thiết kế chung cư an phú giang

Hệ chịu lực của nhà cao tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải trọng truyền chúng xuống móng và nền đất.. Hệ chịu lực của công trình nhà cao tầng nói chung được tạo thà

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS Đỗ Thanh Hải

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU

CHO CÔNG TRÌNH

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình

Hiện nay, TP.HCM là trung tâm thương mại lớn nhất và đây cũng là khu vực mật

độ dân số cao nhất 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, lao động nước ngoài… Chung cư này thích hợp cho nhu cầu ở của người có thu nhập cao, người nước ngoài lao động tại Việt Nam, chung cư còn có thể cho thuê, mua bán…

1.1.2 Vị trí xây dựng công trình

Công trình được xây dựng tại khu vực năng động và nhiều tiềm năng nhất thành phố ta hiện nay là Quận 2, thành phố Hồ Chí Minh

1.1.3 Điều kiện tự nhiên

Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt

Mùa mưa: từ tháng 5 đến tháng 11 có

 Nhiệt độ trung bình: 25oC

 Nhiệt độ thấp nhất: 20oC

 Nhiệt độ cao nhất: 36oC

 Lượng mưa trung bình: 274.4 mm (tháng 4)

 Lượng mưa cao nhất: 638 mm (tháng 5)

 Lượng mưa thấp nhất: 31 mm (tháng 11)

 Độ ẩm tương đối trung bình: 48.5%

 Độ ẩm tương đối thấp nhất: 79%

 Độ ẩm tương đối cao nhất: 100%

 Lượng bốc hơi trung bình: 28 mm/ngày đêm

Trang 2

SVTH: Trần Đức Minh MSSV: 20761193 Trang 2

- Gió Đông : chiếm 20% - 30%

 Thịnh hàng trong mùa mưa :

- Gió Tây Nam : chiếm 66%

 Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2.15 m/s

 Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ

 Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão

1.1.4 Qui mô công trình

 Công trình Chung cư An Phú Giang thuộc công trình cấp I

 Công trình gồm 15 tầng: 1 tầng hầm và 14 tầng nồi với 112 căn hộ

 Công trình có diện tích tổng mặt bằng (23x28) m2, bước cột lớn 7m chiều cao tầng hầm 3.0 m các tầng còn lại là 3.5m

 Chức năng của các tầng

- Tầng hầm diện tích: dùng làm chỗ để xe: 490 m2, phòng kỹ thuật máy phát điện: 30,44 m2, bể chứa nước cứu hỏa: 24,85 m2, phòng máy bơm nước 32,64 m2, phòng bảo vệ

- Tầng trệt diện tích: 644 (m2) gồm: phòng dịch vụ : 61 (m2), phòng lễ tân 96,5(m2) + dịch vụ khác, cửa hàng bách hoá : 95,5(m2) + 191,2 (m2) và sảnh lớn: 68,82 (m2)

- Tầng 2->14 diện tích : 797 (m2) gồm một sãnh lớn và 8 căn hộ

+ Loại A: diện tích 98 (m2) gồm 3 phòng ngủ, 1 phòng khách, 1 phòng ăn

và nhà bếp + Loại B: diện tích 73 (m2) gồm 2 phòng ngủ, 1 phòng khách, 1 phòng ăn

và nhà bếp 1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.2.1 Giải pháp giao thông nội bộ

 Về mặt giao thông đứng được tổ chức gồm 2 cầu thang bộ kết hợp với 2 thang máy dùng để đi lại và thoát người khi có sự cố

 Về mặt giao thông ngang trong công trình (mỗi tầng) là các hành lang chạy xung quanh giếng trời của công trình thông suốt từ trên xuống

1.2.2 Giải pháp về sự thông thoáng

 Tất cả các căn hộ đều nằm xung quanh giếng trời có kích thước 1.6x10.2m suốt từ tầng mái đến tầng trệt sẽ phục vụ việc chiếu sáng và thông gió cho công trình

