thiết kế chung cư đông hưng

PHẦN II: KẾT CẤU CHƯƠNG 1: TỔNG QUÁT VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 2.1 LỰA CHỌN HỆ KẾT CẦU CHỊU LỰC 2.1.1 NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA NHÀ CAO TẦNG Ngôi nhà mà chiều cao của nó là yếu tố quyết địn

Xây dựng các công trình dân dụng và công nghiệp đang là nhu cầu rất lớn của nước ta trong giai đoạn phát triền nền kinh tế đát nước Từ khi có ý tưởng

về một công trình đến khi công trình đó được đưa vào sử dụng là một quá trình rất phức tạp, đòi hỏi nhiều công sức của các kỹ sư, kiến trúc sư, công nhân Một sinh viên trước khi ra trường để trở thành một kỹ sư xây dựng cần phải khẳng

định được là mình có khả năng làm chủ được quá trình đó Đồ án tốt nghiệp là phần cuối cùng trong giai đoạn đào tạo chuyên ngành của sinh viên khoa XD dân dụng và công nghiệp - trường DH MỞ Qua đồ án này giúp em hệ thống lại các kiến thức đã học được trong và ngoài nhà trường và vận dụng các kiến thức đó vào việc thiết kế một công trình thực tế , hiểu biết rõ hơn về công việc mình phải làm sau khi ra trường , mặt khác đây cũng là một dịp tốt để học tập thêm và tiếp cận với những kiến thức mới, công nghệ mới mà không được học tập trong nhà trường

Em xin chân thành cảm ơn:

 Các thầy cô đã dạy dỗ em trong quá trình học tập tại trường

 Người thân và bạn bè đã động viên và giúp đỡ em hoàn thành đồ án này

 Thầy TS HỒ HỮU CHỈNH đã rất tận tình giúp đỡ em trong quá trình làm đồ

án

ĐINH VĂN TUYỆN

LỜI CẢM ƠN

Trước hết em xin chân thành cảm nhà trường và khoa XÂY DỰNG & ĐIỆN – ĐH MỞ TP.HCM đã tạo điều kiện để em học tập và nghiên cứu trong suốt thời gian là sinh viên ở trường Em đã được các thầy cô trong trường truyền dạy những kiến thức cơ bản và chuyên ngành cùng với các kĩ năng làm việc trong môi trường ngành xây dựng Những kiến thức đó sẽ làm hành trang qúi báu giúp em vững vàng hơn khi bước vào cuộc sống

Em chân thành cảm ơn thầy TS NGUYỄN HỮU CHỈNH Thời gian làm đồ án tốt nghiệp dưới sự hướng dẫn của thầy là một khoảng thời gian quý báu để em có điều kiện hệ thống lại kiến thức đã được học và biết cách áp dụng lí thuyết vào thực tế, làm quen với công việc của một kỹ sư thiết kế công trình Hơn thế nữa là tính kỷ luật và sự miệt mài mà thầy đã mang lại cho em thông qua đồ án này sẽ là một hành trang không thể thiếu được với một người làm kỹ thuật

Do khả năng hiểu biết của em còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện Đồ Án sẽ có những sai sót và khuyết điểm trong tính toán và lý luận Nhưng với tinh thần cầu tiến, học hỏi,

em kính mong tiếp tục được các thầy cô tận tình góp ý và chỉ bảo thêm, giúp em hoàn thành tốt hơn Đồ Án này, để tiếp tục củng cố và hoàn thiện kiến thức chuyên ngành

Xin chúc toàn thể quý thầy cô nhiều sức khoẻ, gặt hái nhiều thành công, đạt nhiều thành tích nghiên cứu khoa học để phục vụ đất nước, để truyền đạt nhiều kiến thức mới mẻ cho thế hệ tương lai

TP.HCM, Ngày 10 tháng 08 năm 2012

SV ĐINH VĂN TUYỆN

PHẦN I: KIẾN TRÚC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 MỤC ĐÍCH ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những Thành phố có tốc độ phát triển rất nhanh

về kinh tế cũng như về khoa học kỹ thuật Các hoạt động sản xuất kinh doanh ở đây phát triển rất mạnh, có rất nhiều công ty, nhà máy, xí nghiệp, đặc biệt là các khu công nghiệp, khu chế xuất đã được thành lập, do đó đã thu hút được một lực lượng lao động rất lớn về đây làm việc và học tập Đây cũng là một trong những nguyên nhân chính khiến cho dân số

