Luận Văn Tốt Nghiệp Sinh Viên Bách Khoa TP HCM

Luận văn tốt nghiệp năm 2019 của sinh viên Đại Học Bách Khoa TP HCM, đây là luận văn đã sử dụng phần mềm etabs và sap2000, mình huy vọng nó sẽ giúp ích cho con trường chinh phục con đường tốt nghiệp của mình.

MỤC LỤC

PHẦN I 8

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 9

SỰ CẦN THIẾT CỦA VIỆC ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 9

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 10

1.2.1 Vị trí công trình 10

1.2.2 Điều kiện tự nhiên 10

1.2.3 Quy mô công trình: 11

GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 14

1.3.1 Giải pháp mặt bằng 14

1.3.2 Giải pháp giao thông trong công trình 15

GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC 15

HỆ THỐNG KỸ THUẬT CHÍNH TRONG CÔNG TRÌNH 15

1.5.1 Hệ thống điện 15

1.5.2 Hệ thống chiếu sáng 15

1.5.3 Hệ thống cấp – thoát nước 15

1.5.4 Đặc điểm về khí hậu 16

PHẦN II 18

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 19

CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU 19

2.1.1 Cơ sở thực hiện 19

2.1.2 Cơ sở tính toán 19

KHÁI QUÁT CHUNG 19

LỰA CHỌN SƠ ĐỒ TÍNH 20

GIẢI PHÁP KẾT CẤU 20

2.4.1 Phương án sàn 20

2.4.2 Phương án hệ kết cấu chịu lực 22

2.4.3 Phương án móng 24

TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 24

2.5.1 Tải trọng đứng 24

2.5.2 Tải trọng ngang 24

NỘI LỰC VÀ CHUYỂN VỊ 24

CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ KÍCH THƯỚC SƠ BỘ CÁC CẤU KIỆN 25

VẬT LIỆU 25

3.1.1 Bê tông 25

3.1.2 Cốt thép 25

KÍCH THƯỚC SƠ BỘ CÁC CẤU KIỆN 25

3.2.1 Kích thước tiết diện sàn 25

3.2.2 Kích thước tiết diện dầm 26

3.2.3 Sơ bộ kích thước cột 27

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 2) 30

 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN SÀN 30

CẤU TẠO VÀ TẢI TRỌNG SÀN 30

4.1.1 Cấu tạo các lớp sàn 30

4.1.2 Tải trọng tính toán truyền lên sàn 31

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CÁC Ô SÀN 33

4.2.1 Sàn bản kê bốn cạnh 33

4.2.2 Sàn bản dầm 36

TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN 37

TÍNH TOÁN KIỂM TRA ĐỘ VÕNG THEO TCVN 5574 -2012 39

4.4.1 Tính độ võng sàn (tính cho ô sàn S5) 39

4.4.2 Độ cong của cấu kiện bê tông cốt thép đối với đoạn có khe nứt trong vùng kéo 40 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH (TẦNG 2-3) 47

KIẾN TRÚC 47

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 48

5.2.1 Sơ bộ kích thước 48

5.2.2 Vật liệu 49

TÍNH TOÁN BẢN THANG 49

5.3.1 Tải trọng 49

5.3.2 Sơ đồ tính và nội lực 53

5.3.3 Tính thép bản thang 55

5.3.4 Kiểm tra lại trường hợp 2 đầu gối cố định 56

TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU TỚI 58

5.4.1 Tải trọng 58

5.4.2 Sơ đồ tính 59

5.4.3 Nội lực 59

5.4.4 Tính thép 59

TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ 62

5.5.1 Tải trọng 62

5.5.2 Sơ đồ tính 62

5.5.3 Nội lực 63

5.5.4 Tính thép 63

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 66

THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SƠ ĐỒ HÓA 66

6.1.1 Kiến trúc 66

THÔNG SỐ THIẾT KẾ 66

6.2.1 Sơ bộ kết cấu 66

6.2.2 Kích thước sơ bộ dầm: 67

6.2.3 Xác định tiết diện cột: 68

6.2.4 Vật liệu 68

TÍNH TOÁN CỐT THÉP 68

6.3.1 Tính toán bản nắp 68

6.3.2 Tính toán bản đáy 71

6.3.3 Tı́nh thép bản thành 73

6.3.4 Tính toán dầm 77

KIỂM TRA NỨT BẢN ĐÁY, BẢN THÀNH 95

6.4.1 Kiểm tra nứt bản thành 96

6.4.2 Kiểm tra nứt bản đáy 97

6.4.3 Kiểm tra bề rộng vết nứt bản đáy 97

6.4.4 Độ cong của cấu kiện bê tông cốt thép đối với đoạn có khe nứt trong vùng kéo 99 TÍNH TOÁN CỘT BỂ NƯỚC 106

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH 107

CƠ SỞ TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 107

TẢI TRỌNG THIẾT KẾ 107

7.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn (TT) 107

7.2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn (HT) 109

7.2.3 Tải bể nước mái 110

PHÂN TÍCH ĐẶC TRƯNG ĐỘNG LỰC HỌC CỦA CÔNG TRÌNH 111

7.3.1 Sự khác nhau cơ bản giữa bài toán động và bài toán tĩnh 111

7.3.2 Tính toán các dạng dao động riêng 112

TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ 126

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2 143

MÔ HÌNH ETABS 143

TIẾT DIỆN CỘT DẦM KHUNG TRỤC 2 146

CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 147

8.3.1 Các trường hợp tải 147

8.3.2 Tổ hợp tải trọng 160

NỘI LỰC KHUNG TRỤC 2 VÀ PHÂN TÍCH NỘI LỰC 164

8.4.1 Nội lực khung trục 2 164

8.4.2 Kết quả phân tích nội lực 166

TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG TRỤC 2 169

8.5.1 Tính cốt thép cho cột chịu nén lệch tâm xiên 169

8.5.2 Lý thuyết tính toán 170

8.5.3 Tính toán diện tích cốt thép 172

8.5.4 Tính toán cụ thể: 174

8.5.5 Kết quả tính toán thép dọc 177

8.5.6 Tính toán cốt đai trong cột 180

TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM KHUNG TRỤC 2 186

8.6.1 Nội lực và tổ hợp nội lực 186

8.6.2 Tính toán cốt thép dọc 187

8.6.3 Tính toán thép đai 196

8.6.4 Tính toán cốt đai gia cường tại vị trí đâm giao nhau 198

8.6.4.1 Tại vị trí dầm phụ (250x500) giao với dầm chính (300x700) nhịp BC tầng 2 199 8.6.4.2 Tại vị trí dầm phụ (250x450) giao với dầm chính (300x600) nhịp AB tầng 2 200 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH 202