Trang 3

 Ngoài ra tất cả các căn hộ đều có lỗ thông tầng để lấy ánh sáng tự nhiên, trên tầng mái tại các lỗ thông tầng ấy ta lắp đặt các tấm kính che nước mưa tạc vào công trình

1.3 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1.3.1 Hệ thống điện

 Nguồn điện cung cấp cho chung cư chủ yếu là nguồn điện thành phố (mạng điện quận 2), có nguồn điện dự trữ khi có sự cố cúp điện là máy phát điện đặt

ở tầng trệt để bảo đảm cung cấp điện 24/24h cho chung cư

 Hệ thống cáp điện dược đi trong hộp gain kỹ thuật và có bảng điều khiển cung cấp điện cho từng căn hộ

1.3.2 Hệ thống nước

 Nguồn nước cung cấp cho chung cư là nguồn nước thành phố, được đưa vào

bể nước ngầm của chung cư sau đó dùng máy bơm đưa nước lên hồ nước mái, rồi từ đây nước sẽ được cung cấp lại cho các căn hộ Đường ống thoát nước thải và cấp nước đều sử dụng ống nhựa PVC

 Mái bằng tạo độ dốc để tập trung nước vào các sênô bằng BTCT, sau đó được thoát vào ống nhựa thoát nước để thoát vào cồng thoát nước của thành phố

1.3.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Các họng cứu hỏa được đặt hành lang và đầu cầu thang, ngoài ra còn có các hệ thống chữa cháy cục bộ đặt tại các vị trí quan trọng Nước cấp tạm thời được lấy từ hồ nước mái

1.3.4 Hệ thống vệ sinh:

Xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh có bể chứa lắng, lọc trước khi cho

hệ thống cống chính của thành phố Bố trí các khu vệ sinh của các tầng liên tiếp nhau theo chiều đứng để tiện cho việc thông thoát rác thải

1.5 CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU

1.5.1 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

Trang 4

 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 195 – 1997

1.5.2 Giải pháp kết cấu cho công trình

Phân tích khái quát hệ chịu lực về nhà cao tầng nói chung

Hệ chịu lực của nhà cao tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải trọng truyền chúng xuống móng và nền đất Hệ chịu lực của công trình nhà cao tầng nói chung được tạo thành từ các cấu kiện chịu lực chính là sàn, khung và vách cứng

 Hệ tường cứng chịu lực (Vách cứng): Cấu tạo chủ yếu trong hệ kết cấu công trình chịu tải trọng ngang: gió Bố trí hệ tường cứng ngang và dọc theo chu vi thang máy tạo hệ lõi cùng chịu lực và chu vi công trình để có độ cứng chống xoắn tốt

- Vách cứng là cấu kiện không thể thiếu trong kết cấu nhà cao tầng hiện nay

Nó là cấu kiện thẳng đứng có thể chịu được các tải trọng ngang và đứng Đặc biệt là các tải trọng ngang xuất hiện trong các công trình nhà cao tầng với những lực ngang tác động rất lớn

- Sự ổn định của công trình nhờ các vách cứng ngang và dọc Như vậy vách cứng được hiểu theo nghĩa là các tấm tường được thiết kế chịu tải trọng ngang

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

 Hệ khung chịu lực: Được tạo thành từ các thanh đứng (cột) và ngang (Dầm, sàn ) liên kết cứng tại chỗ giao nhau của chúng, các khung phẳng liên kết với nhau tạo thành khối khung không gian

Kết cấu cho công trình chung cư AN PHÚ GIANG chịu gió động:

Do công trình là dạng nhà cao tầng, có bước cột lớn, đồng thời để đảm bảo về

mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của công trình được chọn như sau:

- Kết cấu móng dùng hệ móng cọc nhồi hay cọc ly tâm ứng suất trước

Trang 5

- Kết cấu sàn các tầng điển hình 2->14 là sàn dầm bê tông cốt thép dày 150mm Riêng tầng hầm có chiều dày 200mm