ở thành phố Hồ Chí Minh tăng rất nhanh trong những năm gần đây và một trong những vấn đề mà Thành phố cần giải quyết thật cấp bách là vấn đề về chổ ở của người dân Trước tình hình thực tế kể trên thì việc xây dựng các chung cư cao tầng nhằm giải quyết vấn đề về chổ ở là thật sự cần thiết Đồng thời, ưu điểm của các loại hình nhà ở cao tầng này là không tiêu tốn quá nhiều diện tích mặt bằng với cùng số lượng người như vậy, tạo được một môi trường sống sạch đẹp, văn minh phù hợp với xu thế hiện đại hoá đất nước

Công trình chung cư Đông Hưng là một trong những công trình được xây dựng nhằm giải quyết vấn đề kể trên, góp phần vào công cuộc ổn định và phát triển của Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng và của đất nước ta nói chung

1 Đặc điểm kiến trúc công trình

Nằm trong tổng thể dự án khu dân cư An Sương với qui mô 66.4 ha thuộc phường Đông Hưng Thuận Q.12 cụm chung cư cao tầng Đông Hưng được xây dựng trên khu đất 3231m2

- Khu vực xây dựng rộng rãi, công trình đứng riêng lẻ.Xung quanh chung cư có đường nội bộ rộng 12.m và 8m

-kề cận có bãi đậu xe rộng 1500 m2 có sức chứa 60 xe ô tô

-Cạnh công viên 5 ha có nhà văn hoá TDTT, sân tennis,khu vui chơi thiếu nhi

-Kề cận UBND phường ,trường THPT

2 Các giải pháp kiến trúc

2.1 Giải pháp mặt bằng

Chung cư Đông Hưng gồm được xây dựng trên khu đất có vị trí thuận lợi có:

-Mật độ xây dựng 37.53%

-Diện tích mặt bằng là 36x36 m

-Tầng cao xây dựng gồm 13 tầng nổi cộng 1 tầng hầm

-Tổng diện tích sàn xây dựng là:

-Tầng 1 là sảnh chính, các phòng ban phục vụ giữ trẻ

-Tầng 2 đến tầng 13 bố trí các căn hộ cho thuê

-Tầng hầm có diện tích là chứa 150 xe máy, 10 xe ô tô và các phòng kỹ thuật,phòng máy bơm, máy phát

2.2 Giải pháp mặt đứng

Công trình dạng hình tháp trụ có mặt đứng được thiết kế hài hoà,vật liệu trang trí là kính, gỗ đá…cùng với hệ thống lam trên mái vòng quanh taọ ra điểm nhấn rất mạnh mẽ 2.3 Các giải pháp kỹ thuật

2.3.3 Hệ thống thoát rác sinh hoạt

Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào các ống gen rác thông nhau giữa các tầng sau đó tập trung tại tầng kỹ thuật rồi dùng xe vận chuyển tới nơi xử lý Gian rác được thiết kế kín đáo,

kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường xung quanh

2.3.4 Hệ thống 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 và các bóng đèn chiếu sáng ở các phòng và hành lang

2.3.5 Hệ thống phòng cháy thoát hiểm

Dọc hành lang có bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2, vòi rồng chữa

Tại mỗi tầng đều có hệ thống báo cháy và các thiết bị chữa cháy tự động

Cầu thang thoát hiểm đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ

Ngoài ra, công trình còn có hệ thống chống sét, giảm nguy cơ thiệt hại do sét đánh

3 Đặc điểm khí hậu tại Tp Hồ Chí Minh

Khí hậu tại TP Hồ Chí Minh thuộc dạng khí hậu nhiệt đới gió mùa, trong năm có 2

 Lượng mưa cao nhất: 300mm

 Độ ẩm tương đối trung bình: 85.5%

 Lượng mưa cao nhất: 638mm (tháng 5)

 Lượng mưa trung bình: 275mm (tháng 7)

 Độ ẩm tương đối trung bình: 79%

 Độ ẩm tương đối cao nhất: 100%

 Độ ẩm tương đối thấp nhất: 48.5%

4 Hướng gió và địa hình

Khu vực Thành Phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng gió IIA, địa hình B, trong đó:

 Thịnh hành trong mùa khô:

 Gió Đông Nam chiếm: 30% - 40%

 Gió Đông chiếm: 20% - 30%

 Thịnh hành trong mùa mưa:

 Gió Tây Nam chiếm: 66%

Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình 2.51m/s

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

PHẦN II: KẾT CẤU CHƯƠNG 1: TỔNG QUÁT VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

2.1 LỰA CHỌN HỆ KẾT CẦU CHỊU LỰC

2.1.1 NHỮNG ĐẶC ĐIỂM 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

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

Tổng chiều cao của công trình lớn, do vậy ngoài tải trọng đứng lớn thì tác động của gió

và động đất đến công trình cũng rất đáng kể Do vậy, đối với 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

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

2.1.2 HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA NHÀ CAO TẦNG

Chung cư cao tầng Đông Hưng là công trình có 14 tầng, với chiều cao 45.4 m so với mặt đất tự nhiên Theo phân loại của Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế thì công trình này thuộc

loại nhà cao tầng loại I Việc lựa chọn hệ chịu lực hợp lý cho công trình là điều rất quan

trọng Dưới đây, khảo sát đặc tính của một số hệ chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng để

từ đó tìm được hệ chịu lực hợp lý cho công trình :

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

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

Nên cần xem xét kỹ khi chọn hệ chịu lực này

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), gọi là sơ đồ giằng

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

2.1.3 SO SANH 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

Chung cư Đông Hưng là công trình có 14 tầng, với chiều cao 45.4m so với mặt đất tự nhiên, diện tích mặt bằng tầng điển hình 36mx36m

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 – tường chịu lực theo sơ đồ giằng, 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, vì khung có độ cứng chống uốn tốt, nhưng độ cứng chống cắt kém, còn vách cứng thì ngược lại, có độ cứng chống cắt tốt nhưng độ cứng chống uốn kém Sự tương tác giữa khung và vách khi chịu lực tải trọng ngang đã tạo ra một hiệu ứng có lợi cho sự làm việc của kết cấu hỗn hợp khung – vách Tuy nhiên, trong hệ kết cấu này các vách cứng chỉ chịu lực trong mặt phẳng Vì vậy,

để đảm bảo độ cứng không gian cho công trình, thì phải bố trí các vách cứng theo cả hai phương và được liên kết với nhau tạo thành lõi cứng

Và để tận dụng hết khả năng chịu lực của vách cứng, sàn là một trong những kết cấu truyền lực quan trọng trong nhà nhiều tầng kiểu khung giằng Không những có chức năng đảm bảo ổn định tổng thể của hệ thống cột, khung, đồng thời truyền các tải trọng ngang khác sang hệ vách cứng Sàn cứng còn có khả năng phân phối lại nội lực trong hệ vách cứng Do đó, phải lựa chọn các phương án sàn sao cho công trình kinh tế nhất, ổn định nhất, và mỹ quan nhất… Trong đồ án này chọn phương án sàn để thiết kế là phương án sàn sườn

-Bê tông dùng cho toàn bộ công trình:

+Cấp độ bền B30 (tương đương với mác 400)

+Trọng lượng riêng (kể cả cốt thép):  2.5 /T m3

+Cường độ tiêu chuẩn khi nén dọc trục: Rbn=Rb,ser=22 MPa

+Cường độ tiêu chuẩn khi kéo dọc trục: Rbtn=Rbt,ser=1.8 MPa

+Cường độ tính toán khi kéo dọc trục: Rbt=1.2 MPa

-Cốt thép III

+Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: Rsn=Rs,ser=390 MPa

-Cốt thép III

+Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: Rsn=Rs,ser=260 MPa

-Cốt thép AI

+Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn: Rsn=Rs,ser=235 MPa

2.3 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN

2.3.1 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN CỘT

Sơ bộ lựa chọn kích thước tiết diện cột theo công thức sau:

K: Hệ số, với trường hợp nén lệch tâm k = 1.1÷ 1.5

Si : Diện tích diện truyền tải cuả tầng thứ i

qi : Tồng tài trọng phân bố trên tầng thứ i

Với l0l:l là chiều cao tầng, là hệ số liên kết = 0.7

i: là bán kính quán tính i=0.228b (b là cạnh bé của tiết diện)

Tài trọng mỗi tầng sơ bộ

q=1077.24(kG/m2)

Tải trọng sơ bộ trên một đơn vị sàn truyền xuống móng

Tên cột Diện truyền

tải(m2)

thiết(m2)

Tiết diện chọn (cm)

Diện tích thực (m2)