8.7.1 Kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh công trình 202

PHẦN III 203

CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG 203

VAI TRÒ CỦA TẦNG HẦM 203

VỀ MẶT KẾT CẤU 203

VỀ MẶT NỀN MÓNG 203

ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 204

9.4.1 Địa tầng 204

9.4.2 Đánh giá điều kiện thủy văn 211

9.4.3 Đặc điểm thiết kế móng cọc trong vùng chịu động đất 211

9.4.4 Tiêu chuẩn thiết kế 211

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DÙNG ĐỂ TÍNH MÓNG 211

9.5.1 Xác định nội lực dùng để tính toán móng 211

9.5.2 Truyền tải sàn tầng hầm 212

9.5.3 Tải trọng tính toán 213

9.5.4 Tải trọng tiêu chuẩn 214

TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN MÓNG CỌC 215

CÁC GIẢ THIẾT TÍNH TOÁN 215

CHƯƠNG 10: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP 217

PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CỌC ÉP BTCT ĐÚC SẴN 217

VẬT LIỆU 217

ẢNH HƯỞNG CỦA CHIỀU SÂU NGÀM CỌC ĐẾN SỨC CHỊU TẢI CỌC 218

CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT DÙNG THIẾT KẾ CỌC ÉP 219

10.4.1 Tính toán kiểm tra cốt thép cọc theo điều kiện vận chuyển và lắp dựng 219

10.4.2 Tính toán cốt thép dọc cọc 221

10.4.3 Tính toán cốt thép làm móc cẩu 221

XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC ĐÀI MÓNG 222

XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 224

10.6.1 Xác định sức chịu tải của cọc ép theo chỉ tiêu đất nền 225

10.7 TÍNH TOÁN MÓNG M1 232

10.8 TÍNH TOÁN MÓNG M2 249

CHƯƠNG 11: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 264

GIỚI THIỆU 264

ƯU ĐIỂM 264

NHƯỢC ĐIỂM 264

THIẾT KẾT MÓNG CỌC BIÊN 2-A 265

11.4.1 Lựa chọn vật liệu đài cọc 265

11.4.2 Cấu tạo và kích thước cọc 265

11.4.3 Xác định sức chịu tải của cọc 267

11.4.4 Sức chịu tải của cọc theo cường độ của vật liệu 267

11.4.5 Tính sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 269

11.4.6 Xác định sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 271

11.4.7 Sức chịu tải thiết kế 273

THIẾT KẾ MÓNG M1 CHO CỘT BIÊN C20 VÀ C30 274

11.5.1 Tải trọng tính toán 274

11.5.2 Xác định số lượng cọc 274

11.5.3 Bố trí cọc trong đài 275

11.5.4 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc: 276

11.5.5 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 280

11.5.6 Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước 280

11.5.1 Kiểm tra độ lún của móng khối quy ước 285

11.5.1 Kiểm tra khả năng chịu lực của đài cọc 288

11.5.2 Tính toán cốt thép cho đài cọc 291

THIẾT KẾ MÓNG M2 CHO CỘT GIỮA C1 (C2) 292

11.6.1 Xác định số lượng cọc 292

11.6.2 Bố trí cọc trong đài 293

11.6.3 Kiểm tra sức chịu tải của cọc 294

11.6.4 Kiểm tra với tổ hợp phụ (Comb17) cho móng M2(Trục 2-B), M1 (Trục 2-C) 297 11.6.5 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 298

11.6.6 Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước 299

11.6.7 Kiểm tra độ lún của móng khối quy ước 303

11.6.8 Kiểm tra khả năng chịu lực của đài cọc 306

11.6.9 Tính toán cốt thép cho đài cọc 310

SO SÁNH 2 PHƯƠNG ÁN MÓNG 311

KẾT LUẬN CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG CHO CÔNG TRÌNH 314

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

1 Bộ Xây dựng , TCXDVN 356 : 2005 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội

2 Bộ Xây dựng , TCVN 2737 : 1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội

3 Bộ Xây dựng , TCVN 299 : 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737: 1995

4 Bộ Xây dựng , TCXD 198 : 1997 Nhà cao tầng – Tiết kế bê tông cốt thép toàn khối

5 Bộ Xây dựng , TCXD10304 : 2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

6 Bộ Xây dựng , TCXD195 : 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi

7 Bộ Xây dựng , TCXDVN 326 : 2004 Cọc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu

8 Bộ Xây dựng , TCXD 206 : 1998 Cọc khoan nhồi – Yêu cầu chất lượng thi công

9 Bộ Xây dựng , TCVN 4453 : 1995 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối

- Quy phạm nghiệm thu và thi công

II SÁCH THAM KHẢO

1 Bộ Xây dựng (2008), Cấu tạo bê tông cốt thép, NXB Xây dựng

2 Nguyễn Đình Cống (2008), Kết cấu bê tông cốt thép 1 (Phần cấu kiện cơ bản), NXB Khoa học Kỹ thuật

3 TG Sullơ W (1997), Kết cấu nhà cao tầng, NXB Xây dựng

4 TG Drodov P.F (1997, Cấu tạo và tính toán hệ kết cấu chịu lực và các cấu kiện nhà cao tầng, NXB Khoa học Kỹ thuật

5 Ngố Thế Phong, Trịnh Kim Đạm (2008), Kết cấu bê tông cốt thép 2 (Phần kết cấu nhà cửa), NXB Khoa học Kỹ thuật

6 Nguyễn Đình Cống (2008), Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo TCXDVN 356 -2005 (tập 1 và tập 2), NXB Xây dựng Hà Nội

7 Vũ Mạnh Hùng (2008), Sổ tay thực hành Kết cấu Công trình, NXB Xây dựng

8 Nguyễn Văn Quảng (2007), Nền móng Nhà cao tầng, NXB Khoa học Kỹ thuật

9 Châu Ngọc Ẩn (2005), Nền móng, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

10 Lê Văn Kiểm (2009), Thiết kế thi công, NXB Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh

III PHẦN MỀM

1 Phầm mềm SAP 2000 version 16

2 Phần mềm ETABS version 9.7.4

3 Phần mềm Autocad 2007

PHẦN I

KIẾN TRÚC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG

TRÌNH

SỰ CẦN THIẾT CỦA VIỆC ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Một đất nước muốn phát triển một cách mạnh mẽ trong tất cả các lĩnh vực kinh tế xã hội, trước hết cần phải có một cơ sở hạ tầng vững chắc, tạo điều kiện tốt và thuận lợi nhất cho nhu cầu sinh sống và làm việc của người dân Đối với nước ta, là một nước đang từng bước phát triển và ngày càng khẳng định vị thế trong khu vực và cả quốc

tế, để làm tốt mục tiêu đó, điều đầu tiên cần phải ngày càng cải thiện nhu cầu an sinh

và làm việc cho người dân Mà trong đó nhu cầu về nơi ở là một trong những nhu cầu cấp thiết hàng đầu

