thiết kế chung cư phú mỹ hưng (thuyết minhphụ lục)

Từ những viên gạch nhỏ bé, từ những xi măng cốt thép tưởng như vô tri vô giác đó, với bàn tay, khối óc của con người, là những ngôi nhà cao tầng, những cây cầu bắc ngang qua sông, cho đế

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2012

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2012

LỜI MỞ ĐẦU

Từ khi còn là học sinh tiểu học, học trong ngôi trường được dựng bằng gỗ với

những khe thoáng nắng hắt, mưa tạt, với em ước ao biến ngôi trường của mình

thành một ngôi trường tường xây mái ngói đã hình thành

Lớn lên cùng với những suy nghĩ, hiểu biết thiết thực hơn, em đã nhận ra

ngành xây dựng đóng vai trò quan trọng đối với xã hội và nhân loại như thế nào

Từ những viên gạch nhỏ bé, từ những xi măng cốt thép tưởng như vô tri vô giác

đó, với bàn tay, khối óc của con người, là những ngôi nhà cao tầng, những cây cầu

bắc ngang qua sông, cho đến những công trình mang tầm vóc quốc gia như Hầm

Hải Vân, Cầu Mỹ Thuận, Hầm Thủ Thiêm, Toà nhà Bitexco, Cầu quay, Cầu Bãi

Cháy v.v… đã dần mọc lên để khẳng định vai trò và vị trí nhất định của ngành

xây dựng của đất nước ta nói riêng và nền phát triển kiến trúc xây dựng trên toàn

Thế Giới nói chung

Để có được những công trình đáng là niềm tự hào của người dân Việt Nam,

những con người trong ngành xây dựng đã phải đánh đổi mồ hôi, nước mắt, thậm

chí cả máu của mình để có được những thành quả đó Và đằng sau những bàn tay,

khối óc đó còn có sự dìu dắt của các thầy cô, nhưng người đi trước đã cho những

thế hệ theo sau biết bao kiến thức và kinh nghiệm quý báu, những thực tế trải

nghiệm mà chỉ khi ra trường, bắt tay vào thực tế chúng em mới hiểu hết được

Sau bốn năm Đại học, em đã dần biến những ước mơ nhỏ bé ngày nào thành

hiện thực, và hơn cả là em sẽ được đóng góp một phần sức lực của mình trong

công cuộc xây dựng kiến thiết đất nước

LỜI CẢM ƠN

Kết thúc khoá học bằng Đồ án tốt nghiệp là để em có cơ hội kiểm tra lại tất cả

những kiến thức mà em đã được học trong suốt bốn năm qua Và cũng chính là sự

khởi đầu để em chính thức bước vào sự trải nhgiệm thực tế từ những kiến thức và

kinh nghiệm mà thầy cô đã cho em

Và để thực hiện được đồ án tốt nghiệp này, với tấm lòng biết ơn sâu sắc em xin

gởi lời cảm ơn đến Thầy hướng dẫn: Thầy Lê Văn Phước Nhân

Thầy là người đã luôn theo dõi và chỉ bảo để em có thể hoàn thành được nội

dung này Nhận được sự chỉ bảo của Thầy là một sự may mắn đối với em

Em cũng gởi lời biết ơn đến tất cả Thầy cô bộ môn trong khoa xây dựng, đã

truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm quý báu đến cho em trong suốt bốn

năm học

Sau cùng em xin cảm ơn người thân, cảm ơn tất cả bạn bè đã cùng học tập

gắn bó, giúp đỡ em trong suốt thời gian qua, cũng như trong quá trình hoàn

thành đồ án tốt nghiệp này

Trong bài đồ án tốt nghiệp này chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót,

kính mong quý thầy cô xem xét và chỉ bảo để em có thể khắc phục những sai sót

và hoàn thiện hơn trong công việc sau này

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 8/2012

SVTH:

NGUYỄN THỊ STA

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

MỤC LỤC

Lời mở đầu

Lời cảm ơn

Mục lục

Chương 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu công trình 1

1.2 Phân tích và lựa chọn hệ chịu lực chính của công trình 4

Chương 2:TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1 Trình tự tính toán bản sàn 7

