thiết kế kết cấu chung cư cao tầng an bình

Mục đích xây dựng công trình Hồ Chí Minh là một thành phố năng động trong kinh tế, thu hút đầu tư nước ngoài và do kinh tế phát triển nhanh, trong thời gian qua HCM thu hút nhiều dân nh

Trang 1

LỜI NÓI ĐẦU

Từ thời sơ khai lập địa con người đã biết sáng tạo vận dụng những kĩ năng vào việc xây dưng những công trình từ đơn giản đến phức tạp Các kĩ năng đó qua các thời đại đã được hiện đại hóa Các công trình kiến trúc lịch sử vĩ đại còn tồn tại đến ngày hôm nay đã đánh dấu các bước đột phá trong công nghệ ngành xây dựng và nền văn minh của loài người Cho nên ngành xây dựng được đánh giá rất cao, là tiêu chí đánh giá sự phát triển và trình độ khoa học kỹ thuật của một quốc gia

Việt Nam là một quốc gia đang trên đà phát triển, đang tiến hành đô thị hóa dần,cơ sở hạ tầng được cải tạo và xây dựng mới Chính việc phát triển những tiền đề đó là rất cần thiết cho việc đầu tư và phát triển đất nước trong tương lai.Và ngành xây dựng đã khẳng định vị tri quan trong trong công cuộc cải tao đất nước và đời sống con người Hiện nay hoạt động xây dựng đang diễn ra một cách khẩn trương,ngày càng rộng với qui mô lớn thu hút được sự quan tâm của nhiều đối tượng,tầng lớp và đặc biệt là thu hút được vốn đầu tư trong và ngoài nước

Tất cả các sinh viên trường ngành kỹ thuật,sau nhiều năm học tập và rèn luyện đều phải trải qua một cuộc sát hạch cuối cùng trước khi được công nhận là một người kỹ sư xây dựng -

đó là đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp là một bài ôn tập lớn cuối cùng mà em và các sinh viên trong toàn trường phải thực hiện Trong thời gian 12 tuần, với đề tài "Thiết kế kết cấu chung cư cao tầng An Bình", em có nhiệm vụ thiết kế các hạng mục của công trình Với sự hướng dẫn, chỉ bảo của thầy

Đỗ Thanh Hải, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em có điều kiện kiểm tra lại những kiến thức mình

đã học Quá trình ôn tập này đặc biệt có ích cho em trước khi ra trường, sử dụng những kiến thức

đã học vào công việc sau này

Thời gian bốn năm rưỡi học tại trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh đã kết thúc

và sau khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, sinh viên chúng em sẽ là những kỹ sư trẻ tham gia vào quá trình xây dựng đất nước Tất cả những kiến thức đã học,đặc biệt là quá trình ôn tập thông qua đồ án tốt nghiệp tạo cho em sự tự tin để có thể bắt đầu công việc của một kỹ sư công trình trong tương lai

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn toàn thể các Thầy Cô Trường Đại Học Mở Thành Phố

Hồ Chí Minh đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại Trường Đặc biệt các Thầy Cô Khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn, những kinh nghiệm thực tiễn hết sức quý giá cho em

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đã nhận được sự giúp đỡ chỉ bảo tận tình của T.s Đỗ Thanh Hải, để thực hiện đồ án tốt nghiệp kỹ sư này

Với tất cả tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn

Sau cùng em xin cảm ơn gia đình, cảm ơn tất cả bạn bè đã gắn bó, học tập và giúp

đỡ em trong suốt thời gian theo học tại trường, cũng như trong quá trình làm và hoàn thành

đồ án tốt nghiệp Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên đồ án của em không tránh khỏi sai sót, em rất mong được sự góp ý và chỉ dẫn của quý thầy cô

Lời cuối, em kính chúc đến toàn thể các Thầy, Cô Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh lời chúc sức khỏe và hạnh phúc

