Thiết kế chung cư him lam

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 2.1 LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU CHÍNH - Công tác thiết kế kết cấu bê tông cốt thép là giai đoạn quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình thiết kế và thi

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

GVHD1 : PGS TS LƯU TRƯỜNG VĂN GVHD2 : TS LƯƠNG VĂN HẢI

TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2013

KHOA X NG V ĐIỆN Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

N GIA Đ N T T NGHIỆP

: PGS TS L T n V n (40%) – TS n V n H (60%)

: Đạ H c M TP.HCM

SV : TRẦN HỮU PHÚ

: X NG : XD08A1 MSSV: 0851020212

I :

CHUNG CƯ HIM LAM - QUẬN 10 - TP.HCM II :

(60%):

-

-

-

-

THI CÔNG (40%): -

- t -

- ,

- ổ

III :

IV :

- Ng y giao A : 17/05/2013 - Ng y ho n th nh A : 14/08/2013 V :

- Sinh viên b o v  ; - Sinh viên không c b o v  (Qu Th y/Cô vui

l ng k tên v o b n thuy t minh v b n v tr c khi sinh viên nộp v VP.Khoa)

Tp.H Chí Minh, ng y 17 th ng 05 năm 2013

Th y (Cô) h g d n

LỜI MỞ ĐẦU

Đào tạo một kỹ sư nói chung và kỹ sư xây dựng nói riêng, đồ án tốt nghiệp bao giờ cũng là một nút thắt quan trọng giúp sinh viên có thể tổng hợp lại những kiến thức đã học tại trường đại học và những kinh nghiệm thu được qua các đợt thực tập để thiết kế một công trình xây dựng cụ thể Vì thế đồ án tốt nghiệp chính là thước đo giúp sinh viên có thể hiểu được những kiến thức và khả năng thực sự của mình có thể đáp ứng được yêu cầu đối một người kỹ sư xây dựng

Là một sinh viên sắp ra trường, với những nhận thức về xu hướng phát triển của ngành xây dựng và xét năng lực của bản thân, được sự đồng ý của thầy Lưu Trường Văn

và thầy Lương Văn Hải, em đã quyết định chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp của mình là:

“CHUNG CƯ HIM LAM, QUẬN 10, THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH” Đây là một

chung cư gồm có 11 tầng với 1 tầng hầm, được xây dựng tại trung tâm Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh

Tên đề tài: Thiết kế chung cư Him Lam, Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh

Địa điểm: Quận 10, Thành phố Hồ Chí Minh

Nội dung đồ án như sau:

Phần I: Kiến trúc

Phần II: Kết cấu - GVHD: TS Lương Văn Hải

Phần III: Thi công - GVHD: PGS TS Lưu Trường Văn

Trong quá trình thực hiện, dù đã cố gắng rất nhiều song kiến thức còn hạn chế, kinh nghiệm còn chưa sâu sắc nên chắc chắn em không tránh khỏi sai xót Kính mong được nhiều sự đóng góp của các thầy, cô để em có thể hoàn thiện hơn đề tài này

LỜI CẢM ƠN

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi lĩnh vực, ngành xây dựng cơ bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi về kỹ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng Để đạt được điều

đó đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật ngoài trình độ chuyên môn của mình còn cần phải có một

tư duy sáng tạo, đi sâu nghiên cứu để tận dung hết khả năng của mình

Qua khoảng thời gian 4,5 năm học tại Khoa Xây Dựng & Điện, Trường Đại Học Mở Thành phố Hồ Chí Minh, dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô cũng như sự nỗ lực của bản thân, em đã tích lũy cho mình một số kiến thức để có thể tham gia vào đội ngũ những người làm công tác xây dựng sau này Và thước đo của kiến thức đó là đồ án tốt này Đó thực sự là một thử thách lớn đối với một sinh viên như em khi mà chưa từng giải quyết một khối lượng công việc lớn như thế

Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là lần thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức tạp, gặp rất nhiều vướng mắc và khó khăn Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận tình của các giáo viên hướng dẫn, đặc biệt là Thầy Lưu Trường Văn và Thầy Lương Văn Hải đã giúp

em hoàn thành đồ án này Nhưng với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa có kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót Em kính mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô để em hoàn thiện kiến thức hơn nữa

Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô Khoa Xây Dựng và Điện, Trường Đại học Mở TpHCM, đặc biệt là các Thầy đã trực tiếp hướng dẫn em trong đồ án tốt nghiệp này

