Đồ án tốt nghiệp xây dựng Thiết kế chung cư Bình Thạnh, Tp. HCM

GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 2.1 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG - Mặt bằng công trình hình chữ nhật, bố trí đối xứng theo cả hai phương rất thích hợp với kết cấu nhà cao t

1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

- Trong những năm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng nhanh, mức sống của người dân

ngày một nâng cao kéo theo đó là nhu cầu về sinh hoạt ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí cũng tăng lên

không ngừng, đòi hỏi một không gian sống tốt hơn, tiện nghi hơn

- Mặt khác, với xu hướng hội nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước hoà nhập cùng xu

thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế các

công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết

- Bên cạnh đó, việc hình thành các cao ốc văn phòng, chung cư cao tầng không những đáp

ứng được nhu cầu về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt

cảnh quan đô thị mới của thành phố tương xứng với tầm vóc của đất nước đang trên đà phát

triển, và góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc áp dụng các

kỹ thuật, công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế Chính vì thế CHUNG

CƯ BÌNH THẠNH,TP.HỒ CHÍ MINH được ra đời và đó là một dự án thật sự thiết thực

và khả thi

Địa điểm xây dựng công trình

- Tọa lạc trên đường Phan Văn Trị, quận Bình Thạnh Thành phố Hồ Chí Minh Công trình

nằm ở vị trí thoáng và đẹp sẽ tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà, hợp lý và hiện đại

cho tổng thể qui hoạch khu dân cư

- Công trình nằm trên trục đường giao thông chính nên rất thuận lợi cho việc cung cấp vật tư

và giao thông ngoài công trình Đồng thời, hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã

hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng

- Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công

trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công

2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

2.1 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

- Mặt bằng công trình hình chữ nhật, bố trí đối xứng theo cả hai phương rất thích hợp với kết

cấu nhà cao tầng, thuận tiện trong việc xử lý kết cấu Chiều dài 27.2m, chiều rộng 25.4m

chiếm diện tích đất xây dựng là 690.88m2

- Xung quanh công trình có vườn hoa tạo cảnh quan

- Công trình gồm 13 tầng, cốt ±0.00m được chọn đặt tại mặt sàn tầng trệt Tầng hầm chung cư

ở cốt -3.00m Nền đất tự nhiên ở cốt -1.20m Mỗi tầng điển hình cao 3,4m, riêng tầng trệt

cao 4.4m Chiều cao công trình là 45.2m tính từ cốt ±0.00m và 46.4m kể từ nền đất tự nhiên

Chức năng của các tầng như sau:

- Tầng Hầm: bố trí 1 thang bộ, chỗ đậu xe ôtô xung quanh Các hệ thống kỹ thuật như trạm

bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Ngoài ra,

tầng ngầm còn có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng

quạt gió

- Tầng 1: Gồm các sảnh đón, nhà trẻ, nhà bếp nhà tang lễ, phòng sinh hoạt cộng đồng, các văn

phòng ban quản trị cao ốc

- Tầng 2: Dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ vui chơi giải trí

cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực

- Tầng 3 – 12: Bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu cho thuê ngắn hạn, dài hạn và nhu cầu ở Tại

mỗi tầng có hai ban công lớn phục vụ cho nhu cầu hóng mát, ngắm cảnh giải trí cho dân cư

của cả cao ốc

- Sân thượng: Bố trí các phòng kỹ thuật, máy móc, thiết bị vệ tinh…

- Trên cùng có hồ nước mái cung cấp nước cho toàn cao ốc

- Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên

trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp

với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dễ dàng thay đổi trong tương lai

2.2 GIẢI PHÁP HÌNH KHỐI

- Hình dáng cao vút, vươn thẳng lên khỏi tầng kiến trúc cũ ở dưới thấp với kiểu dáng hiện đại,

mạnh mẽ, nhưng cũng không kém phần mền mại thể hiện qui mô và tầm vóc của công trình

tương xứng với chiến lược phát triển của đất nước

2.3 MẶT ĐỨNG

- Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bởi

các lớp đá Granit đen ở các mặt bên, mặt đứng hình thành với sự xen kẽ các lam và đá

Granit đen tạo nên sự hoành tráng cho cao ốc

2.4 HỆ THỐNG GIAO THÔNG

- Giao thông ngang thông thoáng, rộng rãi gồm các sảnh ngang và dọc, lấy hệ thống thang

máy và thang bộ ở chính giữa nhà làm tâm điểm Các căn hộ bố trí xung quanh lõi phân

cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông

thoáng

- Hệ thống giao thông đứng gồm 2 thang bộ và thang máy Thang máy có 1 thang máy chính

Hệ thống giao thông đứng được bố trí đối xứng theo cả hai phương, thoả mãn được cả nhu

cầu kết cấu và mỹ quan của công trình

3 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

3.1 HỆ THỐNG ĐIỆN

- Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện thành phố, có bổ sung hệ thống điện dự

phòng, nhằm đảo bảo cho tất cả các trang thiết bị trong tòa nhà có thể hoạt động được trong

tình huống mạng lưới điện thành phố bị cắt đột xuất Điện năng phải bảo đảm cho hệ thống

thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục

- Máy điện dự phòng 250KVA được đặt ở tầng ngầm, để giảm bớt tiếng ồn và rung động

không ảnh hưởng đến sinh hoạt

- Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an

toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa Ở mỗi tầng

đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí

theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)