TPHCM, tháng 08 năm 2012

Nguyễn Thị Ái Hưng

Trang 3

MỤC LỤC

PHẦN THUYẾT MINH

CHƯƠNG 1:KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ SÀN 6

2.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 6

2.2 VẬT LIỆU THI CÔNG SÀN 8

2.3 CHỌN KÍCH THƯỚC DẦM SÀN 8

2.3.1 chọn sơ bộ kích thước dầm 8

2.3.2 chọn sơ bộ chiều dày sàn 9

2.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN SÀN 11

2.4.1 Tĩnh tải sàn 11

2.4.2 Hoạt tải sàn 13

2.4.3 Tổng tải tác dụng lên các ô sàn 15

2.5 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN 15

2.5.1 Tính toán cho bản làm việc 2 phương 17

2.5.2 Tính toán cho bản làm việc 1 phương 21

2.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN 22

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG 24

3.1 KHÁI NIỆM CHUNG 24

3.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 24

3.2.1 Vật liệu thi công .24

3.2.2 Chọn kích thước sơ bộ 25

3.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG 26

3.3.1 Chiếu nghỉ 26

Trang 4

3.3.2 Bản thang(phần bản nghiêng) 27

3.4 TÍNH BẢN THANG 27

3.4.1 Sơ đồ tính và nội lực của vế thang 27

3.4.2 Tính vế 1 28

3.4.3 Tính toán và bố trí cốt thép 30

3.5 THIẾT KẾ DẦM THANG DẦM CHIẾU NGHỈ 31

3.5.1 Sơ dồ tính và nội lực dầm chiếu nghỉ 31

3.5.2 Tính toán cốt thép cho dầm chiếu nghỉ 32

3.5.2 Tính toán cốt đai cho dầm chiếu nghỉ 33

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI 35

4.1 TÍNH TOÁN SƠ BỘ THỂ TÍCH BỂ CHỨA 35

4.1.1 Xác định dung tích bể chứa 35

4.1.2 Xác định vị trí đặt hồ nước mái 35

4.2 KÍCH THƯỚC HÌNH HỌC CỦA HỒ NƯỚC 36

4.3 VẬT LIỆU THI CÔNG 37

4.4 THIẾT KẾ BẢN NẮP BỂ 37

4.4.1 Tải trọng tác dụng lên bản nắp 37

4.4.2 Xác định nội lực và tính cốt thép 38

4.5 THIẾT KẾ BẢN ĐÁY BỂ 40

4.5.1 Tải trọng tác dụng lên bản .40

4.5.2 Tính nội lực và tính cốt thép lên bản nắp 41

4.6 THIẾT KẾ BẢN BẢN THÀNH BỂ 42

4.6.1 Tải trọng tác dụng lên bản thành 43

Trang 5

4.6.2 Tính cốt thép cho bản thành 44

4.7 TÍNH TOÁN HỆ DẦM NẮP 45

4.7.1 Sơ đồ truyền tải 45

4.7.2 Tính cốt thép chịu lực 48

4.8 TÍNH TOÁN HỆ DẦM BẢN ĐÁY 50

4.8.1 Sơ đồ truyền tải 50

4.8.2 Tính toán cốt thép chịu lực 54

4.9 KIỂM TRA BỀ RỘNG KHE NỨT THÀNH VÀ ĐÁY HỒ 56

4.9.1 Cơ sở lý thuyết .49

4.9.2 Kết quả tính toán bề rộng khe nứt ở thành va bản đáy 58

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN 59

5.1 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN KHUNG 60

5.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 60

5.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện cột 60

5.1.3 Chọn vật liệu sử dụng 62

5.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH 62

5.2.1 Tải trọng thẳng đứng 62

5.2.2 Tải trọng ngang 66

5.2.2.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió 67

5.2.2.2 Thành phần động của tải trọng gió 68

5.3 TỔ HỢP NỘI LỰC 85

5.3.1 Các trường hợp tải trọng 85

5.3.2 Định nghĩa trường hợp tải trọng trong ETABS 85

5.3.3 Định nghĩa tổ hợp tải trọng: 86

Trang 6

5.4 XUẤT KẾT QUẢ NỘI LỰC 89

5.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 92

5.6 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH CÔNG TRÌNH 92

5.7.TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC C 93

5.7.1 Các đặt trưng vật liệu tính toán: 93

5.7.2 Tính toán cốt thép cho dầm và cột 94

5.7.2.1 Cốt thép cho dầm 94

5.7.2.2 Cốt thép cho cột 108

5.7.3 Lý thuyết kiểm tra 94

CHƯƠNG 6 : THIẾT KẾ NỀN MÓNG 128

6.1 THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT .128

6.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG .129

CHƯƠNG 7 : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 132

7.1 VẬT LIỆU THI CÔNG .132

7.2 KÍCH THƯỚC CỌC KHOAN NHỒI .133

7.2.1 Chiều sâu chôn đài móng: 133

7.2.2 Chọn tiết diện cọc và chiều sâu mũi cọc: 133

7.3 XÁC ĐỊNH SỨC CHỤI TẢI CỦA CỌC 134

7.3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu: 134