2.2 Đặc trưng vật liệu 7

2.3 Kích thước sơ bộ 7

2.4 Xác định tải trọng tác dụng lên các ô sàn 9

2.5 Tính toán các ô bản sàn 10

2.5.1 Tính toán ô sàn 3 10

2.5.2 Tính toán ô sàn 1 và ô sàn 2 12

Chương 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 3.1 Kiến trúc cầu thang tầng điển hình 16

3.2 Tính toán bản thang 16

3.2.1 Tải trọng 16

3.2.2 Sơ đồ tính 18

3.2.3 Nội lực 19

3.2.4 Tính toán cốt thép 21

3.3 Tính toán dầm D4 21

3.3.1 Sơ đồ tính 21

3.3.2 Tải trọng 22

3.3.3 Nội lực 23

3.3.3 Tính toán cốt thép 24

Chương 4: TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI 4.1 Công năng và kích thước hồ nước mái 27

4.2 Xác định sơ bộ kích thước các bộ phận hồ nước mái 28

4.3 Tính bản nắp 29

4.4 Tính bản thành 31

4.5 Tính bản đáy 34

4.6 Tính toán dầm hồ nước mái 37

Chương 5: KHUNG KHÔNG GIAN 5.1 Sơ đồ hình học 42

5.2 Chọn tiết diện sơ bộ 43

5.3 Sơ đồ tính của công trình 45

5.4 Xác định tải trọng tác dụng lên công trình 45

5.5 Xác định nội lực 49

5.6 Tính và bố trí cốt thép khung trục 2 50

5.6.1 Tính toán cốt thép cho cột khung trục 51

5.6.2 Tính cốt thép cho dầm 57

Chương 6: NỀN MÓNG 6.1 Tổng quan về điều kiện đất nền và các phương án móng 62

6.2 Thiết kế móng cọc ép 65

6.2.1 Thiết kế móng biên: M2 65

a Tính thép của cọc 65

b Xác định sức chịu tải của vật liệu 67

c Xác định sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 67

d Xác định số lượng cọc 70

e Dự tính độ lún 74

f Thiết kế thép chịu uốn cho đài cọc 74

6.2.2 Thiết kế móng giữa: M1 75

a Tính thép của cọc 75

b Xác định sức chịu tải của vật liệu 77

c Xác định sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 77

d Xác định số lượng cọc 80

e Dự tính độ lún 84

f Thiết kế thép chịu uốn cho đài cọc 84

6.3 Thiết kế móng cọc khoan nhồi 86

6.3.1 Ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng 86

6.3.2 Thiết kế móng cọc khoan nhồi dưới cột 86

6.3.2.1 Thiết kế móng biên M2 87

6.3.2.2 Thiết kế móng biên M1 97

SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN MÓNG 107

TÀI LIỆU THAM KHẢO 108 PHỤ LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1.1 Giới thiệu công trình

1.1.1 Sự cần thiết đầu tư

Hoà nhập với sự phát triển mang tính tất yếu của đất nước, ngành xây dựng ngày càng giữ vai trò thiết yếu trong chiến lược xây dựng đất nước Vốn đầu tư xây dựng xây dựng cơ bản chiếm rất lớn trong ngân sách nhà nước (40-50%), kể cả đầu tư nước ngoài Trong những năm gần đây, cùng với chính sách mở cửa nền kinh tế, mức sống của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo gia tăng nhiều nhu cầu ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn Mặt khác một số thương nhân, khách nước ngoài vào nước ta công tác, du lịch, học tập,…cũng cần nhu cầu ăn ở, giải trí thích hợp

1.1.2 Sơ lược về công trình

Công trình chung cư Phú Mỹ Hưng có mặt bằng hình chữ nhật, có tổng diện tích xây dựng 1150 m2 Toàn bộ các mặt chính diện được lắp đặt các hệ thống cửa sổ để lấy ánh sáng xen kẽ với tường xây Dùng tường xây dày 200mm làm vách ngăn ở những nơi tiếp giáp với bên ngoài, tường xây dày 100mm dùng làm vách ngăn ngăn chia các phòng trong một căn hộ…

1.1.3 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng

- Số tầng: 1 tầng hầm, 1 tầng trệt + 9 tầng lầu + một sân thượng( tầng mái)

