THIẾT kế CHUNG cư CAO TẦNG tân THÀNH

Phân tích hệ chịu lực của nhà: - Hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải trọng và truyền chúng xuống nền đất.. Đặc biệt là các tải trọ

LỜI MỞ ĐẦU

Việt Nam là một quốc gia đang trên đà phát triển, đang tiến hành đô thị hóa dần, cơ sở

hạ tầng được cải tạo và xây dựng mới Chính việc phát triển những tiền đề đó là rất cần thiết cho việc đầu tư và phát triển đất nước trong tương lai.Và ngành xây dựng đã khẳng định vị trí quan trọng trong công cuộc cải tạo đất nước và đời sống con người Hiện nay hoạt động xây dựng đang diễn ra một cách khẩn trương, ngày càng rộng với qui mô lớn thu hút được sự quan tâm của nhiều đối tượng, tầng lớp và đặc biệt là thu hút được vốn đầu tư trong và ngoài nước

Tất cả các sinh viên trường ngành kỹ thuật,sau nhiều năm học tập và rèn luyện đều phải trải qua một cuộc sát hạch cuối cùng trước khi được công nhận là một người kỹ sư xây dựng -

đó là đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp là một bài ôn tập lớn cuối cùng mà em và các sinh viên trong toàn trường phải thực hiện Trong thời gian 14 tuần, với đề tài "Thiết kế chung cư cao tầng Tân Thành", em có nhiệm vụ thiết kế các hạng mục của công trình Với sự hướng dẫn, chỉ bảo của thầy Phan Trường Sơn, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em có điều kiện kiểm tra lại những kiến thức mình

đã học Quá trình ôn tập này đặc biệt có ích cho em trước khi ra trường, sử dụng những kiến thức

đã học vào công việc thiết kế xây dựng sau này

Thời gian bốn năm rưỡi học tại trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh đã kết thúc

và sau khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, sinh viên chúng em sẽ là những kỹ sư trẻ tham gia vào quá trình xây dựng đất nước Những kiến thức đó có được nhờ sự hướng dẫn và dạy dỗ tận tình của các thầy giáo, cô giáo trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh, 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 trong tương lai

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn toàn thể các Thầy, Cô Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại Trường Đặc biệt các Thầy Cô Khoa Xây dựng và điện đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn, những kinh nghiệm thực tiễn hết sức quý giá cho em

Trong suốt quá trình làm đồ án, em đã may mắn nhận được sự hướng dẫn trực tiếp của Thầy Phan Trường Sơn, bằng với sự tâm huyết và tận tình Thầy đã góp ý, cung cấp tài liệu tham khảo và định hướng cho em trong suốt quá trình làm bài Thầy luôn động viên và truyền đạt thêm cho chúng em thêm những kiến thức bổ ích để em ứng dụng vào đồ án này Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến sự hướng dẫn và dạy dỗ của Thầy

Sau cùng em xin cảm ơn gia đình đã luôn sát cánh, cổ vũ động viên, ủng hộ em cả

về vật chất lẫn tinh thần, cảm ơn tất cả bạn bè đã gắn bó và giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập, cũng như trong quá trình làm và hoàn thành đồ án tốt nghiệp.Vì thời gian và kiến thức còn hạn chế, trong quá trình làm bài không tránh được những thiếu sót, mong nhận được sự nhận xét đánh giá của quý Thầy Cô để bản thân dần hoàn thiện thêm kiến thức của mình

Lời cuối, em kính chúc đến toàn thể các Thầy, Cô Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh lời chúc sức khỏe và hạnh phúc

Xin chân thành cảm ơn!