7.3.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền: 135

7.4 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC 141

7.5 THIẾT KẾ CÁC MÓNG .142

7.5.1 Thiết kế móng cọc khoan nhồi M1 .142

7.5.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện đài móng 142

Trang 7

7.5.1.2 Kiểm tra lực tác dụng lên các đầu cọc 142

7.5.1.3 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 143

7.5.1.4 Kiểm tra theo điều kiện biến dạng 144

7.5.1.5 Xác định độ lún nhóm cọc 147

7.5.1.6 Kiểm tra điều kiện chọc thủng đài cọc 149

7.5.1.7 Kiểm tra cọc chịu tải ngang 150

7.5.1.8 Tính toán cốt thép đài cọc 158

7.5.2 Thiết kế móng cọc khoan nhồi M2 159

7.5.3 Thiết kế móng cọc khoan nhồi M3 174

Trang 8

CHƯƠNG 8 : THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 191

8.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 191

8.2 MẶT BẰNG MÓNG 192

8.3 CHỌN LOẠI CỌC VÀ CHIỀU SÂU ĐẶT MŨI CỌC 192

8.3.1 Chọn chiều sâu chôn đài 192

8.3.2 Chọn kích thước cọc .192

8.4 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 192

8.4.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 192

8.4.2 Sức chịu tải của cọc theo đất nền: 193

8.5 THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 199

8.5.1 Thiết kế móng M1 .199

8.5.2 Thiết kế móng M2 207

Trang 9

7.5.3 Thiết kế móng M3 216

CHƯƠNG 9 : SO SÁNH 2 PHƯƠNG ÁN MÓNG 224

9.1 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC .224

9.2 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI .228

9.3 SO SÁNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 232

PHẦN PHỤ LỤC I NỘI LỰC ĐỂ TÍNH CỐT THÉP DẦM 234

II NỘI LỰC ĐỂ TÍNH CỐT THÉP CỘT 238

TÀI LIỆU THAM KHẢO 289

Trang 10

PHẦN THUYẾT MINH

Trang 11

PHẦN PHỤ LỤC

Trang 12

PHẦN THUYẾT MINHCHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1.1 Tổng quan về công trình

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình

Hồ Chí Minh là một thành phố năng động trong kinh tế, thu hút đầu tư nước ngoài và

do kinh tế phát triển nhanh, trong thời gian qua HCM thu hút nhiều dân nhập cư từ các địa phương khác là thành phố có tốc độ tăng dân số cao nhất nước với tỷ lệ tăng trung bình 7,3%/năm đây cũng là khu vực mật độ dân số cao trong cả nước, nền kinh tế không ngừng phát triển làm cho số lượng người lao động công nghiệp và mức độ đô thị hoá ngày càng tăng, đòi hỏi nhu cầu về nhà ở cũng tăng theo Do đó việc xây dựng nhà cao tầng theo kiểu chung cư là giải pháp tốt nhất để đáp ứng nhu cầu nhà ở cho người dân, cán bộ công tác, người nước ngoài lao động tại Việt Nam Kiến trúc được thiết kế theo phong cách hiện đại với những chức năng riêng như: chợ , kios , và căn hộ, đã phần nào giải quyết nhu cầu chung của xã hội Công trình “CHUNG CƯ CAO TẦNG AN BÌNH” được tôi chọn làm đề tài cho

đồ án tốt nghiệp ngành kỹ sư xây dựng Với những phương án thiết kế mà giảng viên hướng dẫn yêu cầu, đề tài này giúp tôi ôn luyện lại những kiến thức đã được học trong 4 năm vừa qua

Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ , không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận tiện cho việc thi công

1.1.3 Điều kiện tự nhiên

Trang 13

- Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với các đặc trưng của vùng khí hậu miền Nam Bộ, chia thành 2 mùa rõ rệt:

+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10

+ Mùa khô từ đầu tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm sau

- Các yếu tố khí tượng:

+ Nhiệt độ trung bình năm : 260C

+ Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm: 220C

+ Nhiệt độ cao nhất trung bình năm : 300C

+ Lượng mưa trung bình : 1000 – 1800 mm/năm

+ Độ ẩm tương đối trung bình : 78%

+ Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa khô : 70-80%

+ Độ ẩm tương đối cao nhất vào mùa mưa : 80- 90%

+ Số giờ nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên 4giờ/ngày, vào mùa khô là trên 8giờ/ngày