Tp Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Trần Hữu Phú

MỤC LỤC

Lời mở đầu

Lời cảm ơn

Mục lục

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 1

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 1

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 2

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng 2

1.3.2 Mặt đứng 2

1.3.3 Hệ thống giao thông 2

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 3

1.4.1 Hệ thống điện 3

1.4.2 Hệ thống nước 3

1.4.3 Thông gió, chiếu sáng 3

1.4.4 Phòng cháy, thoát hiểm 3

1.4.5 Chống sét 3

1.4.6 Thoát rác 3

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 4

2.1 LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU CHÍNH 4

2.2 LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU SÀN 5

2.2.1 Hệ sàn sườn 5

2.2.2 Hệ sàn ô cờ 5

2.2.3 Hệ sàn không dầm 6

2.2.4 Hệ sàn dự ứng lực 7

2.3 LỰA CHỌN VẬT LIỆU TÍNH TOÁN 8

2.4 BIỆN PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KẾT CẤU 9

2.4.1 Lựa chọn sơ đồ tính 9

2.4.2 Các giả thuyết dùng trong tính toán 9

2.4.3 Phương pháp tính toán xác định nội lực 10

2.4.4 Lựa chọn công cụ tính toán 11

2.5 CÁC TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG TRONG THIẾT KẾ 11

Chương 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 12

3.1 MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 12

3.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN 13

3.2.2 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn 13

3.2.3 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 14

3.3 SƠ ĐỒ TÍNH 15

3.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 15

3.4.1 Tĩnh tải 15

3.4.2 Hoạt tải 17

3.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG Ô BẢN 19

3.5.1 Nội lực ô bản kê 4 cạnh 19

3.5.2 Nội lực ô bản dầm 20

3.6 TÍNH TOÁN CỐT THÉP 21

3.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN SÀN 23

Chương 4: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 25

4.1 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 25

4.2 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN 25

4.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 26

4.3.1 Tĩnh tải 26

4.3.2 Hoạt tải 27

4.3.3 Tổng tải trọng 27

4.4 TÍNH TOÁN BẢN THANG 27

4.4.1 Sơ đồ tính toán 27

4.4.2 Xác định nội lực 28

4.4.3 Tính toán cốt thép 30

4.5 TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ 30

4.5.1 Tải trọng tác dụng 30

4.5.2 Sơ đồ tính toán 31

4.5.3 Xác định nội lực 31

4.5.4 Tính toán cốt thép dọc 31

4.5.5 Tính toán cốt thép ngang 32

Chương 5: TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN TRỤC 4 34

5.1 GIỚI THIỆU CHUNG 34

5.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 34

5.2.1 Tải trọng thẳng đứng 34

5.2.2 Tải trọng ngang 37

5.3 MÔ HÌNH TÍNH TOÁN TRÊN ETABS 40

5.3.1 Lập mô hình 40

5.3.2 Các trường hợp tải trọng và tổ hợp 43

5.3.3 Gán tải trọng vào mô hình 44

5.4 TÍNH TOÁN DẦM VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 46

5.4.1 Số liệu tính toán 46

5.4.2 Tính cốt thép dọc 46

5.4.3 Tính cốt thép ngang 53

5.5 TÍNH TOÁN CỘT VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 55

5.5.1 Số liệu tính toán 55

5.5.2 Tính cốt thép dọc 55

5.5.3 Kết quả tính toán 59

5.5.4 Tính cốt thép ngang 63

5.6 NEO VÀ NỐI CHỒNG CỐT THÉP 64

5.6.1 Neo cốt thép 64

5.6.2 Nối chồng cốt thép 64

Chương 6: TÍNH TOÁN MÓNG KHUNG TRỤC 4 65

6.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 65

6.1.1 Địa tầng 65

6.1.2 Đánh giá điều kiện địa chất 66

6.1.3 Lựa chọn mặt cắt địa chất 67

6.1.4 Đánh giá điều kiện thủy văn 67

6.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG 67

6.2.1 Móng cọc ép 67

6.2.2 Móng cọc khoan nhồi 68

6.2.3 Móng cọc barrette 68

6.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 69

6.3.1 Móng M1 (dưới chân cột C11) 69

6.3.2 Móng M2 (dưới chân cột C22) 70

6.4 THIẾT KẾ MÓNG M1 (DƯỚI CHÂN CỘT C11) 71

6.4.1 Xác định kích thước sơ bộ đài móng 71

6.4.2 Cấu tạo cọc 72

6.4.3 Tính toán sức chịu tải cọc 72

6.4.4 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 78

6.4.5 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 78

6.4.6 Kiểm tra ổn định đáy móng khối quy ước 80

6.4.7 Kiểm tra độ lún móng cọc 82

6.4.8 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 83

6.4.9 Kiểm tra cọc chịu tải ngang 84

6.4.10 Kiểm tra ổn định nền đất quanh cọc 90

6.4.12 Tính toán cốt thép đài cọc 91

6.5 THIẾT KẾ MÓNG M2 (DƯỚI CHÂN CỘT C22) 92

6.5.1 Xác định kích thước sơ bộ đài móng 92

6.5.2 Cấu tạo cọc 92

6.5.3 Tính toán sức chịu tải cọc 93

6.5.4 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 98

6.5.5 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 99

6.5.6 Kiểm tra ổn định đáy móng khối quy ước 100

6.5.7 Kiểm tra độ lún móng cọc 102

6.5.8 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 104

6.5.9 Kiểm tra cọc chịu tải ngang 104

6.5.10 Kiểm tra ổn định nền đất quanh cọc 110