3.2 HỆ THỐNG ĐIỆN LẠNH

- Sử dụng hệ thống điều hoà không khí trung tâm được xử lý và làm lạnh theo hệ thống đường

ống chạy theo cầu thang theo phương thẳng đứng, và chạy trong trần theo phương ngang

phân bố đến các vị trí tiêu thụ

3.3 HỆ THỐNG NƯỚC

Cấp nước:

- Cao ốc sử dụng nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy Tất cả được chứa trong bể nước

ngầm đặt ở tầng hầm Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ

phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính

- Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp ghen Hệ thống cấp nước đi

ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng

Thoát nước:

- Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy (bề mặt mái được tạo dốc) và chảy vào các

ống thoát nước mưa (Þ=140mm) đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ

được bố trí đường ống riêng, tập trung về khu xử lý, bể tự hoại đặt ở tầng hầm; sau đó đưa ra

ống thoát chung của khu vực

3.4 GIẢI PHÁP THÔNG GIÓ VÀ CHIẾU SÁNG

Khu vực xung quanh công trình chủ yếu là khu dân cư thấp tầng, vì vậy phải tận dụng tối đa

việc chiếu sáng tự nhiên và thông thoáng tốt Đây là tiêu chí hàng đầu khi thiết kế chiếu sáng và

thông gió công trình này

Chiếu sáng:

- Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên thông qua các cửa sổ, ban công ở

các mặt của công trình (có kết cấu khoét lõm đảm bảo hấp thu ánh sáng tốt) và bằng điện Ở

tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn

chiếu sáng

Thông gió:

- Hệ thống thông gió tự nhiên bao gồm các cửa sổ, ban công Ngoài ra còn sử 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

3.5 HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY, CHỮA CHÁY

Hệ thống báo cháy:

- Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở các nơi công cộng

Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện được cháy, phòng quản

lý, bảo vệ nhận tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình

Hệ thống cứu hỏa:

- Nước: Được lấy từ bể nước xuống, sử dụng máy bơm xăng lưu động Các đầu phun nước

được lắp đặt ở các tầng theo khoảng cách 3m một cái, hệ thống đường ống cung cấp nước

chữa cháy là các ống sắt tráng kẽm, bên cạnh đó cần bố trí các phương tiện cứu cháy khác

như bình cứu cháy khô tại các tầng

- Hệ thống đèn báo các cửa, cầu thang thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp được đặt tại tất cả các

tầng

- Thang bộ: Gồm hai thang đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ Cửa vào lồng

thang bộ thoát hiểm dùng loại tự sập nhằm ngăn ngừa khói xâm nhập Lồng cầu thang với

kết cấu BTCT dày 300mm có thời gian chịu lửa thoả mãn yêu cầu về chống cháy cho cầu

thang thoát nạn trong công trình (yêu cầu 150 phút) (theo TCVN 2622-1995: Phòng cháy,

chống cháy cho nhà và công trình - Yêu cầu thiết kế) Trong lồng thang bố trí điện chiếu

sáng tự động, hệ thống thông gió động lực cũng được thiết kế để hút gió ra khỏi buồng thang

máy chống ngạt

3.6 HỆ THỐNG THOÁT RÁC

Rác thải ở mổi tầng được đổ vào gain rác được chứa ở gian rác được bố trí ở tầng 1 và sẽ có

bộ phận đưa rác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô

nhiễm môi trường

3.7 HỆ THỐNG CÁP TI VI, ĐIỆN THOẠI, LOA

- Hệ thống cáp điện thoại với 210 line cung cấp đến các căn hộ và các phòng chức năng của

công trình

- Hệ thống cáp tivi bao gồm anten, bộ phận kênh, khuếch đại và các đồng trục dẫn đến các

căn hộ của các đơn nguyên (mỗi căn 1 đầu ra)

- Hệ thống loa được khuếch đại (100W) và đưa đến các tầng của các đơn nguyên trong nhà

4 GIẢI PHÁP KẾT CẤU

4.1 PHẦN THÂN NHÀ

- Hệ kết cấu của công trình này em chọn các cấu kiện chịu lực như sau:

o Đối với công trình cao tầng, chịu tải trọng gió theo phương ngang lớn nên can phải thiết

kế kết cấu có khả năng chịu tải trọng ngang tốt Hiện nay, vách cứng được xem là cấu

kiện chịu tải ngang khá tốt, có nhiều ưu việt hơn so với kết cấu khung thông thường, nên

em chọn hệ kết cấu khung vách chịu lực cho công trình này

o Công trình gồm các tường cứng bố trí liên kết nhau tạo thành lõi chịu lực ở khu vực tâm

công trình (khu cầu thang) kết hợp với các cột chịu lực được bố trí quanh lõi

o Sàn là hệ cứng trong mặt phẳng ngang được liên kết với dầm truyền lực ngang cho các

tường cứng và liên kết các tường cứng lại với nhau trên cùng cao độ sàn

- Công trình được thiết kế theo kết cấu khung bê tông cốt thép đổ toàn khối, chiều cao các