TPHCM, ngày 19 tháng 2 năm 2012 Sinh viên thực hiện

PHẠM VŨ QUỲNH THẢO

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1:KIẾN TRÚC 1

1.1 TỔNG QUAN VỂ CÔNG TRÌNH 1

1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 2

1.3 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 3

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU 4

CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ SÀN 5

2.1 PHÂN LOẠI CÁC LOẠI SÀN 5

2.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN SÀN 6

2.3 MẶT BẰNG BỐ TRÍ HỆ DẦM - SÀN 7

2.4 TÍNH TOÁN SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI 8

2.4.1 Chọn kích thước sơ bộ của các cấu kiện 8

2.4.2 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 9

2.4.3 Nguyên lý tính ô sàn 15

2.5 TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO CÁC Ô SÀN 16

2.6 TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN 24

2.6.1 Tính độ cong ở giữa nhịp do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng 24

2.6.2 Tính độ cong ở giữa nhịp do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn 26

2.6.3 Tính độ cong ở giữa nhịp do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn 27

2.6.4 Tính độ cong toàn phần 29

2.6.5 Tính và kiểm tra độ võng ở tiết diện giữa nhịp 29

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 30

3.1 ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA CẦU THANG 30

3.1.1 Mặt bằng và mặt cắt cầu thang bộ 30

3.1.2 Chọn sơ bộ kích thước cầu thang 30

3.2 CẤU TẠO VÀ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG 31

3.2.1 Cấu tạo bản thang 31

3.2.2 Tải trọng tác dụng 32

3.3 TÍNH NỘI LỰC VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO BẢN THANG 33

3.3.1 Tính vế 1 33

3.3.2 Tính vế 2 36

3.4 THIẾT KẾ DẦM THANG DT 36

3.4.1 Tải trọng tác dụng lên dầm thang 36

3.4.2 Sơ đồ tính và nội lực 37

3.4.3 Tính và bố trí cốt thép 37

3.4.4.Tính cốt thép đai cho dầm thang DT 38

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 39

4.1 TÍNH DUNG TÍCH BỂ 39

4.2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 39

4.2.1.Bê tông 39

4.2.1 Cốt thép 40

4.3 TÍNH TOÁN NẮP BỂ 40

4.3.1 Chọn kích thước sơ bộ 40

4.3.2 Tải trọng tác dụng 41

4.3.3 Xác định nội lực và tính cốt thép 41

4.4 TÍNH TOÁN HỆ DẦM NẮP 43

4.4.1 Tải trọng tác dụng lên dầm DN1 43

4.4.2 Tải trọng tác dụng lên dầm DN2: 43

4.4.3 Tính nội lực 43

4.4.4 Tính toán và bố trí cốt thép 45

4.4.5 Tính cốt thép đai chịu lực cắt 45

4.5 TÍNH TOÁN THÀNH BỂ 46

4.5.1 Tải trọng tác dụng 46

4.5.2 Xác định nội lực, tính toán và bố trí cốt thép 46

4.6 TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY 49

4.6.1 Tải trọng tác dụng lên đáy bể 49

4.6.2 Xác định nội lực, tính toán và bố trí cốt thép 49

4.7 TÍNH TOÁN DẦM ĐÁY 51

4.7.1 Tải trọng tác dụng lên dầm đáy DD1 51

4.7.2 Tải trọng tác dụng lên dầm đáy bể DD2 51

4.7.3 Tính nội lực 52

4.7.4 Tính và bố trí cốt thép 53

4.7.5 Tính toán và kiểm tra cốt đai chịu lực cắt 53

4.8 KIỂM TRA BỀ RỘNG KHE NỨT THÀNH VÀ ĐÁY BỂ 56

4.8.1 Cơ sở lý thuyết 56

4.8.2 Kết quả tính toán bề rộng khe nứt ở thành và đáy bể 58

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN 59

5.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 59

5.1.1 Lựa chọn vật liệu 59

5.1.2.Lựa chọn phương pháp tính toán 59

5.2 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN 59

5.2.1 Tiết diện dầm 60

5.2.2 Tiết diện cột 60

5.2.3 Chọn sơ bộ tiết diện vách 63

5.3 CÁC BƯỚC GIẢI KHUNG TRONG PHẦN MỀM ETABS 63

5.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH 72

5.4.1 Tải trọng thẳng đứng 72

5.4.2 Tải trọng ngang 75

5.5 CÁC TRƯỜNG HỢP TỔ HỢP TẢI TRỌNG 77

5.6 BIỂU ĐỒ NỘI LỰC 79

5.7 TỔ HỢP NỘI LỰC,TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO CỘT 82

5.8 TỔ HỢP NỘI LỰC, TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP DẦM 86

