ĐIỆN – NƯỚC: Hệ thống tiếp điện từ hệ thống ngoài vào phòng máy điện và hệ thống điện của máy phát điện riêng của tòa nhà.. Các phòng trong các phòng còn lại hầu hết thông gió tự nhiên
Trang 1Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
1
LỜI MỞ ĐẦU ỳx
Luận án tốt nghiệp kết thúc quá trình đào tạo ở trường Đại học
nhằm giúp sinh viên nắm lại một cách có hệ thống các kiến thức đã
học, cũng như nâng cao thêm một bước về cách nhìn nhận và giải
quyết các vấn đề thực tế bằng các kiến thức đã được trang bị ở trường Từ đó bước vào bắt nhịp với công việc ngoài thực tế
Trong công cuộc đổi mới, hòa chung với sự phát triển của khu
vực, đất nước ta đang trải qua những biến đổi không ngừng Điều đó
thể hiện từng ngày, từng giờ qua các chỉ tiêu phát triển kinh tế, tốc độ
đầu tư, trình độ dân trí, khoa học, văn hóa Và tất nhiên phải cần đến
những công trình ây dựng mới đang mọc lên ngày càng nhiều nhằm
đáp ứng phù hợp với sự phát triển trên
Là một kỹ sư xây dựng tương lai, em mong ước được góp phần
vào sự thay đổi đó Tập luận án này như một hành trang đầu đời khi
bước vào công việc thực tế, sẽ giúp em thực hiện niềm mong ước đó
Mặc dù có nhiều cố gắng, song thời gian và kiến thức còn hạn chế nên tập luận án còn nhiều sai sót nhất định Em rất mong được sự góp
ý và chỉ dẫn thêm của các thầy cô
Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 22/02/2012
SV: NGÔ THẾ VŨ
Trang 2Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
em suốt thời gian học ở trường
Em chân thành cảm ơn:
• Thầy: HỒ HỮU CHỈNH
Đã tận tình hướng dẫn và giúp đỡ em trong suốt thời gian làm luận văn khóa học này Em xin chân thành cảm ơn!
Trang 3Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344 3 MỤC LỤC -( -
LỜI MỞ ĐẦU PHẦN I: KIẾN TRÚC 4
GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH 5
PHẦN II: KẾT CẤU 7
CHƯƠNG I: TÍNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 8
CHƯƠNG II: TÍNH CẦU THANG BỘ 21
CHƯƠNG III: TÍNH GIÓ ĐỘNG ………29
CHƯƠNG IV: TÍNH KHUNG TRỤC 2 VÀ D 45
PHẦN III: NỀN MÓNG 86
CHƯƠNG I: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 87
CHƯƠNG II: TÍNH MÓNG TRỤC 2 THEO PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP 103
CHƯƠNG III: TÍNH MÓNG M2 THEO PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI.128 PHỤ LỤC 145
Trang 4Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
4
PHẦN I
CNBM: Ts Lưu Trường Văn GVHD: Ts.Hồ Hữu Chỉnh SVTH: Ngô Thế Vũ
MSSV: 20761344
Trang 5Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
5
GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH
I/ MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU:
Trong những năm gần đây, cùng với chính sách mở cửa, các nhà đầu tư nước ngoài xem Việt Nam như một thị trường đầy hấp dẫn Từ những nhà đầu tư Châu
Á như: Nhật Bản, nam Triều Tiên, Hồng Công … đến các tập đoàn hùng mạnh cảu Mỹ, Tây Aâu cũng có mặt ở nước ta Trong đó xây dựng là một trong những ngành
được quan tâm hàng đầu Thành phố Hồ Chí Minh là một trung tâm kinh tế thương mại lớn nhất với nhiều cơ quan đầu ngành đang ngày càng phát triển Vấn đề bức
xúc hiện nay của thành phố là dân số Bên cạnh phát triển đáng mừng của nền
kinh tế là sự gia tăng dân số nhanh chóng đã đặt ra nhiều vấn đề cần giải quyết
Trong đó nổi cộm lên là nhà ở cho người dân Rồi đây những tòa nhà cao tầng ra
đời thay thế cho những ngôi nhà ổ chuột, những khu nhà đã xuống cấp, giải quyết
nhu cầu chỗ ở của người dân và làm thay đổi bộ mặt của thành phố, đáp ứng kịp