- Phân khu chức năng:

Công trình được phân khu chức năng từ dưới lên trên

+ Tầng hầm: là nơi để xe

+ Tầng trệt: làm văn phòng, sảnh

+ Lầu 1-9: dùng làm căn hộ, có 8 căn hộ mỗi tầng

+ Tầng mái: có hệ thống thoát nước mưa, hồ nước mái, hệ thống chống sét

1.1.4 Giải pháp đi lại

a Giao thông đứng

Giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống hai thang máy khách, mỗi cái 8 người, tốc độ 120m/ phút, chiều rộng cửa 800mm, đảm bảo nhu cầu lưu thông cho khoảng 300 người với thời gian chờ đợi khoảng 40s Bề rộng cầu thang bộ là 1.2 m được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố xẩy ra Cầu thang bộ và cầu thang máy được đặt ở vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách xa nhất đến cầu thang nhỏ hơn 20m để giải quyết việc phòng cháy chữa cháy

b Giao thông ngang

Giao thông trên từng tầng thông qua hệ thống giao thông rộng 3.8 m nằm giữa mặt bằng tầng, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến từng căn hộ

Hình 1: Mặt bằng sàn tầng điển hình 1.1.5 Đặc điểm khí hậu và khí tượng thuỷ văn tại Tp Hồ Chí Minh

- Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô

- Các yếu tố khí tượng:

 Nhiệt độ trung bình năm: 26oC

 Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm: 22oC

 Nhiệt độ cao nhật trung bình năm: 30oC

 Số giờ nắng trung bình khá cao

 Lương mưa trung bình năm: 1000-1800mm/năm

 Độ ẩm tương đối trung bình: 78%

 Hướng gió chính thay đổi theo mùa

 Mùa khô: Từ Bắc chuyển dần sang Đông, Đông Nam và Nam

 Mùa mưa: Tây-Nam và Tây

 Tầng suất lặng gió trung bình hằng năm là 26%

- Thủy triều tương đối ổn định, ít xảy ra những hiện tượng biến đổi về dòng nước , không có lụt lội chỉ có ở những vùng ven thỉnh thoảng xảy ra

1.1.6 Giải pháp kỹ thuật

a Điện

Công trình sử dụng điện cung cấp từ hai nguồn: Lưới điện thành phố và máy phát điện riêng Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm ( được tiến hành lắp đặt đồng thời trong quá trình thi công ) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật và phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vục ẩm ướt, tạo điều kiện dể dàng khi sửa chữa

Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí (đảm bảo an toàn phòng cháy nổ)

b Hệ thống cung cấp nước

- Công trình sử dụng nước từ hai nguồn: nước ngầm và nước máy Tất cả được chứa trong bể nước ngầm đặt ngàm ở tầng hầm Sau đó được hệ thống máy bơm mơm lên hồ nước mái và từ đó nước được phân phối cho các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính

- Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp gaine Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng

c Hệ thống thoát nước

Nuớc mưa từ mái sẽ được thoát theo các lổ chãy (bề mặt mái được tạo dốc ) và chảy vào các ống thoát nước mưa ( = 140mm) đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ bố trí riêng

d Hệ thống thông gió và chiếu sáng

 Chiếu sáng

Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên và bằng điện Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng

 Thông gió

Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên Riêng tầng hầm có bố trí thêm hệ thống thông gió và chiếu sáng

1.1.7 An toàn phòng cháy chữa cháy

- Trang bị các bộ súng cứu hoả (ống gai  20 dài 25m, lăng phun  13) đặt tại phòng trực, có 01 hoặc 02 vòi cứu hoả ở mỗi tầng tuỳ thuộc vào khoảng không ở mỗi tầng và ống nối được cài từ tầng một đến vòi chữa cháy và các bảng thông báo cháy

- Các vòi phun nước tự động được đặt ở tất cả các tầng theo khoảng cách 3m một cái

và được nối với các hệ thống chữa cháy và các thiết bị khác bao gồm bình chữa cháy khô ở tất cả các tầng Đèn báo cháy ở các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp ở tất cả các tầng

- Hoá chất: sử dụng một số lớn các bình cứu hoả hoá chất đặt tại các nơi như cửa ra vào kho, chân cầu thang mỗi tầng