- Kết cấu theo phương thẳng đứng là hệ thống lõi cứng cầu thang bộ và cầu thang máy, tạo hệ lưới đỡ bản sàn không dầm

- Các hệ thống lõi cứng được ngàm vào hệ đài

 Công trình có mặt bằng hình chữ nhật : A x B = 23 x 28 m, tỉ số B/A = 1,21 Chiều cao nhà tính từ mặt móng H = 59.45 m do đó ngoài tải đứng khá lớn, tải trọng ngang tác dụng lên công trình cũng rất lớn và ảnh hưởng nhiều đến

độ bền và độ ổn định của ngôi nhà Từ đó ta thấy ngoài hệ khung chịu lực ta còn phải bố trí thêm hệ lõi vách cứng để chịu tải trọng ngang

 Tải trọng ngang (chủ yếu xét gió động) do hệ lõi cứng chịu Xét gió động tác dụng theo nhiều phương khác nhau nhưng ta chỉ xét theo 2 phương chính của công trình là đủ và do một số yêu cầu khi cấu tạo vách cứng ta bố trí vách cứng theo cả hai phương dọc và ngang công trình

 Toàn bộ công trình là kết cấu khung + lỏi cứng chịu lực bằng bê tông cốt thép, khẩu độ chính của công trình là 4.5m và 7m theo cả 2 phương

 Tường bao che công trình là tường gạch trát vữa ximăng Bố trí hồ nước mái trên sân thượng phụ vụ cho sinh hoạt và cứu hỏa tạm thời, nước cứu hỏa và sinh hoạt là được ngăn riêng biệt để sử dụng riêng

1.6 CÁC CƠ SỞ TÍNH TOÁN CHO CÔNG TRÌNH

1.6.1 Tính toán trên máy tính: Sử dụng chương trình ETAB 9.7

Do ETAB là phần mềm phân tích thiết kế kết cấu chuyên cho nhà cao tầng nên việc đưa số liệu và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các phần mềm khác

1.6.2 Quan niệm tính toán và phương pháp phần tử hữu hạn của chương trình ETAB

- Mô hình rời rạc: (Phương pháp phần tử hữu hạn) Rời rạc hoá 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 được cả các bài toán Hiện nay ta có các

Trang 6

- 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 liên tục 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

Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH) :

Trong phương pháp phần tử hữu hạn vật thể thực liên tục được thay thế bằng một số hữu hạn các phần tử rời rạc có hình dạng đơn giản, có kích thước càng nhỏ càng tốt nhưng hữu hạn, chúng được nối với nhau bằng một

số điểm quy định được gọi là nút Các vật thể này vẫn được giữ nguyên là các vật thể liên tục trong phạm vi của mỗi phần tử, nhưng có hình dạng đơn giản và kích thước bé nên cho phép nghiên cứu dễ dàng hơn dựa trên cơ sở quy luật về sự phân bố chuyển vị và nội lực (chẳng hạn các quan hệ được xác lập trong lý thuyết đàn hồi) Các đặc trưng cơ bản của mỗi phần tử được xác định và mô tả dưới dạng các ma trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của phần tử Các ma trận này được dùng để ghép các phần tử lại thành một mô hình rời rạc hóa của kết cấu thực cũng dưới dạng một ma trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của cả kết cấu Các tác động ngoài gây

ra nội lực và chuyển vị của kết cấu được quy đổi về các thành các ứng lực tại các nút và được mô tả trong ma trận tải trọng nút tương đương Các ẩn

số cần tìm là các chuyển vị nút (hoặc nội lực) tại các điểm nút được xác định trong ma trận chuyển vị nút (hoặc ma trận nội lực nút) Các ma trận độ cứng, ma trận tải trọng nút và ma trận chuyển vị nút được liên hệ với nhau trong phương trình cân bằng theo quy luật tuyến tính hay phi tuyến tùy theo ứng xử thật của kết cấu Sau khi giải hệ phương trình tìm được các ẩn số, người ta có thể tiếp tục xác định được các trường ứng suất, biến dạng của kết cấu theo các quy luật đã được nghiên cứu trong cơ học