Trước thực trạng dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày càng nhiều trong khi đó quỹ đất của Thành phố thì có hạn, chính vì vậy mà giá đất ngày càng leo thang khiến cho nhiều người dân không đủ khả năng mua đất xây dựng

Để giải quyết vấn đề cấp thiết này giải pháp xây dựng các chung cư cao tầng và phát triển quy hoạch khu dân cư ra các quận, khu vực ngoại ô trung tâm Thành phố là hợp

lý nhất

Bên cạnh đó, cùng với sự đi lên của nền kinh tế của Thành phố và tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trường ngày càng rộng mở, đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng các cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, các khách sạn cao tầng, các chung cư cao tầng… với chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao của mọi người dân

Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều các cao ốc trong và ngoài Thành phố không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới cho Thành phố, đồng thời cũng là cơ hội tạo nên nhiều việc làm cho người dân

Hơn nữa, đối với ngành xây dựng nói riêng, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng

đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu và

áp dụng các kỹ thuật hiện đại, công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực

tế, các phương pháp thi công hiện đại của nước ngoài…

Chính vì thế, công trình CHUNG CƯ ETOWN CENTRAL được thiết kế và xây dựng nhằm góp phần giải quyết các mục tiêu trên Đây là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc, một chung cư cao tầng được thiết kế và thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho nhu cầu sống của người dân

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Địa điểm xây dựng: Số 7 Đoàn Văn Bơ, P.12, Quận 4, Tp Hồ Chí Minh

Lượng mưa cao, bình quân/năm 1.949 mm Năm cao nhất 2.718 mm (1908) và năm nhỏ nhất 1.392 mm (1958) Số ngày mưa trung bình/năm là 159 ngày Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào các tháng mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11; trong

đó hai tháng 6 và 9 thường có lượng mưa cao nhất Các tháng 1,2,3 mưa rất ít, lượng mưa không đáng kể Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, có khuynh hướng tăng dần theo trục Tây Nam - Ðông Bắc Ðại bộ phận các quận nội thành và các huyện phía Bắc thường có lượng mưa cao hơn các quận huyện phía Nam và Tây Nam

Ðộ ẩm tương đối của không khí bình quân/năm 79,5%; bình quân mùa mưa 80% và trị số cao tuyệt đối tới 100%; bình quân mùa khô 74,5% và mức thấp tuyệt đối xuống tới 20%

Về gió, Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính và chủ yếu

là gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc - Ðông Bắc Gió Tây -Tây Nam từ Ấn Ðộ Dương thổi vào trong mùa mưa, khoảng từ tháng 6 đến tháng 10, tốc độ trung bình 3,6m/s

và gió thổi mạnh nhất vào tháng 8, tốc độ trung bình 4,5 m/s Gió Bắc- Ðông Bắc từ biển Đông thổi vào trong mùa khô, khoảng từ tháng 11 đến tháng 2, tốc độ trung bình 2,4 m/s Ngoài ra có gió tín phong, hướng Nam - Ðông Nam, khoảng từ tháng 3 đến tháng 5 tốc độ trung bình 3,7 m/s Về cơ bản TPHCM thuộc vùng không có gió bão Năm 1997, do biến động bởi hiện tượng El-Nino gây nên cơn bão số 5, chỉ một phần huyện Cần Giờ bị ảnh hưởng ở mức độ nhẹ

Công trình nằm ở khu vực Quận 4, TP Hồ Chí Minh nên chịu ảnh hưởng chung của khí hậu miền Nam Đây là vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, mưa nhiều 1.2.3 Quy mô công trình:

1.2.3.1 Loại công trình:

Theo Phụ lục 1 – Thông tư số 10/2013/TT-BXD ngày 25/07/2013 của Bộ Xây dựng: Công trình dân dụng - cấp 2 ( 5000 m2 ≤ Ssàn ≤10.000 m2 hoặc 9 tầng ≤ số tầng ≤19 tầng)

Hình 1.2 - Mặt đứng cơng trình

GẠCH ỐP NGOẠI THẤT KT 30x60 MÀU ĐỎ GẠCH ỐP NGOẠI

- SƠN MÀU TRẮNG 2 NƯỚC SNOW WHITE OW20 1P

TẦNG 12 SÂN THƯỢNG

+4.400 +8.000 +11.600 +15.200

+40.400 +47.600

6 5

4 3

2 1

+26.000 +29.600

+18.800 +22.400

+51.200

± 0.000 -0.800

MẶT NỀN SAN LẤP

P TẮM

CĂN HỘ B

P KHÁCH LOGIA

CĂN HỘ C

P KHÁCH BẾP + P ĂN

P NGỦ 1 P NGỦ 2

LOGIA LOGIA

CĂN HỘ C

P KHÁCH BẾP + P ĂN

P KHÁCH BẾP + P ĂN LOGIA

P KHÁCH

P NGỦ 1

P TẮM BẾP + P ĂN

P KHÁCH

P NGỦ 1 BẾP + P ĂN

A KT-01

A KT-01

PHÒNG BẢO VỆ

RÃNH THU NƯỚC TẦNG HẦM RỘNG 30cm

- Công trình gồm:

+ 1 tầng hầm chiều cao 3.2m

+ Tầng 1 chiều cao 4.4m, diện tích mặt bằng: 26.4×40.5(m) = 1069.2m2

+ 12 tầng lầu,chiều cao tầng 3.6m,diện tích mặt bằng: 26.4×40.5(m) = 1069.2m2

+ 1 tầng mái che cầu thang cao 3.2m

1.2.3.2 Vị trí giới hạn công trình

Hướng đông: Giáp với đường Đoàn Văn Bơ

Hướng tây: Giáp với nhà dân

Hướng nam: Giáp với nhà dân

Hướng bắc: Giáp với Đường Hoàng Diệu

1.2.3.3 Công năng công trình

Mặt bằng có dạng hình chữ nhật với diện tích khu đất như ở trên (1536m2)

Tầng hầm 1 nằm ở cốt cao độ -3.200m, được bố trí 2 ram dốc từ mặt đất đến tầng hầm (độ dốc i =20%) theo 2 hướng vào và ra từ đường chính Đoàn Văn Bơ lối ra vào

bố trí phù hợp tránh gây lộn xộn khó quản lý Ta thấy vì công năng công trình chính

là cho thuê căn hộ nên tầng hầm diện tích phần lớn dùng cho việc để xe đi lại (garage),

bố trí các hộp gain hợp lý và tạo không gian thoáng nhất có thể cho tầng hầm Hệ thống cầu thang bộ và thang máy bố trí ngay vị trí vào tầng hầm người sử dụng có thể nhìn thấy ngay lúc vào phục vụ việc đi lại Đồng thời hệ thống PCCC cũng dễ dàng nhìn thấy