5.9 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN VÁCH TRỤC 5 90

5.9.1 Tổng quan và phương pháp tính cốt thép cho vách cứng 90

5.9.2 Tính toán và bố trí cốt thép cho vách 92

5.10 TÍNH CỐT ĐAI 93

5.10.1 Cốt đai cột 93

5.10.2 Cốt đai dầm 93

5.10.3 Cốt đai vách 95

5.10.4 Kiểm tra khả năng chịu cắt tại vị trí giao nhau của dầm trực giao 95

CHƯƠNG 6 : THIẾT KẾ MÓNG 96

6.1 HỒ SƠ ĐỊA CHẤT 96

6.2 MẶT CẮT ĐỊA CHẤT 98

6.3 GIẢI PHÁP MÓNG CHO CÔNG TRÌNH 98

6.4 PHƯƠNG ÁN 1: MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 99

6.4.1 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI DƯỚI LÕI CỨNG 101

6.4.1.1 Xác định nội lực tính toán móng 101

6.4.1.2 Chọn vật liệu, kích thước đài, chiều sâu chôn móng và tiết diện cọc 101

6.4.1.3 Sức chịu tải của cọc 103

6.4.1.3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 103

6.4.1.3.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền 103

6.4.1.4 Xác định số lượng cọc 107

6.4.1.5 Kiểm tra lực tác dụng lên các đầu cọc 108

6.4.1.6 Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc 109

6.4.1.7 Xác định độ lún nhóm cọc 111

6.4.1.8 Thiết kế đài cọc 112

6.4.2 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI CHO CỘT C10 117

6.4.2.1 Xác định nội lực tính toán móng 117

6.4.2.2 Chọn vật liệu, kích thước đài, chiều sâu chôn móng và tiết diện cọc 117

6.4.2.3 Sức chịu tải của cọc 120

6.4.2.3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 120

6.4.2.3.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền 120

6.4.2.4 Xác định số lượng cọc 121

6.4.2.5 Kiểm tra lực tác dụng lên các đầu cọc 124

6.4.2.6 Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc 125

6.4.2.7 Xác định độ lún nhóm cọc 127

6.4.2.8 Thiết kế đài cọc 127

6.5 PHƯƠNG ÁN 2: MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP 128

6.5.1 CHỌN VẬT LIỆU, KÍCH THƯỚC CỌC VÀ ĐIỀU KIỆN CẨU LẮP 129

6.5.1.1 Chọn vật liệu làm cọc 129

6.5.1.2 Chọn kích thước và thép trong cọc 130

6.5.1.3 Kiểm tra cẩu, lắp cọc 130

6.5.1.3.1 Trường hợp vận chuyển cọc 130

6.5.1.3.2 Trường hợp dựng cọc 131

6.5.2 THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI LÕI CỨNG 132

6.5.2.1 Xác định nội lực tính toán móng 132

6.5.2.2 Chọn chiều sâu chôn móng 133

6.5.2.3 Xác định sức chịu tải cọc 133

6.5.2.3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 133

6.5.2.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất nền 134

6.5.2.4 Xác định số lượng cọc 137

6.5.2.5 Kiểm tra lực tác dụng lên các đầu cọc 137

6.5.2.6 Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc 139

6.5.2.7 Xác định độ lún nhóm cọc 141

6.5.2.8 Thiết kế đài cọc 142

6.5.3 THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI CỘT C10 148

6.5.3.1 Xác định nội lực tính toán móng 148

6.5.3.2 Chọn chiều sâu chôn móng 148

6.5.3.3 Xác định sức chịu tải cọc 149

6.5.3.3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 149

6.5.3.3.2 Sức chịu tải cọc theo đất nền 149

6.5.3.4 Xác định số lượng cọc 152

6.5.3.5 Kiểm tra lực tác dụng lên các đầu cọc 153

6.5.2.6 Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc 154

6.5.2.7 Xác định độ lún nhóm cọc 156 6.5.2.8 Thiết kế đài cọc 157

10 năm từ 1999-2009 dân số tỉnh Bình Dương đã tăng gấp đôi, là tỉnh có tốc độ tăng dân số cao nhất nước với tỷ lệ tăng trung bình 7,3%/năm đây cũng là khu vực mật độ dân số cao trong 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, người nước ngoài lao động tại Việt Nam Kiến trúc được thiết kế theo phong cách hiện đại với những chức năng riêng như: chợ, kios ,

và căn hộ, đã phần nào giải quyết nhu cầu chung của xã hội Công trình “CHUNG CƯ CAO TẦNG TÂN THÀNH” được em chọn làm đề tài cho đồ án tốt nghiệp ngành kỹ sư xây dựng Với những phương án thiết kế mà giáo viên hướng dẫn yêu cầu, đề tài này giúp em ôn luyện lại những kiến thức đã được học trong 4.5 năm vừa qua