- Hướng gió chính thay đổi theo mùa :

+ Vào mùa khô, gió chủ đạo từ hướng bắc chuyển dần sang đông,đông nam và nam + Vào mùa mưa, gió chủ đạo theo hướng tây–nam và tây

+ Tầng suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%, lớn nhất là tháng 8 (34%), nhỏ nhất là tháng 4 (14%) Tốc độ gió trung bình 1,4-1,6m/s Hầu như không có gió bão, gió giật và gió xoáy thường xảy ra vào đầu và cuối mùa mưa (tháng 9)

1.1.4 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng

- Số tầng : 1 tầng hầm + 1 tầng trệt + 14 tầng lầu

- Diện tích tổng thể: 42m x 35.2m

- Phân khu chức năng: công trình được chia khu chức năng từ dưới lên :

Tầng hầm : dùng làm nơi giữ xe kết hợp làm tầng kỹ thuật

Tầng trệt : dùng làm khu vui chơi , mua sắm

Trang 14

Tầng 2-15 : chung cư, mỗi tầng có 12 căn hộ

Tầng mái : có hệ thống thoát nước mưa cho công trình và 1 hồ nước sinh

hoạt có kích thước 9.2m x 8.m x 2m; hệ thống thu lôi chống sét

1.2 Các giải pháp kiến trúc

1.2.1 Giải pháp về mặt bằng

- Mặt bằng bố trí mạch lạc rõ ràng thuận tiện cho việc bố trí giao thông trong công trình đơn giản hơn cho các giải pháp kết cấu và các giải pháp về kiến trúc khác

- Tận dụng triệt để đất đai theo quy định , sử dụng một cách hợp lí

1.2.2 Giải pháp giao thông nội bộ

- Giao thông đứng : toàn công trình sử dụng 1 khối thang máy (có 3 thang máy trong khối) cộng với 3 cầu thang bộ Khối thang máy và thang bộ được bố trí ở trung tâm hình thành lõi cứng của công trình

- Giao thông ngang: bao gồm các hành lang đi lại, sảnh

1.3 Các giải pháp kĩ thuật

1.3.1 Hệ thống điện

Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện tỉnh và máy phát điện riêng có công suất 150KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt dưới tầng hầm để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng sinh hoạt) Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa 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 theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)

1.3.2 Hệ thống cung cấp nước

Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy Tất cả được chứa trong bể nước ngầm đặt ở tầng hầm Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể chứa nước đặt

Trang 15

ở mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính

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

1.3.3 Hệ thống thoát nước

Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo hệ thống thoát nước ( bề mặt mái được tạo dốc )

và chảy Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng

1.3.4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

- Chiếu sáng

Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các cửa sổ ở các mặt của tòa nhà và hai lỗ lấy sáng ở khối trung tâm) và bằng điện Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt hệ thống đèn chiếu sáng

-Thông gió

Hệ thống thông gió tự nhiên bao gồm các của sổ, hai giếng trời ở khu trung tâm Ở các căn

hộ đều được lắp đặt hệ thống điều hòa không khí

1.3.5 An toàn phòng cháy chữa cháy

Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2, ) Bể chứa nước trên mái (dung tích khoảng 110 m3) khi cần được huy động để tham gia chữa cháy Ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt)

tự động

1.4 Các giải pháp kết cấu

1.4.1 Các qui phạm và tiêu chuẩn để làm cơ sở cho việc thiết kế

* Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép: TCVN 356 –2005

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

* Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình: TCVN 45 - 1978

* Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc: TCVN 205 - 1998

* Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế và thi công nhà cao tầng:TCXD 198 – 1997

* Nhà cao tầng – tiêu chuẩn thiết kế: TCVN 195 – 1997 1.4.2 Phân tích hệ chịu lực của nhà:

Trang 16

+ Hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải trọng và truyền chúng xuống nền đất

+ Hệ chịu lực công trình này được tạo thành từ các cấu kiện khung và các cấu kiện vách cứng

+ Hệ khung chịu lực:được tạo thành từ các thanh đứng ( cột) và thanh ngang( dầm) liên kết cứng tại chỗ giao nhau giữa chúng, các khung phẳng liên kết với nhau tạo thành khối không gian

+Hệ tường cứng chịu lực:vách cứng (tường cứng) là cấu kiện không thể thiếu được trong nhà cao tầng hiện nay Nó là cấu kiện thẳng đứng có thể chịu được tải trọng ngang và đứng Đặc biệt là các tải trọng ngang xuất hiện trong những công trình cao tầng với những lực tác động ngang rất lớn