Tầng 1 được coi như khu sinh hoạt chung của toàn khối nhà, được trang trí đẹp mắt với việc: cột ốp inox, bố trí khu trưng bày sách và cả phòng khách tạo không gian sinh hoạt chung cho tầng trệt của khối nhà Đặc biệt phòng quản lý cao ốc được bố trí vị trí khách có thể nhìn thấy nếu có việc cần thiết và khu nội bộ của cao ốc được

bố trí 1 khu có lối ra vào riêng Nói chung rất dễ hoạt động và quản lý khi bố trí các phòng như kiến trúc mặt bằng đã có

Tầng (tầng 2 → 13) đây là mặt bằng tầng cho ta thấy rõ nhất chức năng của khối nhà, ngoài khu vệ sinh và khu vực giao thông thì tất cả diện tích còn lại làm mặt bằng cho căn hộ hoạt động Cùng với vị trí giáp đường cả 2 đầu của tòa nhà thì chức năng của ngôi nhà có hiệu quả cao

1.3.2 Giải pháp giao thông trong công trình

Giao thông đứng: có 4 buồng thang máy, 2 cầu thang bộ

Giao thông ngang: hành lang là lối giao thông chính

GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC

Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung BTCT toàn khối

Mái phẳng bằng bê tông cốt thép và được chống thấm

Cầu thang bằng bê tông cốt thép toàn khối

Bể chứa nước được đặt trên tầng mái Bể dùng để trữ nước, từ đó cấp nước cho việc

sử dụng của toàn bộ các tầng

Tường bao che dày 200mm, tường ngăn dày 100mm

Phương án móng dùng phương án móng sâu

HỆ THỐNG KỸ THUẬT CHÍNH TRONG CÔNG TRÌNH

1.5.1 Hệ thống điện

Sử dụng nguồn điện khu vực do thành phố cung cấp Ngoài ra, công trình còn máy phát điện dự phòng ở tầng hầm đảm bảo cung cấp điện 24/24 giờ khi có sự cố mất điện xảy ra

Hệ thống điện được đi trong hộp kỹ thuật Mỗi tầng có bảng hiệu điều khiển riêng can thiệp tới nguồn điện cung cấp cho từng phần hay khu vực Các khu vực có thiết

bị ngắt điện tự động để cô lập nguồn điện cục bộ khi xảy ra sự cố

1.5.2 Hệ thống chiếu sáng

Hầu hết các căn hộ, các phòng làm việc đều được bố trí có mặt thoáng không gian tiếp xúc bên ngoài lớn nên phần lớn các phòng đều sử dụng được nguồn ánh sáng tự nhiên thông qua các cửa kính được bố trí bên ngoài công trình

Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể đáp ứng được nhu cầu chiếu sáng cần thiết

1.5.3 Hệ thống cấp – thoát nước

1.5.3.1 Cấp nước

Nước sinh hoạt được lấy về từ trạm cấp nước của thành phố, dùng máy bơm đưa nước

từ hệ thống lên bể chứa nước trên mái và bể nước ngầm Hai bể nước này vừa có chức năng phân phối nước sinh hoạt cho các phòng vừa có chức năng dự trữ nước khi hệ thống nước ngưng hoạt động Một điều quan trọng hơn nữa là dự trữ nước cho phòng cháy – chữa cháy

1.5.3.2 Thoát nước

Nước thải của công trình bao gồm nước mưa, nước mặt và nước thải từ các phòng vệ

Nước mưa từ mái và balcon được thu vào ống nhựa PVC dẫn xuống hệ thống cống rãnh thoát nước ngoài công trình và dẫn ra hệ thống thoát nước chung của thành phố Nước thải từ các khu vệ sinh được đưa vào các bể bán tự hoại rồi dẫn vào bể chứa Sau đó, nước sẽ được dẫn vào hệ thống thoát nước chung của thành phố còn bùn cặn thì định kỳ sẽ được các xe chuyên dụng bơm hút đưa ra ngoài công trình

Tất cả các ống được đi trong hộp kỹ thuật và đều có chỗ kiểm tra, sữa chữa khi xảy

ra sự cố

1.5.3.3 Hệ thống phòng cháy – chữa cháy

Vì đây là nơi tập trung đông người và là nhà cao tầng nên việc phòng cháy – chữa cháy rất quan trọng, được bố trí theo tiêu chuẩn quốc gia

Hệ thống báo cháy được đặc biệt quan tâm, công trình được trang bị hệ thống phòng cháy – chữa cháy trên mỗi tầng và trong mỗi căn hộ Hệ thống này có khả năng dập tắt mọi nguồn phát lửa trước khi có sự can thiệp của lực lượng phòng cháy – chữa cháy Các miệng báo khói và nhiệt tự động được bố trí hợp lý cho từng khu vực khi

có sự cố xảy ra

1.5.3.4 Hệ thống thu lôi

Là một công trình cao tầng nên trên mặt bằng mái công trình được bố trí 5 cột thu lôi

có nhiệm vụ dẫn sét xuống điện cực tiếp xúc với đất đảm bảo an toàn cho công trình khi có sự cố sét xảy ra

1.5.4 Đặc điểm về khí hậu

Công trình xây dựng thuộc Quận 4 – Thành phố Hồ Chí Minh, nên chịu ảnh hưởng chung của khí hậu miền Nam Đây là vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, mưa nhiều

Thời tiết trong năm chia làm hai mùa rõ rệt, mùa mưa và mùa khô Mùa mưa từ tháng

5 đến tháng 11, có gió mùa Đông Nam và Tây Nam Mùa khô từ tháng 12 đến 4, chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc

1.5.4.1 Nhiệt độ

Nhiệt độ trung bình của vùng là 27ºC

Nhiệt độ cao nhất vào tháng 4 là 39ºC

PHẦN II

KẾT CẤU

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU

2.1.1 Cơ sở thực hiện

- Căn cứ Nghị Định số 12/2009/NĐ - CP, ngày 10/02/2009 của Chính Phủ về quản

lý dự án đầu tư xây dựng

- Căn cứ Nghị Định số 15/2013/NĐ - CP, ngày 06/02/2013 về quản lý chất lượng công trình xây dựng

- Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam

2.1.2 Cơ sở tính toán

Các tiêu chuẩn và quy chuẩn viện dẫn:

- TCXD 9362: 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

- TCXDVN 5574: 2012 Kết cấu Bê Tông và Bê Tông toàn khối

- TCVN 9394: 2012 Đóng và ép cọc thi công và nghiệm thu

- TCVN 9395: 2012 Cọc khoan nhồi thi công và nghiệm thu

- TCVN 2737: 1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 299: 1999 Chỉ dẫn tính gió động theo TCVN 2737