1.1.2 Vị trí xây dựng công trình:

Chung cư này nằm trong khu dân cư, KCN Bình Dương – xã An Bình – huyện Dĩ An – Bình Dương, giáp quận Thủ Đức – TPHCM

1.1.3 Điều kiện tự nhiên:

- Tỉnh Bình Dương nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với các đặc trưng của vùng khí hậu miền Nam Bộ, chia thành 2 mùa rõ rệt:

+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10

+ Mùa khô từ đầu tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm sau

- Các yếu tố khí tượng:

+ Nhiệt độ trung bình năm : 260C

+ Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm: 220C

+ Nhiệt độ cao nhất trung bình năm : 300C

+ Lượng mưa trung bình : 1000 – 1800 mm/năm

+ Độ ẩm tương đối trung bình : 78%

+ Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa khô : 70-80%

+ Độ ẩm tương đối cao nhất vào mùa mưa : 80- 90%

+ Số giờ nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên 4giờ/ngày, vào mùa khô là trên 8giờ/ngày

- Hướng gió chính thay đổi theo mùa:

+ Vào mùa khô, gió chủ đạo từ hướng bắc chuyển dần sang đông,đông nam và nam + Vào mùa mưa, gió chủ đạo theo hướng tây–nam và tây

+ Tầng suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%, lớn nhất là tháng 8 (34%), nhỏ nhất là tháng 4 (14%) Tốc độ gió trung bình 1.4-1.6m/s Hầu như không có gió bão, gió giật và gió xoáy thường xảy ra vào đầu và cuối mùa mưa (tháng 9)

1.1.4 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng:

- Số tầng: 1 tầng hầm + 1 tầng trệt + 7 tầng lầu +1 tầng mái

- Diện tích tổng thể: 41.8m x 57.4m

- Phân khu chức năng: công trình được chia khu chức năng từ dưới lên :

• Khối hầm : dùng làm nơi giữ xe kết hợp làm tầng kỹ thuật

• Tầng trệt : dùng làm siêu thị

• Tầng 2-7 : chung cư, mỗi tầng có 12 căn hộ loại 1 và 12 căn hộ loại 2

• Tầng mái : có hệ thống thoát nước mưa cho công trình và 2 hồ nước sinh

hoạt có kích thước 8.2m x 8.2m x 1.7m; hệ thống thu lôi chống sét

1.2.2 Giải pháp giao thông nội bộ:

- Giao thông đứng : toàn công trình sử dụng 2 khối thang máy (2 thang máy mỗi khối) cộng với 2 cầu thang bộ Trong đó có 1 thang máy thoát hiểm Khối thang máy và thang bộ được bố trí ở trung tâm hình thành lõi cứng của công trình

- Giao thông ngang: bao gồm các hành lang đi lại, sảnh, hiên

1.3 Các giải pháp kỹ thuật:

1.3.1 Hệ thống điện:

- Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện tĩnh và máy phát điện riêng có công suất 150KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt dưới tầng hầm để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng sinh hoạt) Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) 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 sửa 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)

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

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

1.3.3 Hệ thống thoát nước:

- Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo hệ thống thoát nước (bề mặt mái được tạo dốc )

và chảy vào các ống thoát nước mưa (φ =140mm) đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng

1.3.4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng:

- 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 hệ thống đèn chiếu sáng

- Thông gió: hệ thống thông gió tự nhiên bao gồm các của sổ, hai giếng trời ở khu trung tâm Ở các căn hộ đều được lắp đặt hệ thống điều hòa không khí

1.3.5 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 (dung tích khoảng 173 m3) 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

1.4 Các giải pháp kết cấu:

1.4.1 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

* Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép toàn khối: TCVN 198 – 1997

* Thiết kế cọc khoan nhồi nhà cao tầng: TCVN 195 – 1997

1.4.2 Phân tích hệ chịu lực của nhà:

- Hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải trọng và truyền chúng xuống nền đất