1.1.8 Hệ thống chứa rác

Rác thải được chứa ở gian rác, bố trí ở tầng hầm , có một bộ phận chứa rác ở ngoài Gaine rác được thiết kế kín đáo, tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm

1.2 Phân tích và lựa chọn hệ chịu lực chính của công trình

1.2.1 Những đặc diểm cơ bản của nhà cao tầng

“Ngôi nhà mà chiều cao của nó là yếu tố quyết định các điều kiện thiết kế, thi công hoặc sử dụng khác với ngôi nhà thông thường thì gọi là nhà cao tầng” Đó

là định nghĩa về nhà cao tầng do Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế đưa ra

Đặc trưng chủ yếu của nhà cao tầng là số tầng nhiều, độ cao lớn, trọng lượng nặng Đa số nhà cao tầng lại có diện tích mặt bằng tương đối nhỏ hẹp nên các giải pháp nền móng cho nhà cao tầng là vấn đề được quan tâm hàng đầu Tùy thuộc môi trường xung quanh, địa thế xây dựng, tính kinh tế, khả năng thực hiện kỹ thuật,… mà lựa chọn một phương án thích hợp nhất Ở Việt Nam, phần lớn diện tích xây dựng nằm trong khu vực đất yếu nên thường phải lựa chọn phương án móng sâu để chịu tải tốt nhất Cụ thể ở đây là móng cọc

Đối với công trình có chiều cao lớn, ngoài tải trọng đứng lớn thì tác động của gió

và động đất đến công trình cũng rất đáng kể Do vậy các nhà cao hơn 40m thì phải xét đến thành phần động của tải trọng gió và cần để ý đến các biện pháp kháng chấn một khi chịu tác động của động đất Kết hợp với giải pháp nền móng hợp lý và việc lựa chọn kích thước mặt bằng công trình (B và L) thích hợp thì sẽ góp phần lớn vào việc tăng tính ổn định, chống lật, chống trượt và độ bền của công trình

Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng, tải trọng ngang là yếu tố rất quan trọng, chiều cao công trình tăng, các nội lực và chuyển vị của công trình do tải trọng ngang gây ra cũng tăng lên nhanh chóng Nếu chuyển vị ngang của công trình quá lớn sẽ làm tăng giá trị các nội lực, do độ lệch tâm của trọng lượng, làm các tường ngăn và các bộ phận trong công trình bị hư hại, gây cảm giác khó chịu, hoảng sợ, ảnh hưởng đến tâm lý của người sử dụng công trình Vì vậy, kết cấu nhà cao tầng không chỉ đảm bảo đủ cường độ chịu lực, mà còn phải đảm bảo đủ độ cứng để chống lại các tải trọng ngang, sao cho dưới tác động của các tải trọng ngang, dao động và chuyển vị ngang của công trình không vượt quá giới hạn cho phép Việc tạo ra hệ kết cấu để chịu các tải trọng này là vấn đề quan trọng trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng

Mặt khác, đặc điểm thi công nhà cao tầng là theo chiều cao, điều kiện thi công phức tạp, nguy hiểm Do vậy, khi thiết kế biện pháp thi công phải tính toán kỹ, quá trình thi công phải nghiêm ngặt, đảm bảo độ chính xác cao, đảm bảo an toàn lao động và chất lượng công trình khi đưa vào sử dụng

Như vậy, khi tính toán và thiết kế công trình, đặc biệt là công trình nhà cao tầng thì việc phân tích lựa chọn kết cấu hợp lý cho công trình đóng vai trò vô cùng quan trọng Nó không những ảnh hưởng đến độ bền, độ ổn định của công trình mà còn ảnh hưởng đến sự tiện nghi trong sử dụng và quyết định đến giá thành công trình