- TCXDVN 198:1997 Nhà cao tầng -Thiết kế Bê Tông Cốt Thép toàn khối

- TCXDVN 10304: 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế

- TCXDVN 229: 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió

- Các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác

KHÁI QUÁT CHUNG

Lựa chọn hệ thống kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò vô cùng quan trọng tạo tiền đề cơ bản cho người thiết kế có được định hướng thiết lập mô hình, hệ kết cấu chịu lực cho công trình nhằm đảm bảo yêu cầu về độ bền, độ ổn định phù hợp với yêu cầu kiến trúc, thuận tiện trong sử dụng và mang lại hiệu quả kinh tế nhất

Khi kiến trúc của công trình đã được chọn, thiết kế kết cấu được thực hiện theo các bước sau:

 Chọn sơ đồ tính, các giả thiết tính toán

 Xác định các tải trọng tác động vào công trình

 Dựa vào các tải trọng tác động đã tính toán để xác định sơ bộ kích thước của các cấu kiện

 Tính toán các chuyển vị ngang và tần số dao động riêng của công trình để chọn lại kích thước tiết diện của các cấu kiện cho thỏa độ cứng ngang

 Xác định tải trọng tác động, ảnh hưởng của gió động và động đất (nếu có)

 Tổ hợp tải trọng và xác định nội lực nguy hiểm xảy ra trong từng cấu kiện

 Tính toán khả năng chịu lực và ổn định của các cấu kiện

Với độ chính xác cho phép và phù hợp với khả năng tính toán hiện nay, đồ án này sử dụng sơ đồ tính toán chưa biến dạng hai chiều tức là sơ đồ đàn hồi phẳng Hệ kết cấu gồm hệ sàn sườn toàn khối kết hợp với hệ khung – lõi cứng, tất cả các cấu kiện đều được cấu tạo bê tông cốt thép toàn khối

Muốn chuyển từ sơ đồ thực tế về sơ đồ tính toán cần thiết phải thực hiện theo hai bước sau:

 Bước 1

Thay các thanh bằng các đường không gian, được gọi là trục

Thay tiết diện của cấu kiện bằng các đại lượng đặc trưng của vật liệu (module đàn hồi E, moment quán tính J,…)

Thay các liên kết tựa bằng các liên kết lý tưởng

Đưa các tải trọng tác dụng lên mặt cấu kiện về trục cấu kiện

Đây là bước chuyển công trình thực về sơ đồ tính của công trình

kế cần phải có sự phân tích một cách đúng đắn – chính xác để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình

Ta xét các phương án sàn sau:

2.4.1.1 Sàn sườn toàn khối

Cấu tạo của hệ sàn sườn toàn khối gồm hệ dầm và bản sàn

- Ưu điểm: Việc tính toán đơn giản, chiều dày bản sàn nhỏ nên tiết kiệm được vật liệu bê tông và cốt thép Do vậy, sàn sườn toàn khối được giảm tải đáng kể do tải trọng bản thân sàn Hiện nay, sàn sườn đã và đang được sử dụng phổ biến ở nước ta cũng như các nước khác với công nghệ thi công đa dạng, công nhân lành nghề và chuyên nghiệp nên thuận lợi cho việc lựa chọn kỹ thuật, tổ chức thi công

- Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu nhưng phía trên các dầm hầu hết là các tường bao che (tức là dầm được giấu trong tường) phân cách tách biệt các không gian nên vẫn tiết kiệm không gian sử dụng

- Nhược điểm: Kỹ thuật thi công phức tạp Mặt khác, khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế

do chiều cao dầm chính phải cao để giảm độ võng

2.4.1.3 Sàn phẳng (sàn không dầm)

Cấu tạo gồm bản sàn kê trực tiếp lên cột (có mũ cột hoặc không có mũ cột)

- Ưu điểm:

Chiều cao kết cấu nhỏ nên tăng được chiều cao thông thủy tầng

Tiết kiệm được không gian sử dụng

Dễ dàng phân chia không gian sử dụng

Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa (68m)

Kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình kiến trúc hiện đại

- Nhược điểm: Chiều dày sàn lớn nên tốn kém vật liệu, tải trọng bản thân lớn gây lãng phí Yêu cầu công nghệ và trình độ thi công tiến tiến Hiện nay, số công trình tại Việt Nam được sử dụng loại sàn này còn hạn chế, nhưng trong tương lai

không xa sàn không dầm kết hợp với sàn ứng suất trước sẽ được sử dụng một cách rộng rãi và mang lại hiệu quả cao về kinh tế và kỹ thuật cho nước ta

2.4.1.4 Kết luận

Căn cứ vào: -Mục đích sử dụng của công trình

- Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu, tải trọng của công trình

- Cơ sở phân tích sơ bộ ở trên

- Thời gian và tài liệu có hạn

Được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn TS NGUYỄN SƠN LÂM

Cuối cùng, tôi quyết định chọn phương án Sàn sườn toàn khối để thiết kế cho công trình

2.4.2 Phương án hệ kết cấu chịu lực

Căn cứ vào thiết kế kiến trúc của công trình như hình dáng – chiều cao công trình, không gian bên trong để ta chọn ra các giải pháp kết cấu như sau:

2.4.2.1 Hệ khung chịu lực

Hệ khung được tạo thành bởi các thanh đứng là cột và các thanh ngang là dầm, liên kết cứng tại chỗ giao nhau của dầm và cột được gọi là nút Các khung liên kết với nhau qua thanh ngang tạo thành hệ khung không gian của công trình

Hệ khung có bậc siêu tĩnh cao để khi chịu tải trọng ngang lớn, kết cấu có thể bị phá hoại ở một số cấu kiện mà không bị sụp đổ

Khung được thiết kế sao cho khớp dẻo được hình thành ở dầm trước, sau đó mới đến cột để nếu khi có sự cố xảy ra thì phá hoại ở dầm xảy ra trước khi phá hoại ở nút Các dầm được cấu tạo sao cho sự phá hoại do uốn xảy ra trước sự phá hoại do cắt

- Ưu điểm:

Bố trí không gian hợp lý, linh hoạt đáp ứng được các yêu cầu mà giải pháp kiến trúc đưa ra Hệ kết cấu này khắc phục được nhược điểm của hệ vách chịu lực là tạo ra được không gian tương đối lớn

Việc tính toán và thi công đơn giản

2.4.2.2 Hệ vách cứng chịu lực

Trong kết cấu này, các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của công trình là các vách cứng phẳng bằng bê tông cốt thép Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo một phương hoặc hai phương Tải trọng ngang truyền đến các tấm vách cứng thông qua các bản sàn được xem là tuyệt đối cứng

- Ưu điểm: Hệ lõi chịu lực có hiệu quả với công trình có độ cao tương đối lớn, độ chống xoắn lớn Tận dụng lõi cứng để bố trí cầu thang máy hoặc cầu thang bộ