Bản sàn được xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của chúng Có tác dụng tham gia vào việc tiếp thu tải trọng ngang truyền vào tường cứng và truyền xuống móng

* Dưới tác động của tải trọng đứng:Hệ khung và hệ vách cứng chịu

* Dưới tác động của tải trọng ngang:Dưới tác động của tải trọng ngang (Theo quy địnhTCVN 2737:1995 quy định khi công tính toán công trình chịu động đất là đảm bảo chịu được gió bão ).Theo tiêu chuẩn thiết kế của một số nước thì hệ vách cứng chịu 100% tải trọng ngang Quy phạm Việt Nam cũng quy định như vậy(TCVN 2737:1995).Ngoài ra, những công trình có tải trọng ngang lớn thì có thể bố trí hệ khung chịu 25% tải trọng

Trang 17

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN

2.1 Giới thiệu sơ lược về sàn tầng điển hình

 Công trình có tổng cộng 11 tầng, một tầng mái và một tầng hầm Trong đó từ tầng 2 –

11 thiết kế kiến trúc giống nhau sử dụng làm căn hộ cao cấp phục vụ nhu cầu nhà ở

 Mỗi tầng điển hình được thiết kế bao gồm có các phòng trong mỗi căn hộ: phòng khách, nhà bếp kết hợp làm phòng ăn, phòng ngủ, phòng vệ sinh, ban công

Khái niệm về sàn bê tông cốt thép

 Sàn là kết cấu chịu lực trực tiếp của tải trọng sử dụng tác dụng lên công trình sau đó tải này truyền lên dầm rồi dầm truyền lên cột xuống móng, đồng thời có vách cứng làm cho ngôi nhà đủ độ cứng, ổn định theo phương ngang Sàn và mái phải đảm bảo đầy đủ những yêu cầu về độ cứng, cường độ của nhà thoả mãn những đòi hỏi về kiến trúc và

về mục đích sử dụng

 Sàn bêtông cốt thép sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp

Nó có ưu điểm quan trọng như bền vững, độ cứng lớn có khả năng chống cháy tốt, chống thấm tương đối tốt, thoả mãn các yêu cầu thẩm mỹ, vệ sinh và điều kiện kinh tế Tuy nhiên nó có khả năng cách âm không cao

 Cường độ và độ cứng được kiểm tra bằng tính toán khả năng chịu tải và biến dạng của các cấu kiện sàn khi chịu uốn

Trang 18

 Việc lựa chọn kiểu sàn bêtông cốt thép phụ thuộc công dụng của các phòng và kích thước mặt bằng của nó, phụ thuộc hình thức kiến trúc của công trình, các chỉ tiêu kinh

D E

C

F G H I J K

S2

S8 S1

S8

S5 S4

S4

S1 S1

S9 S9

S4 S6

S2

S1 S2

S4

S8

S1 S8

S4

S3 S2

S2

S8

S5 S4

S4

S1 S1

S9 S9

Mặt bằng dầm sàn từ tầng 2-11

Trang 19

2.2 Vật liệu thi công sàn

A Bê tông

Bêtông được chọn thiết kế cho toàn công trình có M350 _ B25 với các chỉ số:

 Cường độ tính toán của bêtông chịu nén: Rb = 14.5 MPa

 Cường độ tính toán của bêtông chịu kéo: Rbt = 0.9 MPa

 Môđun đàn hồi ban đầu của bêtông khi nén và kéo: Eb =30x103 MPa

B Cốt thép

Cốt thép bố trí cho sàn sử dụng thép AI nếu Ф ≤10 các chỉ số:

 Cường độ tính toán cốt thép: Rs = 225 MPa

 Môđun đàn hồi cốt thép: Es = 21x104 Mpa

2.3 Chọn sơ bộ kích thước dầm sàn

2.3.1 Chọn sơ bộ kích thước dầm

Theo điều 3.3.2 Cấu tạo khung nhà cao tầng - TCXD 198:1997: Chiều rộng tối thiểu của dầm chịu lực không chọn nhỏ hơn 220 mm và tối đa không hơn chiều rộng cột cộng với 1,5 lần chiều cao tiết diện.Chiều cao tối thiểu tiết diện không nhỏ hơn 300mm.Tỉ số chiều cao và chiều rộng tiết diện không lớn hơn 3

