nhất – Quận 12 – TpHCM, có một số đặc điểm sau :

• Chủ đầu tư : CÔNG TY TNHH SX-TM-XD TÍN PHONG

• Đơn vị thiết kế: CÔNG TY TƯ VẤN ĐẦU TƯ VÀXÂY DỰNG SÀI THÀNH

• Diện tích đất xây dựng là 1152m2

• Gồm có 17 tầng

Hình 1.1 Vị trí địa lý của công trình TÍN PHONG

I.2 SƠ LƯỢC VỀ KIẾN TRÚC

Dự án chung cư cao tầng TÍN PHONG có mặt bằng đất xây dựng là 24m×48m, cao trình mái H = +53 m, gồm 17 tầng , 1 tầng mái +1 tầng trệt và 1 tầng hầm, trong đó:

• 17tầng gồm: 15 tầng căn hộ

• Tầng trệt phục vụ dịch vụ công cộng

• Tầng hầm: dùng làm bãi giữ xe cho toàn bộ chung cư và nơi đặt các thiết bị kỹ thuật phục vụ cho công trình trong quá trình sử dụng, đặt bể nước sinh hoạt

CHUNG CƯ TÍN PHONG

Trang 7

• Công trình chung cư TÍN PHONG được thiết kế theo một số phương án sau:

• Móng: móng bè trên nền thiên nhiên(phương án 1), cọc khoan nhồi (phương án 2)

• Vách: Bê tông cốt thép cấp độ bền B25 dày 250 suốt cả công trình

• Sàn: Bê tông cốt thép cấp độ bền B25 dày 100

• Cầu thang, bể nước: Bê tông cốt thép cấp độ bền B25 , riêng bể nước có phụ gia chống thấm

• Tường gạch, trát vữa, sơn nước, tường ngăn che trong căn hộ dùng loại vật liệu nhẹ và co thể thay đổi vị trí tuỳ theo yêu cầu khách hàng

• Cửa đi, cửa sổ: cửa kính khung nhôm sơn tĩnh điện

I.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép là giai đoạn quan trọng nhất trong toàn bộ

quá trình thiết kế và thi công xây dựng Đây là công tác tạo nên “bộ xương” của công trình, thỏa mãn ba tiêu chí của một sản phẩm xây dựng: mỹ thuật – kỹ thuật –

giá thành xây dựng Các giải pháp kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung – vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp (giải pháp này bị loại chỉ thích hợp cho những công trình cao hơn 40 tầng) Do đó lựa chọn kết cấu hợp lý cho một công trình cụ thể sẽ hạ giá thành xây dựng công trình, trong khi vẫn đảm bảo độ cứng và độ bền của công trình, cũng như chuyển vị tại đỉnh công trình Việc lựa chọn kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang ( động đất, gió)

I.4 Hệ kết cấu khung

Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích hợp với các công trình công cộng Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng, nhưng lại kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn Trong thực tế kết cấu khung bê tông

cốt thép được sử dụng cho các công trình đến 20 tầng đối với cấp phòng chống động đất cấp ≤ 7; 15 tầng đối với cấp 8 và 10 tầng đối với cấp 9 Như vậy chung

cư TÍN PHONG có 17 tầng (kể cả hầm), hệ kết cấu khung cũng có khả năng đảm

bảo chịu lực và độ an toàn cho công trình Nhưng do công trình có số tầng tầng ở

Trang 8

ngưỡng đề nghị, và kết hợp với nhịp khung khá lớn(8m), dầm khung không sử dụng dầm theo tỉ lệ thông thường đề nghị Do đó ta phải chọn giải pháp kết cấu khác hợp lý hơn

I.5 Hệ kết cấu khung – giằng

Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung và các tường biên Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại Hai hệ khung và vách cứng được liên kết với nhau qua hệ liên kết sàn Trong trường hợp này hệ sàn toàn khối có ý nghĩa rất lớn Trong hệ kết cấu này, hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải ngang, hệ thống khung chủ yếu thiết kế để chịu tải đứng Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng yêu cầu của kiến trúc