- Nhược điểm: Việc tính toán và thi công phức tạp, khó thực hiện

2.4.2.4 Hệ khung – vách chịu lực

Đây là kết cấu kết hợp khung bê tông cốt thép và vách cứng cùng tham gia chịu lực, lõi thang máy được xây bằng gạch Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực vệ sinh chung, hoặc các tường biên là các khu vực có tường liên tục nhiều tầng Tuy có khó khăn hơn trong việc thi công nhưng kết cấu loại này có nhiều ưu điểm như: Khung bê tông cốt thép chịu tải trọng đứng và một phần tải trọng ngang của công trình

Vách cứng tham gia chịu tải trọng ngang cho công trình một cách tích cực

Hệ kết cấu này sử dụng hiệu quả cho công trình cao đến 40 tầng

Ngoài ra, vách cứng cũng là kết cấu bao che và cách nhiệt rất tốt

2.4.2.5 Hệ khung – lõi chịu lực

Đây là kết cấu kết hợp giữa khung bê tông cốt thép và lõi cứng cùng tham gia chịu lực Lõi cứng thường được tận dụng để bố trí cầu thang máy hay cầu thang bộ hoặc

cả hai

Tuy có khó khăn và phức tạp trong công tác thi công nhưng kết cấu loại này có nhiều

ưu điểm lớn như:

Khung bê tông cốt thép chịu tải trọng đứng và một phần tải trọng ngang của công trình

Lõi cứng tham gia chịu tải trọng ngang cho công trình một cách tích cực

Lõi cứng ở đây sẽ tận dụng lồng thang máy hoặc lồng thang bộ nên không ảnh hưởng đến không gian sử dụng

Mặt khác, lõi cứng sẽ giảm được chấn động cho công trình khi thang máy hoạt động

Hệ kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các công trình cao đến 40 tầng

2.4.2.6 Kết luận

Căn cứ vào: - Mục đích sử dụng công trình

- Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu, tải trọng của công trình

- Cơ sở phân tích sơ bộ ở trên

- Thời gian và tài liệu có hạn

Được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn TS NGUYỄN SƠN LÂM

Cuối cùng, tôi quyết định chọn phương án hệ kết cấu chịu lực là hệ khung để thiết kế cho công trình

- Tải trọng đặc biệt do động đất, cháy nổ (nếu có) Đồ án này không xét đến tải trọng đặc biệt do còn hạn chế về thời gian thực hiện cũng như hạn chế về tài liệu liên quan đến động đất

NỘI LỰC VÀ CHUYỂN VỊ

Nội lực và chuyển vị của công trình được xác định bằng cách sử dụng chương trình tính kết cấu ETABS v9.7.4 Đây là một chương trình tính toán kết cấu rất mạnh hiện nay Chương trình này tính toán dựa trên cơ sở của phương pháp phần tử hữu hạn và

sơ đồ đàn hồi

CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ KÍCH THƯỚC SƠ BỘ CÁC

Do đó, ta chọn bê tông cấp độ bền B30 cho phần kết cấu bên trên gồm sàn, cầu thang,

bể nước, khung Theo Bảng 13 (Tiêu chuẩn Việt Nam 5574-2012), bê tông B30 có:

- Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 17 MPa = 1.7 kN/cm2

- Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.2 MPa

- Module đàn hồi: Eb = 32.5x103 MPa = 3.25x107 kN/m2

Bê tông được sử dụng là bê tông thương phẩm (bê tông trộn sẵn tại nhà máy rồi vận chuyển đến công trường) phải thỏa mãn các điều kiện về thời gian ninh kết, độ sụt thiết kế, đồng thời phải lấy mẫu thử (trung bình khoảng 20m3 thì lấy một tổ mẫu) 3.1.2 Cốt thép

Cốt thép sử dụng được tra theo Bảng 21 (Tiêu chuẩn TCVN 5574-2012 Kết cấu Bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế) được:

 Ø < 10 dùng thép A-I có cường độ tính toán:

- Chịu kéo và nén: Rs = 225 Mpa ,Rsc = 225 Mpa

- Tính cốt đai: Rsw = 175 Mpa

 Ø 10 dùng thép A-II (sàn,cầu thang,bể nước) có cường độ tính toán:

- Chịu kéo và nén: Rs = 280 Mpa , Rsc = 280 Mpa

- Module đàn hồi: Eb = 21×10-4 Mpa

KÍCH THƯỚC SƠ BỘ CÁC CẤU KIỆN

3.2.1 Kích thước tiết diện sàn

Vì chiều dày các bản sàn là tương tự nhau nên lấy bản sàn có kích thước cạnh ngắn

là lớn nhất để tính chiều dày và bố trí chung cho toàn bộ mặt bằng sàn

Chiều dày bản sàn xác định theo công thức:

Trong đó:

- m = 30÷35 đối với bản dầm;

- m = 40÷45 đối với bản kê bốn cạnh;

- m = 10 ÷18 đối với bản consol

- D = 0.8÷1.4 phụ thuộc vào tải trọng;

- L – chiều dài nhịp ngắn của ô sàn

Chọn ô sàn có độ dài cạnh ngắn lớn nhất làm ô sàn điển hình để chọn chiều dày bản sàn nên:

3.2.2 Kích thước tiết diện dầm

Chọn sơ bộ kích thước tiết diện các dầm như sau:

hb 

 k=1.1 đối với cột giữa

 k=1.2 đối với cột biên

 k=1.4 đối với cột góc

Rb= 17 (MPa): cường độ chịu nén của bê tông B30

Bảng 3.1 - Bảng sơ bộ tiết diện cột biên

Tầng Str.tải q N k F tt b x h Fchọn

(m 2 ) (kN/m 2 ) (kN) cm 2 (cm) cm 2 Sân thượng -

13 38.46 12 461.55 1.2 382 60 x 60 3600 Tầng 13-12 38.46 12 923.10 1.2 764 60 x 60 3600 Tầng 12-11 38.46 12 1384.65 1.2 1146 60 x 65 3900 Tầng 11-10 38.46 12 1846.20 1.2 1528 60 x 65 3900 Tầng 10-9 38.46 12 2307.75 1.2 1910 60 x 65 3900 Tầng 9-8 38.46 12 2769.30 1.2 2292 60 x 70 4200 Tầng 8-7 38.46 12 3230.85 1.2 2674 60 x 70 4200 Tầng 7-6 38.46 12 3692.40 1.2 3056 60 x 70 4200 Tầng 6-5 38.46 12 4153.95 1.2 3438 60 x 75 4500 Tầng 5-4 38.46 12 4615.50 1.2 3820 60 x 75 4500 Tầng 4-3 38.46 12 5077.05 1.2 4202 60 x 75 4500 Tầng 3-2 38.46 12 5538.60 1.2 4584 60 x 80 4800 Tầng 2-1 38.46 12 6000.15 1.2 4966 60 x 80 4800 Tầng 1-hầm 38.46 12 6461.70 1.2 5348 60 x 80 4800