tầng điển hình 3.4 m với nhịp lớn nhất là 9.1 m

4.2 PHẦN MÓNG

- Thông thường, phần móng nhà cao tầng phải chịu một lực nén lớn, bên cạnh đó với tải trọng

gió, sẽ tạo lực xô ngang rất lớn cho công trình, vì thế các giải pháp đề xuất cho phần móng

gồm:

o Dùng giải pháp móng sâu thông thường: móng cọc khoan nhồi, cọc BTCT đúc sẵn

o Dùng giải pháp móng bè hoặc móng băng trên nền cọc

o Dùng tường Barette kết hợp với cọc BTCT đúc sẵn hoặc cọc khoan nhồi ở phía bên

trong

- Phương án cọc BTCT đúc sẵn hay cọc khoan nhồi được cân nhắc lựa chọn tuỳ thuộc vào tải

trọng của công trình, phương tiện thi công, chất lượng của từng phương án và điều kiện địa

chất thuỷ văn của khu vực

- Các giải pháp móng kết hợp (giải pháp 2 và 3) xét về yếu tố chịu lực rất tốt, tuy nhiên, cần

cân nhắc đến các yếu tố về kinh tế, trang thiết bị và điều kiện thi công

5 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

- Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp đất khác nhau Do độ dốc các lớp nhỏ, chiều

dày khá đồng đều nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có

chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất tại nơi khảo sát

- Địa tầng được phân chia theo thứ tự từ trên xuống dưới với các chỉ tiêu cơ lý được thể hiện

ở trang sau

6 ĐỊA CHẤT THỦY VĂN

Nước ngầm ở khu vực qua khảo sát dao động tuỳ theo mùa Mực nước tĩnh mà ta quan sát

thấy nằm khá sâu, cách mặt đất (cốt thiên nhiên) -5,0 m Nếu thi công móng sâu, nước ngầm ít

ảnh hưởng đến công trình Khi thi công tầng hầm ở cao độ –1,8 m so với cốt thiên nhiên khá

thuận lợi, không cần có phương án tháo khô hố móng

(°) (KPa) CII (MPa m-1) (MPa) E

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

1.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Hệ kết cấu chịu lực chính

Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:

¾ Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và

kết cấu ống

¾ Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi

và kết cấu ống tổ hợp

¾ Các hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu

có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

Các hệ kết cấu kể trên đều có những ưu nhươc điểm riêng, nó tuỳ thuộc vào từng công

trình cụ thể, vào điều kiện sử dụng và công năng của công trình Đối với Việt Nam hiện nay

thì chủ yếu sử dụng kết cấu khung và kết cấu khung vách

Đối với kết cấu khung: Tải trọng đứng và tải trọng ngang (tác động của lực gió, động

đất) của kết cấu khung đều do dầm và cột đảm nhiệm không có khối tường chịu lực Không

gian mặt bằng lớn, bố trí kiến trúc linh hoạt, có thể đáp ứng yêu cầu sử dụng không bị hạn

chế , phù hợp với các loại công trình Do kết cấu khung có độ cứng bên nhỏ, khẳ năng chống

lực bên tương đối thấp, để đáp ứng yêu cầu chống gió và động đất, mặt cắt của dầm và cột

tương đối lớn, lượng thép dùng tương đối nhiều Dưới tác động của động đất, do biến dạng

ngang tương đối lớn nên kết cấu bao che công trình và trang trí bên trong dễ bị nứt và hư

hỏng

Còn kết cấu khung-vách là hình thức tổ hợp của hai hệ kết cấu: kếu cấu khung và kết cấu

vách cứng Tận dụng ưu việt của mỗi loại, vừa có thể cung cấp một không gian sử dụng

tương đối lớn vừa có khả năng chống lực ngang tốt Vách cứng trong kết cấu khung vách có

thể bố trí độc lập, cũng có thể lợi dụng vách của giếng thang máy, gian cầu thang, giếng

đường ống Vì vậy, loại kết cấu này đã được dùng rộng rãi cho các loại công trình và đây

cũng chính là hệ kết cấu áp dụng cho Đồ án

1.2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU DÙNG CHO CÔNG TRÌNH

¾ Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt

¾ Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể khắc phục được

tính năng chịu lực thấp của vật liệu hoặc kết cấu

¾ Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp

lại (động đất, gió bão)

¾ Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp

lại không bị tách rời các bộ phận công trình

Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện

giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do

lực quán tính

Vì tất cả những lý do đã nêu ở trên, hiện nay ở nước ta vật liệu áp dụng phổ biến cho nhà

cao tầng là BTCT hoặc thép

1.3 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN CHÍNH

1.3.1 Chọn sơ bộ tiết diện vách cứng

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

- Khi thiết kế các công trình sử dụng vách và lõi cứng chịu tải trọng ngang, phải bố trí ít

nhất 3 vách cứng trong mọt đơn nguyên Trục của 3 vách này không gặp nhau tại một

điểm

- Nên thiết kế các vách không thay đổi về độ cứng cũng như kích thước hình học

- Trong tính toán động đất, vách cứng thường được bố trí sao cho độ cứng của công

trình theo hai phương bằng nhau hoặc gần bằng nhau để đảm bảo chịu tác động của

động đất theo cả hai phương

- Không nên chọn khoảng cách giữa các vách cứng và từ vách cứng tới biên quá lớn

- Vách cứng có chiều cao chạy suốt từ móng đến mái, đồng thời để đảm bảo điều kiện