Hệ kết cấu khung giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình

cao tầng Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà cao đến 40 tầng Nếu công trình thiết kế cho vùng có động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa cho loại kết cấu này là 30 tầng, cấp 9 là 20 tầng

Công trình chung cư TÍN PHONG có tổng cộng 17 tầng kể cả tầng hầm với tổng chiều cao là 53 m nằm trong khoảng cho phép giới hạn số tầng Công trình này chịu tác tác dụng của tải trọng ngang khá lớn (gió, động đất): công trình cao trên 40m nên phải tính thêm thành phần động của tải trọng gió; ngoài ra trong thời gian vừa qua tại địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh liên tiếp xảy ra các trận động đất yếu, đây là nguyên nhân sinh ra thêm một lực ngang đáng kể mà ta không xác định đó là lực quán tính của công trình Do đó giải pháp kết cấu khung giằng tỏ ra hợp lý cho công trình này: hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải ngang, hệ thống khung chủ yếu thiết kế để chịu tải đứng

I.6 NỘI DUNG LUẬN VĂN

Luận văn này gồm 9 chương trình bày hầu như toàn bộ các vấn đề liên quan đến thiết kế một công trình xây dựng, từ kết cấu hạ tầng (móng) đến kết cấu thượng tầng (khung, mái) Dưới đây là sơ lược nội dung chính:

Trang 9

• Chương 1 Giới thiệu đề tài

• Chương 2 Thiết kế sàn tầng trệt

• Chương 3 Thiết kế sàn tầng hầm

• Chương 4 Thiết kế cầu thang

• Chương 5 Thiết kế bể nước mái

• Chương 6 Tính toán tải trọng gió

• Chương 7 Thiết kế khung không gian

• Chương 8 Thiết kế vách cứng

• Chương 9 Thống kê địa chất

• Chương 10 Thiết kế móng cọc khoan nhồi

• Chương 11 Thiết kế móng Bè

Nội dung xuyên suốt trong chương 1 là giới thiệu khái quát kiến trúc và giải pháp kết cấu của công trình, tóm tắt chung nhất nội dung các chương trong luận văn

Tiếp sau đó, chương 2,3 đề cập đến việc thiết kế sàn tầng trệt Sàn ở đây được thiết kế theo kiểu sàn dầm, nghĩa là ta tính toán nội lực, cốt thép cho từng ô sàn nhỏ kê lên các dầm Muốn vậy ta phải hiểu thật kỹ về sơ đồ tính, nội lực, cách tính độ võng của hai loại ô bản : bản kê bốn cạnh và ô bản loại dầm

Chương 4 giới thiệu việc thiết kế cầu thang tầng điển hình Vấn đề quan trọng trong chương này là ta phải xác định chính xác sơ đồ tính và cách lấy nội lực để thiết kế cốt thép cho nhịp và gối của cầu thang

Tiếp theo là chương 5, nội dung bao trùm là thiết kế bể nước ngầm cho công trình Ở đây ta cần chú ý đến chọn tiết diện cho hệ dầm nắp và dầm đáy của bể nước một cách hợp lý nhất sao cho thỏa mãn độ võng, và đặc biệt là thiết kế bề dày và cốt thép cho bản đáy hợp lý sao cho kiểm tra nứt luôn luôn thỏa Chú ý chọn hệ số vượt tải của hoạt tải sửa chữa bể là n=1.4

Chương 6 là chương thiết kế khung không gian Đây là chương cực kỳ quan

trọng vì thiết kế "bộ xương" cho công trình Nhiệm vụ được đặt ra ở đây là phải

biết vận dụng kiến thức thiết kế cột lệch tâm xiên, cách thức kiểm tra vách cứng và đặc biệt là sử dụng thành thạo phần mềm Etabs (hổ trợ giải nội lực) Một vấn đề được đặt ra là làm sao cân nhắc kích thước tiết diện cột, dầm, vách sao cho hàm

Trang 10

lượng cốt thép tương đối hợp lý, đồng thời phải thỏa mãn điều kiện chuyển vị ngang của đỉnh công trình theo tiêu chuẩn quy định