Tiết diện của cột cần phải thay đổi vì yêu cầu kinh tế cũng như yêu cầu kiến trúc là

tăng không gian sử dụng.Sự thay đổi thiết diện cần thực hiện một cách từ từ đều đặn tránh

C B

A

thay đổi một cách đột ngột.Ngoài ra chúng ta cũng cần căn cứ vào tỉ lệ độ cứng của cột và dầm phải lớn hơn 1

Tiết diện cột C5 (cm)

Tiết diện cột góc

2.3.2 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN VÁCH

Căn cứ theo TCXDVN 198-1997, chiều dày của thành vách chọn không nhỏ hơn 150mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng

20 t 20

Lựa chọn tiế diện vách được trình bày trong bảng sau

2.3.3 LỰA CHỌN TIẾT DIỆN DẦM

Sơ bộ chọn chiều cao dầm theo công thức kinh nghiệm sau:

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 được trình bày trong bảng

2.3.4 LỰA CHỌN CHIỀU DÀY SÀN

Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức sau:

1S S

m

Trong đó:

ms = 30 ÷ 35 - với ô bản chịu uốn một phương có liên kết hai cạnh song song

D2 D2 D2

D2 D2 D2 D2

D1 D1 D1

D1 D1

S1A S1A S1A S1A S1A S1A S1A S1A

S1A S1A S1A S1A S1A S1A S1A

S1A S1A S1A S1A S1A S1A S1A S1A

l - nhịp cạnh ngắn của ô bản

Tiêu chuẩn 356:205(điều 8.2.2 qui định)

hmin = 50mm.Đối với sàn nhà ở và công trình công cộng

Với ô sàn điển hình của chúng ta có kích thước là 4.5mX7.2m.với nhịp theo phương cạnh

ngắn là 4.5m

1s s

Sàn là kết cấu chịu lực trực tiếp của tải trọng sử dụng tác dụng lên công trình, sau đó tải

này sẽ truyền lên dầm, rồi từ dầm truyền lên cột và xuống móng Sàn bê tông cốt thép có

đặc điểm có độ cứng lớn, bền vững, có khả năng chống cháy tốt, chống thấm tương đối tốt,

thõa mãn các yêu cầu thẩm mỹ, vệ sinh và điều kiện kinh tế

A SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI TẦNG ĐIỂN HÌNH

Hình 5.1: Mặt bằng tầng điển hình

1 CÁC GIẢ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỐN

Trong sơ đồ tính tốn xem dầm sàn là gối tựa của bản, dầm khung là gối tựa của dầm sàn.hoặc bản liên kết ngàm,kê với dầm

Trong tính tốn cĩ phân biệt ơ bản liên tục và ơ bản đơn

Sàn của chúng ta tính theo sơ đồ đàn hồi

2 CÁC SỐ LIỆU TÍNH TỐN

2.1 VẬT LIỆU

Bêtơng cĩ cấp độ bền B30 : Rb 17MPa, Rbt1.2MPa, Eb 32.5*10 3MPa

Cốt thép AI :RsRsc 225MPa ,Rsw 175MPa

2.2 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN SÀN

Kích thước như ta đã chọn ở trên

Kích thước tiết diện dầm

MẶT BẰNG TẦNG ĐIỂN HÌNH TL 1/100

 - khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i;

i - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;

ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng

Tĩnh tải tác dụng lên sàn

STT Các lớp cấu tạo γ(kG/m3) δ(mm) n gstc (Kg/m 2 ) gstt (Kg/m 2 )

b)Tải trọng thường xuyên do tường xây

Để đơn giản trong tính tốn thí tải trọng tường ngăn qui đổi thành tải phân bố đều trên sàn và dầm biên, cĩ xét đến sự giảm tải (trừ đi 30% diện tích lỗ cửa), được tính theo cơng thức sau:

-Đối với tường ngăn:

A

ghlg

tc t t t qd t

 70% Trong đĩ:

lt - chiều dài tường;

ht - chiều cao tường;

A - diện tích sàn tầng điển hình

gttc - trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn của tường

Diện tích sàn A=1296 m2

Tổng chiều dài tường ngăn đo được: lt=363m

Tải trọng tường ngăn rộng 10 cm, cao 2.8 m phân bố đều trên sàn:

1.1 0.1 2.8 363 1800 70% 108.7698 / 2

1296

-Đối với tường bao

Tải trọng tường bao rộng 20 cm, cao 2.8 m phân bố đều trên dầm biên:

2.3.2 HOẠT TẢI

Công trình của chúng ta kiểu chung cư Trên mỗi tầng có 6 căn hộ Căn cứ theo tiêu chuẩn

tải trọng và tác động TCVN 2737:1995 thì hoạt tải phân bố đều trên sàn lấy như sau:

ptt = ptc.np

Trong đó:

ptc - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3

np - hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3

n = 1.3 khi ptc < 200 daN/m2

n = 1.2 khi ptc ≥ 200 daN/m2

Theo 4.3.4 khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng thì tải trọng toàn phần

theo bảng 3 được phép giảm tải như sau:

Đối với các phòng nêu ở mục 1,2,3,4,5 bảng 3 nhân với hệ số A1

(A > A1 = 9m2)

1 1

6.04.0

AA

5.05.0

AA



Trong đó: A - diện tích chịu tải, tính bằng mét vuông

Căn cứ vào bản vẽ kiến trúc ta thấy đa phần các phòng có kích thước tương đương

khoảng 4.5X7.2m nên tính toán gần đúng ta chọn căn phòng này để xét hệ số giảm tải

A

AA

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 5.4

Hoạt tải tác dụng lên sàn

< 3 Thì bản sàn liên kết kê với dầm

Vì rằng trong các kết cấu thực tế rất ít gặp trường hợp liên kết ngàm lý tưởng, chỉ có thể gặp ngàm đàn hồi.Tuy vậy để đơn giản trong tính toán trên ta có thể xem liên kết cứng

là liên kết ngàm.Kết quả được trình bày trong bảng5.5

xác định liên kết trong sơ đồ tính

Các hệ số    1, 2, 1, 2 :tra bảng ứng với sơ đồ ô bản số IV có 4 cạnh ngàm (phụ lục 6

1

t t

l

l q: là tổng tải trọng phân bố trên ô bản

Tính toàn cho từng dải bản đại diện Tiết diện của dải bản là hình chữ nhật có bề rộng

là 1m, có chiều cao h bằng bằng bề dày bản như hình bên dưới

Sơ đồ tính toán tiết diện dải bản

As: Diện tích tiết diện của cốt thép chịu lực trong dải bản.As được đặt vào vùng chịu kéo

a0: Chiều dày lớp đệm bằng khoảng cách từ trọng tâm của As đến mép chịu kéo Nếu trong bản đặt một lớp cốt thép thì:a0= c +0.5Ơ

c : chiều dày lớp bảo vệ ;

1 1 2 m

    

kiểm tra điều kiện hạn chế :   R

Nếu m 0.255 Thì trong mọi trường hợp điều kiện hạn chế đều thỏa mãn do đó có thể

không cần kiểm tra

Khi điều kiện hạn chế thỏa mãn tính :

Kiểm tra điều kiện   min

Kết quả được tính toàn và ghi dưới bảng sau

m

Astt (mm2/m)

a(mm)

Aschọn(mm2/m)

xác định liên kết trong sơ đồ tính

Cắt 1 dải bản đại diện có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn có hai đầu ngàm Trên

Biểu đồ moment ô bản 1 phương

Ô bản loại dầm được tính như cấu kiện chịu uốn.Ta tính toán cốt thép theo phương

cạnh ngắn phương còn lại giải quyết bằng cấu tạo

Các dữ liệư về vật liệu ,a,ho, b và cách tính toán cốt thép hoàn toàn giống như tính

toàn ô bản 2 phương Kết quả được trình bày ở bảng dưới

Tính toán cốt thép cho bản sàn loại dầm

K

H Momen

(kG.m)

b (mm)

a(mm)

Với ô bản siêu tĩnh một phương ở biên thí: Q0,6qlt

Với ô bản siêu tĩnh một phương ở giữa thì: Q0,5qlt

Với ô bản siêu tĩnh 2 phương thì :Q0qlt1

q: tổng tải trọng tính toán

với 0 hệ sô tra bảng phụ thuộc vào loại sơ đồ và tỉ số 2

1

t t

ll0

 - Hệ số lấy đối với bê tông nặng là 1

m

u - Giá trị trung bình của chu vi đáy trên và đáy dưới tháp nén thủng hình thành khi bị nén thủng trong phạm vi chiều cao làm việc h0 của tiết diện

Lực nén thủng F lấybằng lực tác dụnglên tháp nén thủng trừ đi phần tải trọng chống lại

nén thủng tác dụng vào đáy lớn hơn của tháp nén thủng (lấy tại mặt phẳng đặt cốt thép chịu