Sau đây là thuật toán tổng quát của phương pháp PTHH:

 Rời rạc hóa kết cấu thực thành thành một lưới các phần tử chọn trước cho phù hợp với hình 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

Trang 7

 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 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

Thật toán tổng quát trên 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

Phân tích tĩnh kết cấu đàn hồi tuyến tính

Phương trình cân bằng có dạng: [K] {u} = {P} (1.1)

Trong đó:

[K] – ma trận độ cứng của kết cấu được ghép lại từ các ma trận độ cứng của các phần tử hữu hạn

{u} – ma trận chuyển vị nút của kết cấu được rời rạc hóa

{P} – ma trận các tải trọng nút tương dương của kết cấu rời rạc hóa Phân tích động kết cấu đàn hồi tuyến tính

Phương trình cân bằng có dạng: {M]{u } + [c]{u. } + [K]{u} = {P} (1.2)

Trường hợp dao động riêng của kết cấu không xét đến ảnh hưởng của lực kích thích và lực cản của môi trường phương trình (1.2 ) được viết lại tương ứng như sau

[M] {u. } + [K] {u} = {0} (1.3) Giả thiết dao động có dạng tuần hoàn: {u} = {uo} coswt (1.4)

Trong đó:

{uo} là ma trận chuyển vị tại thời điểm t = 0

 - tần số riêng của dao động

Từ (1.3) và (1.4) ta rút ra được dạng đặc trưng xác định tần số riêng 

[K] - 2 [M] {uo} = {0} (1.5)

vì {uo} khác không nên: det | [K] - 2 [M] | = 0 (1.6) Khai triển định thức (1.6) để xác định các tần số riêng i tương ứng với các dạng dao động riêng của kết cấu

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển và thuận lợi của máy vi tính, ta có rất nhiều chương trình tính toán khác nhau, với các quan niệm tính

Trang 8

chọn mô hình thứ ba (Mô hình rời rạc và liên tục) với sự trợ giúp của phần mềm ETAB và SAP2000 để xác định dao động và nội lực của hệ kết cấu

Các giả thuyết khi tính toán cho mô hình NHÀ CAO TẦNG:

 Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết ngàm với các phần tử khung hay 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

 Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau

 Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt đài móng

 Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng 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 truyền sang sàn và từ đó truyền sang vách

 Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể

1.7 QUAN NIỆM CỦA PHẦN MỀM CHO TỪNG CẤU KIỆN LÀM VIỆC ĐÚNG VỚI GIẢ THUYẾT

 Khi sử dụng các phần mềm PTHH, SAP, ETABS Cần chú ý đến quan niệm từng cấu kiện của phần mềm để cấu kiện làm việc đúng với quan niệm thực khi đưa vào mô hình

- Quan niệm thanh: khi kích thước 2 phương nhỏ hơn rất nhiều so với phương còn lại

- Quan niệm tấm, bản, vách: khi kích thước 2 phương lớn hơn rất nhiều so với phương còn lại

- Quan niệm solid: khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích thướt so với các phần tử khác

- Quan niệm điểm: khi 3 phương có kích thuớc gần như nhau, và có kích thướt rất bé

 Khi ta chia càng mịn các cấu kiện thì kết quả sẽ càng chính xác Do phần tử hữu hạn truyền lực nhau qua các điểm liên kết của các phần tử với nhau

 Nếu ta chia các cấu kiện ra nhưng không đúng với quan niệm của phần mềm thì các cấu kiện đó sẽ có độ cứng tăng đột ngột và làm việc sai với chức năng của chúng trong quan niệm tính từ đó dẫn đến các kết quả tính của cả hệ kết cấu sẽ thay đổi