Kế tiếp là chương 7 : thống kê địa chất Trước khi thiết kế nền móng, ta phải tiến hành khảo sát địa chất và lập hồ sơ địa chất Hồ sơ khảo sát địa chất có số lượng hố khoan nhiều và số lượng mẫu đất trong một lớp đất lớn Vấn đề đặt ra là những lớp đất này ta phải chọn được chỉ tiêu đại diện cho nền trên mặt bằng và theo chiều sâu Và dựa vào hệ số biến động, chọn lựa những mẫu thích hợp, ngược lại ta phải loại trừ những mẫu có hệ số này lớn hơn so với quy định

Chương 8 phương án móng cọc khoan nhồi Toàn bộ nội dung chương này tập turng xoay quanh vấn đề thiết kế đài móng cọc: đài 4 cọc, đài 5 cọc, đài 6 cọc, đài nhiều cọc; đặt biệt là sự cân nhắc cắt cốt thép trong cọc khoan nhồi sao cho đảm bảo chịu tải trọng ngang và mang lại hiệu quả kinh tế

Sau khi thống kê địa chất xong, ta bước vào quá trình thiết kế móng Chương

9 giới thiệu phương án móng Bè Toàn bộ nội dung chương này tập turng xoay quanh vấn đề thiết kế móng Bè: bản móng, sườn móng; đặt biệt là sự kiểm tra chặt chẽ điều kiện ổn định cho móng nông, chú ý cách tính lún cho móng lớn

Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép có nhiều công đoạn trong đó tính toán tiết diện cột là một phần tương đối quan trọng và chứa đựng một số vấn đề phức tạp như cột lệch tâm xiên Các Tiêu chuẩn thiết kế, sách tham khảo thường trình bày dưới dạng nguyên lý chung mà ít được chi tiết hóa, cụ thể hóa để có thể vận dụng trực tiếp Chương 9 sẽ kiểm tra cột nén lệch tâm xiên bằng những ví dụ minh họa cụ thể trên cơ sở lý thuyết của tiêu chuẩn ACI 318 – 1995, Hoa Kỳ được chuẩn hoá phù hợp TCVN 356-2005

Trang 11

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN SÀN TẦNG TRỆT

Dựa vào công năng của phòng, mặt bằng kiến trúc, kích thước hình học để bố trí hệ dầm sàn tầng điển hình như mặt bằng sau:

S1

S1 S1

S1 S2

S2 S3

S3 S4 S4

S4

S4 S4

S2 S2

S4 S4

S4

S3 S4

S4 S1

S4

S9

S5 S10

S7 S8

S9 S10 S5

S11 S12 S12 S11

Hình 3.1: Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng trệt Dựa trên mặt bằng bố trí hệ dầm có thể phân chia bản sàn thành các ô bản kê 4 cạnh lên dầm (tường cứng) và tính toán theo ô bản đơn hoặc ô bản liên tục sao cho hợp lý Nếu:

l < tính toán như bản kê 4 cạnh truyền lực theo 2 phương, tính theo ô bản liên tục

II.1 Xác định kích thước sơ bộ và các bộ phận sàn

Chiều dày bản sàn hs

Chọn sơ bộ theo II.1.1 [8] như sau:

ln – độ dài cạnh ngắn của sàn

Chiều dày của sàn được chọn như bảng 2.1

Ký hiệu Cạnh ngắn

nll

Trang 12

S6 2.8 4 1.42 Bản kê 4 cạnh 11.2 6.2

S7 1.8 2.4 1.33 Bản kê 4 cạnh 4.32 3.3

S8 1.5 2.2 1.86 Bản kê 4 cạnh 3.3 3.3

S10 1.45 2.4 1.65 Bản loại dầm 3.48 3.2

Để đảm bảo tránh tiếng ồn nên chọn sơ bộ cho chiều dày sàn tầng điển hình hs = 10 cm làm chiều dày tính toán

II.2 Kích thước tiết diện dầm

Chọn tiết diện dầm khung theo phương ngang,phương dọc do nhịp phương ngang bằng nhịp phương dọc Chọn sơ bộ chiều cao tiết diện dầm khung theo bảng II-24 [8] như sau:

Chiều cao dầm khung nhiều nhịp :

hd > 600 lấy theo bội số của 100;

Chọn bd = 300 mm cho dầm biên và hệ dầm trong

Vậy kích thước dầm (kể cả dầm biên và dầm trong) cho khung dọc, khung ngang của nhà

là: 300X600

II.3 Chọn tiết diện dầm phụ,dầm trực giao

1 1: *8000

12 20

dp

=  =(400 ÷ 666) (mm )

Trang 13

Chọn hd= 500 mm

bdầm= (

2

1 ÷4

1 ) hd = 125 ÷ 250 mm Chọn bd = 250 mm

Vậy chọn tiết diện cho dầm trực giao cho toàn nhà là 500x250

II.4 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn

Tải trọng thường xuyên

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn

ni - hệ số độ tin cậy;

δi – chiều dày lớp thứ i

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.2

Bảng 3.2: Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn

STT Các lớp cấu tạo (daN/mγ 3) δ

II.5 Tải trọng tạm thời

Tải trọng tạm thời (hoạt tải) phân bố đều trên sàn lấy theo bảng 3 TCVN 2737 : 1995:

Trang 14

pstt = ptc n (daN/m2) trong đó: ptc – tải trọng tiêu chuẩn lấy theo bảng 3 TCVN 2737 :1995 phụ thuộc vào

công năng cụ thể của từng phòng;

n – hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3 TCVN 2737 :1995:

A

A A

A

A A

với: A – diện tích chịu tải trọng

Kết quả tính toán cụ thể được trình bày trong bảng 3.4

Bảng 3.4: Hoạt tải tác dụng lên sàn

Ký hiệu Công năng Diện tích Hệ số Hoạt tải tiêu

chuẩn

Hệ số tin cậy

Hoạt tải tính toán

tt

(daN/m2)S1 Phòng ngủ, phònng tắm 16 0.85 200 1.2 204

II.6 Tải trọng tường ngăn

Trang 15

Trọng lượng tường ngăn trên sàn được qui đổi thành tải phân bố đều trên sàn có xét đến 40% giảm tải vì các ô trống như cửa trên tường (nhưng cách tính nay chỉ mang giá trị gần đúng)

gtqđ = nl h .t t t.60%

A

γ

trong đó: n – hệ số độ tin cậy, n = 1.3;

lt – chiều dài tường;

ht – chiều cao tường;

γt – trọng lượng đơn vị tường tiêu chuẩn;

• 180 daN/m2 (tường gạch 100);

• 300 daN/m2 (tường gạch 200);

A – diện tích ô sàn có tường ngăn, A = ln.ld (m2)

Bảng 3.5: Tải trọng tường qui đổi phân bố đều trên sàn

Ký hiệu Diện tích

sàn

Chiều dài

Chiều cao

Trọng lượng đơn vi tường

Trọng lượng tường có cửa

Hệ số độ tin cậy

Trọng lượng tường quy đổi

A

(m2)

lt (m)

ht (m)

γttc (daN/m2)

II.7 Tính toán các ô sàn

II.8 Ô bản làm việc 1 phương ( bản loại dầm)

Các giả thuyết tính toán:

- Bản loại dầm được tính toán như ô bản đơn, để đơn giản nên bỏ qua sự ảnh hưởng của

ô bản bên cạnh

Trang 16

- Tính theo sơ đồ đàn hồi

- Cắt 1 dải bản có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán

- Nhịp tính toán là khoảng cách từ trục đến trục dầm

a Xác định sơ đồ tính bản sàn

Xác định liên kết giữa bản sàn và dầm theo tỉ số:

h <3 ⇒Bản liên kết khớp với dầm

Sơ đồ tính được trình bày như bảng 3.6

Bảng 3.6: Sơ đồ tính bản sàn loại dầm

Ô sàn Dầm Tỉ số Liên kết Sơ đồ tính Ký hiệu hs

(cm)

ký hiệu hd

(cm)