độ cứng không đổi trên toàn bộ chiều cao của lõi nên chiều dày vách của lõi cứng sẽ

không thay đổi theo suốt chiều cao nhà

- Chiều dày vách của lõi cứng được lựa chọn sơ bộ dựa vào chiều cao toà nhà, số

tầng… đồng thời đảm bảo các quy định theo điều 3.4.1 TCXD 198:1997 như sau:

+ b≥150mm

+ b ≥1/20 chiều cao tầng

Chọn sơ bộ độ dày thành vách của lõi cứng là 300mm thoả mãn các điều kiện trên

Việc tính toán cụ thể xem bố trí hệ tường cứng như vậy có hợp lý không (bao gồm kiểm

tra độ cứng hai phương, tính chu kì dao động, kiểm tra xem đó có phải là chu kì dao động

hợp lý không, tính toán ổn định công trình như tính độ võng ở đỉnh, kiểm tra lật) sẽ được thực

hiện trong chương tính toán tải trọng ngang công trình - tải trọng gió động và chương kiểm

tra ổn định tổng thể công trình ở cuối phần kết cấu

1.3.2 Chọn sơ bộ tiết diện cột

Chọn sơ bộ tiết diện cột theo công thức:

Với Ayc : diện tích cột sơ bộ

K : Hệ số kể đến ảnh hưởng của Moment

Si : diện tích chịu tải của cột

Rb : Cường độ chịu nén của bê tông

Chọn tiết diện cột theo công thức trên với kích thước thay đổi 3 hoặc 5 tầng 1 lần, nhưng

phải đảm bảo điều kiện độ cứng của kết cấu tầng trên không nhỏ hơn 70% độ cứng của kết

Bảng sơ bộ tiết diện cột chính trục B

Tầng (m S i 2 )

q (kN/m 2 ) m s

N (kN) k t

A 0 (cm 2 )

b (cm)

h (cm)

A 0 c (cm 2 )

4 3

2 1

Từ các kích thước chọn sơ bộ, ta đưa vào mô hình công trình, chạy ETabs nhiều lần,

điều chỉnh lại các kích thước cột theo yêu cầu độ cứng công trình và hàm lượng thép sơ bộ

trong cột để quyết định chọn kích thước cột hợp lý

1.3.3 Chọn sơ bộ tiết diện sàn

Do lưới cột tương đối lớn (9.2 x 10)m và hệ tường xây trên sàn cũng khá dày đặc, nên

căn cứ vào mặt bằng cụ thể mà em sẽ đưa ra phương án cho hệ dầm (Hình minh hoạ trong

chương tính sàn tầng điển hình)

Chiều dày sàn được chọn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể sơ bộ xác định

chiều dày sàn theo công thức sơ bộ như sau:

Dùng ô sàn có kích thước lớn nhất (4.6x5.0) m và để chọn sơ bộ chiều dày cho toàn bộ

Việc chọn này chỉ dừng lại ở mức độ sơ bộ, sau khi giải sàn xong nếu không thoả mãn về

điều kiện độ võng thì tiến hành chọn lại chiều dày sàn

1.3.4 Chọn sơ bộ tiết dầm

Theo điều 3.3.2 Cấu tạo khung nhà cao tầng - TCXD 198:1997 (phù hợp với biện pháp

cấu tạo do Ủy ban bêtông Châu Âu qui định): dầm phải đủ độ dẻo và cường độ cần thiết khi

chịu tải trọng động:

“Chiều rộng tối thiểu của dầm không chọn nhỏ hơn 200mm và tối đa không hơn chiều

rộng cột cộng với 1,5 lần chiều cao tiết diện Chiều cao tối thiểu tiết diện không nhỏ hơn

300mm Tỉ số chiều cao và chiều rộng tiết diện không lớn hơn 3.”

C 300x500 C1 300x400

+ Dầm môi và công xôn của ban công:

Chọn tiết diện 200x400 mm

1.3.5 Chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện phụ

Chọn cầu thang dạng bản có chiều dày 120mm, dầm chiếu nghỉ 200x400mm

Chọn hồ nước ngầm có chiều dày bản nắp 120mm, bản thành là 120mm, bản đáy là

120mm Dầm nắp 200x300cm, dầm đáy 300x500cm

1.4 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN

1.4.1 Sơ đồ tính

Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của máy tính điện tử, đã có những

thay đổi quan trọng trong cách nhìn nhận phương pháp tính toán công trình Khuynh hướng

đặc thù hoá và đơn giản hoá các trường hợp riêng lẻ được thay thế bằng khuynh hướng tổng

quát hoá Đồng thời khối lượng tính toán số học không còn là một trở ngại nữa Các phương

pháp mới có thể dùng các sơ đồ tính sát với thực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp

của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian Việc tính toán kết

cấu nhà cao tầng nên áp dụng những công nghệ mới để có thể sử dụng mô hình không gian

nhằm tăng mức độ chính xác và phản ánh sự làm việc của công trình sát với thực tế hơn