Kiểm tra thấy; F F b.vậy bàn đảm bảo khả năng chịu cắt thủng

2.4.4 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN

Sử dụng phần mềm Sap v 10.0.7 để nhập mô hình ô sàn và tính toán độ võng sàn

Kiểm tra cho ô sàn diện tích lớn nhất là 7.2x4.5 m.Kết quả độ võng lớn nhất tại sán là

Vậy UZ=3.26mm< [f]  độ võng sàn đảm bảo

2.4 BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Cốt thép sàn tầng điển hình được bố trí trong bản vẽ KC 01A

B.Chọn phương pháp tính toán thiết kế sàn không dầm

1.Giới thiệu về sàn không dầm

Sàn không dầm, hay sàn phẳng là sàn có bản sàn tựa trực tiếp trên cột Sàn có bề dày bản sàn lớn, tựa trực tiếp lên các cột và dầm biên Người ta dùng sàn phẳng nhằm mục đích giảm chiều cao kết cấu, tăng không gian sử dụng cho công trình, cách âm cho các tầng, việc làm ván khuôn đơn giản và dễ dàng bố trí cốt thép Sàn không dầm có mặt dưới phẳng nên việc chiếu sáng và thông gió tốt hơn sàn có dầm Ngoài ra việc ngăn chia các phòng trên mặt sàn cũng rất linh hoạt

2 Các phương pháp tính toán sàn không dầm

Để phân tích và tính toán sàn không dầm, người ta thường sử dụng các phương pháp sau:

- Phương pháp phân phối trực tiếp

- Phương pháp khung tương đương

- Phương pháp phần tử hữu hạn

2.1 Phương pháp phân phối trực tiếp

Trong tính toán bản sàn theo phương pháp phân phối trực tiếp, mô men uốn của từng ô bản được phân phối cho các miền mô men âm và mômen dương dựa trên bảng tra các hệ

số được lập sẵn Phương pháp này có tính ứng dụng cao, dễ sử dụng và đơn giản Tuy nhiên phạm vi áp dụng còn bị hạn chế

Sơ đồ chia dải để tính toán sàn không dầm theo phương pháp phân phối trực tiếp như hình vẽ Các dải trên cột được chia với bề rộng 1

4L và các dải trên nhịp là

1

2L

2.1 Phương pháp khung tương đương

Vì lực cắt và mômen uốn trong sàn là do tải trọng thẳng đứng tác dụng lên từng sàn nên

có thể phân tích độc lập từng sàn bằng phương pháp khung tương đương Phương pháp

khung tương đương được dùng để xác định nội lực cho sàn, số nhịp bất kỳ Theo phương

pháp này, tưởng tượng cắt toàn bộ sàn dọc theo đường tim của sàn, tạo thành khung theo

cả hai phương, gọi là khung tương đương

Khung tương đương có phần tử cột bao gồm 2 cột ở tầng trên và tầng dưới kế tiếp nhau

của sàn và phần tử dầm có chiều rộng tính từ tâm 2 nhịp kế tiếp nhau, chiều cao bằng chiều

dày sàn Cột được giả thiết là ngàm 2 đầu

Sơ đồ tính khung tương đương

2.2 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

điêu kiện tương thích về lực và chuyển vị Khi sử dụng mô hình này với sự giúp đỡ của

máy tính có thể giúp ta thuận lợi cho việc giải bài toán Hiện nay có các phần mềm hổ trợ

tính kết cấu như SAP, ETABS, SAFE…

3 Lựa chọn phương pháp tính toán

Do sự thông dụng và tiện lợi của các phần mềm hỗ trợ tính toán theo phương pháp phần

tử hữu hạn nền đồ án này chọn sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn với phần mềm

- Cường độ tính toán chịu nén Rb = 17 (MPa)

- Cường độ tính toán chịu kéo Rbt = 1.2 (MPa)

- Mô đun đàn hồi Eb = 32.5x103 (MPa)

- Hệ số Poisson μ = 0.2

- Hệ số làm việc của bê tông b = 0.9

- Các giá trị R 0.425, R0.612

3.1.2 Cốt thép

Cốt thép sử dụng cho sàn gồm thép CI, A-I, CII và A-II

- Cốt thép chịu lực CII, A-II có:

o Mô đun đàn hồi Es = 21x104 (MPa)