1.2.2 Phân tích hệ chịu lực chính của nhà cao tầng

Chung cư Phú Mỹ Hưng có chiều cao là 42m (so với mặt đất tự nhiên) gồm 11 tầng (1 hầm + 1 trệt + 9 lầu + 1 tầng mái) Do đó việc lựa chọn hệ chịu lực hợp lý cho công trình là điều rất quan trọng Dưới đây ta xem xét một số hệ chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng:

a Hệ khung chịu lực

Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng thẳng đứng vừa chịu tải trọng ngang Cột và dầm trong hệ khung liên kết với nhau tại các nút khung, quan niệm là nút cứng Hệ kết cấu khung được sử dụng hiệu quả cho các công trình có yêu cầu không gian lớn, bố trí nội thất linh hoạt, phù hợp với nhiều loại công trình Yếu điểm của kết cấu khung là khả năng chịu cắt theo phương ngang kém Ngoài ra, hệ thống dầm của kết cấu khung trong nhà cao tầng thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến công năng sử dụng của công trình và tăng độ cao của ngôi nhà, kết cấu khung bê tông cốt thép thích hợp cho ngôi nhà cao không quá 20 tầng Vì vậy, kết cấu khung chịu lực không thể chọn để làm kết cấu chịu lực chính cho công trình này

b Hệ tường chịu lực

Trong hệ kết cấu này, các tấm tường phẳng, thẳng đứng là cấu kiện chịu lực chính của công trình Dựa vào đó, bố trí các tấm tường chịu tải trọng đứng và làm gối tựa cho sàn, chia hệ tường thành các sơ đồ: tường dọc chịu lực; tường ngang chịu lực; tường ngang và dọc cùng chịu lực

Trường hợp tường chịu lực chỉ bố trí theo một phương, sự ổn định của công trình theo phương vuông góc được bảo đảm nhờ các vách cứng Khi đó, vách cứng không những được thiết kế để chịu tải trọng ngang và cả tải trọng đứng Số tầng có thể xây dựng được của hệ tường chịu lực đến 40 tầng

Tuy nhiên, việc dùng toàn bộ hệ tường để chịu tải trọng ngang và tải trọng đứng

có một số hạn chế:

Gây tốn kém vật liệu;

Độ cứng của công trình quá lớn không cần thiết;

Thi công chậm;

Khó thay đổi công năng sử dụng khi có yêu cầu

c Hệ khung - tường chịu lực

Là một hệ hỗn hợp gồm hệ khung và các vách cứng, hai loại kết cấu này liên kết cứng với nhau bằng các sàn cứng, tạo thành một hệ không gian cùng nhau chịu lực

Khi các liên kết giữa cột và dầm là khớp, khung chỉ chịu một phần tải trọng đứng, tương ứng với diện tích truyền tải đến nó, còn toàn bộ tải trọng ngang do hệ tường chịu lực (vách cứng)

Khi các cột liên kết cứng với dầm, khung cùng tham gia chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang với vách cứng, gọi là sơ đồ khung - giằng Sàn cứng là một trong những kết cấu truyền lực quan trọng trong sơ đồ nhà cao tầng kiểu khung – giằng Để đảm bảo

ổn định của cột, khung và truyền được các tải trọng ngang khác nhau sang các hệ vách cứng, sàn phải thường xuyên làm việc trong mặt phẳng nằm ngang

Sự bù trừ các điểm mạnh và yếu của hai hệ kết cấu khung và vách như trên, đã tạo nên hệ kết cấu hỗn hợp khung – tường chịu lực những ưu điểm nổi bật, rất thích hợp cho các công trình nhiều tầng, số tầng hệ khung – tường chịu lực có thể chịu được lớn nhất lên đến 50 tầng

1.2.3 So sánh lựa chọn phương án kết cấu

Qua xem xét, phân tích các hệ chịu lực như đã nêu trên và dựa vào các đặc điểm của công trình như giải pháp kiến trúc, ta có một số nhận định sau đây để lựa chọn hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình như sau:

- Do công trình được xây dựng trên địa bàn Tp Hồ Chí Minh là vùng hầu như không xảy

ra động đất, nên không xét đến ảnh hưởng của động đất, mà chỉ xét đến ảnh hưởng của gió bão Vì vậy

- Do vậy, trong đồ án này ngoài các bộ phận tất yếu của công trình như: cầu thang, hồ nước , hệ chịu lực chính của công trình được chọn là khung ,vì hệ này có những ưu điểm như trên, phù hợp với qui mô công trình, và sơ đồ này có thể cho phép giảm kích thước cột tối đa trong phạm vi cho phép,