thời với tiến trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước
II/ ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH:
1 Mùa khô: từ tháng 5 đến tháng 11
- Nhiệt độ trung bình: 25oC
- Nhiệt độ thấp nhất: 20oC
- Nhiệt độ cao nhất: 30oC
- Lượng mưa trung bình 274.4 mm
- Lượng mưa cao nhất: 638 mm
- Lượng mưa thấp nhất: 31 mm
- Độ ẩm trung bình: 84.5%
- Độ ẩm cao nhất: 100%
- Độ ẩm thấp nhất: 79%
2 Mùa khô:
- Nhiệt độ trung bình: 27oC
3 Hướng gió:
Hướng gió Tây Nam và Đông Nam
Thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió đông thổi
nhẹ
Trang 6Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
6
III/ GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG
Công trình thuộc dạng nhà ở cao
Công trình gồm 12 tầng nổi và 1 tầng hầm (bê tông cốt thép đúc toàn khối)
Kết cấu chịu lực chính là khung Diện tích mặt bằng là: 33x43.5 m2
Công trình được chia thành các khu chức năng từ dưới lên trên:
- Tầng trệt và lửng la khu thương mại
- Mái là sân thượng
- Tầng 2 đến tầng 10 là các căn hộ riêng biệt có diện tích sử dụng khoản 100 m2 Mỗi căn hộ đều có cửa sổ thông thoáng
IV/ GIẢI PHÁP ĐI LẠI
Toàn bộ công trình có 1 thang bộ , 2 buồng thang máy
V/ CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC:
1 ĐIỆN – NƯỚC:
Hệ thống tiếp điện từ hệ thống ngoài vào phòng máy điện và hệ thống điện
của máy phát điện riêng của tòa nhà Từ đây điện sẽ phân phối khắp các phòng
trong tòa nhà thông qua mạng lưới điện đảm bảo các yêu cầu sau:
- An toàn: không đi qua khu vực ẩm ước như: vệ sinh
- Dễ dàng sửa chữa khi có hư hỏng cũng như để cắt điện khi có sự cố
- Dễ dàng thi công
- Hệ thống nước từ hệ thống cấp nước thành phố vào bể chứa ngầm sau đó
bơm lên hồ chứa đặt tại tầng mái
2 THÔNG GIÓ – CHIẾU SÁNG:
Các phòng tầng trệt được thông gió nhân tạo như máy điều hòa nhiệt độ,
máy hút gió Các phòng trong các phòng còn lại hầu hết thông gió tự nhiên như hệ thống cửa sổ mở ra ngoài, hệ thống giếng trời
Các khu hành lang cầu thang được chiếu sáng bằng đèn nhân tạo, đèn được
đặt dọc theo hành lang
3 HỆ THỐNG PHÒNG HỎA HOẠN:
Các thiết bị cứu hỏa và đường óng nước dành riêng cho chữa cháy đặt gần
nơi xảy ra sự cố như hệ thống điện
4 THOÁT RÁC:
Có hai hệ thống thoát rác cho toàn bộ công trình từ tầng trệt đến tầng 10 và
được đưa ra ngoài
Trang 7Lu n V n T t Nghi p Khóa 2007 tài: Chung c Hoàng Gia
SVTH: Ngô Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
7
PHAÀN II
CNBM : Ts L u Tr ng V n GVHD: Ts H h u Ch nh
SVTH: Ngô Th V MSSV: 20761344
Trang 8
Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
8
1.1: Các phương pháp tính sàn thông dụng:
Sàn bê tông cốt thép có ưu điểm là độ bền lâu, độ cứng lớn, chống cháy tốt, dễ
cơ giới hóa xây dựng và kinh tế hơn so với một số loại sàn khác
Dựa trên lí thuyết tấm mỏng(Phương pháp tra bản): chia bản sàn thành các ô bản riêng tuỳ theo kích thước và tải trọng Các ô bản có nhiều loại sơ đồ tính phụ thuộc vào chiều cao bản sàn và chiều cao dầm Dựa vào các sơ đồ tính tìm moment thông qua các hệ số tra bảng
1.2: Sơ bộ chọn kích thước dầm, sàn
1.2.1 Dầm:
Theo kết cấu, thường chọn chiều cao dầm )
14
1 12
1 ( −
= n
h đối với dầm chính,
) 20
1 12
1 Để đảm bảo yêu
cầu kiến trúc ta chọn chiều cao dầm chính:
12
n d
L
h = , dầm phụ
16
n d
L
h = Mặt khác, vì thõa mản yêu cầu kiến trúc nên ta vẫn phải chọn theo bản vẽ kiến
trúc
Ở đây ta chọn các dầm có kích thước lớn nhất làm chuẩn
Bảng 2.1 chọn dầm.
