THIẾT kế nhà ở cao tầng CT3 q 6, tphcm

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

Thời gian học tại trường đã kết thúc và sau khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, sinh viên chúng em sẽ là những kỹ sư mới tham gia vào quá trình xây dựng đất nước Tất cả những kiến thức đã học trong 4,5 năm, đặc biệt là quá trình ôn tập thông qua đồ án tốt nghiệp tạo cho em sự tự tin để có thể bắt đầu công việc của một kỹ sư xây dựng trong tương lai Những kiến thức đó có được là nhờ sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của các Thầy giáo, Cô giáo trường ĐH Mở Tp.Hcm

LỜI CẢM ƠN

Kính thưa Thầy Cô!

Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ

giáo viên hướng dẫn và các bạn cùng lớp trong việc tìm kiếm tài liệu, chia sẻ kinh

nghiệm sử dụng những phần mềm…

Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Cô

Trần Ngọc Bích - giáo viên hướng dẫn trực tiếp đã hổ trợ và giải đáp rất nhiều vướng

mắc cho em trong quá trình thực hiện đồ án, em xin cám ơn các bạn cùng thực hiện đồ

án đã chia sẻ những kinh nghiệm hay trong quá trình làm đồ án

Quan trọng hơn hết em cảm ơn cha mẹ em, cảm ơn tất cả những gì cha mẹ đã dành

cho em để em có đủ điểu kiện học tập cho đến ngày hôm nay

Do còn nhiều hạn chế về kiến thức, thời gian và kinh nghiệm nên đồ án của em

không tránh khỏi những khiếm khuyết và sai sót Em rất mong nhận được các ý kiến

đóng góp, chỉ bảo của các thầy cô để em có thể hoàn thiện hơn đồ án tốt nghiệp này

Em xin cảm ơn!