6.5.11 Kiểm tra cốt thép trong cọc 111

6.5.12 Tính toán cốt thép đài cọc 112

Chương 7: THIẾT KẾ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 113

7.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ 113

7.2 VẬT LIỆU VÀ THIẾT BỊ 113

7.3 TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG 114

7.4 CHỌN MÁY THI CÔNG 114

7.4.1 Máy khoan 114

7.4.2 Máy cẩu 115

7.5 TRÌNH TỰ THI CÔNG 116

7.5.1 Công tác chuẩn bị 118

7.5.2 Công tác tạo lỗ 119

7.5.3 Giữ thành lỗ khoan 121

7.5.4 Làm sạch hố khoan lần 1 (Xử lý cặn lắng) 122

7.5.5 Gia công lắp dựng cốt thép và ống siêu âm 122

7.5.6 Lắp ống dẫn bê tông 123

7.5.7 Làm sạch hố khoan lần 2 (Xử lý cặn lắng mịn) 124

7.5.8 Đổ bê tông 125

7.5.9 Rút ống vách 126

7.5.10 Thu dọn mặt bằng và bảo vệ cọc 126

7.6 CÔNG TÁC KIỂM TRA, NGHIỆM THU 127

7.6.1 Yêu cầu chung 127

7.6.2 Kiểm tra lỗ khoan 127

7.6.3 Kiểm tra chất lượng bê tông thân cọc 127

7.6.4 Kiểm tra chiều dày cặn lắng đáy hố khoan 129

7.6.5 Kiểm tra chất lượng dung dịch khoan 129

7.6.6 Kiểm tra sức chịu tải cọc 130

7.6.7 Nghiệm thu cọc khoan nhồi 131

7.7 CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN LAO ĐỘNG 131

Chương 8: THIẾT KẾ THI CÔNG ĐÀO ĐẤT 133

8.1 CÔNG TÁC THI CÔNG ÉP CỪ VÀO ĐẤT 133

8.1.1 Chọn sơ bộ cừ 133

8.1.2 Tính toán sự làm việc cừ 133

8.1.3 Chuẩn bị mặt bằng 135

8.1.4 Quy trình thi công ép cừ 135

8.1.5 Phân đoạn thi công ép cừ 136

8.2 CÔNG TÁC ĐÀO ĐẤT 137

8.2.1 Chọn máy đào 137

8.2.2 Chọn xe đổ đất 137

8.2.3 Bố trí khoang đào 140

8.2.4 Bố trí hướng di chuyển của máy đào 140

Chương 9: THIẾT KẾ THI CÔNG ĐÀI MÓNG 141

9.1 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ 141

9.2 CÔNG TÁC CỐT THÉP 141

9.2.1 Sửa thẳng và đánh gỉ cốt thép 141

9.2.2 Cắt và uốn cốt thép 141

9.2.3 Hàn cốt thép 141

9.2.4 Nối buộc cốt thép 142

9.2.5 Vận chuyển và lắp dựng cốt thép 142

9.3 CÔNG TÁC VÁN KHUÔN 143

9.4 CÔNG TÁC BÊ TÔNG 144

9.4.1 Công tác chuẩn bị 144

9.4.2 Công tác đổ bê tông 144

9.4.3 Công tác đầm bê tông 145

9.4.4 Chọn máy thi công 145

9.5 TÍNH TOÁN KHỐI LƯỢNG THI CÔNG 148

9.5.1 Tính toán ván khuôn 148

9.5.2 Tính toán khối lượng bê tông 149

9.5.3 Phân đoạn, phân đợt đổ bê tông 150

Chương 10: THI CÔNG DẦM, SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 151

10.1 CÔNG TÁC VÁN KHUÔN 151

10.1.2 Chọn phương án ván khuôn 152

10.2 THIẾT KẾ TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN SÀN 153

10.2.1 Thiết kế kiểm tra sườn ngang 153

10.2.2 Thiết kế kiểm tra sườn dọc 155

10.2.3 Thiết kế kiểm tra cột chống 156

10.3 THIẾT KẾ TÍNH TOÁN VÁN KHUÔN DẦM 157

10.3.1 Cấu tạo ván khuôn 157

10.3.2 Tính kích thước đà gỗ 157

10.4 CÔNG TÁC CỐT THÉP 159

10.4.1 Yêu cầu chung 159

10.4.2 Thi công lắp dựng cốt thép dầm, sàn 160

10.5 CÔNG TÁC BÊ TÔNG 162

10.5.1 Tính toán khối lượng bê tông dầm, sàn tầng 2 162

10.5.2 Chọn máy thi công 162

Chương 11: PHƯƠNG ÁN TỔNG BÌNH ĐỒ CÔNG TRÌNH 164

11.1 YÊU CẦU CHUNG 164

11.2 NGUYÊN TẮC THIẾT KẾ TỔNG BÌNH ĐỒ 164

11.3 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 164

11.4 PHÂN KHU CHỨC NĂNG TRÊN MẶT BẰNG CÔNG TRƯỜNG 164

11.5 THỜI ĐIỂM LẬP TỔNG MẶT BẰNG 165

11.6 NỘI DUNG THIẾT KẾ 165

11.7 BỐ TRÍ MÁY MÓC THI CÔNG 166

11.8 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐƯỜNG TẠM 167

11.9 THIẾT KẾ CÁC KHO BÃI 167

11.10 THIẾT KẾ CÁC XƯỞNG SẢN XUẤT VÀ PHỤ TRỢ 168

11.11 THIẾT KẾ KHU NHÀ TẠM 169

11.12 HỆ THỐNG AN TOÀN, BẢO VỆ, VỆ SINH XÂY DỰNG 170

11.13 TÍNH TOÁN NHU CẦU SỬ DỤNG ĐIỆN 171

11.14 TÍNH TOÁN NHU CẦU SỬ DỤNG NƯỚC 172

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

- Trong những năm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, đặc biệt Thành Phố

Hồ Chí Minh là trung tâm kinh tế, văn hóa, giáo dục quan trọng của Việt Nam đang phải đối diện với những vấn đề của một đô thị lớn có dân số tăng quá nhanh Hiện nay, dân số thành phố Hồ Chí Minh trên dưới 8 triệu người, đang tạo ra một áp lực rất lớn cho thành phố trong việc giải quyết việc làm, nhất là chỗ ở cho số dân hiện tại và sẽ còn tăng nữa trong những năm kế tiếp

- Quỹ đất dành cho thổ cư ngày càng thu hẹp, nên việc tiết kiệm đất xây dựng và khai thác có hiệu quả diện tích hiện có là một vấn đề đặt ra cho thành phố Hồ Chí Minh

- Các tòa nhà chung cư cao cấp cũng như các dự án chung cư cho người có thu nhập thấp mọc lên ngày càng nhiều Đó là xu hướng tất yếu của một xã hội đang trên đà phát triển, luôn đề cao giá trị con người, công năng sử dụng của chung cư không chỉ gói gọn là chỗ ở đơn thuần mà nó mở rộng ra thêm các dịch vụ phục vụ cư dân sinh sống trong các căn hộ thuộc chung cư đó Vì thế, giải pháp xây dựng các tòa nhà chung cư cao tầng là giải pháp tối ưu nhất, tiết kiệm nhất và khai thác quỹ đất có hiệu quả nhất so với các giải pháp khác trên cùng một diện tích

- Chính vì vậy, chung cư HIM LAM ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dân cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang trên đà phát triển