- Căn cứ vào số liệu sơ bộ trên,ta chọn : Dầm chính ở giữa chọn D30x60 Dầm chính viền ngoài D30x50, dầm trực giao chọn D20x40, dầm ban công D20x40
Dầm chính ở viền ngoài D30x50
Dầm chính ở trong-ngoài nhịp
>=9m D30x60
Dầm trực giao D20x40
Dầm ở ban công D20x40
Bảng 2.2 Kích thước dầm
n
L (mm) 15
n d
Trang 9Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
Các số liệu về tải trọng lấy theo TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động–
tiêu chuẩn thiết kế
Hệ số vượt tải lấy theo bảng 1 , trang 10 – TCVN 2737 – 1995
1.3.1: Tĩnh tải:
Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau Ba kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu là sàn sinh hoạt , sàn khu vệ sinh và ban công
Các loại sàn này có cấu tạo như sau:
Khu Sinh hoạt (phòng ngủ, khách, bếp ), hành lang:
Khu vệ sinh&Ban công:
Trang 10Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
10
1.3.2: Hoạt tải:
Giá trị của hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng:
STT Chức năng Hoạt tải (daN/m2)
6 Chờ thang máy 300
Hệ số độ tin cậy n, đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 trang 15 TCVN 2737 - 1995:
ptc < 200 ( kG/m2 ) → n = 1.3
ptc >= 200 ( kG/m2 ) → n = 1.2
Bảng 2.3 Bảng tổng kết tải trọng tác dụng các loại ô sàn:
Khu sinh hoạt:
γ (kN/m3)
gtt (kN/m2) Gạch Ceramic 1 1.2 18 0.216 Vữa trát 2 1.2 16 0.384 Vữa trát trần 1.5 1.2 16 0.288 Đường ống, thbị 0.7 Bản BTCT 12 1.1 25 3.3 Tĩnh tải
Tổng hợp các lớp 4.89
Hoạt tải 1.3 1.5 1.95
Trang 11Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
11
Hành lang:
Hành lang tầng ở
Tải trọng Lớp cấu tạo h(cm) n γ (kN/m3) (kN/m gtt 2)
Gạch Ceramic 1 1.2 18 0.216 vữa lót 2 1.2 16 0.384 Lớp chông thấm 1 1.2 22 0.264 Vữa trát trần 1.5 1.2 16 0.288 Đường ống, thbị 0.7 Bản BTCT 12 1.1 25 3.3 Tĩnh tải
Tổng các lớp 5.15
Trong đó n: hệ số vượt tải =1.2
bt: bề rộng của tường
hs: chiều cao sàn (3.5 m)
hd: chiều cao dầm đở tường
Khu vệ sinh
Tải trọng Lớp cấu tạo h(cm) n γ (kN/m3)
gtt(kN/m2) Gạch men 0.8 1.2 18 0.1728 vữa tạo dốc 3 1.2 16 0.576 Lớp chông thấm 1 1.2 22 0.264 Vữa trát trần 1.5 1.2 16 0.288 Đường ống, thbị 0.7 Bản BTCT 12 1.1 25 3.3 Tĩnh tải
Tổng các lớp 5.3
Hoạt tải 1.3 1.5 1.95
Trang 12Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
12
-Bảng tổng kết
Loại dầm Loại tường
(mm)
h(mm) b(mm)
Chiều cao tường(mm)
Tải tường gt(KN/m)
Bảng 2.4 tải tường
- Tường không dầm đỡ:
Loại tường (mm)
Loại sàn
Chiều cao tường(mm)
Tải tường gt(KN/m)
1.3.4: Tổng tải tác dụng trên các ô bản:
Trang 13Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
L2 (mm)
Bề dày (mm)
Tỉnh tải sàn (KN/m²)
Tải tường (KN)
Tải tường /m² sàn (KN/m²)
Hoạt tải (KN/m²)
Tổng tải (KN/m²)
BẢNG 2.5 Tải trên các ô bản
Trong đó tải trọng tường được qui về tải phân bố trên sàn
1.4: Tính toán bản sàn
1.4.1: Nội dung:
Phương pháp nầy dưa trên lý thuyết uốn tấm mỏng với giả thiết vật liệu đàn hồi,
đồng chất, đẳng hướng
1.4.2: Sơ đồ tính:
Tính theo sơ đồ đàn hồi:
Có hai sơ đồ tính thông dụng: 2
Trang 14Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
sàn
L1 (mm)
L2 (mm) L2/L1
Phân loại
Trang 15Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
15
Ô 25 2100 2300 1.1 2
phuong