Nguyễn Văn Tín

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 1

1.1 MÔ TẢ SƠ LƯỢC CÔNG TRÌNH CT3 1

1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI TP HỒ CHÍ MINH 1

1.2.1 Mùa nắng : Từ tháng 12 đến tháng 4 có : 1

1.2.2 Mùa mưa : Từ tháng 5 đến tháng 11 có : 1

1.2.3 Hướng gió : 2

1.3 GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC 2

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 2

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 4

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 6

3.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC 6

3.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN 6

3.2.1 Bề dày sàn 6

3.2.2 Kích thước tiết diện dầm 7

3.3 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN Ô SÀN : 7

3.3.1 Tĩnh tải 8

3.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 9

3.4.1 Hoạt tải 9

3.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG BẢN 11

3.5.1 Nội lực bản kê bốn cạnh 11

3.5.2 Nội lực sàn bản dầm 12

3.6 TÍNH CỐT THÉP 13

3.7 ĐỘ VÕNG SÀN 15

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG 18

4.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC 18

4.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN 19

4.2.1 Bản thang 19

4.2.2 Dầm Thang 19

4.3 SƠ ĐỒ TÍNH 19

4.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 20

4.4.1 Tải trọng chiếu nghỉ 20

4.4.2 Bản thang 21

4.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 22

4.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN THANG 23

4.8 TÍNH DẦM THANG 24

4.8.1 Tải trọng tác dụng lên dầm thang 24

4.8.2 Sơ đồ tính và nội lực 24

4.8.3 Tính cốt thép 25

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 27

5.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC 27

5.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 28

5.2.1 Kích thước tiết diện bản nắp, các dầm bản nắp 28

5.2.2 Kích thước tiết diện bản đáy 28

5.2.3 Kích thước tiết diện bản thành 28

5.3 SƠ ĐỒ TÍNH 28

5.3.1 Bản nắp 28

5.3.2 Bản đáy 29

5.3.3 Bản thành 29

5.3.4 Hệ dầm đỡ bể nước (dầm nắp và dầm đáy) 29

5.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 30

5.4.1 Tĩnh tải 30

5.4.2 Hoạt tải 32

5.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 33

5.5.1 Bản nắp 33

5.5.2 Bản đáy 33

5.5.3 Bản thành : 34

5.5.4 Dầm nắp : 35

5.5.5 Dầm đáy : 37

5.6 TÍNH CỐT THÉP 38

5.6.1 Bản nắp 38

5.6.2 Bản đáy 39

5.6.3 Bản thành 39

6.2.2 Tiết diện dầm 52

6.2.3 Kích thước tiết diện cột 53

6.2.4 Kích thước tiết diện vách 54

6.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 55

6.3.1 Tải trọng đứng 55

6.3.2 Tải trọng gió 61

6.3.3 Tải trọng do hồ nước truyền xuống 62

6.4 TÍNH TOÁN BỐ TRÍ THÉP KHUNG: ( CHỌN KHUNG TRUC 2) 64

6.4.1 Thép dầm 64

6.4.2 Thép cột khung trục 2 72

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN VÁCH CỨNG 86

7.1 Quan niệm tính toán 86

7.2 Các giả thiết cơ bản 86

7.3 Các bước tính toán theo phương pháp giả thiết vùng biên chịu mô men 87

7.4 Tính toán cốt thép vách 89

7.4.1 Nội lực dùng để tính toán cốt thép 89

7.4.2 Vật liệu sử dụng : 89

7.4.3 Tính cốt thép 89

CHƯƠNG 8: NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH 93

8.1 GIỚI THIỆU ĐỊA CHẤT 93

8.1.1 Nhận xét về các lớp đất 94

8.1.2 ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN MÓNG Error! Bookmark not defined 8.2 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 95

8.2.1 Các giả thiết 95

8.2.2 Tải trọng tính toán 95

8.3 PHƯƠNG ÁN 1: CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN 95

8.3.1 Giới thiệu sơ lược về cọc bê tông cốt thép đúc sẵn 95

8.3.2 Cấu tạo cọc đúc sẵn 96

8.3.3 Tính toán sức chịu tải của mũi cọc 97

8.3.4 Kiểm tra cọc khi vận chuyển cẩu lắp 101

8.3.5 Thiết kế móng M1 dưới cột C6 103

8.3.6 Kiểm tra lực tác dụng cọc 106

8.3.7 Tính toán và cấu tạo đài cọc 111

8.3.8 Thiết kế móng M2 dưới vách P9 113

8.3.9 Kiểm tra lực tác dụng cọc 115

8.3.10 Kiểm tra cọc theo điều kiện biến dạng 117

8.3.11 Tính toán và cấu tạo đài cọc 121

8.3.12 Kiểm tra độ lún chênh lệch giữa các móng 124

8.4 PHƯƠNG ÁN 2: CỌC KHOAN NHỒI BÊ TÔNG CỐT THÉP 125

8.4.1 Giới thiệu sơ lược về móng cọc khoan nhồi 125

8.4.2 Cấu tạo cọc 126

8.4.3 Tính toán sức chịu tải cọc 126

8.4.4 Thiết kế móng: 130

8.5 SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC 144

8.5.1 Phương án cọc ép 144

8.5.2 Phương án móng cọc khoan nhồi 146

8.5.3 So sánh và lực chọn phương án móng 149

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 MÔ TẢ SƠ LƯỢC CÔNG TRÌNH CT3

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 nhàchung 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 đề 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 nhàchung 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

Dự án Nhà ở cao tầng CT3 ra đời cũng không nằm ngoài xu hướng này Đây là nhà

ở cao tầng thuộc Khu tái định cư 243 Tân Hòa Đông –Phường 14 – Quận 6 – TpHCM, có một số đặc điểm sau :

• Chủ đầu tư : BAN QUẢN LÝ DỰ ÁN NÂNG CẤP ĐÔ THỊ

• Đơn vị thiết kế: CÔNG TY TƯ VẤN THIẾT KẾ XÂY DỰNG_ Chi nhánh tại TpHCM, 64/46L Đinh Tiên Hoàng

• Diện tích đất xây dựng là 1204.2m2

• Gồm có 12 tầng + 1 tầng mái và tầng hầm

1.2 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI TP HỒ CHÍ MINH

Khí hậu TP Hồ Chí Minh là khí hậu nhiệt đới gió mùa được chia thành 2 mùa:

Lượng mưa cao nhất : 300 mm

Độ ẩm tương đối trung bình : 85,5%

Độ ẩm tương đối trung bình : 77,67%

Độ ẩm tương đối thấp nhất : 74%

Độ ẩm tương đối cao nhất : 84%

Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày

Lượng bốc hơi thấp nhất : 6,5 mm/ngày

1.3 GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC

Dự án Nhà ở cao tầng CT3 có mặt bằng đất xây dựng là 23m 54m, cao trình có H = +39.2 m, gồm 12 tầng + 1 tầng mái và tầng hầm, trong đó:

• 12 tầng gồm: 1 tầng dịch vụ công cộng, 11 tầng căn hộ

• Tầng mái nhằm mục đích chống nóng cho các tầng bên dưới

• Tầng hầm: dùng để 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

• Công trình CT3 được thiết kế theo một số phương án sau:

• Móng: cọc ép (phương án 1),cọc khoan nhồi (phương án 2)

• Vách: Bê tông cốt thép M350 dày 300

• Sàn: Bê tông cốt thép M350 dày 120

• Cầu thang, bể nước: Bê tông cốt thép M350, riêng bể nước có phụ gia chống thấm

• Tường gạch, trát vữa, sơn nước

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

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

• Thông thoáng :

Ngoài việc thông thoáng bằng hệ thống cửa ở mỗi phòng, 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

• Chiếu sáng :

Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các cửa sổ ở các mặt của tòa nhà và hai lỗ lấy sáng ở khối trung tâm) 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

×

• Hệ thống cấp thoát nước :

Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố dẫn vào hồ nước ở tầng hầm qua hệ thống bơm lên bể nước tầng mái nhằm đáp ứng nhu cầu nước cho sinh hoạt ở các tầng

Nước thải từ các tầng được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc gain, đi ngầm trong các hộp kỹ thuật

• An toàn phòng cháy chữa cháy :

Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2, ) Bể chứa nước trên mái khi cần được huy động để tham gia chữa cháy.Ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động

CHƯƠNG 2: 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)

• 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 Nhà ở cao tầng CT3 cao 12 tầng,hệ kếtcấu khung không đảm bảo khả năng chịu lực và độ an toàn cho công trình Do đó ta phải chọn giải pháp kết cấu khác hợp lý hơn

• 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

≤

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

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Thiết kế sàn là nhiệm vụ đầu tiên của quá trình thiết kế kết cấu bê tông cốt thép

Vấn đề được đặt ra là việc lực chọn kết cấu cho sàn sao cho vừa hợp lý mà vẫn đảm bảo

hiệu quả kinh tế.Trong quá trình thiết kế, tùy vào khẩu độ, kỹ thuật thi công, thẩm mỹ và

yêu cầu kỹ thuật, người kỹ sư cần phải cân nhắc chọn lựa kết cấu sàn cho hợp lý nhất

Để đảm bảo các yêu cầu như trên, kết cấu sàn sườn là phương án hợp lý nhất áp

3.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN

Sơ bộ chọn kích thước hình học của các tiết diện là một công việc đầu tiên của thiết

kế, qua quá trình thiết kế người kỹ sư cân nhắc lựa chọn tiết diện hợp lý hơn Trước khi

thiết kế sàn, ta tiến hành chọn sơ bộ: bề dày sàn và kích thước tiết diện dầm

Do đó 0.9 5.35

0.107 45

3.2.2 Kích thước tiết diện dầm

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

• Dầm chính: (Dầm chính 2 phương dọc, ngang có nhịp gần bằng nhau

là 9m và 9.5m nên ta dùng chung 1 tiết diện cho cả 2 phương)

Vậy hệ dầm phụ có kích thước tiết diện là 200 × 400

• Console và hệ dầm môi lấy tiết diện 200 x 400

3.3 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN Ô SÀN :

Bản được xem như ngàm vào dầm chính

và dầm phụ, vì theo như cách chọn tiết diện ta luôn có , trong đó l chiều cao của dầm,

• : chiều dày các lớp cấu tạo sàn

• : khối lượng riêng

• : hệ số tin cậy

Bảng 3.1 Trọng lượng bản thân sàn phòng ngủ, phòng khách, bếp, logia

Bảng 3.2 Trọng lượng bản thân sàn phòng vệ sinh

Stt Thành phần cấu tạo h i (m) g i (daN/m 3 ) n g i (T/m 2 )

g

Kết quả tính toán theo bảng sau:

Bảng 3.3 Trọng lượng bản thân của kết cấu bao che

Tải trọng tác động lên sàn tầng điển hình bao gồm tĩnh tải và hoạt tải

Tĩnh tải và hoạt tải được xác định như trong bảng sau, trong đó tĩnh tải tính toán

gồm trọng lượng bản thân và trọng lượng tường trên bản

gs = gbt + gt

với: gs : Tổng tĩnh tải trong ô bản

gbt : Trọng lượng bản thân của sàn

gt : Trọng lượng bản thân của tường

Nếu 1 ô bản chứa 2 phòng có hoạt tải ps khác nhau thì phân bố lại cho đều trên toàn

bộ diện tích ô bản: ptb =

với: p1, S1: tải phân bố trong diện tích 1

p2, S1: tải phân bố trong diện tích 2

2 2 1

1

S S

S p S p

++

Bảng 3.4 Hoạt tải tính toán ô sàn

Ghi chú: Khi tải trọng tiêu chuẩn nhỏ hơn 2 (KN/m2) thì hệ số độ tin cậy được lấy

là 1,3 Khi tải trọng tiêu chuẩn lớn hơn hoặc bằng 2 (KN/m2) thì hệ số là 1,2

Vậy tổng tải trọng tác dụng lên sàn tính theo công thức

Dưới đây là bảng tính tổng tải tác dụng lên sàn :

l l

• Cạnh dài

• Cạnh ngắn

• Các hệ số , , , được tra bảng, phụ thuộc vào loại ô bản

Bảng 3.7 Kết quả tính moment cho các ô bản kê bốn cạnh

Ô l2/l1

q (daN/

M2

daNm/m

3.5.2 Nội lực sàn bản dầm

Nội lực sàn được tính theo loại bản dầm khi Tính theo từng ô riêng biệt

chịu tổng tải theo sơ đồ đàn hồi Cắt 1 dải bề rộng 1m theo phương ngắn để tính nội lực

theo sơ đồ dầm liên kết ở 2 đầu và tùy vào sơ đồ làm việc mà có thể là hai đầu ngàm hoặc

đầu ngàm đầu khớp Xét từng trường hợp cụ thể:

• Ô bản dầm có sơ đồ tính là hai đầu ngàm (S2, S4 &S11)

Ta luôn có tỉ số nên tính theo trường hợp bản loại dầm; cắt 1 dãy bản rộng

m theo phương cạnh ngắn để tính, sơ đồ tính như sau:

1

b =

Nội lực , của các ô bản được tính theo các công thức sau

;

• Ô bản có sơ đồ tính là dầm công xôn (S4)

Đây là bản dầm; cắt 1 dày rộng m theo phương cạnh ngắn; sơ đồ tính

là một dầm công xôn

Hình 3.5 Sơ đồ tính cácô bản loại dầm công xôn

Bảng 3.8 Kết quả tính moment cho các ô bản loại dầm

a

R =

100 12

b h × = × 2

Hàm lượng cốt thép không được quá nhiều để tránh phá hoại dòn, cũng không được

A s

chọn (cm 2 )

m (%)

Kiểm tra

S1 bản kê 9 M1 16400 10 0.011 0.011 0.74 f6 a200 1.41 0.14 thỏa S1 bản kê 9 M2 15000 10 0.01 0.01 0.67 f6 a200 1.41 0.14 thỏa S1 bản kê 9 MI -38300 10 0.025 0.025 1.68 f8 a200 2.51 0.25 thỏa S1 bản kê 9 MII -34500 10 0.022 0.022 1.48 f8 a200 2.51 0.25 thỏa S2 bản dầm M1 9400 10 0.007 0.007 0.4 f6 a200 1.41 0.14 thỏa

μ ≤ ≤

o

a

bh F

0

130 0.58 2300

n a

R R

a =

A s

chọn (cm 2 )

m (%)

Kiểm tra

S7 bản kê 9 MI -80000 10 0.052 0.053 3.57 f8 a170 2.96 0.3 thỏa S7 bản kê 9 MII -44900 10 0.029 0.029 1.95 f8 a200 2.51 0.25 thỏa S8 bản kê 9 M1 22300 10 0.014 0.014 0.94 f6 a200 1.41 0.14 thỏa S8 bản kê 9 M2 18500 10 0.012 0.012 0.81 f6 a200 1.41 0.14 thỏa S8 bản kê 9 MI -51800 10 0.033 0.034 2.29 f8 a200 2.51 0.25 thỏa S8 bản kê 9 MII -42900 10 0.028 0.028 1.89 f8 a200 2.51 0.25 thỏa S9 bản kê 9 M1 28200 10 0.018 0.018 1.21 f6 a200 1.41 0.14 thỏa S9 bản kê 9 M2 23400 10 0.015 0.015 1.01 f6 a200 1.41 0.14 thỏa S9 bản kê 9 MI -65500 10 0.042 0.043 2.9 f8 a200 2.51 0.25 thỏa S9 bản kê 9 MII -54200 10 0.035 0.036 2.43 f8 a200 2.51 0.25 thỏa S10 bản kê 9 M1 28100 10 0.018 0.018 1.21 f6 a200 1.41 0.14 thỏa S10 bản kê 9 M2 21900 10 0.014 0.014 0.94 f6 a200 1.41 0.14 thỏa S10 bản kê 9 MI -64900 10 0.042 0.043 2.9 f8 a200 2.51 0.25 thỏa S10 bản kê 9 MII -50800 10 0.033 0.034 2.29 f8 a200 2.51 0.25 thỏa S11 bản dầm M1 9100 10 0.006 0.006 0.4 f6 a200 1.41 0.14 thỏa