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

- Tọa lạc tại trung tâm thành phố, Quận 10, công trình nằm ở vị trí thoáng đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hòa hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân

cư

- Công trình nằm trên trục đường giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư

và giao thông ngoài công trình

- Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt yêu cầu cho công tác xây dựng

- Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.3.1 MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

- Mặt bằng công trình dạng hình vuông với kích thước: chiều dài là 33.3m, chiều rộng là 31.0m, chiếm diện tích đất xây dựng là 1032.3m2

- Công trình gồm 11 tầng với 1 tầng hầm Cốt ±0.00 được chọn đặt tại mặt sàn tầng trệt Mặt đất tự nhiên tại cốt -1.20m, mặt sàn tầng hầm tại cốt -3.20m, chiều cao công trình

là 37.1m tính từ cốt mặt đất tự nhiên

- Tầng hầm: Thang máy bố trí ở giữa, chỗ đậu xe xung quanh Các hệ thống kỹ thuật như: Bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài đường ống Tầng hầm có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như: trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió

- Tầng trệt: Dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ giải trí cho các hộ gia đình sinh sống tại chung cư cũng như nhu cầu chung của khu vực

- Tầng 1 → tầng 11: Bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở

→ Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong, sử dụng vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dễ dàng thay đổi trong tương lai

- Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy, bao gồm: 2 thang bộ và 4 thang máy Thang máy bố trí ở giữa, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang cho nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý, đảm bảo thông thoáng

- Sau khi xử lý nước thải được xả vào hệ thống thoát nước chung của khu vực

1.4.3 THÔNG GIÓ, CHIẾU SÁNG

- Bốn mặt của công trình đều có ban công thông gió chiếu sáng cho các phòng Ngoài ra còn bố trí máy điều hòa ở các phòng

1.4.4 PHÒNG CHÁY, THOÁT HIỂM

- Công trình bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

2.1 LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU CHÍNH

- Công tác thiết kế kết cấu bê tông cốt thép là giai đoạn quan trọng nhất trong toàn bộ quá trình thiết kế và thi công công trình xây dựng Tạo nên “bộ xương” của công trình, thỏa mãn ba tiêu chí của một công trình xây dựng: mỹ thuật – kỹ thuật – giá thành xây dựng Do đó lựa chọn kết cấu hợp lý cho một công trình cụ thể sẽ hạ giá thành xây dựng công trình, trong khi vẫn đảm bảo độ cứng và độ bền của công trình cũng như chuyển vị tại đỉnh công trình Việc lựa chọn hệ kết cấu thích hợp với công trình phụ thuộc vào điều kiện

cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang

- Các hệ kết cấu chịu lực chính trong nhà cao tầng chia làm 2 nhóm:

do đó tải trọng ngang mà công trình phải chịu là không quá lớn, bên cạnh đó trong thời gian vừa qua tại thành phố Hồ Chí Minh liên tiếp xảy ra các trận động đất yếu, nhưng không một nhà khoa học nào dám khẳng định rằng không có trận động đất lớn xảy ra trong thời gian sắp tới Tuy nhiên, trong khuôn khổ luận văn này em thiết kế công trình không đề cập đến động đất, vì thế bỏ qua một lực ngang đáng kể nữa mà ta không xét đến đó là lực quán tính của công trình Với chiều cao mỗi tầng là 3.5m nên với giải pháp hệ khung lõi với sàn có dầm vẫn làm cho không gian bên trong nhà đẹp đẽ mà không bị hệ thống dầm cản (tránh tạo ra “không gian chết” là điều tối kị trong thiết kế, vẫn đảm bảo khoảng thông thủy ở mỗi tầng ≥ 2.7m) Kết cấu khung - lõi chịu lực thường được sử dụng có hiệu quả

cho các nhà có chiều cao trung bình và thật lớn, có mặt bằng đơn giản như hình chữ nhật, hình vuông Lõi có thể đặt trong hay ngoài biên trên mặt bằng nhà Hệ sàn các tầng được gối trực tiếp vào tường lõi Phần trong lõi thường được dùng để bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kĩ thuật nhà cao tầng Đó là lý do tại sao kết cấu khung - lõi được chọn

2.2 LỰA CHỌN HỆ KẾT CẤU SÀN

- Trong hệ kết cấu nhà, sàn trực tiếp tiếp nhận tải trọng thẳng đứng để truyền xuống tường và cột, sau đó là xuống móng, đồng thời sàn còn có vai trò rất quan trọng là vách cứng nằm ngang tiếp nhận tải trọng ngang để truyền vào kết cấu thẳng đứng (khung,vách), qua đó truyền xuống móng Lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng, nên cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình

2.2.1 HỆ SÀN SƯỜN

- Cấu tạo bao gồm: Hệ dầm và bản sàn Bản được gối lên dầm phụ, dầm phụ gối lên dầm chính, dầm chính gối lên cột và tường Vì L2/L1>2 nên thứ tự truyền lực sẽ là bản truyền tải trọng cho dầm phụ, dầm phụ truyền tải trọng cho dầm chính, dầm chính truyền tải trọng xuống cột, cột truyền tải trọng xuống móng

- Ưu điểm:

+ Tính toán đơn giản

+ Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

- Nhược điểm:

+ Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu

+ Không tiết kiệm không gian sử dụng

2.2.2 HỆ SÀN Ô CỜ

- Cấu tạo gồm: Hệ dầm vuông góc với nhau theo 2 phương, chia bản sàn thanh các ô bản kê 4 cạnh có nhịp bé , theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m

- Ưu điểm:

+ Tránh có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và

có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình có yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như: hội trường, câu lạc bộ

- Nhược điểm:

+ Không tiết kiệm, thi công phức tạp

+ Khi mặt bằng sàn qua rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy cũng không thể tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng

+ Thiết bị thi công phức tạp, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu hướng hiện đại hóa thì điều này là yêu cầu tất yếu

+ Thiết bị giá thành cao và khan hiếm do trong nước chưa sản xuất được

2.2.3 HỆ SÀN KHÔNG DẦM

- Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột hoặc vách

- Ưu điểm:

+ Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình

+ Tiết kiệm được không gian sử dụng Thích hợp với công trình có khẩu độ vừa

+ Dễ phân chia không gian

+ Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…

+ Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốt pha, cốt thép dầm, việc lắp dựng ván khuôn và cốt pha cũng đơn giản

+ Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành

+ Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn có dầm

- Nhược điểm:

+ Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực

theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu

+ Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

+ Khả năng chống nứt cao hơn nên có khả năng chống thấm tốt

+ Độ bền mỏi cao nên thường dùng trong các kết cấu chịu tải trọng động + Cho phép tháo cốp pha sớm và có thể áp dụng các công nghệ thi công mới để tăng tiến độ

- Nhược điểm:

+ Mặc dù tiết kiệm về bê tông và thép tuy nhiên do phải dùng bêtông và cốt thép cường độ cao, neo…nên kết cấu này chi kinh tế đối với các nhịp lớn

+ Tính toán phức tạp, thi công cần đơn vị có kinh nghiệm

+ Với công trình cao tầng, nếu sử dụng phương án sàn ứng lực trước thì kết quả tính toán cho thấy độ cứng của công trình nhỏ hơn bê tông ứng lực trước dầm sàn thông thường Để khắc phục điều này, nên bố trí xung quanh mặt bằng sàn là hệ dầm bo,

có tác dụng neo cáp tốt và tăng cứng, chống xoắn cho công trình

Kết luận: Qua quá trình phân tích ta thấy, do công trình là dạng nhà cao tầng, có

bước cột tương đối lớn, chiều cao mỗi tầng là 3.5m tương đối thoải mái Nhằm tạo ra không gian sử dụng lớn nhất, vẫn đảm bảo khoảng thông thủy mỗi tầng, đồng thời đảm bảo

vẻ mỹ quan cho các căn hộ Cho nên giải pháp sàn sườn toàn khối sẽ được áp dụng cho công trình

2.3 LỰA CHỌN VẬT LIỆU TÍNH TOÁN

- Trong xây dựng nhà cao tầng việc sử dụng vật liệu cho kết cấu chịu lực và kết cấu bao che có những đòi hỏi nhất định:

+ Vật liệu dùng trong kết cấu nhà cao tầng cần có cấp độ bền chịu kéo, nén, cắt cao Trong kết cấu nhà cao tầng cần dùng bêtông có cấp cường độ từ B25 → B60 (tương đương bê tông mác 300 → 800) và cốt thép có giới hạn chảy từ 300MPa trở lên

+ Bê tông là vật liệu đàn dẻo, nên có khả năng phân phối lại nội lực trong các kết cấu, sử dụng rất hiệu quả khi chịu tải trọng lặp lại (động đất, gió bão) Bê tông có tính liền khối cao (khi dùng công nghệ đổ liền khối) giúp cho các bộ phận kết cấu của ngôi nhà liên kết lại thành một hệ chịu lực theo các phương tác động của tải trọng

+ Cần sử dụng các vật liệu nhẹ, có khối lượng riêng nhỏ, tạo điều kiện giảm đáng kể đối với tải trọng đứng và cả đối với tải trọng ngang do lực quán tính gây ra

- Vật liệu sử dụng cho công trình như sau:

+ Bêtông sử dụng cho toàn bộ công trình dùng M350 với các chỉ tiêu:

 Khối lượng riêng: γ = 25 kN/m3

 Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 14,5MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt = 1,05MPa

 Mođun đàn hồi ban đầu: Eb = 30x103MPa

+ Cốt thép gân Φ ≥10 dùng cho toàn bộ công trình dùng loại AII có chỉ tiêu:

 Cường độ chịu nén tính toán: Rsc = 280MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 280MPa

 Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw = 225MPa

 Mođun đàn hồi: Es = 21x104MPa

+ Cốt thép trơn Φ <10 dùng loại AI với các chỉ tiêu:

 Cường độ chịu nén tính toán: Rsc = 225MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 225MPa

 Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw = 175MPa

 Mođun đàn hồi: Es = 21x104MPa

2.4 BIỆN PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KẾT CẤU

- Mặt bằng công trình có kích thước: chiều dài L=33.3m, chiều rộng B=31.0m, có tỷ

lệ L/B=1,07 < 2 → Độ cứng khung ngang và khung dọc chênh lệch không nhiều, ta phải tính nội lực theo không gian là hợp lý nhất

2.4.2 CÁC GIẢ THIẾT DÙNG TRONG TÍNH TOÁN

- Giả thiết ngôi nhà làm việc như một thanh công xon có đứng uốn tương đương độ cứng của các hệ kết cấu hợp hợp thành (giả thiết này thuận tiện cho việc xác định các đặc trưng động của công trình).(Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt đài móng)

- Giả thiết mỗi hệ kết cấu chỉ có thể tiếp thu một phần tải trọng ngang tỷ lệ với độ cứng uốn (xoắn) của chúng, nhưng được liên kết chặt chẽ với các hệ khác qua các thanh giằng liên kết khớp hai đầu (khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng này sẽ truyền vào công trình dưới dạng lực phân bố trên các sàn (vị trí tâm cứng của từng tầng), vì có sàn nên các lực này sẽ truyền sang sàn và từ đó truyền sang vách Biến dạng dọc trục của sàn, dầm xem như là không đáng kể) Các giằng ngang này chính là mô hình của hệ kết cấu dầm sàn

có độ cứng lớn vô cùng trong mặt phẳng nằm ngang (sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết ngàm với các phần tử cột,vách cứng ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử (thực tế không cho phép sàn có biến dạng cong) Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế bên)