Trang 9

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (tầng 2->16)

2.1 MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Hình 2.1: Kích thước các ô sàn và các dầm điển hình (1/4 mặt bằng)

 Trong các công trình nhà cao tầng chiều dày thường lớn để đảm bảo các yêu cầu sau: Trong tính toán không tính đến việc sàn bị yếu do khoan lỗ để treo các thiết bị kỹ thuật như đường ống điện lạnh thông gió, cứu hỏa cũng như các đường ống đặt ngầm trong sàn

 Tường ngăn phòng (không có dầm đở tường) có thể thay đổi vị trí mà không làm tăng độ võng của sàn

2.2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU DÀY BẢN SÀN-KÍCH THƯỚC DẦM CHÍNH

Trang 10

m = 40 ÷ 45 đối với bản kê 4 cạnh

D = 0.8 ÷ 1.4 phụ thuộc vào tải trọng

 Với mỗi ô sàn có kích thước khác nhau sẽ có những chiều dày bản khác nhau tuỳ vào công năng sử dụng Tuy nhiên trong thực tế, công trình cần yêu cầu thẩm mỹ cũng như thuận tiện cho việc thi công do đó ta chỉ cần tính chiều dày cho ô bản sàn lớn nhất để thi công toàn bộ cho tầng đển hình của công trình

Dầm chính có nhịp L = 7m chọn dầm có kích thước tiết diện (300x600)mm

Các dầm chính còn lại chọn dầm có kích thước tiết diện (300x500)mm

Chọn dầm phụ có kích thước tiết diện (250x500)mm

Các hệ dầm phụ còn lại có kích thước được thề hiện trên hình vẽ mặt bằng dầm sàn (Hình 2.1)

- Dầm công son : (300 x 400)mm

- Dầm môi : (250 x 400)mm

Trang 11

Đồ án tốt nghiệp KSXD khĩa 2007 GVHD: TS Đỗ Thanh Hải

Gạch ceramic dày 20mm Vữa lót dày 20mm Vữa trát dày 15mm Sàn bê tông cốt thép B25 dày 150mm

- Dầm mơi xung quanh lam thơng giĩ chọn (200x400)mm

- Dầm phụ khác (200x300)mm

2.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

Các số liệu về tải trọng lấy theo TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế

Hệ số vượt tải lấy theo bảng 1, trang 10 – TCVN 2737 - 1995

Trọng lượng riêng của các thành phần cấu tạo sàn lấy theo “Sổ tay thực hành kết cấu cơng trình” (TS Vũ Mạnh Hùng)

2.3.1 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 kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu là sàn khu ở (Phịng khách, phịng ăn + bếp, phịng ngủ), sàn ban cơng, sàn hành lang và sàn vệ sinh Các loại sàn này cĩ cấu tạo như sau:

 Sàn tầng điển hình:

Hình 2.2: Cấu tạo sàn Bảng tĩm tắt tĩnh tải sàn tầng điển hình

Trang 12

hoạt trong việc bố trí tường ngăn vì vậy một số tường này không có dầm đỡ bên dưới

Do đó khi xác định tải trọng tác dụng lên ô sàn ta phải kể thêm trọng lượng tường ngăn, tải này được quy về phân bố đều trên toàn bộ ô sàn Được xác định theo công thức :

ht : Chiều cao tường (m)

lt : chiều dài tường (m)

t : trọng lượng riêng của tường xây (kN/m3)

g(kN/ m2)

Trang 13

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS Đỗ Thanh Hải 2.3.2 Hoạt tải

Giá trị của hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng Hệ

số độ tin cậy n, đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 trang 15 TCVN

ll

Trang 14

Cắt ô bản theo mỗi phương với bề rộng b = 1m, giải với tải phân bố đều tìm moment nhịp và gối