A B C D

Hình 3.1- Diện tích truyền tải lên cột biên, cột giữa và cột góc

Bảng 3.2 - Bảng sơ bộ tiết diện cột góc

Tầng Str.tải q N k F tt b x h Fchọn

(m 2 ) (kN/m 2 ) (kN) cm 2 (cm) cm 2 Sân thượng

- 13 17.64 12 211.65 1.4 204 50 x 50 2500 Tầng 8-2 17.64 12 423.30 1.4 409 50 x 50 2500 Tầng 8-3 17.64 12 634.95 1.4 613 50 x 55 2750 Tầng 8-4 17.64 12 846.60 1.4 817 50 x 55 2750 Tầng 8-5 17.64 12 1058.25 1.4 1022 50 x 55 2750 Tầng 8-6 17.64 12 1269.90 1.4 1226 50 x 60 3000 Tầng 8-7 17.64 12 1481.55 1.4 1430 50 x 60 3000 Tầng 7-6 17.64 12 1693.20 1.4 1635 50 x 60 3000 Tầng 6-5 17.64 12 1904.85 1.4 1839 50 x 65 3250 Tầng 5-4 17.64 12 2116.50 1.4 2044 50 x 65 3250 Tầng 4-3 17.64 12 2328.15 1.4 2248 50 x 65 3250 Tầng 3-2 17.64 12 2539.80 1.4 2452 50 x 70 3500 Tầng 2-1 17.64 12 2751.45 1.4 2657 50 x 70 3500 Tầng 1-hầm 17.64 12 2963.10 1.4 2861 50 x 70 3500 Bảng 3.3 - Bảng sơ bộ tiết diện cột giữa

Tầng Str.tải q N k F tt b x h Fchọn

(m 2 ) (kN/m 2 ) (kN) cm 2 (cm) cm 2 Sân thượng

- 13 74.66 12 895.95 1.1 580 80 x 80 6400 Tầng 13-12 74.66 12 1791.90 1.1 1159 80 x 80 6400 Tầng 12-11 74.66 12 2687.85 1.1 1739 80 x 85 6800 Tầng 11-10 74.66 12 3583.80 1.1 2319 80 x 85 6800 Tầng 10-9 74.66 12 4479.75 1.1 2899 80 x 85 6800 Tầng 9-8 74.66 12 5375.70 1.1 3478 80 x 90 7200 Tầng 8-7 74.66 12 6271.65 1.1 4058 80 x 90 7200 Tầng 7-6 74.66 12 7167.60 1.1 4638 80 x 90 7200 Tầng 6-5 74.66 12 8063.55 1.1 5218 80 x 95 7600 Tầng 5-4 74.66 12 8959.50 1.1 5797 80 x 95 7600 Tầng 4-3 74.66 12 9855.45 1.1 6377 80 x 95 7600 Tầng 3-2 74.66 12 10751.40 1.1 6957 80 x 100 8000 Tầng 2-1 74.66 12 11647.35 1.1 7537 80 x 100 8000 Tầng 1-hầm 74.66 12 12543.30 1.1 8116 80 x 100 8000

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 2)

 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN SÀN

Trong chung cư, các tầng từ 2 đến 13 là tương tự nhau nên chọn tầng 2 làm tầng điển hình để tính toán và bố trí cốt thép Sơ đồ mặt bằng sàn điển hình như sau:

Hình 4.1: Mặt bằng sàn tầng điển hình (tầng 2) CẤU TẠO VÀ TẢI TRỌNG SÀN

8500

S2 S3

S4 S5

S1 S1

S6 S6

S7 S8

- Lớp gạch men 1 = 2200 daN/m3, 1 = 10 mm, n = 1.2

- Lớp vữa lát gạch tạo dốc + chống thấm, 2 = 1800 daN/m3, 2 = 50 mm, n = 1.3

- Sàn BTCT, 5 = 2500 daN/m3, 5 = 100 mm, n = 1.1

- Vữa trát trần, 6 = 1800 daN/m3, 6 = 15 mm, n = 1.3 Hình 4.2 Lớp cấu tạo của sàn phòng tắm, lô gia, ban công

4.1.2 Tải trọng tính toán truyền lên sàn

 (daN/

-

26.4 46.8

275 35.1 60.0

=4.43 kN/m2 Bảng 4.2 - Tải trọng sàn thuộc khu vực nhà vệ sinh, loga

- 1.1 1.3

26.4

117 60.0

275 35.1 Tổng cộng  = 514 daN/m2 =5.14 kN/m2

4.1.2.2 Hoạt tải

Hoạt tải được lấy theo Bảng 3, mục 4.3 trong TCVN 2737-1995

Bảng 4.3 - Hoạt tải tác dụng lên sàn

P tc

Hoạt tải tính toán P tt

L 1 L 2

S1 3.9 4.25 Phòng ngủ, VS, phòng ăn, phòng khách 1.50 1.95 S2 3.9 4.25 Phòng ngủ, VS, phòng ăn, phòng khách 1.50 1.95 S3 3.9 4.25 Lô gia, phòng ngủ 2 2.4 S4 4.25 4.9 Phòng ngủ, VS, phòng ăn, phòng khách 1.50 1.95 S5 4.25 4.9 Lô gia, phòng ngủ 2 2.4

S7 3.9 4.0 Phòng ngủ, VS, phòng ăn, phòng khách 1.50 1.95 S8 3.9 4.0 Phòng ngủ, VS, phòng ăn, phòng khách 1.50 1.95

4.1.2.3 Tải trọng tường xây trực tiếp lên sàn

Trọng lượng tường ngăn được quy đổi thành tải phân bố đều trên sàn ( cách này đơn giản mang tính chất gần đúng ) được tính theo công thức sau đây :

t

s

nb h Lg

- γg – trọng lượng riêng của gạch ống, γg = 18 kN/m3

Khi tỷ số giữa độ dài giữa hai cạnh của bản sàn < 2 tức là thì bản được xem là bản

kê và bản làm việc theo hai phương Do đó, các ô sàn từ S1,S2,S3,S4,S7 đều thuộc loại bản kê

Tính toán các ô bản dưới dạng bản đơn theo sơ đồ đàn hồi Sơ đồ tải trọng tác dụng

và biểu đồ nội lực của sàn bản kê bốn cạnh như sau:

Hình 4.3 - Sơ đồ tính toán sàn kê 4 cạnh với: L1 – phương cạnh ngắn; L2 – phương cạnh dài

i: kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét (i=1,2,…13)  i = 9

1; 2: chỉ phương đang xét là L1 hay L2

L1, L2: nhịp tính toán của ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa

P: tổng tải trọng tác dụng lên ô bản:

P = (p+g) L1.L2

Với p: hoạt tải tính toán (daN/m2)

g: tĩnh tải tính toán (daN/m2)

Tra bảng các hệ số: mi1, mi2, ki1, ki2 các hệ số phụ thuộc vào tỷ lệ 2

Bảng 4.6 - Bảng tính nội lực các ô bản:(lưu ý:đơn vị của moment M là daN.m/m)