Do mặt bằng kiến trúc bố trí khá phức tạp, nhịp dầm khá lớn, trong nhiều phòng có bố trí tường ngăn và tường nhà vệ sinh vì vậy ngoài hệ dầm chính chịu lực ta bố trí thêm hệ dầm phụ

Trong đó : - md : hệ số phụ thuộc vào tính chất khung và tải trọng

-md = (8÷12) đối với hệ dầm chính, khung 1 nhịp

-md = (12÷16) đối với hệ dầm chính, khung nhiều nhịp

-md = (16÷20) đối với hệ dầm phụ

-ld : nhịp dầm

Trang 20

Bề rộng dầm được chọn theo công thức : bd )hd

4

12

1( 

Bề rộng bd(mm)

Tiết diện chọn

bd x hd (mm) Dầm khung

2.3.2 Chọn sơ bộ chiều dày sàn

Chiều dày bản sàn được chọn sơ bộ theo công thức:

1

l m

1

2 l

l

sàn thuộc loại bản kê, làm việc theo 2 phương

:21

2 l

l

sàn thuộc loại bản dầm, làm việc theo 1 phương Loại sàn Kí hiệu

Phòng ngủ S1 Phòng khách S2 Phòng vệ sinh S3

Trang 21

Phòng khách S4

Hành lang S6 Phòng ngủ S8

l

Loại bản hs (m)

bản làm việc 2 phương

1/45*4=0.089

1/45*5=0.1

1/45*3.3=0.073

1/45*2.6=0.057

Trang 22

S7 4 2 2

1/45*2=0.044

1/45*2.5=0.056

1/45*1.5=0.033

Dựa vào bản tính trên ta chọn chiều dày ô sàn tính toán :

+ Cho ô sàn phòng ngủ , bếp ,hành lang là hs = 100 mm

+ Chiều dày bản sàn phòng vệ sinh và ban công ta chọn 90 mm

TCVN 356-2005, chọn lớp bêtông bảo vệ 8.32/trang 125 TCXDVN 356:2005, chiều dày bản ≤100mm trở xuống chọn a = 15mm

Trang 23

Bảng 1.1 : Kết quả tính toán tỉnh tải sàn

Trọng lượng bản thân

b) Sàn khu vệ sinh , ban công :

STT Thành phần cấu tạo Chiều dày δi

(m)

Khối lượng riêng γi

(KN/m3)

Hệ số vượt tải

Trọng lượng bản thân

Tường không đặt trực tiếp trên dầm (tường vệ sinh , tường ngăn các phòng ) được quy

về phân bố đều trên sàn , lúc đó ta chọn ô sàn nguy hiểm nhất để tính Ô sàn có tường xây trên sàn mà bên dưới không có dầm đỡ trực tiếp ta tính thêm phần tĩnh tải do tường tác dụng lên sàn , tường gạch ống có trọng lượng riêng 1800(daN/m) Ta chọn độ dày tường dày 100mm , chiều dài tường và chiều cao tầng nhà (3.5m) ta quy đổi như sau

Trang 24

 Ô sàn S1: kích thước (4x4), lực tập trung cả tường 100 phân bố đều trrên diện tích S6

74.14

4

5.31.118)41.0(

mKNx

xxxx

5

5.31.118))3.35(1.0(

mKNx

xxxx

 Ô sàn S4: kích thước (4x3.3)lực tập trung cả tường 100 phân bố đều trrên diện tích S5

73.13

.34

5.31.118)3.31.0(

mKNx

xxxx

 Ô sàn S5: kích thước (5x3.3): lực tập trung tường 100 phân bố đều trrên diện tích S3

386.13

.35

5.31.1183.31.0

mKNx

xxxx

 Ô sàn S7: kích thước (4x2),lực tập trung tường 100 phân bố đều trên diện tích S

24

5.31.1181.02

mKNx

xxxx

 Ô sàn S8: kích thước (4x2.5), lực tập trung tường 100 phân bố đều trên diện tích S7

73.15

.24

5.31.1185.21.0

mKNx

xxxx

Trang 25

CÔNG DỤNG SÀN

HOẠT TẢI TIÊU CHUẨN ((KN/m2)

HỆ SỐ VƯỢT TẢI

HOẠT TẢI TÍNH TOÁN ((KN/m2) Phòng khách ,ngủ, vệ sinh,

bếp H/lang, cầu thang, sảnh

Ban công lôgia

Mái (sủa chửa )