d n

h

10 D60x30 50 5 NGÀM S5

10 D50x25 50 5 NGÀM

10 D30x15 30 3 NGÀM S12

Trang 17

Bảng 3.7: Xác định nội lực trong bản sàn loại dầm

Kí hiệu Nhịp

ln (m)

q (daN/m2)

c Tính toán cốt thép

Tính ô bản như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

Hình 3.4

Giả thiết a = 2 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bêtông chịu kéo;

b = 100 cm - bề rộng tính toán của tiết diện

• Chiều cao có ích của bản:

h0=h – a = 10 – 2 = 8 cm Bê tông cấp độ bền C t thép AI

Rb daN/cm2

Rbt daN/cm2

Eb daN/cm2 αR Rs

daN/cm2

Rsc

daN/cm2

ES daN/cm2

Trang 18

Tra bảng chọn thép Achọn và khoảng cách bố trí thép

Kiểm tra hàm lượng cốt thép (lấy theo bảng 15 TCVN 5574:1991)

µmin = 0,05%<µ= AS/bho <µmax= ξRRb/RS = 0,645.115/2250 =3,3 %

µ hợp lý trong khoảng 0.3 dến 0.9

Tổng tải trọng dùng để tính toán cho các sàn

-Đối với bản kê

P= (gtt+ptt).L1.L2 daN.m/m

- Đối với bản dầm

q= (gtt+ptt).L2 daN/m Kết quả tính toán cốt thép được trình bày trong bảng 2.9

Bảng3.9: Tính toán cốt thép cho bản sàn loại dầm Ôâ sàn M

• Kiểm tra lại khả năng chịu lực của ô sàn của kết quả tính toán bảng 3.9

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép và không nhỏ hơn: trong bản có chiều dày h≤ 100 mm chọn t =10mm(15mm)

Chọn lớp bê tông bảo vệ t=10mm ta có:

Gọi x là trọng tâm của nhóm cốt thép ta có: x =10 +

2

d = 10 +

2

6 =13 Vậy chiều cao có ích thực tế là: h0 = 100 – 13 = 87 mm, h0=87thực tế lớn hơn h0=80 giả thiết nên sàn luôn đủ khả năng chịu lực:

Chọn 5 cây Þ 6 bố trí cho một mét dài cho cả hai ô sàn S5, S12

Nhận xét: tính toán và bố trí như trên là hợp lý:

II.9 Tính toán bản sàn làm việc hai phương

(sàn bản kê 4 cạnh)

Các giả thiết tính toán:

• Ô bản được tính toán như ô bản liên tục, có xét đến ảnh hưởng của các ô bên cạnh

• Ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi

Trang 19

a Sơ đồ tính

• Cắt 1 dải bản có bề rộng 1m theo 2 phương để tính toán

• Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai trục dầm

• Xét tỉ số d

s

h

h để xác định liên kết giữa bản sàn với dầm

Sơ đồ tính của các ô sàn được trình bày trong bảng 3.10

Bảng 3.10: Xác định sơ đồ tính cho ô bản kê 4 cạnh

Ô sàn Chiều

dày hs (cm)

Dầm Chiều

cao hd (cm)

Tỉ số Liên kết

Trang 20

Theo bảng 2.10 các ô bản có 4 cạnh là ngàm nên thuộc ô bản số 9, do đó i = 9

Mômen âm lớn nhất trên gối: (theo [9])

trong đó: P - tổng tải trọng tác dụng lên ô bản;

ln - cạnh ngắn của bản;

ld – cạnh dài ủa bản

m91, m92,k91, k92 tra bảng PL 12 [9] sơ đồ 9 theo tỉ lệ d

n

l

l Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.11

Bảng 3.11: Nội lực bản kê dạng ô bản liên tục

Kí hiệu (m) ln (m) ld

d n

l l

Trang 21

Hình 3.4: Vị trí các mômen của ô bản kê 4 cạnh

c Tính toán cốt thép

Ô bản được tính toán như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

• a1 = 1.5cm - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh ngắn đến

mép bêtông chịu kéo;

• a2 = 2cm - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh dài đến mép

bêtông chịu kéo;

