ĐỒ án tốt NGHIỆP chung cư đông bắc ga thanh hóa

Giải pháp về tổ chức mặt bằng - Thiết kế nhà chung cư Đông Bắc Ga cao 11 tầng có kết hợp dịch vụ công cộng tại tầng 1 và các tiện ích kỹ thuật tại tầng áp mái - Sự tổ chức hệ thống giao

Lời nói đầu

Qua 4.5 năm học tập và rèn luyện dưới mái trường Đại học Hàng Hải Việt

Nam, được sự dạy dỗ và chỉ bảo tận tình chu đáo của các thầy, các cô trong

trường, em đã tích luỹ được các kiến thức cần thiết về ngành nghề mà bản thân

đã lựa chọn

Sau 12 tuần làm đồ án tốt nghiệp, được sự hướng dẫn của Bộ môn Xây

dựng dân dụng và công nghiệp, em đã hoàn thành Đồ án thiết kế đề tài:

“Chung cư Đông Bắc Ga-Thanh Hóa” Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành

tới các thầy cô giáo trong trường, đặc biệt là cô Vũ Thị Khánh Chi và thầy

Nguyễn Thiện Thành đã trực tiếp hướng dẫn em tận tình trong quá trình làm đồ

án

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

trong quá trình công tác

Sinh viên

Lương Sỹ Việt

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

1.1.1 Quy mô:

- Tổng diện tích sàn : 6.8m2

- Công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn nhà cấp II

- Diện tích của khu đất : 1.222m2

- Diện tích xây dựng : 544m2

- Tổng số căn hộ trong một tầng điển hình : 08 căn hộ

- Diện tích sàn xây dựng của 10 tầng điển hình : 544m2

- Diện tích hành lang + Cầu thang công cộng : 108m2

- Số tầng : 11 tầng + tầng áp mái

- Chiều cao tối đa của công trình : 41.5m

1.1.2 Tên công trình: Khu chung cư Đông Bắc Ga-Thanh Hóa

1.1.3 Địa điểm xây dựng: Số 65 Đông Bắc Ga, phường Đông Thọ,

tp Thanh Hóa

1.2 ĐI ỀU KI ỆN T Ự NHIÊN, KINH T Ế X Ã H ỘI

Thanh Hoá nằm ở cực Bắc của Miền Trung, cách Thủ đô Hà Nội 150 km về phía

Nam, cách Thành phố Hồ Chí Minh 1.560km Phía Bắc giáp tỉnh Ninh Bình, phía

Nam giáp với tỉnh Nghệ An, phía Tây giáp với tỉnh Hủa Phăn (nước Lào), phía Đông

là Vịnh Bắc Bộ

Thanh Hoá có 4 mùa rõ rệt Có các yếu tố khí tượng sau:

+ Lượng mưa trung bình hàng năm khoảng 1600 – 2300mm

, mỗi năm có khoảng 90 – 130 ngày mưa

+ Hướng gió phổ biến vào mùa Đông là Tây Bắc và Đông Bắc,vào mùa

hè là Đông và Đông Nam

1.3 GIẢI PHÁP VỀ KIẾN TRÚC

1.3.1: Giải pháp thiết kế kiến trúc:

Khu chung cư Đông Bắc Ga có mặt chính hướng Đông giáp đường quy

hoạch của thành phố, mặt sau nhà hướng Bắc, tiếp cận với hệ thống sân đường

bao quanh khu đất xây dựng Mặt bằng tổng thể hình chữ nhật có kích thước

25,2x25,8m, chiều cao của công trình 41,5m Khối nhà có kết hợp dịch vụ công

cộng, sinh hoạt chung, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật điện nước, nơi để xe tại

tầng 1 Từ tầng 2 đến tầng 11 bố trí 80 căn hộ, tầng áp mái bố trí phòng kỹ thuật

và bể nước Các giải pháp thiết kế và thông số cụ thể các tầng gồm:

a Tầng 1: Là tầng dịch vụ công cộng, sinh hoạt chung,là nơi để xe máy

và bố trí các khu kỹ thuật điện nước Các lối vào tầng 1 biệt lập nhằm đảm bảo

sự hoạt động độc lập của các chức năng trong công trình.Điểm thu gom rác thải

và sảnh chính không chồng chéo nhau tạo tâm lý thoải mái cho người sử dụng

+ Diện tích của sàn tầng 1 là: 543m2

+ Chiều cao tầng : 4,2m

b Tầng 2-11: Bố trí 80 căn hộ,với mỗi tầng bố trí 8 căn hộ có diện tích từ

65m2 - 75m2, chiều cao mỗi tầng là 3,3m Các căn hộ đều bao gồm các phòng: 2

phòng ngủ + 1 phòng khách + bếp + phòng ăn+ khu vệ sinh, đảm bảo không

gian sử dụng cho các căn hộ gia đình có từ 3-4 người

c Tầng áp mái: Bố trí 1 phòng kỹ thuật có diện tích 20,5m2

và 2 bể nước mái, mỗi bể thể tích 26,26 m3

d Hệ thống giao thông: Tổ chức về hệ thống giao thông đứng gồm 2

thang bộ và 2 thang máy

1.3.2 Giải pháp về tổ chức công năng:

- Tầng 1 là nơi để xe máy cho người ở + khách của khu căn hộ đồng thời

kết hợp làm tầng kỹ thuật cho cả cụm công trình

- Khối dịch vụ công cộng chiếm phần lớn diện tích tại tầng 1 Diện tích

còn lại là lối vào và sảnh đón của khu căn hộ được bố trí riêng biệt

1.3.3 Giải pháp về tổ chức mặt bằng

- Thiết kế nhà chung cư Đông Bắc Ga cao 11 tầng có kết hợp dịch vụ

công cộng tại tầng 1 và các tiện ích kỹ thuật tại tầng áp mái

- Sự tổ chức hệ thống giao thông chiều đứng với ô kỹ thuật điện tập trung

tại lõi các khối nhà tạo cứng cho toàn bộ công trình là giài pháp tối ưu cùng với