- Giả thiết các hệ chịu lực cùng có một dạng đường cong uốn (mọi thành phần chịu lực trên từng tầng đều có cùng chuyển vị ngang)

2.4.3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

Hiện nay trên thế giới có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng thể theo

ba mô hình sau:

- Mô hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu là dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh Khi giải quyết theo

mô hinh này, không thể quyết được hệ có nhiều ẩn Đó chính là giới hạn của mô hình này

- Mô hình rời rạc (phương pháp phần tử hữu hạn): Rời rạc hóa toàn bộ hệ chịu lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lực và chuyển vị Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết tất

cả các bài toán Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như: ETABS, SAFE, SAP,…

- Mô hình rời rạc – liên tục (phương pháp siêu khối): Từng hệ chịu lực được xem là rời rạc, nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết trượt xem

là phân bố liên tục theo chiều cao Khi giải quyết bài toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương pháp sai phân Từ đó giải các

ma trận và tìm nội lực

→ Trong các phương pháp kể trên, phương pháp phần tử hữu hạn hiện đang được sử dụng phổ biến hơn cả do những ưu điểm của nó cũng như sự hỗ trợ đắc lực của một số phần mềm tính toán dựa trên cơ sở của phương pháp này

- Thuật toán tổng quát của phương pháp phần tử hữu hạn:

+ Rời rạc hóa kết cấu thực thành một lưới các phần tử chọn trước cho phù hợp với dạng hình học của kết cấu và yêu cầu chính xác của bài toán

+ Xác định các ma trận cơ bản cho từng phần tử (ma trận độ cứng, ma trận tải trọng nút, ma trận chuyển vị nút … ) theo trục tọa độ riêng của phần tử

+ Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục tọa độ chung của cả kết cấu

+ Dựa vào điều kiện biên và ma trận độ cứng của kết cấu để khử dạng suy biến của nó

+ Giải hệ phương trình để xác định ma trận chuyển vị nút của cả kết cấu + Từ chuyển vị nút tìm được, xác định nội lực cho từng phần tử

+ Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu

→ Thuật toán tổng quát này được sử dụng cho hầu hết các bài toán phân tích kết cấu: phân tích tĩnh, phân tích động và tính toán ổn định kết cấu

2.4.4 LỰA CHỌN CÔNG CỤ TÍNH TOÁN

2.5 CÁC TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG TRONG THIẾT KẾ

- Công tác thiết kế kết cấu bê tông cốt thép tuân thủ các qui định, qui phạm, các hướng dẫn, các tiêu chuẩn thiết kế do Bộ Xây Dựng và Nhà Nước Việt Nam ban hành Chủ yếu gồm các tiêu chuẩn sau:

+ TCVN 5574:2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế (tiêu chuẩn thay thế tiêu chuẩn 356:2005)

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

+ TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

+ TCXDVN 198:1997 Nhà cao tầng - Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

+ TCXDVN 205:1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế

- Ngoài ra trong qua trình tính toán còn sử dụng các số liệu, tài liệu và tham khảo một số đầu sách chuyên nghành

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

S6 S7

S7

S8

S10 S9

C3 C3

C3 C3

C1

3.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN

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

kế, qua quá trình thiết kế người kỹ sư cân nhắc lựa chọn tiết diện hợp lý hơn Trước khi thiết kế sàn, ta tiến hành chọn sơ bộ: bề dày sàn và kích thước tiết diện dầm

Rb – cường độ tính toán chịu nén của bê tông, bê tông M350 : Rb = 145 daN/cm2

N – lực nén được tính gần đúng như sau : N = msqFs

ms – số sàn ở phía trên tiết diện đang xét (kể cả mái)

q - tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông sàn trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính phân bố đều trên sàn,

q = 10÷14 kN/m2 chọn q= 11 kN/m2

Fs - Diện tích sàn truyền tải lên cột đang xét

Kt – hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột Kt = 1.3÷1.5, chọn Kt = 1.3

Tên

Fs (m 2 )

q (kN/m 2 )

N (kN)

A 0 (cm 2 )

A 0 chọn (cm 2 )

3.2.2 CHỌN SƠ BỘ CHIỀU DÀY BẢN SÀN

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn hb theo công thức:

Chiều dày hb = L1

m D

Trong đó: D = 0.8 - 1.4 (hệ số phụ thuộc tải trọng)

m = 40 - 45 (đối với bản kê bốn cạnh)

m = 30 - 35 (đối với bản dầm)

L1: chiều dài cạnh ngắn của ô bản

Gọi L2, L1 lần lượt là chiều dài cạnh dài và cạnh ngắn của các ô bản

Nếu L2/L1  2: ô bản thuộc loại bản kê bốn cạnh, bản làm việc hai phương Nếu L2/L1 > 2: ô bản thuộc loại bản dầm, bản làm việc một phương

Kí

hiệu

Cạnh dài

Cạnh ngắn

Chọn bản sàn có chiều dày sơ bộ hb = 12cm

3.2.3 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM

Tiết diện dầm được chọn sơ bộ theo công thức : d

d d

L h m

Trong đó : Ld: chiều dài nhịp dầm

md = (8 ÷ 12) đối với dầm chính

md = (12 ÷ 16) đối với dầm phụ Đối với dầm chính nhịp 8.1m:

hd = (1/8 1/12)xLd=(1/8 1/12)x810 = (67.5÷101.25)cm

bd = (0.25 ÷ 0.5)xhd = (0.25 ÷ 0.5)x70 = (17.5 ÷ 35)cm

3.3 SƠ ĐỒ TÍNH

Liên kết của bản sàn với dầm, tường được xem xét theo quy ước sau:

- Liên kết được xem là tựa đơn:

+ Khi bản kê lên tường

+ Khi bản tựa lên dầm bê tơng cốt thép (đổ tồn khối) mà cĩ hd/hb < 3

+ Khi bản lắp ghép

- Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên dầm bê tơng cốt thép mà cĩ hd/hb ≥ 3

- Liên kết là tự do khi bản hồn tồn tự do

3.4.1 TĨNH TẢI

Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực cĩ chức năng khác nhau sẽ cĩ cấu tạo sàn khác nhau, do đĩ tĩnh tải sàn tương ứng cũng cĩ giá trị khác nhau Các loại sàn này cĩ cấu tạo như sau:

Gạch ceramic dày 1cmVữa lót dày 3cm

Sàn BTCT dày 12cmVữa trát dày 1,5cmSàn thông thường

TẢI TRỌNG CÁC LỚP CẤU TẠO

Loại sàn Các lớp cấu tạo

d (m)

(daN/m 3 )

g s tc (daN/m 2 ) n

g s tt (daN/m 2 )

Sàn

thơng

thường

gạch ceramic 0.01 2000 20 1.2 24 vữa lĩt 0.03 1600 48 1.3 62.4 bản BTCT 0.12 2500 300 1.1 330 vữa trát 0.015 1600 24 1.3 31.2

: diện tích tường xây trên sàn (m2)

Ss: diện tích sàn (m2)

Lớp gạch ceramic dày 1cmVữa lót dày 3cm

Sàn BTCT dày 12cmVữa trát dày 1,5cmLớp chống thấm dày 1,5cm

Sàn vệ sinh

t: trọng lượng riêng của tường xây ( t =180daN/m2 đối với tường 100mm ; t = 330daN/m2 đối với tường 200mm)

S9 512.6 257.16 769.76 S10 512.6 362.95 875.55

3.4.2 HOẠT TẢI

- Theo bảng 3, TCVN 2737 - 1995:

Phòng ngủ, phòng ăn, phòng khách,

bếp giặt, buồng vệ sinh, phòng tắm 150 1.3

Hành lang, cầu thang, phòng kỹ thuật 300 1.2

- Xác định hệ số giảm tải cho các ô sàn Đối với các ô phòng như phòng ngủ, phòng khách, tolet, nhà bếp [ Theo mục 1, 2, 3, 4, 5 Bảng 3 trong TCVN 2737-1995] sẽ được xét tới hệ số giảm tải khi diện tích các phòng này lớn hơn diện tích 2

A  m [ Theo điều 4.3.4.1 TCVN 2737 - 1995]

Hệ số giảm tải:  = 0.4 + ; với A: diện tích chịu tải > 9 (m2)

BẢNG HOẠT TẢI TÁC DỤNG LÊN CÁC Ô SÀN

P tc (daN/m 2 )

Hệ số vượt tải

P tt (daN/m 2 )

Hệ số giảm tải 

P tt sàn (daN/m 2 )

P tt

ô sàn (daN/m 2 )

S6 Hành lang 8.19 300 1.2 360 1 360 360 S7 Hành lang 9 300 1.2 360 1 360 360 S8 Hành lang 28.8 300 1.2 360 1 360 360 S9

- Ô bản kê 4 cạnh: Pstt = (gtt + ptt) (daN/m2)

- Ô bản dầm: Pstt = (gtt + ptt) (daN/m2)

0.69

A

BẢNG TỔNG HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN Ô BẢN KÊ 4 CẠNH

Tổng quát có 11 loại ô bản có sơ đồ tính như sau:

Theo quy ước, liên kết được xem là tựa đơn (khớp) :

 Khi bản kê lên tường

 Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/hs<3

 Khi bản lắp ghép

Liên kết được xem là ngàm :

 Khi tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) có hd/hs>=3

Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do (như ô bản số 10 và 11), các bản này cũng làm việc theo hai phương

Kí tự i – số kí hiệu ô bản đang xét (i = 1, 2, 3, …, 11)

Kí tự 1,2 – chỉ phương đang xét là L1 hay L2 với L1,L2 là nhịp tính toán của ô bản lấy giữa trục các gối tựa

mi1, mi2, ki1, ki2 là các hệ số phụ thuộc vào tỉ lệ L2/L1, được tra trong phụ lục

15, sách “Kết cấu bê tông cốt thép” (Phần cấu kiện nhà cửa – Võ Bá Tầm)

3.5.2 NỘI LỰC Ô BẢN DẦM

Khi L2/L1 > 2 thì bản được xem là bản dầm, làm việc theo một phương Phương chịu lực chính là phương cạnh ngắn nên ta chỉ cần tính cho cạnh ngắn, còn theo phương cạnh dài thì bố trí thép theo cấu tạo

Cắt 1 dãy bản rộng b = 1m theo phương cạnh ngắn để tính, sơ đồ tính như sau:

l1

Mg

Mnh Mgq

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

M: Moment uốn tính toán (daN.m)

Rb: Cường độ chịu nén của bê tông, bê tông cấp độ bền chịu nén B25 có

Rb = 14.5 MPa = 145 (daN/cm2)

Rs: Cường độ chịu kéo của cốt thép có Rs = 280 MPa = 2800 (daN/cm2) b: Chiều rộng tiết diện Với b = 100cm

- Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 2cm => h0 = h - a = 12 - 2 = 10cm

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: < <

+ = .Rb/Rs = 0.595x145/2800 = 3.08%

+ = 0.05%

+ = As (chọn) / bh0

BẢNG TÍNH TOÁN NỘI LỰC Ô SÀN BẢN KÊ 4 CẠNH

Ô sàn L 1 (m) L 2 (m) L 2 /L 1 P(daN) Hệ số Moment (daN.m)

Mg 942.41 S10 3.15 8 2.54 1235.55 Mn 510.82

3.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN SÀN

- Độ võng bản hai phương tính theo công thức: fmax = xqxL14/D

- Độ võng bản một phương tính theo công thức: fmax = qxL14/(348xD)