- Cốt thép đai CI, A-I có:

o Mô đun đàn hồi Es = 21x104 (MPa)

3.1.3 Chọn sơ bộ tiết diện dầm biên

Chọn sơ bộ dựa vào công thức kinh nghiệm :

3.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện sàn

Lựa chọn kích thước tiết diện sàn thỏa các điều kiện sau:

- Tải trọng ngang truyền vào cột và lõi cứng thông qua sàn

- Sàn không bị rung, đảm bảo cho giả thuyết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó

- Độ võng của sàn phải trong phạm vị cho phép

- Sàn phải đảm bảo điều kiện chống xuyên thủng

Sơ bộ chọn chiều dày bản sàn theo công thức kinh nghiệm:

4.1 Tĩnh tải:

o Bản sàn:

Các lớp cấu tạo sàn như sau:

Tải trọng thường xuyên do tường xây

Để đơn giản trong tính toán thí tải trọng tường ngăn qui đổi thành tải phân bố đều trên

sàn và dầm biên, có xét đến sự giảm tải (trừ đi 30% diện tích lỗ cửa), được tính theo công

thức sau:

-Đối với tường ngăn:

A

ghlg

tc t t t qd t

 70%

Trong đó:

lt - chiều dài tường;

ht - chiều cao tường;

A - diện tích sàn tầng điển hình

gttc - trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn của tường

với: tường gạch ống: gttc = 1800 (kg/m3)

Tổng chiều dài tường ngăn đo được: lt=363m

Tải trọng tường ngăn rộng 10 cm, cao 2.8 m phân bố đều trên sàn:

Tải trọng tường bao rộng 20 cm, cao 2.8 m phân bố đều trên dầm biên:

4.2 Hoạt tải:

Như ta da tính ở phần sàn sườn toàn khối, ta có bảng sau:

Hoạt tải tác dụng lên sàn

4.3 Tổ hợp tải trọng

Theo TCXDVN 2737-1995, tải trọng tác dụng lên công trình gồm có các tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời Ta chỉ có một trường hợp tải trọng tạm thời phân

bố đều trên toàn bộ bề mặt sàn

Tổ hợp tải trọng tác dụng lên sàn: 1 Tĩnh tải + 1 Hoạt tải

4.5 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột

- như ta đã chọn phần sơ bộ kích thước, ta có bảng sau:

bảng tiết diện cột

C4 (cm)

Tiết diện cột C2,C3 (cm)

Tiết diện cột C5 (cm)

Tiết diện cột góc

C1(cm)

5.1 Kiểm tra xuyên thủng bản sàn tại đầu cột

Tại vị trí cột có diện tích truyền tải lớn nhất, lực xuyên thủng tác dụng lên đầu cột cũng lớn

nhất, cần kiểm tra và tính toán để đảm bảo rằng bản sàn không bị nén thủng

Áp dụng kiểm tra với cột có tiết diện nhỏ nhất có tiết diện 500x500mm

- Điều kiện nén thủng theo qui phạm TCXDVN 356 : 2005 : F .R u hbt m o

- Khả năng chịu cắt của Bê tông:

Kết quả nội lực được tính từ phần mềm SAFE, từ đó ta lấy nội lực dải bản: dải trên cột

và dải giữa nhịp theo mỗi phương Sau đó tính cốt thép như đối với cấu kiện chịu uốn thuần túy Kết quả giá trị nội lực xuất ra từ phần mềm được trình bày trong phần phụ lục

Tính cốt thép cho bản sàn ta áp dụng công thức như đối với cấu kiện chịu uốn Diện tích

cốt thép tính được bố trí cho toàn bề rộng dải bản

2 0

Quy ước các dải theo phương ngang kí hiệu là SA, các dải theo phương đứng kí hiệu là

SB Dải trên cột được đánh thứ tự là số chẵn, dải giữa nhịp đánh thứ tự là số lẻ Do nội lực

các dải bản trên ban công nhỏ nên bỏ qua phần tính toán và bố trí cốt thép cấu tạo

Biểu đồ nội lực dải theo phương ngang X

Kết quả nội lực và cốt thép được tính toán theo bảng sau:

Dải trên cột

Dải giữa nhịp:

Biểu đồ nội lực dải theo phương Y:

Kết quả nội lực và tính toán cốt thép được trình bày theo bảng sau

Dải trên cột:

Dải giữa nhịp:

6 Kiểm tra độ võng sàn