 Moment dương lớn nhất ở giữa bản (áp dụng công thức tính tính Môment của

Trang 15

- Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn L1

MI = ki1P (kNm/m)

- Mômen ở gối theo phương cạnh dài L2

MII = ki2P (kNm/m)

Trong đó:

i : kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét (i=1,2,…11)

1, 2 : chỉ phương đang xét là L1 hay L2 L1, L2 : nhịp tính toán cuả ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa

Trong trường hợp gối nằm giữa hai ô bản khác nhau thì hệ số ki1 và ki2 được lấy theo trị số trung bình giữa hai ô, hoặc để an toàn ta lấy giá trị ki1 và ki2 nào lớn hơn giữa hai ô bản

Ta thấy các ô sàn bản kê đều có: hdmin = 500mm 3× h = 3×160 = 480mm s nên liên kết giữa bản và dầm là ngàm do đó bản kê thuộc sơ đồ 9

Đối với những bản console có sơ đồ tính :

Cách tính: Cắt bản theo cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm console

- Moment tại đầu ngàm : M- = q ×Lb 21

Trang 16

Đối với những bản 3 đầu ngàm 1 đầu tựa đơn có sơ đồ tính

Cách tính: cắt bản theo phương cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm 1 đầu ngàm và 1 đầu tựa đơn

Trang 17

Tại nhịp :

2 + q ×Lb 1

Trang 18

0

b hlấy μ= 0.3% ÷ 0.9% là tương đối hợp lý

Kết quả tính thép sàn (xem bảng bên dưới)

Bảng tra các hệ số của các ô bản kê dựa vào tỷ số L2/L1

Trang 19

Hệ số

Ô

Sàn Sơ đồ tính

Pstt (kN)

qstt

(mm2)

Asch(mm2)

Chọn thép

Trang 21

2.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN

Kiểm tra theo TCXDVN 356: 2005

Cấu kiện nói chung và sàn nói riêng nếu có độ võng quá lớn sẽ ảnh hưởng đến việc sử dụng kết cấu một cách bình thường: làm mất mỹ quan, làm bong lớp ốp trát, gây tâm lý bất an cho người sử dụng Do đó cần phải giới hạn độ võng do tải trọng tiêu chuẩn gây ra (Tính toán theo trạng thới giới hạn thứ hai)

Ô sàn S2 có kích thước (7x7)m

Gọi f1(mm) là độ võng theo phương cạnh ngắn (L1)

f2(mm) là độ võng theo phương cạnh dài (L2)

Điều kiện cần thỏa là f1 = f2 ≤ [ f ] = 2.5(cm) (theo TCXD 356: 2005)

Trong đó: [ f ]- độ võng giới hạn

1

2

4 1 1

4 2 2

1 384 1 384

q là tải trọng tiêu chuẩn truyền theo phương cạnh ngắn c 42 c

q là tải trọng tiêu chuẩn truyền theo phương cạnh dài c 41 c

Do độ võng của sàn theo 2 phương là bằng nhau nên ta chỉ cần tính toán độ võng theo 1 phương Cắt theo phương cạnh ngắn (L1) 1 dãy bản có bề rộng b=1m để tính toán

Tiết diện tính toán được xem như 1 dầm đơn giản có tiết diện (1000x150)

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ô sàn qc = 7.478 (kN/m2)

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên dãy tính toán

Trang 22

Tính toán độ cứng tương đương của bê tông

- Diện tích cốt thép chịu kéo theo phương L1: As=419(mm2)

3 b

E 21×10

E 30×10Với Es, Eb là modul đàn hồi của cốt thép và bê tông

- Hệ số xét đến cánh chịu nén của tiết diện chữ T và cốt thép chịu nén A’s

 f  f s f

h chiều cao bản cánh chịu nén

A’s diện tích cốt thép chịu nén

ν hệ số đặc trưng trạng thái đàn-dẻo của bê tông vùng nén

Trang 23

Với β hệ số lấy như sau:

Đối với bê tông nặng và bê tông nhẹ: 1.8 Đối vối bê tông hạt nhỏ: 1.6

Đối với bê tông rỗng và bê tông tổ ong: 1.4

- Chiều cao vùng chịu nén của tiêt diện

o o

Trang 24

φ hệ số xét đến ảnh hưởng tác dụng dài hạn của tải trọng

Tính chất tác dụng dài hạn của tải trọng

2 Tác dụng dài hạn (không phụ thuộc vào loại cốt thép) 0.8 0.6

- Hệ số  = 0.9 – hệ số xét đến sự phân bố không đều biến dạng của thớ bê btông chịu nén ngoài cùng trên chiều dài đoạn có vết nứt và được lấy như sau:

Đối với bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ, bê tông nhẹ cấp cao hơn B7,5: 0.9 Đối với bê tông nhẹ, bê tông rỗng và bê tông tổ ong cấp B7,5 và thấp hơn:0.7

Đối với kết cấu chịu tác động của tải trọng lập, không phụ thuộc vào loại và cấp bê tông: 1.0

- Độ cứng tương đương của bê tông B

6.56 10 1.22 10

Trang 25

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 CÁC THÔNG SỐ ĐỂ LÀM CƠ SỞ TÍNH

Số liệu tính toán :

Dùng bê tông B25 M350 đá 1x2 có: Rn = 14.5 Mpa

Thép chịu lực dùng loại thép AI có: Ra = 225 Mpa

Thép đai dùng loại thép AI có: Rađ = 175 Mpa

3.2 CẤU TẠO HÌNH HỌC

3.2.1 Kích thước cầu thang như hình vẽ:

Hình 3.1: Kích thước thang bộ

3.3 CẤU TẠO CẦU THANG

Thang gồm 3 vế: vế đi lên có 6 bậc, vế giữa có 10 bậc, vế tới có 6 bậc

Tổng cộng thang gồm 22 bậc :

Kích thước bậc: h = 3500 = 159 (mm)

22

Trang 26

Gạch ceramic dày 10mmVữa lót dày 20mmBản bê tông cốt thép dày 120mmVữa trát dày 20mm

Gạch xây bậc

Bề rộng vế thang: B = 1200(mm) Gĩc nghiêng của thang:

L

h =

25 ÷ 30s

Vậy Chọn các kích thước dầm thang: 200x300(mm)

3.4 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG

Trang 27

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS Đỗ Thanh Hải3.4.1 Xác định tải trọng bản chiếu nghỉ

- Lấy theo tiêu chuẩn 2737 – 1995

Trang 28

tc bt

1×l × h × γ × n2

Trang 29

Trang 30

Nhận xét: từ sơ đồ tính này ta phải cấu tạo chúng cho phù hợp với tính toán Theo em quan niệm liên kết giữa bản thang và dầm là khớp cố định và vách cứng với bản thang là ngàm (căn cứ vào độ cứng và điều kiện làm việc)

Kết quả tính toán cốt thép sau :

Tiết diện Mômen

Trang 31

- Sơ đồ tính vế 2 như một bản có liên kết 2 đầu ngàm vào hai vách cứng Khi

đó ta cắt một dãy có bề rộng b = 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán

Kết quả tương tự như tính toán vế 1

KẾT QUẢ BỐ TRÍ CỐT THÉP ĐƯỢC THỂ HIỆN Ở BẢN VẼ KC-02

(kN)

M(kNm)

Trang 32

Bể nước dưới tầng hầm dùng để chứa nước được lấy từ hệ thống nước thành phố

và bơm lên mái

Bể nước mái: Cung cấp nước cho sinh hoạt của các bộ phận trong công trình và lượng nước cho cứu hỏa

Chọn bể nước mái để tính toán Bể nước mái được đặt trên hệ cột phụ, đáy bể cao hơn cao trình sàn tầng thượng 100 cm