Kết luận:

Hệ chịu lực chính của công trình là hệ gồm có sàn sườn và khung

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Cường độ chịu nén tính toán Rb =14500 kN/m2

Cường độ chịu kéo tính toán Rbt = 1050 kN/m2

Modul đàn hồi: Eb=30 x106 kN/m2

Cường độ chịu nén tính toán Rsc (kN/m2) 225000 280000

Cường độ chịu kéo tính toán Rs (kN/m2) 225000 280000

2.3.1 Chọn kích thước tiết diện dầm

+ Chiều cao tiết diện dầm hd được chọn theo nhịp:

ld – nhịp dầm đang xét;

md – hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng;

md = 12  16 đối với dầm khung nhiều nhịp

md = 8  12 đối với dầm khung một nhịp

Vậy ta chọn sơ bộ kích thước dầm D(300×600)

Và D4(200×300) cho dầm cầu thang

2.3.2 Chiều dày bản sàn hs

+ Trong tính toán nhà cao tầng sàn được cấu tạo sao cho được xem sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang, do đó bề dày của sàn phải đủ lớn để:

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

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

+ Chiều dày của bản sàn còn được tính toán sao cho trên sàn không có hệ dầm đỡ các tường ngăn mà không tăng độ võng của sàn

+ Chiều dày bản sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Sơ bộ xác định chiều dày hs theo biểu thức:

s

Dlhm

 Trong đó:

D = 0.8 ÷ 1.4 – hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng; chọn D = 0.9

m = 30÷ 35 – đối với bản một phương; m = 30

m = 40÷ 45 – đối với bản kê 4 cạnh; m = 45

l – nhịp cạnh ngắn của ô bản

Chọn hb là số nguyên theo mm, đồng thời đảm bảo điều kiện cấu tạo:

hs  hmin (đối với sàn nhà dân dụng hmin = 60mm)

2.4.1 Tải trọng thường xuyên

Bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn:

tạo γi (kN/m3) i(mm) ni

tc s

g

(kN/m2)

tt s

Hệ số

Ld/Ln

Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số tin cậy

np

Hoạt tải tính toán (kN/m2) S1 Phòng ngủ+phòng sinh hoạt 68.00 1.06 1.50 1.3 1.95 S2 Phòng ngủ+phòng sinh hoạt 72.25 1.00 1.50 1.3 1.95

a = 30(mm): khoảng cách từ mép bêtông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo

ho : chiều cao có ích của tiết diện

qlf

- Các ô sàn này thuộc loại bản kê 4 cạnh, có thể tính theo bản đơn

- Tính bản theo sơ đồ đàn hồi – các kích thước ô bản lấy từ các đường trục

- Cắt ô bản theo cạnh ngắn và cạnh dài với các dải có bề rộng b=1m để tính

Hình 2.4: Sơ đồ tính sàn

Ta xét tỉ số hd/hs để xác định liên kết giữa cạnh bản sàn với dầm

600 3 160

d n

h

h  

Vậy bản liên kết với các dầm bao quanh xem là liên kết ngàm ứng với ô số 9 trong 11 loại ô bản

Hình 2.5: Sơ đồ tính và vị trí moment ở nhịp và gối theo 2 phương

- Do các cạnh của ô bản liên kết với dầm là ngàm nên ứng với ô thứ 9 trong 11 loại ô bản

- Mômen dương lớn nhất ở giữa nhịp

M1 = mi1.P

M2 = mi2.P -Mômen âm lớn nhất trên gối

MI = ki1.P

MII = ki2.P Trong đó:

a = 25(mm): khoảng cách từ mép bêtông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo

ho : chiều cao có ích của tiết diện

Sau khi tính toán cốt thép phải kiểm tra hàm lượng cốt thép :

s o

s

R bhA

R

 

 Bêtông B25 có b= 1 đối với bê tông nặng

Chọn các ô sàn có kích thước lớn để tính đại diện

Sàn Ô2: l1=8.5m ,l2 =8.5m ,

Đối với sàn 4 cạnh:

4

* *q aD

A

mm2



% S3 7.375 14500 280000 130 0.030 0.030 202 12 200 566 0.44

Hệ số α phụ lục 17 (sách bê tông cốt thép 3) phụ thuộc vào

2 1

2

3 2

7.79 /8.5

12(1 )

s s

b

ll

E hD

30 10 0.16

10.7 10 ( )12(1 0.2 )

Vậy thảo mãn điều kiện độ võng

Kết luận: Các kết quả tính toán đều thỏa mãn khả năng chịu lực và các điều kiện kiểm tra nên các giả thiết, các lựa chọn sơ bộ ban đầu là hoàn toàn hợp lý

CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ

3.1 Kiến trúc cầu thang tầng điển hình

Chọn chiều dày bản thang hbt = 120mm

Kích thước bậc thang được chọn theo công thức sau: 2hb + lb = (60÷62) cm

Ta chọn hb = 170mm, suy ra lb = 270mm

b b

htgl

 Chiếu nghỉ, chiếu tới

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo được xác định theo công thức:

 2

c i i i

g   n kN m Trong đó: i - khối lượng của lớp thứ i; qcn

i

 - chiều dày của lớp thứ i;

ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

Bảng 3.1: Xác định trọng lượng các lớp cấu tạo của bản chiếu nghỉ

tdi

 - chiều dày tương đương của lớp thứ i

ni – hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

- Đối với các lớp gạch ( đá hoa cương, đá mài…) và lớp vữa có chiều dày i

chiều dày tương đương được xác định như sau:

b

i b b tdi

Bảng 3.2: Tính chiều dày tương đương các lớp cấu tạo bản thang

h

m



Bảng 3.3: Xác định tải trọng các lớp cấu tạo bản thang STT Cấu tạo bản thang tdi (m) i (kN/m3) n gi (kN/m2)

-Momen lớn nhất cách gối A một đoạn là x

-Momen lớn nhất cách gối B một đoạn

B

L

Hình 3.3: Biểu đồ moment vế thang 1(kNm)

Hình 3.4: Biểu đồ moment vế thang 2(kNm)

3.2.4 Tính toán cốt thép

Do hai vế chịu mômen gần giống nhau nên ta chỉ tính toán cho vế 1, vế 2 bố trí thép tương tự

Bản thang được tính như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

- a = 20 mm khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

- ho = 120 – 20 = 100 mm chiều cao có ích của tiết diện;

- b = 1m bề rộng tính toán của dải

- Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán trình bày trong bảng 3.4

s

M

R bh

R bhA

+Từ giá trị Mmax ở nhịp đã tính, lấy 40%Mmax bố trí cho gối và 70%Mmax bố trí cho nhịp

Bảng 3.4: Tính toán thép bản thang Tên

a (mm)

chon s

A(mm2) Bản

thang

Nhịp 0.7Mmax=16.373 100 10 0.102 0.108 622 14 150 1026 1.03 Gối 0.4Mmax=9.356 100 10 0.059 0.060 346 10 125 628 0.63

3.3 Tính toán dầm D4

3.3.1 Sơ đồ tính

Hình 3.5: Sơ đồ tính dầm sàn

3.3.2 Tải trọng

- Sơ bộ chọn tiết diện dầm 200×300 mm

- Sơ đồ tính dầm thang được xem là dầm đơn giản, liên kết khớp ở 2 đầu Nhịp tính toán L = 3m, chịu tải trọng gồm:



- Tải trọng do vế thang truyền vào là phản lực của các gối tựa tại A và C của vế 1 và

vế 2 được quy về tải phân bố đều:

Vế 1:

1 A

R

C

Ra

l - nhịp dầm

Hình 3.7: Biểu đồ moment dầm D4

Hình 3.8: Biểu đồ lực cắt dầm D4

3.3.4 Tính toán cốt thép

a Tính toán cốt thép dọc

Giả thiết tính toán:

- a = 40 mm khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

- ho = 300 – 40 = 260 mm chiều cao có ích của tiết diện;

Các bước tính toán cốt thép

2 0

m b

b Tính toán cốt đai

Bước 1: Chọn số liệu đầu vào

- Chọn cấp độ bền của bê tông: Rb, Rbt, Eb

- Tiết diện chữ nhật hay chữ T:

+ Chữ nhật: f  0

- Nếu thỏa điều kiện thì đặt cốt đai theo cấu tạo

- Nếu không thỏa phải tính cốt đai

Bước 3: Tính toán cốt đai

- Chọn thép 6 làm cốt đai 6 (2 nhánh) với f  ; 0 n 0

- Bảng 3.7: Nhánh đai và các hệ số Đai sử dụng Hệ số phụ thuộc loại bê tông

m a x b b b t o

R b h s

s

s b

ER

β = 0.01 (với bê tông nặng)

- Nếu thỏa điều kiện thì bố trí cốt đai

- Ngược lại, có thể chọn lại cốt đai hoặc tăng tiết diện

Bảng 3.8: Bảng tính khoảng cách đai

Q (kN) b(mm) ho(mm) Qo(kN) Nhận xét sct(mm) schon (mm) Kiểm tra

47.64 200 260 43.31 Cốt cấu tạo 100 100 Thoả

Theo cấu tạo : 1

4 nhịp sát gối chọn 6a100 1

2 nhịp còn lại chọn 6a200

Bố trí thép: xem bản vẽ cầu thang

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI

4.1 Công năng và kích thước hồ nước mái

- Hồ nước mái cung cấp nước sinh hoạt cho toàn bộ tòa nhà và phục vụ cho công tác cứu hỏa khi cần thiết

- Xác định dung tích hồ nước mái:

 Số người sống trong chung cư 6 người × 8 hộ × 9 tầng = 432 người

 Nhu cầu dùng nước sinh hoạt: 200 lít/ người/ ngày-đêm

 Lượng nước sinh hoạt cần thiết: Qsh = 432 × 0.2 = 86.4 m3/ ngày-đêm

 Lượng nước dự trữ cho chữa cháy Qcc lấy bằng 10% lượng nước cần cho sinh hoạt

 Lượng nước cần cung cấp Q = Qsh + Qcc = 86.4 + 8.64 = 95.04 (m3)

Dựa vào nhu cầu sử dụng đó ta bố trí hồ nước mái trên sân thượng (xem bản vẽ mặt bằng mái) Kích thước hồ nước mái được thể hiện cụ thể trên hình 4.1 Thể tích hồ nước mái là:

Vhồ = 8.5 × 8.5 × 2 = 144.5 (m3)

Hình 4.1: Mặt bằng bản nắp hồ nước mái

Hình 4.2: Mặt bằng bản đáy hồ nước mái

4.2 Xác định sơ bộ kích thước các bộ phận hồ nước mái

4.2.1 Xác định sơ bộ chiều dày bản

- Chiều dày bản được chọn sơ bộ theo công thức sau:

s b

m

Dl

h 

D = 0.8 – 1.4 - hệ số phụ thuộc tải trọng;

ms = 30 – 35 - đối với sàn làm việc 1 phương;

ms = 40 – 45 - đối với sàn làm việc 2 phương;

l - độ dài cạnh ngắn của ô sàn

Chiều dày ô bản được xác định sơ bộ theo bảng 4.1

Bảng 4.1: Xác định sơ bộ chiều dày ô bản

md - hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng;

md = 8 – 12 - đối với hệ dầm chính , khung một nhịp;

md = 12 – 16 - đối với hệ dầm chính , khung nhiều nhịp;

1 ( 



Kích thước tiết diện dầm đáy hồ nước được trình bày trong bảng 4.2

Bảng 4.2: Xác định sơ bộ kích thước dầm nắp và dầm đáy

Tên cấu kiện

ld

Kích thước dầm được chọn (mm)

d s

h

Sơ đồ tính là ô bản kê 4 cạnh ngàm theo chu vi, sơ đồ 9

M1 MII

Bảng 4.3: Giá trị tĩnh tải các lớp cấu tạo của bản nắp

STT Các lớp cấu tạo bản

nắp

Chiều dàyi

Theo TCVN 2737- 1995 lấy hoạt tải sửa chửa là: ptc = 0.75 (kN/m2);

Với hệ số vượt tải n = 1.3

Giả thiết tính toán:

- Ô bản được tính toán như ô bản đơn, không xét đến sự ảnh hưởng của ô bản bên cạnh;

- Ô bản đươc tính theo sơ đồ đàn hồi;

- Cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn và cạnh dài để tính toán

Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai trục dầm