3.7 ĐỘ VÕNG SÀN

Kiểm tra độ võng là một yều cầu hết sức quan trọng trong thiết kế, nếu tính toán

theo công thức sau không thỏa thì phải thiết kế lại từ đầu

(cm)

Kết luận S1 3.65 3.85 1.05 624.00 43500000 0.00138 0.035 1.825 Đạt S3 3.65 3.95 1.08 624.00 43500000 0.00145 0.037 1.825 Đạt S5 5.35 5.40 1.01 624.00 43500000 0.00128 0.15 2.675 Đạt S6 4.10 5.35 1.30 624.00 43500000 0.00191 0.077 2.050 Đạt S7 4.00 5.35 1.34 789.00 43500000 0.00197 0.091 2.000 Đạt S8 3.65 4.00 1.10 789.00 43500000 0.00150 0.048 1.825 Đạt S9 4.10 4.50 1.10 789.00 43500000 0.00150 0.077 2.050 Đạt S10 4.00 4.50 1.13 789.00 43500000 0.00157 0.073 2.000 Đạt S12 3.80 4.50 1.18 624.00 43500000 0.00168 0.05 1.900 Đạt

Ngoài ra độ võng của bản loại dầm được tính theo công thức sau

1

l l

12(1 μ )

J (cm4)

w (cm)

s

h =

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG

Công trình CT2 là một trong những dự án nhà ở cao tầng ở Thành phố Hồ Chí Minh gồm có 1 tầng hầm, 11 tầng sinh hoạt, 1 tầng sân thượng với tổng chiều cao là H = 39.2 m Do đó giao thông đóng vai trò vô cùng quan trọng, trong đó thang máy giữ nhiệm

vụ chủ đạo và cầu thang bộ được sử dụng với mục đích thoát hiểm khi công trình có sự cố hoặc khi thang máy không sử dụng được : mất điện hoặc cháy, bảo trì sửa chữa

Nội dung chính của chương này chủ yếu xoay quanh vấn đề thiết kế cầu thang bộ cho tầng điển hình của công trình CT2 Trình tự thiết kế cầu thang bộ được trình bày lần lượt như sau

3900 300

9000 200

4.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN

Cầu thang được thiết kế là thang 2 vế dạng bản:

Do đó để xác định nội lực chính xác và phù hợp với làm việc thực tế của cầu thang,

ta phải giải đồng thời hai sơ đồ trên Lựa chọn các moment (nhịp và gối) có giá trị lớn hơn

để tính cốt thép như cấu kiện chịu uốn tiết diện ngang (1m× ) và đặt cốt đơn (giống như bản sàn)

Minh họa sơ đồ tính của cầu thang như sau:

• Sơ đồ 1: 1 gối cố định, 1 gối di động (cho mômen lớn nhất tại nhịp)

→

→300

h =

40 3 15

DT b

h

h = <

b

h

Hình 4.2: Sơ đồ 1 gối cố định, 1 gối di động

• Sơ đồ 2: 2 gối cố định (cho mômen lớn nhất tại đoạn gãy khúc )

Ngoài ra hoạt tải của bản chiếu nghỉ :

(daN/m2) trong đó tra bảng 3 TCVN 2737 – 1995, ta có daN /m2 ( )

Vậy tổng tải trọng tác dụng lên m bề rộng bản chiếu nghỉ

(daN /m)

4.4.2 Bản thang

Tải trọng của bản thang bao gồm tĩnh tải v hoạt tải

Tĩnh tải bằng tải trọng của bản thang v tải trọng của tay vịn Tải trọng của bản thang được tính bằng tổng tải trọng của bậc thang , lớp vữa lót, bản BTCT, lớp vữa trát Trong đó tải bậc thang phân bố trên bản thang