BẢNG 2.6 Sơ đồ tính sàn
Đối với bản hình tam giác ta không phân loại sơ đồ tính vì không nằm trong các loại bản thông dụng Việc tính toán nội lực phải dựa vào chương trình tính
1.4.3: Nội lực bản làm việc 1 phương:
Bản làm việc theo phương cạnh ngắn ( L1 ) Sơ đồ tính được xem như là dầm có
bề rộng 100 (cm) Các ô bản 1 phương bao gồm : Ô7, Ô12, Ô13, Ô14, Ô16
- Khi bản sàn được xem như ngàm vào dầm thì:
Hình 2.2 Sơ đồ tính sàn (bản 1 phương)
Mômen trên gối là 2
Trong đó q : Tổng tải trọng tác dụng
l: khoảng cách theo phương cạnh ngắn
Bản sàn
L1 (mm)
L2 (mm)
q (KN/m²)
Mg (KNm)
Mnh (KNm)
Trang 16Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
16
- Tính thép sàn 1 phương:
Bản sàn
Mg (KNm)
Mnh (KNm)
As gối (cm²)
As nhịp (cm²)
Thép gối
Thép nhịp
Ô 14 10.16 5.08 5.13 2.51 10a150 6a100
Ô 19 0.91 0.45 0.77 0.38 8a200 6a200
Ô 20 3.55 1.78 1.74 0.87 8a200 6a200
Ô 21 4.31 2.16 2.12 1.05 8a200 6a200
Ô 23 0.65 0.33 0.32 0.16 8a200 6a200
1.4.4 Nội lực bản làm việc 2 phương:
Hình 2.3 Sơ đồ tính ô sàn (bản ngàm 4 cạnh)
- Moment dương lớn nhất ở giữa bản :
2 1 1
1 m ql l
M = i ( KN.m/m)
2 1 2
2 m ql l
M = i ( KN.m/m)
- Moment âm lớn nhất ở gối :
2 1
1ql l k
MI = − i ( KN.m/m)
2 1
2ql l k
MII = − i ( KN.m/m) Trong đó :
+ Kí tự : i - số kí hiệu ô bản đang xét + Kí tự : 1 , 2 - chỉ phương đang xét là L1 hay L2 + Các hệ số : mi1 , mi2 , ki1 , ki2 ( phụ thuộc tỉ số giữa L1 và L2 và loại sơ đồ) đã được tính sẵn và lập thành bảng tra
Vì các cạnh của càc ô bảng đ øu ngàm nên tra bảng theo ô bảng 9:
Trang 17Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
L2 (mm) L2/L1 m91 m92 k91 k92
Bảng 2.8 Hệ số tra bảng
Hệ số tra bảng Bản
sàn
L1 (mm)
L2 (mm) L2/L1
Tổng tải (KN/m²)
M1 (KNm)
M2 (KNm)
MI (KNm)
MII (KNm)
Trang 18Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
0
b
b s s
γ
μ = < = μ × < μ = ξ ⇒ Để đảm bảo phá hoại dẻo thì cốt thép không quá nhiều (nghiên cứu thực
nghiệm cho rằng phá hoại dẻo khi R
o
x h
ξ = < ξ và cũng không được đặt quá ít (vì sẽ xảy ra phá hoại giòn) hay phá hoại đột ngột ngay sau khi bêtông bị nứt Để tránh điều
đó thì hàm lượng cốt thép phải lớn hơn hàm lượng cốt thép tối thiểu μmin = 0.05%
(TCXD 356-2005) Giá trị này được xác định từ điều kiện :khả năng chịu moment của
dầm BTCT không nhỏ hơn khả năng chị moment của dầm bê tơng (cùng kích thước)
Vật liệu :
- Sử dụng bê tông B20, Rb = 11 5 MPa , Rbt = 0 9 MPa , Eb = 27 * 103MPa
- Thép cho sàn là thép AI,
4
225 Mpa
R 175 225 21*10
675 0
R
R
α
-Chọn lớp bêtông bảo vệ dày 2 (cm) , đường kính cốt thép 1/10 ≤ hban,khoảng cách
cốt thép chịu lực 70 ≤ ≤ a 200 , 100 ≤ ≤ a 200 đối với thép chịu moment âm
Trang 19Lu n V n T t Nghi p Khóa 2007 tài: Chung c Hoàng Gia
h0(mm)
M1 (KNm)
M2 (KNm)
MI (KNm)
MII (KNm)
As b1 (cm²)
As b2 (cm²)
As g1 (cm²)
As g2 (cm²)
Trang 20Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
20
Bảng 2.11 Kết quả tính thép:
Bảng chọn thép sàn Bản
sàn
As b1 (cm²)
As b2 (cm²)
As g1 (cm²)
As g2 (cm²)
Chọn thép b1
Chọn thép b2
Chọn thép g1
Chọn thép g2
Ô 1 1.66 1.10 3.88 2.54 6a150 6a200 8a100 8a170
Ô 2 1.05 0.68 2.42 1.56 6a200 6a200 8a180 8a200
Ô 3 0.84 0.56 1.94 1.28 6a200 6a200 8a200 8a200
Ô 4 1.35 0.81 3.13 1.86 6a180 6a200 8a140 8a200