Trang 33

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007 GVHD: TS Đỗ Thanh Hải Kích thước dầm được chọn sơ bộ như hình vẽ:

4.2 Tính toán bản nắp:

a.Chọn sơ bộ kích thước bản nắp:

 Chọn sơ bộ chiều dày bản nắp giống như sàn

m = 40 ÷ 45 đối với sàn bản kê 4 cạnh, chọn m =40

L(m): chiều dài của ô bản sàn theo phương L1

1 3500 77.7745

Trang 34

L

bản làm việc theo 2 phương

Vậy ô bản thuộc loại ô bản số 9

Hình 4.2.2: Sơ đồ tính toán

Moment dương lớn nhất giữa bản

M1=m91P ; M2=m92P Moment âm lớn nhất ở gối

MI=k91P ; MII=k92P Trong đó: P =qL1L2 (tổng tải trọng tác dụng lên ô bản)

Trang 35

Hệ số P= qL1L2

(kN)

M (kN.m/m)

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

ho – chiều cao làm việc của cấu kiện: ho = hs – a = 80 – 20 = 60mm

b = 1000mm – bề rộng tính toán của dải bản

Bảng 5.3: Kết quả tính toán cốt thép bản nắp

Ô sàn M (kN.m/m)  m x Atoán s tính

(mm2)

Chọn thép (mm2) a(mm)

As

chọn(mm2)

Hàm lượng

Trang 36

- Xét trường hợp nguy hiểm nhất khi mực nước trong hồ đạt cao nhất, biểu

đồ áp lực nước có dạng tam giác tăng dần theo độ sâu Tại đáy hồ: pn = nnH =1 1  10  1 8 =19.80 kN/m

Phía gió hút: ph = 1.2 x 0.83 x 1.06 x 0.6 = 0.63 kN/m2

4.3.2 Xác định nội lực và tính cốt thép :

4.3.2.1 Nội lực -Thành bể là cấu kiện chịu nén lệch tâm, để đơn giản tính toán thiên về an toàn, bỏ qua trọng lượng bản thân của thành bể Xem thành bể là cấu kiện chịu uốn có : + Cạnh dưới ngàm vào bản đáy

+ Cạnh bên được ngàm vào trong cột hay các thành vuông góc

+ Cạnh trên tựa đơn do có hệ dầm nắp bao theo chu vi

- Chọn bề dày thành bản là d thành =12 cm Cắt 1 dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán

- Tải trọng tác dụng : Xét trường bất lợi nhất , ô bản chịu tác dụng của áp lực nước và gió hút nên tải trọng tác dụng có dạng hình thang :

Trang 37

- Bê tông B25: Rb=14.5 MPa; Rbt=1.05 MPa

- Tỉ số: L2/L1 =3.5/3.5 = 1 < 2  bản nắp làm việc theo hai phương

- Xét tỉ số giữa chiều cao dầm và bề dầy sàn:

- Theo phương dầm DD1 ta có 70/15= 4.6 > 3  nên liên kết được xem là ngàm

- Theo phương dầm DD2: 60/15 = 4.0 > 3  nên liên kết được xem là ngàm

Trang 38

Tải tính toán (kN/m2)Lớp vữa ximăng tạo

Trang 39

- Bê tông B25: Rb=14.5 MPa; Rbt=1.05 MPa

Trang 40

Sơ đồ truyền tải hệ dầm nắp

Dầm nắp DN1 + Tải do bản nắp truyền vào (như hình vẽ) phân bố hình tam giác

q = qbnL= 3.994 x 3.5 = 13.979 kN/m

+ Trọng lượng bản thân dầm DN2

gd = 0.2 x (0.4 – 0.08) x 25 x 1.1 = 1.76 kN/m

Dầm đáy DD1

Định dạng
Số trang	285
Dung lượng	8,54 MB