• ho - Chiều cao có ích của tiết diện;

ho1 = hs – a1 = 10 -1.5 = 8.5cm;

ho2 = hs – a2 = 10 -2 = 8cm;

• b = 100 cm - Bề rộng tính toán của dải bản

S10 1.45 2.4 1.65 0.0202 0.0074 0.0466 0.0164 S11 2.25 4 1.74 0.0198 0.0065 0.0432 0.0134

Kí hiệu

S9 522 0 360 3863 70 17 151

Trang 22

Đặc trưng vật liệu lấy theo bảng 2.8, công thức tính toán và kiểm tra hàm lượng m với điều kiện tương tự như 2.3.1.c

141 225

s

Chọn 5þ6 a 200 bố trí cho một mét dài có As chọn bằng 142 mm2

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: 0

Kiểm tra khả năng chịu lực:

Gọi x là khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến vùng bê tông chịu kéo ta có:

132

s

132

Trang 23

132

S

Chọn 11þ6 a 90 bố trí cho một mét dài có As chọn bằng 314mm2

132

s

132

m

x

Trang 24

m

Chọn 7þ8 a 140bố trí cho một mét dài có As chọn bằng 359 mm2

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: 359 0

0.4

1000 85

s o

A

132

s

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: 142 0

0.17

1000 85

s o

A

132

s

4

2

484 10

0.06511.5 1000 85

m

x

Trang 25

132

s

132

s

132

Trang 26

132

s

Chọn 5þ6 a 130 bố trí cho một mét dài có As chọn bằng142 mm2

132

s

132

m

x

Trang 27

s

132

s

132

s

132

Trang 28

132

s

132

s

Trang 29

132

s

132

Trang 30

0.002 11.5 1000 85

9225

s

132

s

132

s

132

Trang 31

132

s

132

s

Chọn 5þ6 a 200bố trí cho một mét dài có As chọn bằng142 mm2

Trang 32

132

s

132

Trang 33

132

s

132

s

132

Trang 34

Bảng 3.12: Tính toán cốt thép cho bản sàn loại bản kê 4 cạnh

M2 43 100 8 0.00270.0027 12 6 200 142 0.17 Thỏa

Trang 35

II.10 KIỂM TRA BIẾN DẠNG (ĐỘ VÕNG) CỦA SÀN

Tính toán về biến dạng cần phân biệt 2 trường hợp, một là khi bê tông vùng kéo của tiết diện chưa hình thành khe nứt và hai là khi bê tông vùng kéo của tiết diện đã có khe nứt hình thành.Ở đồ án này chỉ xác định độ võng f của sàn theo trường hợp thứ nhất

Điều kiện về độ võng: f < [ f ]

Chọn ô sàn S1 có kích thước lớn nhất 4m x 4m để tính, ta có

f =β Trong đó

x

x x x

109.1

2100618384

=Thoả điều kiện: f = 0.27 mm < [f]= 16 mm

Vậy ô bản đảm bảo yêu cầu về độ võng

Chú ý: Khi bố trí thép, cốt thép chịu mômen âm của hai ô bản kề nhau sẽ lấy giá trị nào lớn

hơn để bố trí

Trang 36

Kết luận: Các kết quả tính toán đều thỏa mãn khả năng chịu lực và các điều kiện kiểm tra

cho nên các giả thiết ban đầu là hoàn toàn hợp lý

II.11 Bố trí cốt thép sàn

Cốt thép sàn được bố trí trong bản vẽ KC-01

Trang 37

SVTH : Đinh Văn Sơn MSSV : 20661170 Trang 33

CHƯƠNG III THIẾT KẾ SÀN TẦNG HẦM

III.1.MẶT BẰNG SÀN TẦNG HẦM

Dựa vào công năng của phòng, mặt bằng kiến trúc, kích thước hình học để bố trí hệ

dầm sàn tầng hầm

Tầng hầm chủ yếu dùng làm chỗ để xe Đáy sàn tầng hầm tiếp xúc với đất tự

nhiên( lớp đất 4) Nó sẽ chịu tải trọng là phản lực đất nền phân bố đều

Hình 3.1 Mặt bằng sàn tầng hầm

III.2 PHÂN LOẠI SÀN VÀ CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM SÀN