Ô 5 3.62 3.54 8.84 8.64 8a140 8a140 12a120 12a120
Ô 6 0.94 0.88 2.23 2.05 6a200 6a200 8a180 8a200
Ô 7 1.52 1.05 3.55 2.44 6a160 6a200 8a120 8a180
Ô 8 1.77 0.64 3.98 1.43 6a140 6a200 8a100 8a200
Ô 9 1.01 0.89 2.38 2.06 6a200 6a200 8a180 8a200
Ô 10 1.51 1.11 3.54 2.62 6a160 6a200 8a120 8a160
Ô 11 0.94 0.94 2.22 2.22 6a200 6a200 8a200 8a200
Ô 12 1.21 0.57 2.74 1.27 6a200 6a200 8a160 8a200
Ô 13 0.87 0.55 2.00 1.26 6a200 6a200 8a200 8a200
Ô 15 0.94 0.69 2.18 1.61 6a200 6a200 8a200 8a200
Ô 16 1.33 1.10 3.14 2.58 6a180 6a200 8a140 8a160
Ô 17 1.62 1.34 3.83 3.15 6a150 6a180 8a100 8a140
Ô 18 0.75 0.34 1.69 0.75 6a200 6a200 8a200 8a200
Ô 22 0.23 0.16 0.52 0.37 6a200 6a200 8a200 8a200
Ô 24 0.26 0.23 0.61 0.53 6a200 6a200 8a200 8a200
Ô 25 0.26 0.22 0.60 0.50 6a200 6a200 8a200 8a200
Chọn lựa và bố trí thép hợp lí không những giúp công trình ổn định, an toàn mà còn đảm bảo tiết kiệm, thuận lợi thi công
1.8 Nhận xét
Tính thép theo bảng tra vẫn còn rất hữu hiệu,tuy nhiên cần chú ý gia cường
thêm thép ở những vị trí có moment nhảy vọt
Mức độ gia cường cho phép lấy theo đề nghị của Ngô Thế Phong trong Kết cấu
bê tông cốt thép [0.3%-0.9%]
Có thể tính độ chênh lệch moment từ hai phương pháp trên rồi đưa ra mức độ
gia cường Nhưng để tránh lượng công việc quá lớn người thực hiện đề nghị sử
dụng:
Trang 21Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
21
% 9 0
%
3
.
Để an toàn có thể lấy hàm lượng thép lớn hơn hàm lượng cho hợp lí trên nhưng tránh lạm dụng gây lãng phí
Trang 22Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh
MSSV: 20761344
21
2.1 CẤU TẠO KIẾN TRÚC :
2.1.1 Mặt bằng , mặt cắt cầu thang :
Hình 2.1 Mặt bằng thang bộ
2.1.2 Cấu tạo bậc thang :
a Kích thước bậc thang :
- Công thức tính kích thước bậc thang :
lb + 2hb = 580 ÷ 630 mm
Trong đó : lb – chiều rộng bậc thang , hb – chiều cao bậc thang
Chiều cao tầng điển hình 3500 mm , cầu thang được thiết kế dạng bảng , hai vế
Chiều dài bảng thang 3000 mm , chiều cao một vế thang 1750 mm
Chọn chiều rộng bảng thang 300 mm , ỵ Mỗi vế thang có 10 bậc
Chiều cao bậc thang : hb = 1750 : (10+1) = 160 mm , chọn chiều cao bậc 160 mm
lb + 2hb = 620 mm Kích thước bậc thang chấp nhận được
b Độ dốc cầu thang :
tgα = 0 583 30 15 ''
3000
c Cấu tạo bậc thang :
Chọn sơ bộ chiều dày bảng thang 15cm
Trang 23Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
Lớp vữa lót mặt bậc dày 2 cmĐá mài dày 2 cm Lớp vữa trát dày 1.5 cm
Bản thang BTCT dày 15 cmLớp vữa lót mặt bậc dày 2 cmĐá mài dày 2 cm
Hình 2.2 Cấu tạo bậc thang
2.2 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG HAI VẾ :
2.2.1 Tải trọng:
- Trọng lượng riêng và hệ số vượt tải các lớp cấu tạo :
Tên lớp TL riêng (KN/m2) Hệ số vượt
* 02 0
* ) 160 300 ( cos )
* 02 0
* ) 160 300 ( cos )
Trang 24Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
hb
2
864 0
* 16 0
δ
i i
2
864 0
16 7
Lấy hoạt tải tiêu chuẩn theo TCVN 2737-1995
pc = 300daN/m2 , hệ số vượt tải 1.2 ỵ p = 3*1.2 = 3.6 kN/m2
Tổng tải trọng tác dụng :
Đối với chiếu nghỉ :
q1 = g1 + p = 5.428+3.6 = 9.07 kN/m2
Đối với bản thang ta kể thêm trọng lượng của lan can Trọng lượng lan can trên đơn vị chiều