1.4.2 Các giả thuyết dùng trong tính toán nhà cao tầng

Giả thiết ngôi nhà làm việc như một thanh công xôn có độ cứng uốn tương đương độ

cứng của các hệ kết cấu hợp thành Giả thiết này đơn giản nhưng không hoàn toàn phản ánh

đúng thực tế chịu lực của cả hệ Giả thiết này thuận tiện cho việc xác định các đặc trưng dao

động của công trình

Giả thiết mỗi hệ kết cấu chỉ có thể tiếp thu một phần tải trọng ngang tỷ lệ với độ cứng

uốn (xoắn) của chúng, nhưng được liên kết chặt chẽ với các hệ khác qua các thanh giằng liên

kết khớp hai đầu Độ cứng của các thanh giằng có giá trị lớn để có thể xem như không bị biến

dạng co hoặc dãn dài Các giằng ngang này chính là mô hình của hệ kết cấu dầm sàn có độ

cứng lớn vô cùng trong mặt phẳng nằm ngang

Giả thiết về các hệ chịu lực cùng có một dạng đường cong uốn Giả thiết này chỉ thích

hợp cho các nhà chỉ có một hệ khung hoặc vách hoặc lõi Còn đối với nhà hệ khung – vách –

lõi thì đường cong uốn của mỗi hệ khác nhau, trong cùng một sơ đồ tính toán

1.4.3 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 :

• Mô 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

Tuy nhiên, mô hình này chính là cha đẻ của các phương pháp tính toán hiện nay

• 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 tất 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, SAP, Etabs

• Mô hình Rời rạc - Liên tục : 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 (lỗ cửa, mạch lắp ghép , )

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 (PTHH) : 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 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

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

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

Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục tọa độ chung của cả

kết cấu

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

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

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

Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu

Thuật 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

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 hai ( Mô hình rời rạc) với

sự trợ giúp của phần mềm Etabs để xác định nội lực của hệ kết cấu

1.4.4 Lựa chọn công cụ tính toán

Đôi nét về phần mềm Etabs 9.7.1

• ETABS là phần mềm của Mỹ là bộ chương trình chuyên tính toán, phân tích, thiết kế

kết cấu nhịu tải của nhà cao tầng Là một modul được viết tương tự như Sap cũng của

Mỹ

CÁC TÍNH NĂNG CỦA PHẦN MỀM:

− Phân tích tĩnh và động lực học

− Phân tích tuyến tính và phi tuyến, bao gồm cả phân tích động đất

− Các phần tử mô hình gồm có: là nhà cao tầng với hệ là vách, cột tường …

− Đa hệ tọa độ

− Nhiều cách thức ràng buộc các thành phần kết cấu, nhiều loại tải trọng và tổ hợp

− Khả năng giải các bài toán lớn không hạn chế số ẩn số, giải thuật ổn định và hiệu quả

cao

Một số khái niệm được sử dụng :

Label : Nhãn là những tên (ký hiệu) mà ta gán cho các thành phần khác nhau để tạo nên

các mẩu phần tử kết cấu và những phân tích của chúng

Joins : Nút các phần tử là nơi giao nhau giữa các phần của kết cấu khi ta chia nhỏ công

trình thành hữu hạn các phần tử

Frame : Bao gồm các cột thẳng đứng và các dầm nằm ngang Phần tử Frame được tạo

thành từ hai nút Tải trọng đứng được nhập trên các dầm trong từng khung, tải trọng ngang

quy lực phân bố đặt tại trọng tâm mặt bằng sàn tại cao trình sàn Các tải tác dụng lên Frame

gồm có tải phân bố đều, tải phân bố dạng tam giác, hình thang, lực tập trung lên phần tử

Shell : là các phần tử tấm, vỏ (sàn, vách ) được tạo thành từ 3 đến 4 nút Lực tác dụng

lên shell gồm lực phân bố trên diện tích shell, áp lực nước, các lực tác dụng ở các nút shell

Hệ tọa độ tổng thể ( Global coordainate system ) : Là hệ trục chung cho toàn bộ công

trình (tùy ý chọn) để từ đó xác định vị trí của từng phần tử trong kết cấu

Hệ trục tọa độ điạ phương (Local coordinate system ): Là hệ trục tọa độ của mỗi phần tử

trong kết cấu dùng Hệ trục tọa độ này có ba trục ký hiệu là 1,2,3 được xác định theo quy tắc

bàn tay phải

Các giả thiết khi tính toán nhà nhiều tầng được sử dụng trong ETABS:

• Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó và liên kết khớp 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 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 (vách cứng) đều được ngàm ở chân cột (chân vách cứng)

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

dạng lực phân bố trên các dầm 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

Trình tự giải quyết bài toán bằng phần mềm ETABS

1- Xác định tất cả các nhóm đặc trưng vật liệu, kích thước hình học của các cấu kiện

2- Xác định tải trọng tác dụng :

Tải ngang : Chuyển thành lực phân bố trên mét dài đặt ở các cao trình mỗi sàn

Tải đứng : Tất cả các tĩnh tải, hoạt tải sàn được đặt lên các sàn Đối với các tải khung có

dạng lực tập trung cần chuyển đổi về các cặp moment và lực tập trung tại các nút có liên

quan

3- Qui các tải trọng từ hồ nước, cầu thang bộ, thang máy về lực tập trung lên dầm và cột