Vậy tĩnh tải của bản thang được tính như bảng sau

Bảng 4.2: Các lớp cấu tạo bản thang

g

10 386.5 3.47

g

tt tv

g

1.2 30 36

tt tv

Ngoài ra hoạt tải được tính giống như hoạt tải của chiếu nghỉ

Moment của vế thang thứ nhất biểu diễn theo hai sơ đồ sau

• Sơ đồ 1: 1 gối cố định, 1 gối di động(cho mômen lớn nhất tại nhịp)

Hình 4.4 Moment của vế thang thứ nhất theo sơ đồ 1

• Sơ đồ 2 : 2 gối cố định (cho mômen lớn nhất tại đoạn gãy khúc )

Hình 3.6 Moment của vế thang thứ nhất theo sơ đồ

p p

1 tt tt 899.8 360 1259.8

q = p +g = + =

4.6 TÍNH CỐT THÉP CHO BẢN THANG

Tính toán cốt thép cho cầu thang như cấu kiện chịu uốn tiết diện cm;

cm Thay giá trị moment của các vế thang vào các công thức tính cốt thép như đã tính ở phần sàn

As

chọn (cm2)

m (%)

Kiểmtra Nhịp 258176 12.5 0.114 0.121 7.83 f14a190 8.1 0.65 thỏa Đọan gãy -147529 12.5 0.065 0.067 4.34 f10a170 4.62 0.37 thỏa Cốt ngang của bản thang chọn theo cấu tạo φ8a200

4.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN THANG

Độ võng giới hạn tính theo TCVN 356-2005 như sau

ω =

4.8 TÍNH DẦM THANG

Dầm thang DT kích thước tiết diện bxh = 200x400 mm

Vật liệu sử dụng: bêtông mác 350: Rn = 145 daN/cm2; Rk = 10,5 daN/cm2

cốt thép dọc nhóm AII: Ra =2800 daN/cm2

cốt thép đai nhóm AI: Rđ =2300 daN/cm2

4.8.1 Tải trọng tác dụng lên dầm thang

Bao gồm tải trọng do bản sàn truyền vào,tải trọng bản thang truyền vào và tải trọng bản thân dầm

• Tải trọng do ô sàn 3.85m x 4.2m truyền vào:

Tải trọng do sàn truyền vào phân bố lên dầm cầu thang dưới dạng tam giác, được qui về thành tải phân bố đều:

q1 = qS× = 789× = 949.27(daN/m)

Hình 4.7 Sơ đồ quy tải

• Tải trọng do bản cầu thang truyền lên dầm thang DT: bằng phản lực gối tựa của

DT nh

q l

12

DT g

5/16qL 1 /2

4200

`q=7093.27daN/m 3.85m

4381daN.m 8762daN.m

13655daN

13655daN 8762daN.m

Hình 4.8Sơ đồ tính và biểu đồ mômen và lực cắt trong dầm thang

n R a

R R

o

a

bh F

m (%)

Kiểmtra Nhịp 448100 3 37 0.112 0.119 4.5 3φ14 4.62 0.62 thỏa Gối 876200 4 36 0.236 0.273 10.18 4φ16

+2φ14

11.1

2 1.54 thỏa

Tính lại h o: chiều dày lớp bêtông bảo vệ là 2cm

=> * Qmax = 13655daN < k0Rnbh0 = 355424 daN nên không cần tăng kích thước tiết diện và mác bêtông

* Qmax = 13655daN > k1Rnbh0 =4397 daN nên bêtông không đủ chịu cắt mà phải tính cốt đai

Chọn đai φ6: fđ =0.283cm2; cốt đai 2 nhánh n=2 ; Rad = 1800 (daN/cm2)

• Khoảng cách đai theo cấu tạo :

Q q

R b h x x x

=>utt=R n f ad . d =1800 2 0.283x x =11.18 (cm)

1.42

32

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI

Trong một công trình nhà ở cao tầng hay chung cư, việc lưu thông và cung cấp nước cho cư dân là một sự cần thiết và cực kỳ quan trọng Các bể nước đóng vai trò chủ đạo trong dây chuyền cung cấp và xử lý nước Người ta phân ra làm ba loại bể nước: Bể nước dưới tầng hầm, bể nước ngầm dưới tầng hầm, bể nước mái