dài glc = 30daN/m được quy về tải phân bố trên diện tích như sau :30/B = 30/1.2 = 25daN/m2
q2 = g2 + p + gcl = 8.3+3.6 + 0.25= 12.15 kN/m2
2.2.2 Sơ đồ tính :
2.2.2.1 Sơ đồ phẳng :
Cắt một dãy một đơn vị theo chiều vế thang ta có sơ đồ sau :
Hình 2.4 Sơ đồ phẳng tính b n thang
Trang 25Lu n V n T t Nghi p Khóa 2007 tài: Chung c Hoàng Gia
Trang 26Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh
MSSV: 20761344
25
Hình 2.7 Phản lực gối tựa
2.2.4 Tính toán cốt thép:
2.2.4.1 Vật liệu :
Chọn bêtông B20 , Rb = 11.5 Mpa , Rbt = 0.9 Mpa, ξR = 0.647 , αR = 0.437
Thép AI : Rsc = Rs = 225 Mpa , thép AII: Rsc = Rs = 280 Mpa
2.2.4.2 Tính thép bản thang :
- Kích thước : cắt dãy bề rộng b = 1m , dày h = 120 mm , B = 1m ,
Lớp bảo vệ a= 20mm å ho = 100 mm
Moment tại gối: M = -11.6 KNm
Moment tại bụng: M = -10.9 KNm
- Tính thép bụng :
100
* 1000
* 5 8
10 9 10
2 6
=
o b
M
bh R
M
α
- ξM = 1 − 1 − 2 α = 1 − 1 − 2 * 0 0948 = 0 0998
Bêtông chọn thiết kế là bêtông nặng do đó γb = 1
Diện tích thép trên 1m ngang tiết diện :
612 225
100
* 1000
* 5 8
* 0998 0
* 1
mm R
bh R A
s
o b b
Chọn thép φ10 a120
Trang 27Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
* 5 8
10 6 11
2 6 2
=
o b
M
bh R
M
α
- ξM = 1 − 1 − 2 α = 1 − 1 − 2 * 0 1009 = 0 1065
Bêtông chọn thiết kế là bêtông nặng do đó γb = 1
Diện tích thép trên 1m ngang tiết diện :
653 225
100
* 1000
* 5 8
* 1065 0
* 1
mm R
bh R A
s
o b b
* 5 8
10 6 11
2 6 2
=
o b
M
bh R
M
α
- ξM = 1 − 1 − 2 α = 1 − 1 − 2 * 0 1009 = 0 1065
Bêtông chọn thiết kế là bêtông nặng do đó γb = 1
Diện tích thép trên 1m ngang tiết diện :
653 225
100
* 1000
* 5 8
* 1065 0
* 1
mm R
bh R A
s
o b b
Chọn thép φ10 a120
2.2.4 Bố trí cốt thép:
- Chiếu nghỉ :
Cạnh ngắn : φ10 a120 (gối)
Cạnh dài : φ8 a200
- Bản thang :
Cạnh ngắn : φ8a200 (nhịp)
Cạnh dài : φ10 a120 (nhịp) , φ8 a120 (gối chiếu nghỉ), φ8 a200 (gối chiếu tới)
2.2.5 Tính thép dầm thang:
2.2.5.1 Dầm DT2:
3000
Sơ đồ tính dầm
Trang 28Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh
MSSV: 20761344
27
3000 Moment dầm
270
* 200
* 5 8
10 09 34
2 6 2
=
o b
M
bh R
M
α
- ξM = 1 − 1 − 2 α = 1 − 1 − 2 * 0 2033 = 0 2297
Bêtông chọn thiết kế là bêtông nặng do đó γb = 1
Diện tích thép trên 1m ngang tiết diện :
566 225
270
* 200
* 5 8
* 2297 0
* 1
mm R
bh R A
s
o b b
Trang 29Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
* 5 8
10
* 14 20
2 6 2
=
o b
M
bh R
M
α
- ξM = 1 − 1 − 2 α = 1 − 1 − 2 * 0 1201 = 0 1284
Bêtông chọn thiết kế là bêtông nặng do đó γb = 1
Diện tích thép trên 1m ngang tiết diện :
316 225
270
* 200
* 5 8
* 1284 0
* 1
mm R
bh R A
s
o b b
Chọn thép 2φ16
Thép đai chọn φ6a150
Trang 30Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
29
CHƯƠNG III TÍNH GIÓ ĐỘNG
3.1 Xác định thành phần tĩnh tải trọng gió:
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tỉnh áp lực gió Wj tại điểm j ứng với độ cao zj so với mốc chuẩn xác định theo công thức:
c z k W
Wj = o ( j) Trong đó
Wo - giá trị áp lực gió chuẩn lấy theo phân vùng áp lực gió Đối với vùng ảnh hưởng
của bão được đánh giá là yếu,giá trị của áp lực gió được giảm đi 10daN/m2 đối với vùng I-a, 12daN/m2 đối với vùng II-A,15daN/m2 đối với vùng III-A
Khu vực Tp.H.C.M thuộc vùng II-A, áp lực gió tiêu chuẩn qc= 83 daN/m2