4-Chạy chương trình ETABS

CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH-TẦNG MÁI

PHẦN A:THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

A.2.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC Ô SÀN

Tất cả các số liệu về tải trọng, hệ số độ tin cậy đều dựa theo TCVN 2737:1995 – Tải

trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

Trọng lượng riêng các lớp cấu tạo sàn tra trong Sổ tay thực hành Kết cấu công trình –

4400

4 3

2

MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Các lớp cấu tạo Chiều dày (mm) γ (kN/m 3 )

Tải trọng tiêu chuẩn

tc s

g (kN/m2 )

Hệ số

độ tin cậy

Tải trọng tính toán

tt s

• Tĩnh tải do tường truyền vào sàn

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)

g

(kN/m 2 )

S5 0.1 3.28 6.0 4.6 5.0 23 18 1.1 1.694 S7 0.1 3.28 5.0 4.6 5.0 23 18 1.1 1.411 S8 0.1 3.28 1.3 4.4 5.0 22 18 1.1 0.384

2

1.694 23 1.411 23 0.384 22 1.17( / )

23 23 22

tt tb

+ +

• Tĩnh tải do tường truyền vào dầm

Tải trọng tường bao phân bố trên dầm: (Tường dày 200 mm, cao 2.8 m)

qs = n.b.h.γ = 1,1 0,2 2.8 18 = 11.088 (kN/m)

A.2.1.2 Hoạt tải

Tuỳ theo công năng mà hoạt tải tác dụng lên cũng khác Tra bảng 3 – Tải trọng tiêu

chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang – TCVN 2737:1995

Điều 4.3.3 TCVN 2737:1995 quy định hệ số độ tin cậy:

Khi p tc < 2 ( kN/m2 ) → n = 1.3

Bản được quan niệm liên kết khớp với dầm:

+ Khi bản kê lên tường

+ Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có d

b

h < + Khi bản lắp ghép

Bản được quan niệm ngàm với dầm khi d

L

q b×

Vị Trí M (kNm) Nhịp 0.458

1 1.3 5.0 3.85 4.112 2.4 Gối

0.917 Nhịp 0.458

2 1.3 4.6 3.54 4.112 2.4 Gối

0.917 Nhịp 0.458

A.2.3.2 Bản sàn làm việc 2 phương

4 4.60 5.00 4.112 1.95 178.94 1.087

ki2 0.0382 gối L2 5.326 mi1 0.0191 nhịp L1 2.663 mi2 0.0165 nhịp L2 2.301 ki1 0.0444 gối L1 6.191

5 4.60 5.00 5.282 1.95 178.94 1.087

ki2 0.0382 gối L2 5.326 mi1 0.0198 nhịp L1 2.761 mi2 0.0153 nhịp L2 2.133 ki1 0.0458 gối L1 6.386

6 4.40 5.00 4.112 1.95 171.16 1.136

ki2 0.0355 gối L2 4.95 mi1 0.0191 nhịp L1 2.663 mi2 0.0165 nhịp L2 2.301

ki1 0.0444 gối L1 6.191

7 4.60 5.00 5.282 1.95 178.94 1.087

ki2 0.0382 gối L2 5.326 mi1 0.0198 nhịp L1 2.761 mi2 0.0153 nhịp L2 2.133 ki1 0.0458 gối L1 6.386

8 4.40 5.00 5.282 3.6 207.46 1.136

ki2 0.0355 gối L2 4.95 mi1 0.0185 nhịp L1 2.579 mi2 0.0048 nhịp L2 0.669 ki1 0.0399 gối L1 5.563

9 2.70 5.29 4.112 3.6 134.69 1.959

ki2 0.0105 gối L2 1.464 mi1 0.0199 nhịp L1 2.775 mi2 0.0068 nhịp L2 0.948 ki1 0.0436 gối L1 6.079

10 3.15 5.40 4.112 3.6 160.40 1.714

ki2 0.0149 gối L2 2.077

ξ × × ×

=Trong đó:

M(kN.m/m): Moment uốn

Rb(MPa): cường độ chịu nén tính toán của bê tông

Rs (MPa): cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép

b(m) : bề rộng của tiết diện (b=1m)

ho(m): chiều cao làm việc hiệu quả của tiết diện (ho= h-a với a là khoảng cách

từ mép chịu kéo đến trọng tâm lớp cốt thép chịu kéo)

R R

A.2.4 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN

A.2.4.1.Cơ sở tính toán

Cấu kiện nói chung và sàn nói riêng nếu có độ võng quá lớn sẽ ảnh hưởng đến việc sử

dụng kết cấu một cách bình thường: làm mất mỹ quan, làm bong lớp ốp trát, gây tâm lý bất

an cho người sử dụng Do đó cần phải giới hạn độ võng do tải trọng tiêu chuẩn gây ra (Tính

toán theo trạng thới giới hạn thứ hai)

Độ cong của cấu kiện bê tông cốt thép trên các đoạn có vết nứt trong vùng chịu kéo được

suy ra độ cứng uốn của cấu kiện bê tông cốt thép có khe nứt trong vùng chiụ kéo kí hiệu

là B được xác định theo công thức:

red b b

b s

s s o

A E E A

z h B

,

υ

ψ ψ

+

×

=

Trong đó:

z - khoảng cách từ trọng tâm tiết diện cốt thép S đến điểm đặt của hợp các lực trong vùng

chịu nén nằm phái trên vết nứt được xác định theo công thức:

'

2

1

f f o

h h

Chiều cao tương đối của vùng chịu nén

55.11

5.1

10

)(51

h

e h

μα

λ δ β

+++

h b

f f

bh

A h

b

2)(

υ

α

) 2 1 (

'

o

f f

A

= μ

b

sE

E

= αTrong đó:

f

'

h lấy bằng 0, khi tiết diện tính toán là hình chữ nhật

e độ lệch tâm của lực dọc đối với trọng tâm cốt thép chịu kéo As

ν hệ số đặc trưng trạng thái đàn hồi dẻo của bê tông vùng nén, được lấy như sau

đối với bê tông nặng

Đối với tải trọng tác dụng dài hạn:

Khi độ ẩm môi trường là 40 − 75 % lấy ν = 0 15Khi độ ẩm môi trường < 40 % lấy ν = 0 10Trong công thức tính ξ , dấu “+” của số hạng thứ hai được sử dụng đối với cấu kiện

chịu nén lệch tâm, dấu “-” được sử dụng đối với cấu kiện chịu kéo lệch tâm, và yêu cầu ξ≤1

Đối với cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật, ξ tính theo công thức sau:

μα

λ δ β

ξ

10

) ( 5 1

1

2

+ + +

=

=

oh x

Diện tích quy đổi của vùng bê tông chịu nén tính theo công thức sau:

o f

red

A. =(ϕ +ξ)

Đối với cấu kiện chịu uốn, hệ số ψshệ số xét đến sự phân bố không đều của ứng suất

(biến dạng) của cốt thép chịu kéo nằm giữa hai khe nứt, tính theo công thức

Đối với cấu kiện chịu uốn không ứng lực trước,số hạng cuối cùng ở vế phải công thức

ϕ hệ số xét đến ảnh hưởng tác dụng dài hạn của tải trọng

Hệ số ls ứng với bê tông Tính chất tác dụng dài hạn của tải trọng

2 Tác dụng dài hạn(không phụ thuộc vào loại cốt thép) 0.8 0.6

Giá trị ψs lấy không nhỏ hơn 0.2

Hệ số ψb – hệ số xét đến sự phân bố không đều biến dạng của thớ bê tông chịu nén ngoài

cùng trên chiều dài đoạn có vết nứt và được lấy như sau

+ Đối với bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ, bê tông nhẹ cấp cao hơn B7,5: 0.9

+ Đối với bê tông nhẹ, bê tông rỗng và bê tông tổ ong cấp B7,5 và thấp hơn: 0.7

+ Đối với kết cấu chịu tác động của tải trọng lập, không phụ thuộc vào loại và cấp bê tông:1.0

pl

W : mômen kháng uốn của tiết diện đối với thớ chịu kéo ngoài cùng có xét đến biến

dạng không đàn hồi của bê tông vùng chịu kéo, tính theo công thức sau:

bo so so bo

x h

I I I

−

+ +

= 2 ( α α ' )

Trong đó:

bo

I , Iso, I'so lần lượt là mômen quán tính lấy đối với trục trung hoà của diện tích

vùng bê tông chịu nén, của diện tích cốt thép chịu kéo và của diện tích cốt thép chịu

I so = s − −

2 ' '

2

) ( h x 2

A.2.4.2 Tính toán độ võng

Ô sàn S5

Tổng tải tiêu chuẩn (kN/m2) 5.64 Chọn ô sàn S5 (có diện tích lớn nhất và có tĩnh tải lớn nhất do có tường xây đặt lên

sàn) để tính toán độ võng, có L L1 2 = 4.60x5.00 23.00 = (m2)

Gọi f1 là độ võng theo phương cạnh ngắn, f2 là độ võng theo phương cạnh dài

Điều kiện thỏa là f1 = f2 ≤[ ]

1

4 2 2

2

1 384 1 384

c ng c d

q

B q

q là tải tiêu chuẩn truyền theo phương cạnh ngắn c 42 c

q là tải tiêu chuẩn truyền theo phương cạnh dài c 41 c

E F E F

+υ

E F E F

Do độ võng của sàn theo 2 phương là bằng nhau nên ta chỉ cần tính toán độ võng theo 1

phương Cắt theo phương cạnh ngắn (L1) 1 dãy bản có bề rộng b=1m để tính toán

Tiết diện tính toán được xem như 1 dầm đơn giản có tiết diện(1000x120)

Sơ đồ tính:

q1

Mg Mn

Bảng: Giá trị nội lực trong các dãy tính toán

=> Vậy: Sàn S5 thỏa về điều kiện độ võng

Kích thước (m)

Ô sàn

L 2 (m) L 1 (m)

Tổng tải trọng tiêu chuẩn q c (kN/m)

Abred(mm2) 6000

Ibo(mm4) 72000

Iso(mm4) 968072 I'so(mm4) 0

Độ võng f(mm) 9.2

Độ võng giới hạn [f](mm) 18.4 Nhận xét THỎA

PHẦN B THIẾT KẾ SÀN TẦNG MÁI

B.2.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC Ô SÀN

Tất cả các số liệu về tải trọng, hệ số độ tin cậy đều dựa theo TCVN 2737:1995 – Tải

trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

Trọng lượng riêng các lớp cấu tạo sàn tra trong Sổ tay thực hành Kết cấu công trình –