Trong đó: L1: chiều dài cạnh ngắn của ô bản (m)

q: Tổng tải trọng tác dụng lên dải ô bản rộng 1m (daN/m) : hệ số phụ thuộc vào tỷ số L2/L1 của ô bản hai phương

D = Ebh3/[12x(1- )]: Độ cứng trụ (kN.m)

Eb = 30x106 KN/m2: mô đun đàn hồi bê tông

= 0.2: hệ số poát-xông

h = 0.12m: chiều dày bản

Do đó: D = 30x106x0.123/[12x(1-0.22)] = 4500 KNm

- Độ võng lớn nhất của sàn phải thoả điều kiện: fmax ≤ fgh

- Theo Bảng 4, TCXDVN 356 : 2005 thì độ võng giới hạn sàn với trần phẳng được quy định như sau:

L 2 /L 1 P s tt

(cm)

f gh (cm)

So sánh

S1 3.5 5.4 1.54 977.42 0.00224 0.07 1.75 (thỏa) S2 4 5.4 1.35 928.84 0.00199 0.11 2.00 (thỏa) S4 4 7.2 1.80 869.96 0.00245 0.12 2.00 (thỏa) S5 4.95 7.5 1.52 846.94 0.00222 0.25 2.48 (thỏa) S6 2.6 3.15 1.21 872.6 0.00174 0.02 1.30 (thỏa) S7 2.25 4 1.78 872.6 0.00244 0.01 1.13 (thỏa) S9 4.95 8 1.62 1122.15 0.00232 0.35 2.48 (thỏa)

BẢNG KẾT QUẢ KIỂM TRA ĐỘ VÕNG Ô BẢN 1 PHƯƠNG

Ô sàn

L 1 (m)

P s tt (daN/m 2 )

f max (cm)

f gh (cm)

So sánh

S3 3.5 914.71 0.08 1.75 (thỏa) S8 3.6 872.6 0.08 1.80 (thỏa) S10 3.15 1222.03 0.07 1.58 (thỏa)

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

4.1 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Tính toán cầu thang tầng điển hình cho công trình Đây là cầu thang 2 vế, dạng bản không dầm đỡ, 1 đầu tựa lên dầm sàn, 1 đầu tựa lên dầm chiếu nghỉ

4.2 XÁC ĐỊNH CÁC KÍCH THƯỚC CƠ BẢN

- Chiều cao tầng điển hình: ht = 3500mm

- Chọn bề dày bản thang: hs = 12cm

- Mặt thang rộng: b = 1.3m

- Mỗi vế gồm 10 bậc thang, được xây bằng gạch đinh, cấu tạo một bậc thang:

hb = 160mm, lb=300mm, góc nghiêng của cầu thang

g s tt (daN/m 2 )

Chiều dày tương đương theo phương bản nghiêng:

- Lớp đá mài: td1 = (lb + hb) 1cos /lb = (0.3 + 0.16)x0.015xcos28.07o/0.3 = 0.02m

- Lớp vữa lĩt: td2 = (lb + hb) 2cos /lb = (0.3 + 0.16)x0.02xcos28.07o/0.3 = 0.027m

- Bặc thang xây gach đặc: td3 = hbcos /2 = 0.16xcos28.07o

/2 = 0.07m Tải trọng tác dụng lên bản thang theo phương thẳng gĩc với trục bản nghiêng:

Lớp dá mài dày 1.5cm Vữa lót dày 2cm

Bản BTCT dày 12cm Vữa trát dày 1.5cm Lớp bậc gạch xây đặc

Lớp dá mài dày 1.5cm Vữa lót dày 2cm Bản BTCT dày 12cm Vữa trát dày 1.5cm

g2’ = 1 td1n1 + 2 td2n2 + 3 td3n3 + 4 4n4 + 5 5n5 = 2000x0.02x1.2 + 1600x0.027x1.3 + 1800x0.07x1.1 + 2500x0.12x1.1 + 1600x0.015x1.3 = 607.96 daN/m2Tải trọng tác dụng lên bản thang theo phương thẳng đứng:

Trong đó: ptc = 300 daN/m2 tải trọng tiêu chuẩn lấy [ Theo bảng 3 TCVN 2737-1995]

np hệ số vượt tải [ Theo 4.3.3 TCVN 2737:1995]

Vậy: ptt = 300x1.2 = 360 daN/m2

Tổng tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ: qcn = 438.8 + 360 = 798.8 daN/m2

Tổng tải trọng lên chiếu nghỉ tính theo 1m bề rộng: qcn = 798.8x1m = 798.8 daN/m Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang: qb = 689 + 360 = 1049 daN/m2

Tổng tải trọng lên bản thang tính theo 1m bề rộng: qb = 1049x1m = 1049 daN/m

Mtg = RA x 3.1 - [qb x (3.1 / cos ) x (3.1/2)]

= 2735.8x3.1-1049x(3.1/cos28.07o)x1.55 = 2768.6 daNm

b Phương pháp giải Sap 2000

Hình 4.4 Gán nội lực

Hình 4.5 Phản lực tại gối tựa (KN)

Hình 4.6 Biểu đồ moment (KN.m)

Hình 4.7 Biểu đồ lực cắt (KN)

M: Moment uốn tính toán (daN.m)

Rb: Cường độ chịu nén của bê tông, bê tông cấp độ bền chịu nén B25 có

Rb = 14.5 MPa = 145 (daN/cm2)

Rs: Cường độ chịu kéo của cốt thép có Rs = 280 MPa = 2800 (daN/cm2)

b: Chiều rộng tiết diện Với b = 100cm Chọn chiều dày lớp bảo vệ a = 2cm => h0 = h - a = 12 - 2 = 10cm

Kiểm tra hàm lượng cốt thép: < <