4.2.2 Sàn bản dầm

Khi tỷ số giữa độ dài giữa hai cạnh của bản sàn > 2 tức là thì bản được xem

là bản dầm và bản làm việc theo một phương (phương cạnh ngắn L1) Do đó, các ô sàn S4 đều thuộc loại bản dầm

- Đối với các ô bản S4 được tính toán dưới dạng bản đơn có bốn cạnh đều liên kết ngàm với dầm theo sơ đồ đàn hồi, vì bê tông đổ toàn khối và cả bốn cạnh đều có

h    (xét dầm có chiều cao nhỏ nhất trong bốn dầm, đó là dầm phụ cao

500mm) Sơ đồ tải trọng tác dụng và biểu đồ nội lực của sàn bản đơn như sau:

Hình 4.4 - Sơ đồ tính toán sàn loại bản dầm (2 đầu ngàm)

- Cách tính: Cắt một dãy bản rộng b = 1m theo phương cạnh ngắn rồi tính như dầm đơn chịu uốn có hai đầu ngàm

- Các giá trị moment trong bản dầm hai đầu ngàm được xác định bởi công thức:

Moment dương lớn nhất ở giữa nhịp:

Moment âm lớn nhất ở đầu ngàm:

24

2 1

M 

12

2 1

qL

MI 

 Cường độ chịu nén: Rb = 17MPa

 Cường độ chịu kéo: Rbt = 1.2MPa

 Hệ số làm việc của bê tông  b2 0.9

 Cốt thép:

 Ø < 10 dùng thép A-I có cường độ chịu kéo: Rs = 225 Mpa

 Cốt thép được xác định theo các công thức sau:

Diện tích cốt thép:

Điều kiện hạn chế:  với = 0.432 ( b2 0.9)

- Chọn khoảng cách từ mép bê tông đến trọng tâm cốt thép là a = 30mm nên chiều cao tính toán của sàn:

RR

Bảng 4.9 - Bảng tính toán và bố trí cốt thép sàn:

Ký

hiệu Momen Giá trị M  m   A s

Chọn thép As 

ô sàn (daN.cm) (cm 2 )  (m.m) chọn a S1 M 1 20367 0.017 0.017 1.07 6 200 1.42 0.13

M 2 17237 0.016 0.016 0.97 6 200 1.42 0.12

M I 47312 0.039 0.039 2.52 8 200 2.52 0.30

M II 39804 0.032 0.033 2.12 8 200 2.52 0.25 S2 M 1 28923 0.024 0.024 1.53 6 150 1.89 0.18

M 2 24478 0.022 0.023 1.38 6 200 1.42 0.17

M I 67186 0.052 0.053 3.43 8 150 3.35 0.40

M II 56524 0.046 0.047 3.03 8 150 3.35 0.36 S3 M 1 30072 0.024 0.025 1.59 6 150 1.89 0.19

M 2 25450 0.023 0.024 1.43 6 200 1.42 0.18

M I 69855 0.057 0.059 2.32 8 200 2.52 0.27

M II 58770 0.048 0.049 1.94 8 200 2.52 0.23 S4 M 1 35736 0.029 0.030 1.90 6 150 1.89 0.22

M 2 26802 0.025 0.025 1.51 6 150 1.89 0.19

M I 82371 0.067 0.069 4.46 8 100 5.03 0.52

M II 62359 0.051 0.052 3.35 8 150 3.35 0.39 S5 M 1 44107 0.036 0.037 2.35 6 100 2.83 0.28

M 2 33081 0.030 0.031 1.87 6 150 1.89 0.23

M I 101667 0.083 0.087 5.56 8 100 5.03 0.65

M II 76967 0.063 0.065 4.16 8 100 5.03 0.49 S6 M 1 28730 0.023 0.024 1.52 6 150 1.89 0.18

M 2 27230 0.025 0.025 1.53 6 150 1.89 0.19

M I 67058 0.052 0.053 3.43 8 150 3.35 0.40

M II 63025 0.051 0.053 3.38 8 150 3.35 0.40 S7 M 1 25920 0.021 0.021 1.37 6 200 1.42 0.17

M 2 24566 0.023 0.023 1.38 6 200 1.42 0.18

M I 60499 0.049 0.051 3.25 8 200 2.52 0.30

M II 56861 0.046 0.047 3.05 8 200 2.52 0.30 S8 M 1 18293 0.015 0.015 0.96 6 200 1.42 0.17

M 2 17338 0.016 0.016 0.97 6 200 1.42 0.18

M I 42698 0.035 0.035 2.27 8 200 2.52 0.30

M II 40130 0.033 0.033 2.13 8 200 2.52 0.30

S10 M 1 34464 0.028 0.028 1.83 6 150 1.89 0.22

M 2 33854 0.031 0.032 1.91 6 150 1.89 0.24

M I 80341 0.065 0.068 4.35 8 100 5.03 0.59

M II 78700 0.064 0.066 4.26 8 100 5.03 0.59 S11 M 1 12651 0.010 0.010 0.66 6 200 1.42 0.17

M 2 7370 0.007 0.007 0.41 6 200 1.42 0.18

M I 28824 0.023 0.024 1.53 8 200 2.52 0.30

M II 16828 0.014 0.014 0.89 8 200 2.52 0.30 S12 M 1 20814 0.017 0.017 1.10 6 200 1.42 0.17

M 2 6071 0.005 0.005 0.32 6 200 1.42 0.17

M I 44988 0.036 0.036 2.37 8 200 2.52 0.29

M II 13225 0.010 0.010 0.68 8 200 2.52 0.29 S9 Mnh 19300 0.016 0.016 1.02 6 200 1.42 0.17

Mg 38500 0.031 0.032 2.05 8 200 2.52 0.30

*Để thuận tiện cho việc thi công, sinh viên chọn khoảng cách cốt thép làm tròn về a100, a150, a200

TÍNH TOÁN KIỂM TRA ĐỘ VÕNG THEO TCVN 5574 -2012

Tính toán về biến dạng cần phân biệt 2 trường hợp, một là khi bê tông vùng kéo của tiết diện chưa hình thành khe nứt và hai là khi bê tông vùng kéo của tiết diện đã có khe nứt hình thành

4.4.1 Tính độ võng sàn (tính cho ô sàn S5)

Sàn thường chịu tải rất lớn, do đó ta phải đi tính toán kiểm tra độ võng sàn kích thước (4.25x4.9)m, tiết diện tính toán chữ nhật có b = 1m theo TTGH2

Kiểm tra khả năng xảy ra khe nứt

Tính giá trị Moment toàn phần, do tĩnh tải tiêu chuẩn qtc (theo bảng 6.3) gây ra

' 2(1 ) 1

2

a bh

 

 

  - Độ cong toàn phần là tổng các độ cong thành phần