C – hệ số khí động Ở đây C=0.8+0.6=1.4
( Mặt công trình đón gió c = +0.8 ; mặt hút gió c = -0.6)
k ( zj) − hệ số không thứ nguyên tính đến sự thay đối áp lực gió
Trang 31Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
30
3.2 Thành phần động tải trọng gió :
Vì nhà có độ cao >40m nên xét đến thành phần động Xác định tần số dao động riêng (fi) và dạng dao động : việc xác định tần số và dạng dao động bằng tay là một trong những việc làm rất khó khăn và phức tạp đối với các bài toán khi kể đến thành phần động của tải trọng
gió Dựa vào phần mềm ETABS ta dễ dàng có được tần số và dạng dao động của công
trình
3.2.1 Chọn sơ bộ tiếp diện dầm (xem phần tính sàn)
3.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện cột
Diện tích tiết diện cột được chọn sơ bộ theo công thức sau:
tt c
N : Tổng lực dọc tác dụng lên chân cột của tầng bất kì đang xét
qs : Tổng tải trọng tác dụng lên sàn qs=gs+ps
Si : Diện tích truyền tải từ sàn lên cột
gd: Trọng lượng bản thân dầm nằm trong phạm vi diện tích Si
gt : Trọng lượng tường xây trên dầm nằm trong phạm vi diện tích Si
gc: Trọng lượng bản thân cột của tầmg đang xét
Trong thực tế cột còn chịu do gió nên lấy k = ( 1 ÷ 1 1 5 ) , ở đây lấy k=1.2
b, h, L :Kích thước tiết diện và chiều dài dầm
bt, ht, Lt :Chiều dày, chiều cao và chiều dài tườngnằm trong phạm vi Si
bc, hc, Hc:Kích thước tiết diện cột và chiều cao cột
Rn : Cường độ chịu nén của bêtông B20
n : Số tầng nằm trên tầng đang xét
Do chọn sơ bộ nên ta bỏ qua trọng lượng bản thân cột
Trang 32Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
31
- Chọn đơn giản 4 loại kích thước cột : C1,C2,C3, C4
- C1 là các cột ở vị trí gốc biên , C2 là các cột ở dọc biên , C3 là 2 cột ở giữa, C4 là 2 cột còn lại, xem hình:
Hình 5.1 Phân loại cột
Đặc điểm phần diện tích sàn mà cột chịu:
Bảng 4: Tải trọng sàn truyền lên cột
Cột Loại sàn S(m²) Tĩnh tải q (KN/m²) s Hoạt tải ps
(KN/m²)
P (KN) Tổng P (KN)
Trang 33
Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
32
Bảng 5.4: Tai dam va tuong tac dung len cot
Tải trọng dầm(m) Tải trọng tường(m)
C3 162.342 114.375 320.709 597.426
Kết quả chọn kích thước cột 3 tầng thay đổi 1 lần:
Bảng 5.5: Chọn kích thước cho cột C1,2,C3,C4
Trang 34Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
33
3.2.4 Chọn sơ bộ tiết diện lõi cứng:
Lõi trong kết cấu này chủ yếu chịu tải trọng ngang.Tải trong đứng chủ yếu do cột chịu lực
Ở đây, ta chọn vách có tiêt diện là V20&V30
3.2.3 Mô hình không gian:
Hình 5.2 Mô hình không gian trong etab
Để có được tần số và dạng dao động, sau khi tạo mô hình cho công trình, trong mục khai
báo vật liệu :Mass per unit volume = 2.5
Hình 5.3 Khai báo vật liệu
Trang 35Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
34
Đồng thời khai báo số mode giao động là 12
Hình 5.4 Khai báo Mode giao động
− Để có được tần số và dạng dao động, sau khi tạo mô hình cho công trình, trong
mục khai báo vật liệu: Mass per unit volume = 2.5 Mục Difine→ Mass Source
chọn From Load và khai báo như sau:
Hình 5.5 Khai báo khối lượng được tính từ thành phần tải gì
Trang 36Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
35
Trong đó theo TCVN 229 – 1999 thì khi kể tới các khối lượng chất tạm thời trên công trình