- Hệ chịu lực công trình này được tạo thành từ các cấu kiện khung và các cấu kiện

vách cứng

+ Hệ khung chịu lực: được tạo thành từ các thanh đứng (cột) và thanh ngang(dầm) liên kết cứng tại chỗ giao nhau giữa chúng, các khung phẳng liên kết với nhau tạo thành

khối không gian

+Hệ tường cứng chịu lực: vách cứng (tường cứng) là cấu kiện không thể thiếu được trong nhà cao tầng hiện nay Nó là cấu kiện thẳng đứng có thể chịu được tải trọng ngang và đứng Đặc biệt là các tải trọng ngang xuất hiện trong những công trình cao tầng với những lực tác động ngang rất lớn Bản sàn được xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của chúng

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

* Dưới tác động của tải trọng đứng: hệ khung và hệ vách cứng chịu

* Dưới tác động của tải trọng ngang: theo quy định TCVN 2737:1995 quy định khi

công tính toán công trình chịu động đất là đảm bảo chịu được gió bão

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN 2.1 Phân loại các loại sàn :

-Chịu tải phân bố đều

-Bản chỉ chịu uốn theo phương có liên kết,

hai phương thẳng góc, tại vị trí giao nhau

của hai dầm và tại vị trí này không có cột

đỡ

-Dùng rất rộng rãi trong các công trình dân

dụng và công nghiệp

-Giảm chiều dày, độ võng,

độ rung sàn trong khi sử dụng

-Được cấu tạo bởi hệ dầm trực giao, chia mặt

sàn thành các ô bản kê giống như bàn cờ,

-Khoảng cách giữa các dầm không quá 2m

và tỉ số L2/L1 của mặt sàn không quá 1.5

Hệ dầm trực giao này có thể bố trí song

song với cạnh sàn hoặc xiên một góc 45o

- Dễ thi công

- Dễ tính toán -Giảm chiều dày, độ võng,

độ rung sàn trong khi sử dụng

- Hạn chế không gian

sử dụng

- Dễ tính toán

- Dễ thi công

-Độ võng lớn -Phải kiểm tra xuyên thủng cho sàn -Thép bố trí chịu lực lớn

2.2 Lựa chọn phương án sàn :

- Đối với công trình này ta thấy chiều cao tầng điển hình là 3.3m , các ô bản của sàn có kích thuớc lớn (L1,L2 > 6m) nên để giảm chiều dày sàn, giảm độ võng của sàn và hiện tuợng bản sàn bị rung trong khi sử dụng, đồng thời để đảm bảo tính linh hoạt khi bố trí các vách ngăn, tạo không gian rộng, nên chọn phương án sàn sườn toàn khối đổ tại chỗ với phương án

là sàn có hệ dầm trực giao Với hệ dầm ngang, dọc thẳng góc và tại vị trí giao nhau của chúng không có cột đỡ, hệ chia ô sàn thành nhiều ô bản nhỏ có kích thuớc nhỏ hơn 6m nên khắc phục đuợc các nhược điểm đã nêu trên

3350 4100 4100

2.4 Tính toán sàn sườn toàn khối (sàn có hệ dầm trực giao):

2.4.1 Chọn kích thước sơ bộ của các cấu kiện:

2.4.1.1 Chọn sơ bộ kích thước sàn : quan niệm tính toán của nhà cao tầng là xem sàn

tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang, do đó bề dày của sàn phải đủ lớn để đảm các điều kiện:

- Tải trọng ngang truyền vào vách cứng, lõi cứng thông qua sàn

- Sàn không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bão, động đất ) ảnh hưởng đến công năng sử dụng

- Trên sàn, hệ tường ngăn không có hệ dầm đỡ có thể được bố trí bất kỳ vị trí nào trên sàn mà không làm tăng đáng kể độ võng của sàn

- Lưới cột lớn (8,2m x 8,2m) nên dùng hệ dầm phụ chia nhỏ các ô sàn

- Dùng ô sàn lớn nhất: S12 kích thước 4,1m x 8,2 để tính

- Chiều dày sàn được chọn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể sơ bộ chọn chiều dày sàn hs=120mm

2.4.1.2 Chọn sơ bộ 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 bằng nhau là 8,2m nên ta dùng chung 1 tiết diện cho cả 2 phương)

Vậy dầm chính có kích thước tiết diện là 30 x 60 cm

Vậy hệ dầm phụ có kích thước tiết diện là 20 × 40 cm

- Công xôn và hệ dầm môi lấy tiết diện 20 x 40 cm

2.4.2 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn :

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

2.4.2.1 Tĩnh tải :

- Tĩnh tải sàn tác dụng dài hạn do trọng lượng bê tông sàn được tính: gtt = n.hs.γ (kN/m2)

n: hệ số vượt tải xác định theo TCVN 2737-95

(kN/m2)

HSVT

n

gtt sàn

(kN/m2) Gạch men Ceramic (1 cm)

Vữa lót sàn (2 cm)

20

18

0.01 ×20 = 0.2 0.02 × 18 = 0.36

1.2 1.3

0.24 0.468

1.1 1.3 1.1

3.3 0.234 0.55

Bỏ qua trọng lượng mastic, sơn nước trần hoàn thiện và lớp chống thấm của sàn vệ sinh, gia tô…

→ Trọng lượng bản thân kết cấu sàn : gtt

sàn = 4.74(kN /m2)

∗ Tải phân bố do kết cấu bao che gây ra trên sàn :

Tải trọng của các vách tường được qui về tải phân bố đều theo diện tích ô sàn

Các vách ngăn là tường gạch ống dày 100 : gtct = 18 (kN/m2)

Các vách ngăn là tường gạch ống dày 200 : gtct = 33 (kN/m2)

Bảng 2.2 Trọng lượng bản thân của kết cấu bao che

Hành lang, cầu thang 3 1.2 3.60 Trong trường hợp ô sàn có diện tích chịu tải A>9(m2), hoạt tải tiêu chuẩn của ô sàn lúc này phải nhân thêm với hệ số giảm tải ψ

Hệ số giảm tải ψ tính theo công thức sau: 0.6

0.4

9

A

Hoạt tải tính toán của sàn: p tt =n p tc.ψ

Kết quả tính toán hoạt tải sàn được lập thành bảng sau:

Bảng 2.4 Hoạt tải tính toán của sàn

S8 P.Ăn- P Ngủ 20.91 1.5 1.3 1.95 0.793 1.55 S9 Phòng khách 9.69 1.5 1.3 1.95 0.978 1.91 S10 Hành lang 22.44 3 1.2 3.60 0.780 2.81 S11 Hành lang 25.42 3 1.2 3.60 0.757 2.73 S12 P.Khách- P.Ăn 25.42 1.5 1.3 1.95 0.757 1.48 S13 Phòng ngủ-WC 20.5 1.5 1.3 1.95 0.780 1.56 S14 Phòng ngủ 13.12 1.5 1.3 1.95 0.897 1.75 S15 P.Khách- P.Ăn-Ban công 33.62 2 1.2 2.40 0.710 1.71 S16 Phòng ngủ 20.5 1.5 1.3 1.95 0.797 1.56 S17 P Ngủ -Bếp-WC 13.12 1.5 1.3 1.95 0.897 1.75 S18 Phòng vệ sinh 5.6 1.5 1.3 1.95 1.95 S19 Hành lang 21.32 3 1.2 3.60 0.789 2.84 S20 Ban công 11.07 2 1.2 2.40 0.941 2.56 S21 Phòng ngủ 11.07 1.5 1.3 1.95 0.941 1.83 S22 Hành lang 15.12 3 1.2 3.60 0.863 3.11 S23 Hành lang 14.04 3 1.2 3.60 0.880 3.17 S24 Cầu thang 9.24 3 1.2 3.60 0.992 3.57

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

đó bản liên kết được xem là ngàm vào dầm, tra bảng theo sơ đồ số 9

- Nguyên tắc phân loại ô sàn: Nếu L2 /L1 ≤2, bản làm việc 2 phương

Nếu L2 /L1>2, bản làm việc 1 phương

- Đối với bản làm việc 2 phương thì tra các hệ số để tìm giá trị moment nhịp và moment gối Từ các giá trị đó ta tính thép

- Đối với bản làm việc 1 phương thì ta cắt một dải bản rộng 1m ra để tính toán và tìm giá trị moment ở gối và ở nhịp Từ các giá trị moment ta tính thép

nội lực theo sơ đồ dầm liên kết ở 2 đầu Tỉ lệ d 3

MR

ξ γ

μ = × × = (đối với thép AI); max r b b 3%

s

R R

ξ γ

μ = × × = (đối với thép AII)