PGS PTS Vũ Mạnh Hùng

B.2.1.1 Tĩnh tải

Tải trọng thường xuyên do các lớp cấu tạo sàn này như sau:

S6 S1

S2

4 3

2 1

S2

S5 S3

tc s

g (kN/m2 )

Hệ số

độ tin cậy

Tải trọng tính toán

tt s

Bản được quan niệm liên kết khớp với dầm:

+ Khi bản kê lên tường

+ Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có d

b

h < + Khi bản lắp ghép

Bản được quan niệm ngàm với dầm khi d

m P 91 1

Vị Trí M (kNm) Nhịp 0.412

1 1.3 5.0 3.85 3.912 1.95 Gối

0.825 Nhịp 0.412

2 1.3 4.6 3.54 3.912 1.95 Gối

0.825 Nhịp 0.412

3 1.3 4.4 3.38 3.912 1.95 Gối

0.917

ξ × × ×

=Trong đó: M(kN.m/m): Moment uốn tính được

Rb(MPa): cường độ chịu nén tính toán của bê tông

Rs (MPa): cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép b(m) : bề rộng của tiết diện (b=1m)

ho(m): chiều cao làm việc hiệu quả của tiết diện (ho= h-a với a là khoảng cách

từ mép chịu kéo đến trọng tâm lớp cốt thép chịu kéo)

ki1 0.0444 gối L1 5.986

4 4.60 5.00 3.912 1.95 134.826 1.087

ki2 0.0382 gối L2 5.15 mi1 0.0198 nhịp L1 2.67

ki1 0.0399 gối L1 5.38

6 2.70 5.29 3.912 1.95 83.726 1.959

ki2 0.0105 gối L2 1.416

mi1 0.0199 nhịp L1 2.683 mi2 0.0068 nhịp L2 0.917

ki1 0.0436 gối L1 5.878

7 3.15 5.40 3.912 1.95 23.865 1.714

ki2 0.0149 gối L2 2.009

R R

γ

CHƯƠNG 3.THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ -HỒ NƯỚC MÁI

PHẦN A.TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ

A.3.1 MẶT BẰNG KIẾN TRÚC CẦU THANG

Công trình có 3 loại cầu thang bộ:

- Cầu thang số 1: Dùng để đi từ tầng hầm lên đến tầng 1

- Cầu thang số 2: Dùng để đi từ tầng 1 lên đến tầng 2

- Cầu thang số 3: Dùng để đi từ tầng 2 lên đến tầng thượng

Chọn thang bộ khung trục 2 để tính toán

Mặt cắt cầu thang bộ

A.3.2 CẤU TẠO CẦU THANG

A.3.2.1 Kích thước sơ bộ:

- Chiều cao tầng điển hình là 3.4m, sử dụng loại cầu thang 3 vế Mỗi vế thang gồm 7 bậc

thang, mỗi bậc có kích thước l x b x h = 1600 x 280 x 162 (mm), được xây bằng gạch

- Kích thước sơ bộ dầm cầu thang

A.3.2.2 Tải trọng tác dụng

a) Bản chiếu nghỉ

- Tĩnh tải được xác định theo bảng sau:

STT Vật liệu Chiều dày (m) γ

- Hoạt tải: Theo TCVN 2737-1995

Đối với cầu thang ptc = 3 (kN/m2), n=1.2

p =n.p 1.2 3 3.6x (kN/m 2 )

=> Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản thang:

q2 = (ptt+gtt)x1 = (3.6 + 7.12) =10.72 (kN/m)

A.3.3 TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ SƠ ĐỒ TÍNH CẦU THANG

A.3.3.1 Tải trọng tác dụng

Tính toán và thiết kế cầu thang số 3 cầu thang tầng điển hình

Cấu tạo dầm thang có tiết diện 200x400 tại vị trí chiếu tới để đỡ bản thang Khi ta bố trí

dầm thang, nhịp cầu thang tương đối ngắn nên ta sơ bộ chọn lại bề dày bản thang và

Vì công trình này, vế 1 và vế 3 của cầu thang giống nhau nên ta chỉ tính cho một vế,

rồi lấy kết quả tương tự cho vế còn lại Vế 2 sẽ được tính riêng

A.3.3.2 Nội lực vế thang

Vế thang 1

Vế thang thứ nhất có một đầu liên kết với vách cứng (bản chiếu nghỉ) Khi đổ bê tông

vách, có chừa thép chờ để liên kết vào bản thang Tuy nhiên bản thang sẽ được thi công sau

nên bản thang và vách không đổ bê tông toàn khối nên ta xem liên kết giữa bản thang và vách

cứng là liên kết khớp Tương tự bản thang và dầm thang cũng được xem là liên kết khớp nên

ta tính toán bản thang theo sơ đồ hai đầu khớp Ta xác định nội lực lấy giá trị moment ở nhịp

để tính toán và bố trí thép nhịp, sau đó lấy giá trị moment ở nhịp nhân cho hệ số 0.4 để lấy

giá trị moment ở gối