trong quá trình tính toán động lực tải trọng gió, thì đối với hoạt tải ta lấy hệ số chiết giảm khối lượng là 0.5
3.2.4 Kết quả mô hình giao động:
Giá trị chu kỳ dao động và tần số dao động riêng của công trình cho dưới đây
Với fL là giá trị giới hạn của tần số dao động riêng, tra bảng2 – trang 9
(“Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trong gió”, TCXD 229-1999)
Với δ=0.3 → fL=1.3 (Hz) ∈ (vùng II A, nhà BTCT)
- f1 tương ưng với mode giao động thứ nhất theo phương y
- f2 tương ưng với mode giao động thứ nhất theo phương z
- f3 tương ưng với mode giao động thứ nhất xoắn theo trục x
- Trong đó theo TCVN 2737-1995 ta bỏ qua các thành phần gây xoắn f3 = 0.708Hz
3.2.5 Tính W Fj :
WFj = Wj × ζ j × νi
Trong đó:
Wj - giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của gió (KN/m2)
ζ j - hệ số áp lực động của tải trọng ở độ cao z ứng với phần thứ j của công
trình tra bảng 3 TCVN2737-1995
Trang 37Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
36
Sj - diện tích bề mặt đón gió của phần thứ j của công trình (m2)
νj - hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió Với mode 1
tra trong bảng 4 và bảng 5
32 ,
5 43 :
772 0 1
32 ,
2 13 :
1 3
X
X
m m
PhuongY
m m
PhuongX
ν χ
ρ
ν χ
ρ
Kết quả tính WFj
Tính WFj ph ng X Story UX(yji) (yji)² MX (Mj) kg i (kg) WFj
Trang 38Lu n V n T t Nghi p Khóa 2007 tài: Chung c Hoàng Gia
SVTH: Ngô Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
n
ji Fj j
ji j j
Trang 39Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
38
3.2.6 Tính ξ i :
Xác định ξi:
Hệ số động lực được xác định ứng với 3 dạng dao động đầu tiên
Hệ số động lực ξi xác định phụ thu c vào thông số εi và độ giảm loga của dao động δ
Thông số εi được xác định theo công thức :
i i
0
γ
Trong đó :
γ : Hệ số tin cậy tải trọng gió lấy γ = 1.2
fi : Tầng số dao động riêng thứ i
W0: Lấy bằng 83(daN/m2) = 830 (N/m2)
Với các công trình bằng BTCT nên có = 0.3 Theo đồ thị ( hình 2 trang 10 trong TCXD
229 – 1999 ) Ta xác định được hệ số động lực ξi như sau :
Bảng 5.3 Hệ số động lực ξi
fi(Hz) ει Hệ số động lực ξi
Mode 1 Mode 3 Mode 1 Mode 3 Mode 1 Mode 3 0.583 1.226 0.0576 0.0274 1.626 1.41
3.2.7 Thành phần động của gió:
Giá trị tiêu chuẩn thành phần động tải trọng gió được xác định theo công thức:
Wp(ji) = Mjξiψiyij
- Mj khối lượng tập trung công trình thứ j
- ξi Hệ số đông lực ứng với dạng dao đông thứ i
- ψi Hệ số được xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi tầng tải
trọng gió coi như không đổi
- y ij dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm phần công trình thứ j ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên
Giá trị tính toán thành phần động tải trọng gió được xác định theo công thức:
p ji p ji
Trang 40Lu n V n T t Nghi p Khĩa 2007 tài: Chung c Hồng Gia
SVTH: Ngơ Th V GVHD: Ts H H u Ch nh MSSV: 20761344
39
• γ = 1.2 hệ số tin cậy của tải trọng gió
• β = 1 hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian (tuổi thọ 50 năm)
-13.97 1.626
0.00016 6527.709
-13.97 1.626
0.00018 7631.845
-13.97 1.626
0.00021 8612.498
-13.97 1.626
0.00023 9394.574
-13.97 1.626
0.00025 10109.45
-13.97 1.626
0.00026 10701.72