hệ cột và vách được phân bố hợp lý tạo nên một hệ kết cấu an toàn và vững

chắc

- Các lối ra vào biệt lập nhằm đảm bảo sự hoạt động độc lập của các chức

năng trong công trình, phù hợp với yêu cầu công năng, an toàn và thuận tiện cho

người ở, người sử dụng dịch vụ cũng như nhân viên hoạt động trong công trình

- Mặt bằng tầng 1 được bố trí hợp lý từ lối lên và xuống các chỗ để xe

máy, các khu kỹ thuật điện nước, bể nước ngầm, vệ sinh công cộng, được tính

toán kỹ lưỡng, vị trí các phòng trực bảo vệ thuận tiện cho việc kiểm soát ra vào

tầng hầm của toà nhà, Các điểm thu gom rác thải và sảnh tầng không trồng chéo

tạo tâm lý thoải mái cho người sử dụng

- Các căn hộ được bố trí từ tầng 2 đến tầng 11 gồm 80 căn hộ Diện tích

mỗi căn hộ từ 65 m2

đến 75m2 có 2 phòng ngủ đảm bảo không gian sử dụng cho các hộ gia đình có từ 3 đến 4 người Sự bố trí lõi thang máy hợp lý tại trung

tâm của tầng tạo ra 2 cụm căn hộ ở 2 bên, mỗi bên có 4 căn

Cụm thang máy bao gồm 2 thang mỗi thang máy 1050 kg chiều dài buồng

thang 2,4 m dùng để đảm bảo lưu lượng giao thông lên xuống cũng như thoát

người chở đồ và phục vụ công tác cứu thương khi có sự cố

+ Cụm thang bộ gồm 2 thang trong đó:

+ Thang chính có vế rộng 1.2m tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài còn làm