1.5

3

2 0.75

1.3

1.2 1.2 1.3

1.95

3.6 2.4 0.975

- Đối với các phòng có công năng như: phòng khách, phòng ngủ, bếp, phòng giặt, phòng

vệ sinh (thuộc các phòng nêu ở mục 1, 2, 3, 4, 5 Bảng 3 TCVN 2737 – 1995) Theo Điều 4.3.4 TCVN 2737 – 1995, hoạt tải tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3

-

- Bảng 1.3 : Kết quả tính toán hoạt tải sàn

Kí hiệu Loại phòng Tải trọng tiêu chuẩn

(KN/m2)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (KN/m2)

Trang 26

dh

h

liên kết ngàm

:3

s

dh

h

liên kết khớp

Nguyên tắc phân loại ô sàn: Nếu L2 /L1  2, bản làm việc 2 phương

Nếu L2 /L1 2, bản làm việc 1 phương Trong đó: hd là chiều cao dầm nhỏ nhất xung quanh ô bản

hs là chiều dày bản sàn lớn nhất là hs = 100 mm

Trang 27

Ô sàn l2/l1

hmin

(mm) s

dh

h

Bản Loại bản Sơ đồ tính

S1 1 400 4 Ngàm 4 cạnh

Sơ đồ 9

S2 1.25 400 4 Ngàm 4 cạnh

Sơ đồ 9

S3 11 400 4 Ngàm 4 cạnh

Sơ đồ 9

S4 1.21 400 4 Ngàm 4 cạnh bản kê Sơ đồ 9

S5 1.51 400 4 Ngàm 4 cạnh

Sơ đồ 9

S6 1.54 400 4 Ngàm 4 cạnh

Sơ đồ 9

S7 2 300 3 Ngàm 4 cạnh

Sơ đồ 9

S8 1.6 300 3 Ngàm 4 cạnh

Sơ đồ 9

S9 2.67 300 3 Ngàm 4 cạnh bản làm

việc 1 Sơ đồ

Trang 28

phương

2.5.1 Tính toán cho bản làm việc 2 phương ( bản kê 4 cạnh)

Bản sàn được tính theo sơ đồ đàn hồi bằng cách tra bảng Ở đây các bản kê 4 cạnh đều tính theo sơ đồ 9 ngàm 4 cạnh vì d 3

2L

L tra bảng phụ lục 15 trang 449 bêtông cốt thép II, Võ

Trang 30

Tính cốt thép sàn cho ( bản kê 4 cạnh):

Bêtông được chọn thiết kế cho toàn công trình có M350 _ B25 với các chỉ số:

Môđun đàn hồi ban đầu của bêtông khi nén và kéo: Eb = 30x103 MPa

ho = hs – a = 100 – 15 = 85 (mm) Trình tự tính toán như sau :

Trang 31

Theo nguyên tắc ta tính bản sàn như cấu kiện chịu uốn, cắt dải với chiều rộng b=1m theo 2 phương

S

R b hR

S

R

R h

b

.

% 05

0.023 0.023 0.053 0.053

0.023 0.023 0.054 0.054

114.869 113.39 266.22 266.22

0.031 0.02 0.071 0.046

0.031 0.02 0.074 0.047

152.83 98.6 364.82 231.71

S3 M1 =

M2 =

3.773 3.773

0.051 0.052

0.052 0.052

226.2 226.2

Trang 32

MI =

MII =

8.79 8.79

0.12 0.12

0.128 0.128

556.8 556.8

0.021 0.014 0.049 0.032

0.021 0.014 0.05 0.033

103.53 69.02 246.5 162.69

0.026 0.011 0.057 0.024

0.026 0.011 0.059 0.024

128.18 54.23 290.87 118.32

0.017 0.007 0.038 0.016

0.017 0.007 0.039 0.016

83.81 34.51 192.27 78.88

0.013 0.003 0.028 0.007

56.55 13.05 121.8 30.45

0.016 0.006 0.036 0.014

0.016 0.006 0.037 0.014

78.88 29.58 182.41 69.02

l

bản làm việc một phương, tính toán ô bản thuộc loại

bản dầm.Cắt một dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán sơ đồ 2 đầu ngàm

Trang 33

2 1

124nh

1

112

Mn

; ξ = 1- 12*m ;  = S

S

bR

hb

S

R

R h

b

.