Hợp lý nhất là μ =0.3% 0.9%÷ đối với ô sàn

Bảng 2.6 Kết quả tính nội lực cho các ô sàn

Ô sàn

2 1

S16 3.39 0.0234 0.0237 153 6 150 189 0.189 Thỏa d6a150 S17 1.98 0.0136 0.0137 88 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S18 0.79 0.0054 0.0054 35 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S19 2.14 0.0147 0.0148 96 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S20 3.54 0.0244 0.0247 159 6 150 189 0.38 Thỏa d6a150 S21 15.01 0.0104 0.0104 67 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S22 2.23 0.0154 0.0155 100 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S23 2.23 0.0154 0.0155 100 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S24 2.71 0.0187 0.0189 122 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150

S8 2.11 0.0146 0.0147 94 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S10 2.54 0.0175 0.0177 114 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S12 0.96 0.0066 0.0067 43 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S13 2.34 0.0162 0.0163 105 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S14 11.8 0.0082 0.0082 53 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S15 1.42 0.0098 0.0099 56 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S16 2.34 0.0161 0.0162 105 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S17 11.8 0.0082 0.0082 53 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S18 0.41 0.0028 0.0028 18 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S20 1.52 0.0105 0.0105 68 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S21 0.65 0.0045 0.0045 29 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150 S22 0.61 0.0042 0.0042 27 6 150 189 0.189 Cấu tạo d6a150

S3 1.81 0.0125 0.0125 81 8 200 252 0.252 Cấu tạo d8a200 S4 1.07 0.0074 0.0074 48 8 200 252 0.252 Cấu tạo d8a200 S5 5.99 0.0414 0.0423 272 8 180 279 0.279 Thỏa d8a180 S6 7.87 0.0543 0.0559 360 8 140 359 0.359 Thỏa d8a140 S7 8.14 0.0562 0.0578 363 8 140 359 0.359 Thỏa d8a140 S8 7.43 0.0513 0.0526 339 8 140 359 0.359 Thỏa d8a140 S9 0.21 0.0138 0.0139 90 8 140 359 0.359 Cấu tạo d8a140 S10 7.81 0.0539 0.0554 357 8 140 359 0.359 Thỏa d8a140 S11 5.98 0.0413 0.0421 272 8 200 252 0.252 Thỏa d8a200 S12 8.19 0.0565 0.0582 375 8 130 387 0.387 Thỏa d8a130 S13 7.79 0.0538 0.0553 356 8 140 359 0.359 Thỏa d8a140 S14 4.50 0.0311 0.0315 203 8 200 252 0.252 Thỏa d8a200 S15 1.21 0.0835 0.0873 497 10 130 523 0.523 Thỏa d10a150 S16 7.77 0.0536 0.0551 355 8 140 359 0.359 Thỏa d8a140 S17 4.50 0.0311 0.0315 203 8 200 252 0.252 Thỏa d8a200 S18 1.77 0.0122 0.0123 79 8 200 252 0.252 Cấu tạo d8a200 S19 4.27 0.0294 0.0299 193 8 200 252 0.252 Thỏa d8a200 S20 7.89 0.0232 0.0234 151 8 200 252 0.252 Thỏa d8a200 S21 3.36 0.0231 0.0233 150 8 200 252 0.252 Thỏa d8a200

S22 4.79 0.0331 0.0336 217 8 200 252 0.252 Thỏa d8a200 S23 4.46 0.0307 0.0312 201 8 200 252 0.252 Thỏa d8a200 S24 5.42 0.0374 0.0382 246 8 200 252 0.252 Thỏa d8a200

2.6 Tính toán và kiểm tra độ võng sàn :

- Khi kiểm tra biến dạng của sàn, cần phân biệt rõ 2 trường hợp, một là bêtông vùng kéo

chưa hình thành khe nứt và hai là bêtông vùng kéo đã hình thành khe nứt Tuy nhiên đối với

cấu kiện bêtông cốt thép thường, ở trạng thái làm việc bình thường, cho dù tính toán không

cho nứt nhưng khe nứt vẫn có thể xuất hiện do nhiều yếu tố ngẫu nhiên Do vậy,chỉ tính toán

và kiểm tra độ võng sàn trong trường hợp đã hình thành khe nứt

- Cắt dải bản có bề rộng 1m theo phương cạnh dài để tính toán và kiểm tra độ võng Khi đó,

dải bản được coi như 1 dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố đều

- Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất S15(8.2m×4.1m) để tính toán Các số liệu tính toán như

sau: b=1m; ho = 10cm

- Tải trọng tiêu chuẩn dài hạn: gc= gsc + gtc = 4.24+2.25 = 6.49 (kN/m)

- Tổng tải trọng tiêu chuẩn: qc = gsc + gtc + pc =4.24+2.25+2=8.49 (kN/m)

- Vật liệu: Rb,ser = 18.5 MPa; Rbt,ser = 1.6 MPa;

Eb = 21×103 MPa; Es = 21×104 MPa;

As = 1.89cm2; A’s = 0

2.6.1 Tính độ cong ở giữa nhịp do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng:

- Độ cong được xác định theo công thức: 1 s b

M1

β100μα

= =

++

S16 5.31 0.0367 0.0374 241 8 200 252 0.252 Thỏa d8a200 S17 2.68 0.0185 0.0186 120 8 200 252 0.252 Cấu tạo d8a200 S18 0.89 0.0062 0.0062 40 8 200 252 0.252 Cấu tạo d8a200 S20 3.39 0.0234 0.0237 153 8 200 252 0.252 Thỏa d8a200 S21 1.45 0.0100 0.0100 65 8 200 252 0.252 Thỏa d8a200 S22 1.31 0.0090 0.0090 58 8 200 252 0.252 Thỏa d8a200

trong đó: β = 1.8 : bêtông nặng

4 1

3 b

ψb : hệ số phân bố không đều của ứng suất (biến dạng) của thớ bêtông chịu nén

ngoài cùng trên phần nằm giữa 2 khe nứt; bêtông nặng: ψb = 0.9

υ : hệ số đặc trưng trạng thái đàn hồi dẻo của bêtông vùng nén, với bêtông nặng: tải ngắn hạn : υ = 0.45

tải dài hạn: υ = 0.15 (khi độ ẩm môi trường 40-75%)

υ = 0.10 (khi độ ẩm môi trường <40%)

khi bêtông ở trạng thái khô-ướt, giá trị υ khi tính toán với tải trọng dài hạn được nhân với hệ số 1.2;

khi độ ẩm của môi trường >75% và bêtông được chất tải trong trạng thái ngập nước, giá trị υ đối với tải trọng dài hạn được nhân với hệ số 1.25

ψls : hệ số xét đến hình dạng của cốt thép, tính chất dài hạn của tải trọng và cấp độ bền của bêtông, khi cấp độ bề của bêtông cao hơn B7.5

tải trọng ngắn hạn: cốt thép trơn và sợi: ψls = 1.0

cốt thép có gờ: ψls = 1.1

tải trọng dài hạn, với mọi loại cốt thép: ψls = 0.85

- Momen kháng uốn của tiết diện đối với thớ chịu kéo ngoài cùng:

2.6.2 Tính độ cong ở giữa nhịp do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn:

- Độ cong được xác định theo công thức: 2 s b

M1

- Độ cong được xác định theo công thức: 3 s b

- Độ cong do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn:

2.6.5 Tính và kiểm tra độ võng ở tiết diện giữa nhịp:

- Độ võng ở tiết diện giữa nhịp:

CHUƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 3.1 Đặc trưng hình học của cầu thang:

sàn tầng trên

sàn tầng dưới

3.1.2 Chọn sơ bộ kích thước cầu thang:

- Cầu thang là loại cầu thang 2 vế dạng bản, chiều cao tầng điển hình là 3,3m Sử dụng kết cấu dạng bản chịu lực (khơng cĩ limon)

- Chiều dài tính tốn của bản thang : L0 = 4650(mm)

- Cấu tạo một bậc thang: l = 1200 mm ; lb = 300 mm ; hb = 150 mm ; n = 10 bậc

- Kích thước bậc thang : 1200 × 300 × 150 (mm)

- Độ dốc cầu thang: tgα = 150 0.5

300

b b

3.2 Cấu tạo và tải trọng tác dụng lên bản thang :

3.2.1 Cấu tạo bản thang:

- Dung trọng vật liệu và hệ số tin cậy được lấy theo bảng 1, trang 10, TCVN 2737-1995

CẤU TẠO BẢN THANG