nhiệm vụ cung cấp ánh sáng và thông thoáng cho sảnh tầng

+ Thang phụ là thang thoát nạn có vế rộng 1,2 m được thiết kế tạo áp và

cầu hút gió, phía trên đề phòng trường hợp có hoả hoạn

1.3.4 Giải pháp về tổ chức mặt đứng:

- Tuân thủ các tiêu chuẩn đơn giản hiện đại, nhẹ nhàng phù hợp với công

năng của một nhà cao tầng, phù hợp với cảnh quan chung của khu chung cư

- Thể hiện sự đơn giản hài hoà, khúc triết với những đường nét khoẻ khắn

- Nhìn tổng thể mặt đứng toà nhà cơ bản được chia làm 3 phần: Phần chân

đế, phần thân nhà và phần mái

+ Phần chân đế là tầng dịch vụ công cộng Đây là phần mặt đứng của công

trình nằm trong tầm quan sát chủ yếu của con người, vì vậy phần này được thiết

kế chi tiết hơn với những vật liệu sang trọng hơn Đồng thời phần này được mở

rộng và sử dụng gam màu sẫm nhằm tạo sự vững chắc cho công trình

+ Phần thân nhà bao gồm 11 tầng căn hộ phía trên được tạo dáng thanh

thoát đơn giản Các chi tiết được giản lược màu sắc sử dụng chủ yếu là màu

sáng tuy nhiên vẫn ăn nhập với phần chân đế

+ Trên cùng, mái là phần kết của công trình Do vậy nó là điểm nhấn quan

trọng của tổ hợp công trình trong tổng thể quy hoạch của khu đô thị mới Phần

này được thu nhỏ và là sự kết hợp của nhiều khối đan xen như tum thang, bể

nước mái, tường chắn mái

1.3.5 Giải pháp về vật liệu và màu sắc vật liệu ngoài công trình

- Toàn bộ công trình này được sử dụng vật liệu tiêu chuẩn ,thông dụng

trên thị trường và bám sát các qui định trong nhiệm vụ thiết kế của chủ đầu tư

tạo ra sự thống nhất đồng bộ trong cả khu nhà ở

- Màu sơn chủ đạo của công trình là tông màu vàng Phần thân và mái

dùng gam màu vàng kem kết hợp màu trắng Phần chân đế công trình ốp đá

Granit nhân tạo màu nâu

- Hệ thống kính mặt ngoài của công trình được sử dụng kính phản quang

nhằm tạo sự thanh thoát cho công trình và giảm thiểu bức xạ nhiệt mặt trời

- Phần mái của công trình là mái BTCT kết hợp với các lớp vật liệu cách

nhiệt và chống thấm theo tiêu chuẩn

1.3.6 Giải pháp về kỹ thuật

1.3.6.1 Giải pháp về thông gió và chiếu sáng

Thông gió : Là yêu cầu quan trọng trong thiết kế kiến trúc để đảm bảo vệ

sinh, sức khoẻ cho con người khi làm việc , nghỉ ngơi, phương châm là kết hợp

giữa thông gió nhân tạo và tự nhiên Thông gió tự nhiên đựơc thực hiện qua hệ

thống cửa sổ vì tất cả các căn hộ đều có mặt tiếp xúc với thiên nhiên khá rộng

Thông gió nhân tạo được thực hiện nhờ quạt thong gió và hệ thông điều hoà

Chiếu sáng: Kết hợp giữa chiếu sáng tự nhiên với chiếu sáng nhân tạo ,

trong đó chiếu sáng nhân tạo là chủ yếu Các phòng đều được lấy ánh sáng tự

nhiên qua hệ thống cửa sổ và cửa mở ra ban công Hệ thống chiếu sáng nhân tạo

được cung cấp từ hệ thống đèn điện

1.3.6.2 Cung cấp điện cho công trình

Nguồn điện cung cấp cho công trình được lấy từ điện hạ thế của trạm biến

áp Dây dẫn điện từ tủ điện hạ thế đến các bảng phân phối điện ở các tàng dùng

các lõi đồng cách điện PVC đi trong hộp kỹ thuật Dây dẫn điện đi sau bảng

phân phối của các tầng dùng dây lõi đồng luồn trong ống nhựa mềm chôn trong

tường, trần hoặc sàn dây dẫn ra đèn phải đảm bảo tiếp diện tối thiểu 1.5mm2

Tùy theo chức năng của từng khu vực,từng tầng,từng phòng mà lắp đặt đèn

huỳnh quang hoạc đèn sợi đốt

Hệ thống chiếu sáng được bảo vệ bằng các Aptomat

1.3.6.3 Lắp đặt hệ thống chống sét và nối đất

Ta dùng hệ thống các kim thu sét bằng thép  16 dài 600 mm lắp trên các kết

cấu nhô cao và đỉnh của mái nhà để chống sét cho công trình Giữa các kim thu

sét được nối với nhau và nối với đất bằng các thép  10 Dây nối đất dùng thép

dẹt 40 x4.cọc nối đát ta dùng thép góc 65 x 65 x 6 dài 2.5 m điện trở của hệ

thống nối đất phải nhỏ hơn 10 

Giữa hệ thống nối đất chống sét và hệ thống nối đất an toàn thiết bị được nối

riêng độc lập với nhau Tất cả các kết cấu kim loại, khung tủ điện, vỏ hộp

Aptomat đều phải được nối tiếp với hệ thống này

1.3.6.4 Cấp,thoát nước

Cấp nước : Các bể chứa trên mái công trình được cung cấp nước từ hệ

thống cấp nước của thành phố thông qua hệ thống ống dẫn Sử dụng hệ thống

cấp nước theo mạch vòng cho toàn bộ công trình, sử dụng máy bơm, bơm trực

tiếp từ hệ thống cấp nước thành phố lên trên bể nước trên mái sau đó phân phối

cho các căn hộ thong qua hệ thống đường ống Như vậy sẽ vừa tiết kiệm cho kết

cấu, vừa đảm bảo nước cấp liên tục

Đường ống cấp nước được làm từ ống thép tráng kẽm Đường ống trong

nhà thì đi ngầm trong tường và các hộp kỹ thuật sau khi lắp đặt đường ống

xong phải thử áp lực và khử trùng trước khi sử dụng Tất cả các van, khoá đều

phải sử dụng các van, khóa chịu áp lực

Thoát nước : gồm có thoát nước thải sinh hoạt và thoát nước mưa

Nước thải ở khu vệ sinh được thoát theo hai hệ thống riêng biệt : Hệ thống

thoát nước bẩn và hệ thống thoát phân Nước bẩn từ các phễu thu sàn, chậu rửa,

tắm đứng, bồn tắm được thoát vào hệ thống ống đứng thoát riêng ra hố ga thoát

nước bẩn rồi thoát ra hệ thống thoát nước chung

Phân từ các xí bệt được thu vào hệ thống ống đứng thoát riêng về ngăn chứa

của bể tự hoại Có bố trí ống thông hơi  60 đưa cao qua mái 70cm

Dùng thống sênô  110 để dẫn nước mưa từ ban công và mái theo các

đường ống nhựa nằm ở góc cột chảy xuống hệ thống thoát nước toàn nhà sau đó

cho chảy ra hệ thống thoát nước của thành phố

Xung quanh nhà có hệ thống rãnh thoát nước có kích thước 38038060 làm

nhiệm vụ thoát nước mặt

1.3.6.5 Cứu hoả

Bố trí các bình cứu hoar trên các tầng để phòng khi có hỏa hoạn có thể dập tắt

ngay,dưới tầng hầm được bố trí 1 họng nước cứu hỏa

Về thoát người khi có cháy, công trình có hệ thống giao thong được bố trí một

cách linh hoạt hợp lí giữa hệ thống giao thông ngang là hành lang và hệ thống

giao thông dọc là thang máy và thang bộ

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 SƠ BỘ PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

2.1.1 Phân tích các dạng kết cấu khung

Căn cứ theo thiết kế ta chia ra các giải pháp kết cấu chính như sau:

a) Hệ tường chịu lực:

Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các

tường phẳng Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường thông qua các bản sàn

được xem là cứng tuyệt đối Trong mặt phẳng của chúng các vách cứng (chính

là tấm tường) làm việc như thanh công xôn có chiều cao tiết diện lớn

Hệ kết cấu này có thể cấu tạo cho nhà khá cao tầng, tuy nhiên theo điều kiện

kinh tế và yêu cầu kiến trúc của công trình ta thấy phương án này không thoả

mãn

b) Hệ khung chịu lực:

Hệ được tạo bởi các cột và các dầm liên kết cứng tại các nút tạo thành1 hệ

khung không gian của nhà Hệ kết cấu này tạo ra được không gian kiến trúc linh

hoạt và tính toán khung đơn giản Nhưng nó tỏ ra kém hiệu quả khi tải trọng

ngang công trình lớn vì kết cấu khung có độ cứng chống cắt và chống xoắn

không cao Tuy nhiên, với công trình này, do chiều cao không lớn, nên tải trọng

ngang của công trình không cao, do vậy có thể sử dụng cho công trình này được

Hệ kết cấu khung chịu lực có thể áp dụng cho công trình này

c) Hệ lõi chịu lực

Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn

bộ tải trọng tác động lên công trình và truyền xuống đất Hệ lõi chịu lực có hiệu

quả với công trình có độ cao tương đối lớn, do có độ cứng chống xoắn và chống

cắt lớn, tuy nhiên nó phải kết hợp được với giải pháp kiến trúc

d) Hệ kết cấu hỗn hợp

* Sơ đồ giằng

Sơ đồ này tính toán khi khung chỉ chịu phần tải trọng thẳng đứng tương ứng

với diện tích truyền tải đến nó còn tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng do

các kết cấu chịu tải cơ bản khác như lõi, tường chịu lực Trong sơ đồ này thì tất

cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc các cột chỉ chịu nén

* Sơ đồ khung - giằng

Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp

giữa khung và vách cứng Hai hệ thống khung và vách được lên kết qua hệ kết

cấu sàn Hệ thống vách cứng đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ

khung chủ yếu thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng Sự phân rõ chức năng này

tạo điều kiện để tối ưu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp

ứng được yêu cầu kiến trúc Sơ đồ này khung có liên kết cứng tại các nút (khung

cứng)

Sơ đồ khung giằng có khả năng dùng cho nhà cao tầng trên 50m

2.1.2 Phương án lựa chọn

Ta lựa chọn sơ đồ kết cấu khung chịu lực vì hệ kết cấu này tạo ra được không

gian kiến trúc linh hoạt việc tính toán khung đơn giản và kinh tế,chiều cao tổng

thể của ngôi nhà không lớn nên cũng không ảnh hưởng nhiều tới tải trọng

ngang

Ta chọn kết cấu sàn dầm toàn khối (Khi dùng kết cấu sàn dầm độ cứng ngang

của công trình sẽ tăng do đó chuyển vị ngang sẽ giảm Khối lượng bê tông ít hơn

dẫn đến khối lượng tham gia dao động giảm Chiều cao dầm sẽ chiếm nhiều

không gian phòng ảnh hưởng nhiều đến thiết kế kiến trúc, làm tăng chiều cao

tầng Tuy nhiên phương án này phù hợp với công trình vì chiều cao thiết kế kiến

trúc là tới 3,3m.)

2.1.3 Kích thước sơ bộ kết cấu và vật liệu

h b 1

45

0 , 3

1x

= 0,067m => Chọn hb = 12cm cho toàn bộ các bản sàn

750 12

1 8

600 12

1 8

330 12

1 8

600 20

1 12

( các dầm phụ khác nhịp nhỏ hơn , lấy kích thước như dầm phụ lớn)

750 20

1 12

Tường bao được xây chung quanh chu vi nhà, do yêu cầu chống ẩm,

chống thấm nên tường dày 22 cm xây bằng gạch đặc Mác 75# Tường có hai

lớp trát dày 2 x 1,5 cm

* Tường ngăn

Dùng để ngăn chia không gian trong mỗi tầng nhưng tuỳ theo việc ngăn

giữa các căn hộ hay ngăn trong 1 căn hộ mà có thể là tường 22 cm hoặc 11

cm Tường có hai lớp trát dày 2 x 1,5 cm

F  Trong đó:

+ Rn: cường độ tính toán của bêtông, giả thiết là bê tông mac300 có

Rn=1300 T/m2; + K: hệ số dự trữ cho mômen uốn, K=0,91,5;

+ N: lực nén max tác dụng lên chân cột

N= S.q.n

Trong đó :p

+ S: diện chịu tải của cột

+ n: số tầng nhà

+ q: tải trọng sơ bộ tính trên 1 m2 sàn ( lấy q= 1 T/m2 đối với nhà dân

7 x

= 15,72 m2

 N = 15,72x1x12 = 188,64 T

Ta có diện tích yêu cầu: F= K

- Chọn sơ bộ tiết diện cột : b x h = 35x35 cm

* Lựa chọn sơ bộ tiết diên các cột theo tiết diện và yêu cầu ổn định về độ

l

2 , 4

* 7 , 0

=> kích thước cột chọn cho tầng 1 là thoả mãn y/c về độ mảnh

+ Đối với cột tầng điển hình có chiều cao 3,3m

Kiểm tra tương tự như trên ta thấy kích thước cột đã chọn là

thoả mãn yêu cầu về độ mảnh

Tiết diện trên được chọn cho cột tầng 1 đến tầng 5, còn các tầng còn lại

tiết diện được thay đổi để phù hợp với nội lực của cột tại các tầng khác

nhau Nhưng do để tiện cho việc thi công ta chỉ thay đổi tiết diện cột 2 lần

- Kích thước cột được được giảm 2 lần:

Tĩnh tải gồm có trọng lượng bản thân các kết cấu( như cột, dầm, sàn và tải

trọng tường, vách kính đặt trên công trình) Khi xác định tĩnh tải, ta phân tải sàn

về các dầm theo diện phân tải và độ cứng, riêng đối với tải trọng bản thân của

các phần tử cột và dầm sẽ được chương trình tính tự động cộng vào khi khai

báo hệ số trọng lượng bản thân

Tĩnh tải bản thân phụ thuộc vào cấu tạo các lớp sàn

Trọng lượng phân bố đều các lớp sàn cho trong bảng sau

a) Tĩnh tải sàn:

* Trọng lượng bản thân sàn ở: gi = niihi

Bảng 2.1 tính tĩnh tải sàn ở

(m)

(kg/m3) n

g (kg/m2)

SÀN BTCT DÀY 12CM VỮA TRÁT TRẦN 10MMCẤU TẠO CÁC LỚP SÀN

Bảng 2.3 tính tĩnh tải mái không có che phủ

(m)

(kg/m3) n

g (kg/m2)

* Chọn kích thước thang

Chiều cao tầng 1 là H = 4,2 m , chiều cao tầng 2->11 là 3,3m, chiều

cao tầng áp mái là 2,3m Do đó, để đơn giản ta chọn chiều cao tầng 3,3m để

tính toán tĩnh tải cầu thang

Lựa chọn cầu thang kiểu bản hai vế song song với chiều dày bản thang

là 12cm, kích thước bậc thang b = 0,25m , h =0,17m

* Tĩnh tải của thang( chưa tính chiếu nghỉ) ngoài trọng lương bản thân bản

thang, các lớp gạch lát còn có tải trọng do bâc gạch được tính là phân bố đều

trên bản thang nghiêng Trọng lượng của 1 bậc gạch trên 1m dài:

25 , 38

m Kg L

Với : L là chiều dài tiếp xúc của bậc trên bản thang nghiêng

Bảng 2.6 tĩnh tải cầu thang

(kG/m2) n

Tải trọng tính toán (kG/m2)

Bảng 2.7 cấu tạo chiếu nghỉ

Tải trọng tính toán kG/m2

Khi phân hoạt tải cho sàn ta tiến hành phân bố đều bằng cách tính tổng

hoạt tải tác dụng lên sàn và chia đều cho diện tích toàn sàn

Để giảm bớt khối lượng tính toán ta lấy hoạt tải phân bố đều cho tầng 1 là :

1

ht

q =360 (kg/m2)

Hoạt tải phân bố đều cho sàn mái : qhtm=195 kg/m2

* Tải trọng ngang được xét đến là tải trọng gió Tải trọng gió được xác định

theo TCVN 2737-1995

2.2.3 Tải trọng gió

* Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh tải trọng gió tác dụng phân bố đều trên

một đơn vị diện tích được xác định theo công thức sau:

Wtt = Wo.n.k c

Trong đó:

-Wo: Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng áp lực gió “Theo

TCVN 2737-95”, khu vực thành phố Thanh Hóa thuộc vùng III-B có Wo= 125

kg/m2

- k: Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn và

dạng địa hình, hệ số k tra “theo bảng 5 TCVN 2737-95”

- c: Hệ số khí động , lấy “theo chỉ dẫn bảng 6 TCVN 2737-95”, phụ thuộc vào

hình dạng bề mặt đón gió và hình khối công trình.Với công trình có hình khối

chữ nhật, bề mặt công trình vuông góc với hướng gió thì ta có hệ số khí động

đối với mặt đón gió là cd = 0,8 và với mặt hút gió là ch = 0,6

- n: Hệ số độ tin cậy, thường lấy n = 1,2

* áp lực gió thay đổi theo độ cao của công trình theo hệ số k Để đơn giản

trong tính toán, ta coi áp lực gió là phân bố đều trong khoảng mỗi tầng, hệ số k

lấy là giá trị ứng với độ cao giữa tầng nhà

* Tải trọng gió đưa về thành lực tập trung đặt trong pham vi từng tầng theo

công thức:

F = (Wh+ Wd) ht L (kg)

Trong đó ht : là chiều cao mỗi tầng

L : là bề rộng mặt đón gió ( L= LX= 25.2 m nếu gió thổi

theo phương trục X , L=LY= 25.8 m nếu gió thổi theo phương trục Y )

Bảng 2.9 tính toán tải trọng gió tĩnh

2.2.5: Sơ đồ các trường hợp tải trọng

Hình 2-2 Sơ đồ khung

Hình 2-3 Mặt bằng kết cấu tầng điển hình

Hình 2-5 Hoạt tải 1 tác dụng lên sàn

2.3 TÍNH TOÁN NỘI LỰC CHO CÔNG TRÌNH

2.3.1 Tính toán nội lực cho kết cấu chính của công trình

1 Sơ đồ tính:

Sơ đồ tính là sơ đồ khung không gian ngàm tại móng Trục tính toán của các

cấu kiện lấy như sau:

1 Trục dầm lấy gần đúng nằm ngang ở mức sàn

2 Trục cột lấy trùng với trục hình học của cột;

Chiều dài tính toán của dầm lấy bằng khoảng cách các trục cột tương ứng,

chiều dài tính toán các phần tử cột các tầng trên lấy bằng khoảng cách các sàn,

riêng chiều dài tính toán của cột dưới lấy bằng khoảng cách từ mặt móng đến

mặt sàn tầng 1

2.Tải trọng

Tải trọng tính toán gồm có: tĩnh tải bản thân; hoạt tải sử dụng; tải trọng gió

Tĩnh tải phân bố đặt lên toàn bộ mặt sàn , tĩnh tải tường đặt lên các dầm đỡ

nó

Hoạt tải chất lên toàn bộ mặt sàn các tầng

Tải trọng gió tĩnh

Các trường hợp tải khi đưa vào tính toán như sau:

Trường hợp tải 1 : Tĩnh tải

Trường hợp tải 2 : Hoạt tải sử dụng

Trường hợp tải 3 : Gió X

Trường hợp tải 4 : Gió XX

Trường hợp tải 5 : Gió Y

Trường hợp tải 6 : Gió YY

Sử dụng phần mềm Etabs để giải nội lực Kết quả tính toán nội lực có trong

phần phụ lục (chỉ lấy ra kết quả nội lực của khung trục 2)

Sau khi kiểm tra nội lực theo các bước trên ta thấy đều thỏa mãn, do đó kết

quả nội lực tính được là đúng

Vậy ta tiến hành các bước tiếp theo: tổ hợp nội lực, tính thép cho khung, thiết kế

móng

2.3.2.Tổ hợp nội lực

-Gồm có: Tổ hợp cơ bản I và Tổ hợp cơ bản II

+ Tổ hợp cơ bản I: gồm nội lực do tĩnh tải cộng một nội lực hoạt tải

+ Tổ hợp cơ bản II: gồm nội lực do tĩnh tải với ít nhất 2 trường hợp nội lực

do hoạt tải hoặc tải trọng gió gây ra với hệ số tổ hợp của tải trọng ngắn hạn là

0,9

Sử dụng chương trình etabs để tính nội lực của khung K2 Ta có mặt bằng tên

các cấu kiện trong etabs như sau:

( Bảng kết quả nội lực của khung K2 sau khi chạy chương trình được để ở

CHƯƠNG 3 :TÍNH TOÁN SÀN

3.1:SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

a Phương pháp tính:

Có hai phương pháp tính ô sàn :

 Phương pháp tính theo sơ đồ đàn hồi

 Phương pháp tính theo sơ đồ khớp dẻo Sàn tầng là sàn bêtông cốt thép toàn khối liên tục, các sàn được kê lên các

dầm đổ toàn khối cùng sàn Khi tính theo sơ đồ đàn hồi thì ta chỉ tính đến vật

liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi, còn sơ đồ dẻo kể đến biến dạng dẻo cho

phép hình thành khớp dẻo dẫn đến việc phân phối lại nội lực cho nên sẽ kinh tế

hơn Tuy vậy khi đã hình thành khớp dẻo rồi thì sàn sẽ mất khả năng chống

thấm

Vì những lí do nêu trên, em chọn tính theo sơ đồ dẻo với sàn ở và sinh hoạt,

tính theo sơ đồ đàn hồi với sàn nhà vệ sinh

b Sơ đồ tính toán

* Quan niệm sàn là bản kê liên tục trên các gối tựa là dầm với chiều dài tính

toán cạnh nhỏ là l01= l1-bd, chiều dài tính toán cạnh lớn là l02= l2-bd

Với sàn nhà WC được kê lên cả dầm và sàn thì nhịp tính toán của bản sàn

là ;

l01= l1

-2 2 2

b t

b t

Bê tông cấp độ bền B20, có cường độ chịu nén R b= 11,5 MPa = 1150T/m2

Thép AI, cường độ chịu kéo R s= 225 MPa = 22500 T/m2

3.1.1.Tính toán ô sàn ở ( theo sơ đồ khớp dẻo )

- Sàn là sàn bêtông cốt thép toàn khối liên tục, các sàn được kê lên các

Nhịp tính toán của ô bản

l01 =

2 2

1

b b

l  t  =3,0 - 0,26 = 2,79 m

l02 =

2 2 2

- Xét tỷ số: l02/l01= 5.2/2.74= 1.86<2  Bản làm việc theo sơ đồ bản kê 4

cạnh, theo 2 phương vậy ta phải tính toán theo 2 phương làm việc của

bản, 3 cạnh của bản được ngàm vào dầm, cạnh còn lại ngàm vào tường Theo 2

phương ta cắt một dải bản có bề rộng b= 100 cm theo 2 phương để tính

3.1.1.2 Tính nội lực:

kích thước của ô sàn : 5.2x2.79 m2

Đây là ô sàn phòng ngủ, theo kết quả đã tính toán ở trên ta có:

* Tải trọng tính toán,xác định nội lực

+ Tĩnh tải tính toán: 412,6 Kg/ m2 0,413 T/m2

+ Hoạt tải tính toán: 195 Kg/ m2 0,195 T/m2

Ta có sơ đồ tính như sau:

Do một cạnh theo phương l1 kê tự do nên MII’= 0 Các mô men trong bản

quan hệ bởi phương trình cân bằng như sau :

1 2

2 ' 1

1 2 2

12

) 3

.(

l M M l

M M M l

l ql

II I







Ta thấy pt có 5 ẩn số Lấy ẩn số chính là M1 và quy định tỷ số ;

M

A = ; M

I 1 1

M'

B =

M ;

1 2

55 , 0 4 , 0 2 ( 2 , 5 ).