Với khuôn khổ của một luận văn, nhiệm vụ của chúng ta chỉ thiết kế bể nước mái.Dựa vào mức tiêu thụ nước của dân cư trong công trình, ta bố trí 2 bể nước mái ở hai góc của mặt bằng tầng sân thượng, đáy bể ở cao trình +40.30m tức là cách tầng sân thượng +1.10m Dưới đây là trình tự thiết kế một bể nước mái:

5.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC

Thiết kế bể nước mái có kích thước a = 9500, b = 9000, h = 1500, và vị trí đặt

bể nước như sau:

Hình 5.1 Mặt bằng bể nước mái

Trong thiết kế bể nước, dựa vào tỷ số a

b,

h

a người ta phân ra làm ba loại: bể thấp,

bể cao, bể dài Xét bể nước mái công trình này, ta có:

9.5 1.06 3 9

a

b = = <

1.5 0.16 2 9.5

h

a = = <

5.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN

Tùy thuộc vào nhịp tính toán của bể nước, ta có thể chọn sơ bộ chọn kích thước của bản nắp, các dầm bản nắp, bản đáy, các dầm bản đáy, bản thành lần lượt như sau:

5.2.1 Kích thước tiết diện bản nắp, các dầm bản nắp

Chọn sơ bộ tiết diện dầm nắp

b

l h m

Vậy chọn hb = 10cm

5.2.2 Kích thước tiết diện bản đáy

Chọn sơ bộ tiết diện dầm đáy (DĐ)

• DĐ1 b h× =300 550×

• DĐ2 b h× =300 550×

• DĐ3 b h× =300 550×

• DĐ4 b h× =300 550×

Chọn chiều dày bản đáy là 12 cm để thiết kế

5.2.3 Kích thước tiết diện bản thành

Chọn chiều dày bản thành là 10 cm để thiết kế

l = = < thuộc loại bản kê bốn cạnh, bản làm việc theo hai phương Theo phương dầm DĐ1& DĐ2: 60

5 3 12

d b

h

h = = ≥ , và dầm DĐ3& DĐ4:

60 5 3 12

d b

a

h = = > , bản làm việc một phương theo chiều cao h, cắt một dãi có bề rộng b = 1m để tính

Theo phương cạnh ngắn (b = 9m), ta có tỉ số 9

6 2 1.5

b

h = = > , bản làm việc một phương theo chiều cao h, cắt một dãi có bề rộng b = 1m để tính

Vậy các bản thành có l > 2

h : bản thuộc loại bản dầm có sơ đồ tính là thanh liên kết

một đầu ngàm, một đầu khớp chịu tải phân bố tam giác Pn, và gió phân bố đều Wg

Hình 5.2 Sơ đồ tính và biểu đồ môment bản thành bể

Trọng lượng các lớp cấu tạo được mô tả trong bảng sau

Bảng 5.1: Trọng lượng các lớp cấu tạo bản nắp

STT Vật liệu hi(m) gi(daN/m3) n gtti(daN/m2)

Trọng lượng các lớp cấu tạo được mô tả trong bảng sau:

Bảng 5.2: Trọng lượng các lớp cấu tạo bản đáy.

STT Vật liệu hi(m) gi(daN/m3) n gtti(daN/m2)

Bảng 5.3 Trọng lượng bản thân hệ dầm nắp

Dầm b

(m)

h (m) n

g (daN/m3)

g (daN/m3)

p = p l

Bảng 5.6: Trọng lượng bản đáy truyền vào hệ dầm đáy

Bảng 5.7 Trọng lượng các lớp cấu tạo bản thành

STT Vật liệu hi(m) gi(daN/m3) n gtti(daN/m2)

Các trường hợp tác dụng của hoạt tải lên thành

9 Bể đầy nước, không có gió

9 Bể đầy nước, có gió đẩy

9 Bể đầy nước, có gió hút

9 Bể không có nước, có gió đẩy (hút)

Tải trọng gió nhỏ hơn nhiều so với áp lực của nước lên thành bể, ta nhận thấy trường hợp hoạt tải nguy hiểm nhất là bể đầy nước, có gió hút

Áp lực thủy tĩnh phân bố hình tam giác và lớn nhất ở đáy bể, cột nước tối đa trong

Vị trí xây dựng công trình : II-A

Ap lực gió tiêu chuẩn : Wo = 83 daN/m2

Địa hình khu vực xây dựng : B

n n