- Dựa trên mặt bằng bố trí hệ dầm sàn có thể phân chia bản sàn thành các ô bản

kê 4 cạnh lên dầm (tường cứng) và tính toán theo ô bản đơn hoặc ô bản liên tục sao

cho hợp lý Nếu:

Loại sàn

Diện tích (m 2 )

4 cạnh 64 S2 5.8 8 1.38 Bản kê 4 cạnh 46.4

Bảng 3.1 Phân loại sàn

Trang 38

- Chiều dày bản sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng

- Sơ bộ xác định chiều dày hs theo biểu thức:

- h s D.L

m

Trong đó: m = 30 ÷ 35 -bản loại dầm

m = 40 ÷ 45 - bản kê bốn cạnh

D = 0.8 ÷ 1.4 - hệ số phụ thuộc tải trọng

- Chọn tiết diện dầm theo phương dọc,phương ngang:

* Chiều cao dầm khung nhiều nhịp

Trang 39

III.3.2 HOẠT TẢI:

Hoạt tải phân bố đều trên sàn được lấy theo tiêu chuẩn : TCVN 2737 – 1995

SÀN Khu v c, ch c n ng T i tiêu chu n P(daN/m2) c v t t i H s

Bảng 3.4 Hoạt tải tác dụng lên sàn

III.4 XÁC ĐỊNH ÁP LỰC ĐẤT NỀN DƯỚI ĐÁY SÀN :

III.4.1 XÁC ĐỊNH ÁP LỰC ĐẤT NỀN DƯỚI ĐÁY SÀN S1 :

III.4.3 KIỂM TRA ÁP LỰC ĐẤT NỀN DƯỚI ĐÁY SÀN THEO TTGH 2 :

Aùp lực tiêu chuẩn ở đáy sàn :

( ' )

1 2

tc

s II s II tc

ktc = 1 : do các chỉ tiêu cơ lý đều lấy theo kết quả thí nghiệm trực tiếp với đất

m1, m2 : hệ số điều kiện làm việc của đất nền và dạng kết cấu công trình tác động

qua lại với nền đất

m1 = 1

m2 = 1

Bs = 8 (m ) : chiều rộng của ô sàn

Hs = 0.2 (m) : chiều cao ô sàn

γII = 1970 (daN/m3) : dung trọng đất nền dưới đáy sàn

Trang 40

γ’

II = 970 (daN/m3) :dung trọng đẩy nổi dưới đáy sàn

A, B, D : các hệ số tra bảng theo ϕ

A = 0.3

Ta có :ϕ = 14.070 tra bảng B = 2.24

D = 4.77

c = 376000 (daN/m2)

0.3 8 1970 1.99 0.2 970 4.77 3760001

Vậy đất nền dưới đáy sàn S1 và S2 ổn định

III.5 TÍNH TOÁN KẾT CẤU SÀN ( SÀN LÀM VIỆC HAI PHƯƠNG)

Tính kết cấu ô sàn S1 và S2 chịu tải trọng phân bố đều là áp lực Pđ đáy sàn

2

P =1400(daN m/ 2)

1

P = 1100(daN m/ 2)

III.5.1 SƠ ĐỒ TÍNH

- Ta xem các ô bản sàn chịu uốn theo hai phương, để thiên về an toàn ta tính toán ô

bản đơn theo sơ đồ đàn hồi, không xét đến sự ảnh hưởng của các ô bản kế cận

-Dựa vào sự liên kết giữa các ô bản với hệ dầm (ngàm hoặc khớp) ta dùng11 loại ô

bản lập sẵn để xác định các hệ số cho momen

Theo quy ước :

• Liên kết được xem là tựa đơn khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép ( đổ toàn

khối) mà có d

s

h

h < 3

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

khối) mà có d

h s (cm)

Chiều cao dầm

h d (cm)

Các tỷ số

d s

h h

Định dạng
Số trang	269
Dung lượng	4,97 MB