% 05

2.6 Kiểm tra độ võng của sàn

 Từ mặt bằng kết cấu của ô bản sàn tầng điển hình, ta thấy ô số 3 có nhịp tính toán và tải trọng tác dụng là lớn nhất Do đó để kiểm tra độ võng của toàn bản sàn chỉ cần tiến hành kiểm tra độ võng của ô bản sàn S3

Trang 34

 Để thiên về an toàn ta xem ô bản S3 (5*5) là tựa đơn

Ghi chú

- Các ô sàn có kích thước nhỏ bố trí thép cấu tạo d8 a200

- Các ô sàn có tường xây trên sàn tuỳ điều kiện cụ thể ta có thể bố trí dầm phụ hoặc đặt thép gia cường

- Độ võng của bàn ngàm 4 cạnh được xác định như sau :

D

aq

31(12

30.10 *0.112*(1 0.2 )

D

 = 2604 KN.m Vậy độ võng của sàn là :

D

aq

2604= 0.0033m = 0.33cm < 2.5cm

Vậy độ võng của sàn thoả

Trang 35

CHUƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG 3.1 Khái niệm chung :

 Cầu thang là phương tiện chính của giao thông đứng của công trình, được hình thành

từ các bậc liên tiếp tạo thành thân (vế) thang, các vế thang nối với nhau bằng chiếu nghỉ, chiếu tới để tạo thành cầu thang Cầu thang là một yếu tố quan trọng về công dụng và nghệ thuật kiến trúc, nâng cao tính thẩm mỹ của công trình

 Các bộ phận cơ bản của cầu thang gồm: thân thang, chiếu nghỉ, chiếu tới, lan can, tay vịn, dầm thang

Cầu thang của công trình được thiết kế bằng bêtông cốt thép được đổ tại chỗ có 2 vế thang Cầu thang trục và thiết kế hoàn toàn giống nhau Bậc thang xây gạch đặc, mặt bậc thang lót gạch ceramic Lan can tay vịn bằng inox

Trang 36

 Môđun đàn hồi ban đầu của bêtông khi nén và kéo: Eb =30x103 MPa

B Cốt thép:

Cốt thép bố trí cho sàn sử dụng thép AII với các chỉ số:

 Cường độ tính toán cốt thép: Rs = 280 MPa

 Môđun đàn hồi cốt thép: Es = 21x104 Mpa

3.2.2 Chọn sơ bộ kích thước :

Đá granite 20mm Vữa lót dày 20mm Bậc thang

Bản bê tông cốt thép 160mm Vữa trát dày 15mm

* Chọn sơ bộ kích thước cầu thang

Cầu thang tầng điển hình của công trình này là loại cầu thang 2 vế dạng bản Mỗi vế gồm 11 bậc thang với kích thước bậc:

+ Chiều dày bản thang:

4000

133.3 160( )

25 30 25 30S

Trang 37

Lb = 300mm + Chiều cao bậc thang:

hb = 175mm => 10 bậc + Độ dốc cầu thang:

175

30300

o

tg   

* Chọn sơ bộ kích thước dầm chiếu tới cầu thang:

)(2002601310

260013

3003

Trong đó: i : dung trọng của lớp thứ i (daN/m3)

i : chiều dày của lớp thứ i (m)

ni : hệ số vượt tải của lớp thứ i

CẤU TẠO  (độ dày)

(m)

 (kN/m3)

n (hệ số vượt tải)

q (tải trọng) (kN/m2) Lớp đá granite

Vữa lót

Bản bêtông cốt thép

Vữa trát trần

0.020 0.020 0.140 0.015

0.440 0.396 3.85 0.324

+ Hoạt tải : Theo TCVN 2737-1995 đối với cầu thang

3( / )tc

p  kN m (bảng 3/trang 8 TCVN 2737-1995) n=1.2 (4.3.3 TCVN 2737-1995)

2

3 1.2 3.6( / )tc

+ Tổng tải tác dụng lên chiếu nghỉ

Trang 38

( ) cos (0.3 0.175) 0.02 cos 30

0.028( )0.3

o

b b td

l h

ma

o

b b td

l h

ma

Cấu tạo lớp bản thang

CẤU TẠO  (độ dày)

(m)

 (kN/m3)

n (hệ số vượt tải)

q (tải trọng) (kN/m2) Lớp đá granite

0.616 0.554 1.386 3.85 0.324

+ Hoạt tải : Theo TCVN 2737-1995 đối với cầu thang

3( / )tc

p  kN m n=1.2

2

3 1.2 3.6( / )tc

Trang 39

Xét tỷ số 300 2.14 3

140

d s

Định dạng
Số trang	299
Dung lượng	10,03 MB