2 2 ( 12

) 79 , 2 2 , 5 3 (

79 , 2 608

,

0

1 1

1 1

2

M M

206 , 0

M

b m



991 , 0 ) 018 , 0 2 1 1 (

5 , 0 ) 2 1 1 (

5 ,



2 2

4

0

1 , 0 991 , 0 22500

206 , 0

R

M A

10 924 , 0 100

082 , 0



h b R

M

b m



996 , 0 ) 007 , 0 2 1 1 (

5 , 0 ) 2 1 1 (

2 2

4

0

1 , 0 996 , 0 22500

082 , 0

R

M A

10 366 , 0 100

A s



+Với mômen âm MI= M’I = 0,206 Tm ta có:

018 , 0 1 , 0 1 1150

206 , 0



h b R

M

b m



991 , 0 ) 018 , 0 2 1 1 (

5 , 0 ) 2 1 1 (

5 ,



2 2

4

0

1 , 0 991 , 0 22500

206 , 0

R

M A

10 924 , 0 100

A s



+Với mômen âm MII = 0,113 Tm ta có:

01 , 0 1 , 0 1 1150

113 , 0



h b R

M

b

II m



995 , 0 ) 01 , 0 2 1 1 (

5 , 0 ) 2 1 1 (

4

0

505 , 0 10

505 , 0 1 , 0 995 , 0 22500

113 , 0

R

M A

10 505 , 0 100

- Ta có kích thước của ô sàn là : 3.525x4.725 m2

Nhịp tính toán của ô bản

l01 =

2 2 2

- Xét tỷ số: l02/l01= 4.525/3.325= 1.36<2  Bản làm việc theo sơ đồ bản

kê 4 cạnh, làm việc theo 2 phương vậy ta phải tính toán theo 2 phương làm việc

của

bản, 2 cạnh của bản được ngàm vào dầm, 2 cạnh còn lại ngàm vào tường Theo

2 phương ta cắt một dải bản có bề rộng b= 100 cm theo 2 phương để tính

3.1.1.2 Tính nội lực:

kích thước của ô sàn : 4.525x3.325 m2

Đây là ô sàn phòng ngủ, theo kết quả đã tính toán ở trên ta có:

* Tải trọng tính toán , xác định nội lực

+ Tĩnh tải tính toán: 412,6 Kg/ m2 0,413 T/m2

+ Hoạt tải tính toán: 195 Kg/ m2 0,195 T/m2

Ta có sơ đồ tính như sau:

Do 2 cạnh biên kê lên tường nên MI’=0 và MII’= 0 Các mô men trong bản

quan hệ bởi phương trình cân bằng như sau :

01 2

02 1

01 02 2

12

)

3

.(

l M M l

M M l

l ql

Ta thấy pt có 5 ẩn số Lấy ẩn số chính là M1 và quy định tỷ số ;

9 , 0 8 , 0 2 ( 2 , 5 ).

25 , 1 2 ( 12

) 79 , 2 2 , 5 3 (

79 , 2 608

,

0

1 1

1 1

2

M M

212 , 0

M

b m



991 , 0 ) 018 , 0 2 1 1 (

5 , 0 ) 2 1 1 (

5 ,



2 2

4

0

1 , 0 991 , 0 22500

212 , 0

R

M A

10 951 , 0 100

17 , 0



h b R

M

b m



992 , 0 ) 015 , 0 2 1 1 (

5 , 0 ) 2 1 1 (

2 2

4

0

1 , 0 992 , 0 22500

17 , 0

R

M A

10 762 , 0 100

A s



+Với mômen âm MI = 0,265 Tm ta có:

023 , 0 1 , 0 1 1150

265 , 0



h b R

M

b

I m



988 , 0 ) 023 , 0 2 1 1 (

5 , 0 ) 2 1 1 (

4

0

192 , 1 10

192 , 1 1 , 0 988 , 0 22500

265 , 0

R

M A

10 192 , 1 100

A s



+Với mômen âm MII = 0,191 Tm ta có:

017 , 0 1 , 0 1 1150

191 , 0



h b R

M

b

II m



991 , 0 ) 017 , 0 2 1 1 (

5 , 0 ) 2 1 1 (

4

0

856 , 0 10

856 , 0 1 , 0 991 , 0 22500

191 , 0

R

M A

10 856 , 0 100

- Ta có kích thước của ô sàn là : 3.05x4,5 m2

Nhịp tính toán của ô bản

l01 =

2 2

- Xét tỷ số: l02/l01= 4.28/2.79= 1.53<2  Bản làm việc theo sơ đồ bản kê 4

cạnh, bản làm việc theo 2 phương vậy ta phải tính toán theo 2 phương làm việc

Đây là ô sàn phòng khách, theo kết quả đã tính toán ở trên ta có:

* Tải trọng tính toán , xác định nội lực

+ Tĩnh tải tính toán: 412,6 Kg/ m2 0,413 T/m2

+ Hoạt tải tính toán: 195 Kg/ m2 0,195 T/m2

Ta có sơ đồ tính như sau:

' 1

1 2 2

12

) 3 (

l M M M l

M M M l

l ql

II II I







Ta thấy pt có 5 ẩn số Lấy ẩn số chính là M1 và quy định tỷ số ;

M

A = ; M

I 1 1

M'

B =

M ;

1 2

75 , 0 2 6 , 0 2 ( 2 , 5 ).

15 , 1 2 2 ( 12

) 79 , 2 2 , 5 3 (

79 , 2 608

,

0

1 1

1 1

2

M M

169 , 0



h b R

M

b m



992 , 0 ) 015 , 0 2 1 1 (

5 , 0 ) 2 1 1 (

5 ,



2 2

4

0

1

757 , 0 10

757 , 0 1 , 0 992 , 0 22500

169 , 0

R

M A

10 757 , 0 100

101 , 0



h b R

M

b m



995 , 0 ) 009 , 0 2 1 1 (

5 , 0 ) 2 1 1 (

2 2

4

0

1 , 0 995 , 0 22500

101 , 0

R

M A

10 451 , 0 100

A s



+Với mômen âm MI= M’I = 0,194 Tm ta có:

017 , 0 1 , 0 1 1150

194 , 0



h b R

M

b m



991 , 0 ) 017 , 0 2 1 1 (

5 , 0 ) 2 1 1 (

5 ,



2 2

4

0

1 , 0 991 , 0 22500

194 , 0

R

M A

10 87 , 0 100

A s



+Với mômen âm MII = M’II = 0,127 Tm ta có:

01 , 0 1 , 0 1 1150

127 , 0



h b R

M

b

II m



995 , 0 ) 01 , 0 2 1 1 (

5 , 0 ) 2 1 1 (

4

0

567 , 0 10

567 , 0 1 , 0 995 , 0 22500

127 , 0

R

M A

10 597 , 0 100

A s



Dựa vào kết quả tính toán diện tích cốt thép của các ô sàn và phụ lục 15

( sách KC bêtông cốt thép – phần cấu kiện cơ bản ) , tiến hành chọn thép và bố

trí thép vào các ô sàn

+ Cốt thép chịu Mômen dương :

Với ô sàn S2 có diện tích cốt thép lớn nhất theo 2 phương là:

As1= 0,951 cm2

As2= 0,762 cm2 Chọn thép 8 a200 có As= 2,5 cm2 bố trí theo cả 2 phương của ô sàn

Với các ô sàn khác ta thấy As theo cả 2 phương của các ô sàn là nhỏ

hơn S2 do đó chọn thép 8 a200 có As= 2,5cm2 bố trí theo cả 2 phương cho

các ô sàn còn lại

+ Cốt thép chịu Mômen âm :

Với ô sàn S2 có diện tích cốt thép theo 2 phương là : AsI= 1,192 cm2

AsII= 0,856 cm2

=> Chọn thép 8 a200 có As= 2,5 cm2 bố trí theo cả 2 phương

của ô sàn

Với ô các sàn còn lại ta thấy As theo cả 2 phương của các ô sàn là nhỏ hơn

2,5 cm2 đó chọn thép 8 a200 có AS= 2,5 cm2 bố trí theo cả 2 phương

- Xét tỷ số: l2/l1= 4.2/1.5= 2,8>2  Bản làm việc theo sơ đồ bản loại dầm

Với các ô sàn có bản loại dầm, thì bản chỉ làm việc theo phương cạnh ngắn, do

đó khi tính toán chỉ tính toán bố chí thép theo phương cạnh ngắn, phương còn lại

đặt thép cấu tạo

Khi tính toán ta cắt 1 dải bản có b=1m theo phương cạnh ngắn, khi đó dải

bản làm việc như 1 dầm bị ngàm 2 đầu (bản liên kết toàn khối với dầm) =>

Mômem lớn nhất : M+

=M- =

16

2 1

ql

3.1.1.2Tính nội lực:

kích thước của ô sàn : 4,2x1,5 m2

Đây là ô sàn ban công, theo kết quả đã tính toán ở trên ta có:

* Tải trọng tính toán và xác định nội lực

+ Tĩnh tải tính toán: 490,6 Kg/ m2 0,491 T/m2

+ Hoạt tải tính toán: 240 Kg/ m2 0,240 T/m2

Ta có sơ đồ tính như sau:( thêm hình vẽ sơ đồ )

Ta có sơ đồ tính:

Xác định được Mômem ta tính toán diện tích cốt thép của bản như đối với

bản kê 4 cạnh

Kết quả tính Mômem và diện tích cốt thép của các bản loại dầm được trình

bày trong bảng sau :

L01 L02

Tịnh tải

Hoạt tải

M+=

1.28 3.94 0.491 0.24 0.075 0.334 0.33 Dựa vào kết quả tính toán được ta thấy AS của các ô sàn S4 là rất nhỏ

3.1.1.3.Tính toán cốt thép

Do đó chọn thép 8a200 bố trí cho sàn chịu cả Mômen dương giữa nhịp và

Mômen âm tại gối theo phương l1

Với cốt thép cấu tạo lựa chọn thép chịu mômen âm phải có diện tích

>50% diện tích cốt thép tại gối tựa của bản, cốt thép chịu mômen dương phải có

diện tích > 15% diện tích cốt thép tại giữa nhịp => chọn thép 8 a 200 có diện

tích 2,5cm2

3.1.2.Tính ô sàn nhà vệ sinh

Do đặc tính nhà WC phải đảm bảo khả năng chống thấm, nên khi

tính toán đối với ô sàn nhà WC phải tính theo sơ đồ đàn hồi Ta có sơ đồ sàn

WC :

2 b

Tính toán với ô sàn WC có kích thước 3,75 x 3,05 m

+ Nhịp tính toán:

=> l 2 , 79m

2

22 , 0 2

3 , 0 05 , 3

l 3 , 49m

2

22 , 0 2

3 , 0 75 , 3

mi

mi' m1

m2

+ Xét tỷ số: 1 , 25

79 , 2

49 , 3

01

l l

=>tính theo bản kê 4 cạnh => tra bảng phụ lục 17 sơ đồ 9 ( sách

KC bêtông cốt thép – phần cấu kiện cơ bản)

Chọn chiều dày lớp bêtông bảo vệ a = 2cm

Có được Mômem giữa nhịp và Mômem tại gối theo cả 2 phương

Tiến hành tính cốt thép hoàn toàn tương tự như tính với sàn kê 4cạnh đã

tính ở trên, ta được kết quả nhu sau:

Cũng giống như các ô sàn S1, S2, S3, S4 các ô sàn vệ sinh cũng được bố

trí thép 8 a200 chịu cả mômen âm và mômen dương theo cả 2 phương

l1,l2