Phần 1 - Kiến trúc 10% chương 1 : giới thiệu chung về công trình, điều kiện tự nhiên khu đất; các giải pháp về kiến trúc, kết cấu và kỹ thuật chung của công trình... Mục đích xây dựng cô
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
ĐỀ TÀI:
CHUNG CƯ HOÀN KIẾM – QUẬN 2
T.P HỒ CHÍ MINH
Trang 2TÓM TẮT
Công trình Chung cư Hoàn Kiếm xây dựng tại Quận 2 – Thành phố Hồ Chí Minh
Công trình gồm 1 tầng hầm và 15 tầng nổi
Đề tài được trình bày gồm 3 phần chính là: kiến trúc, kết cấu và thi công
Phần 1 - Kiến trúc (10%) chương 1 : giới thiệu chung về công trình, điều kiện tự nhiên khu đất; các giải pháp về kiến trúc, kết cấu và kỹ thuật chung của công trình
Phần 2 - Kết cấu (60%) từ chương 2 đến chương 5:
+ Thiết kế ô sàn tầng điền hình
+ Thiết kế cầu thang
+ Thiết kế khung trục 2
+ Thiết kế móng dưới khung trục 2
Phần 3 – Thi công (30%) từ chương 6 đến chương 12:
+ Tổ chức thi công cọc khoan nhồi
+ Lập biện pháp thi công công tác đất
+ Thiết kế ván khuôn móng
+ Thiết kế ván khuôn phần thân
+ Tổ chức thi công bê tông phần thân
Trang 3
LỜI CẢM ƠN
Ngày nay với xu hướng phát triển của thời đại thì nhà cao tầng được xây dựng rộng rãi ở các thành phố và đô thị lớn Trong đó, các chung cư là khá phổ biến Cùng với nó thì trình độ kĩ thuật xây dựng ngày càng phát triển, đòi hỏi những người làm xây dựng phải không ngừng tìm hiểu nâng cao trình độ để đáp ứng với yêu cầu ngày càng cao của công nghệ
Đồ án tốt nghiệp lần này là một bước đi cần thiết cho em nhằm hệ thống các kiến thức đã được học ở nhà trường sau gần năm năm học Đồng thời nó giúp cho em bắt đầu làm quen với công việc thiết kế một công trình hoàn chỉnh, để có thể đáp ứng tốt cho công việc sau này
Với nhiệm vụ được giao, thiết kế đề tài: “CHUNG CƯ HOÀN KIẾM – QUẬN 2 – THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH” gồm các nội dung :
Phần I: Kiến trúc: 10%.- Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Tấn Hưng
Phần II: Kết cấu: 60% - Giáo viên hướng dẫn: ThS Nguyễn Tấn Hưng
Phần III: Thi công: 30% - Giáo viên hướng dẫn: ThS Phan Quang Vinh
Trong quá trình thiết kế, tính toán, tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế, và chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn em không tránh khỏi sai xót
Em kính mong được sự góp ý chỉ bảo của các Thầy, Cô để em có thể hoàn thiện hơn
Trang 4CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp sẽ thực hiện nghiêm túc các quy định về liêm chính học thuật:
- Không gian lận, bịa đặt, đạo văn, giúp người học khác vi phạm
- Trung thực trong việc trình bày, thể hiện các hoạt động học thuật và kết quả từ
hoạt động học thuật của bản thân
- Không giả mạo hồ sơ học thuật
- Không dùng các biện pháp bất hợp pháp hoặc trái quy định để tạo nên ưu thế
cho bản thân
- Chủ động tìm hiểu và tránh các hành vi vi phạm liêm chính học thuật, chủ động
tìm hiểu và nghiêm túc thực hiện các quy định về luật sở hữu trí tuệ
- Sử dụng sản phẩm học thuật của người khác phải có trích dẫn nguồn gốc rõ
Trang 5DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, VIẾT TẮT
• w1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện
• b1 : Hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bêtông khác nhau
• A sw : diện tích tiết diện ngang của các nhánh đai đặt trong một mặt phẳng vuông góc với trục cấu kiện và cắt qua tiết diện nghiêng
• b: chiều rộng của tiết diện chữ nhật
• s: khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện
• φ b1 : hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bê tông
• β = 0,01, với bê tông nặng
• φ w1 : hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện
• 3: Hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông
• 3=0,6: Đối với bê tông nặng
• f : hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc I khi cánh nằm trong
vùng nén.Đối với tiết diện hình chữ nhật f =0
• φ n : hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc trục
PHẦN THI CÔNG
• Các ký hiệu được chú thích trực tiếp ở tại các chương
Trang 6MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 12
1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 12
1.1.1 Mục đích xây dựng công trình 12
1.1.2 Vị trí và đặc điểm công trình 13
1.1.3 Quy mô công trình 14
1.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC 15
1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 15
1.3.1 Giải pháp mặt bằng 15
1.3.2 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo 16
1.3.3 Giải pháp mặt đứng & hình khối 16
1.3.4 Giải pháp giao thông công trình 17
1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 17
1.4.1 Hệ thống điện 17
1.4.2 Hệ thống cấp nước 17
1.4.3 Hệ thống thoát nước 17
1.4.4 Hệ thống thống gió 17
1.4.5 Hệ thống chiếu sáng 17
1.4.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 18
1.4.7 Hệ thống chống sét 18
1.4.8 Hệ thống thoát rác 18
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 20
2.1 Phân loại ô sàn và chọn sơ bộ chiều dày sàn 20
2.2 Xác định tải trọng 21
2.2.1 Tĩnh tải sàn 21
2.3 Hoạt tải sàn 22
2.4 Vật liệu sàn tầng điển hình 23
2.5 Xác định nội lực trong các ô sàn 23
2.5.1 Nội lực trong sàn bản dầm 23
2.5.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh 23
2.6 Tính toán cốt thép 24
2.7 Bố trí cốt thép 26
2.7.1 Chiều dài thép mũ 26
2.7.2 Bố trí riêng lẽ 26
2.7.3 Phối hợp cốt thép 26
2.8 Tính toán thép sàn (ô sàn S1) 27
2.9 Kết quả tính toán thép sàn 30
Trang 72.9.1 Ô sàn bản kê 4 cạnh 30
2.9.2 Bản sàn loại dầm 30
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THANG BỘ 30
3.1 Cấu tạo cầu thang 30
3.2 Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang : 31
3.3 Tính tải trọng 31
3.3.1 Bản thang ô1, ô2 32
3.3.2 Bản chiếu nghỉ và chiếu tới 32
3.4 Tính toán cốt thép bản 33
3.4.1 Bản thang Ô1 và Ô2 33
3.4.2 Tính ô có chiếu nghỉ 33
3.5 Tính nội lực và cốt thép trong cốn C1, C2 33
3.5.1 Sơ đồ tính 33
3.5.2 Xác định tải trọng 33
3.5.3 Tính cốt thép 35
3.6 Tính dầm chiếu nghỉ (D CN ) 36
3.6.1 Sơ đồ tính DCN 36
3.6.2 Chọn kích thước tiết diện 36
3.6.3 Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ DCN 36
3.6.4 Tính nội lực 37
3.6.5 Tính toán cốt thép 38
3.7 Tính dầm chiếu tới D CT 40
3.7.1 Sơ đồ tính DCT 40
3.7.2 Chọn kích thước tiết diện 40
3.7.3 Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới DCT 40
3.7.4 Tính toán nội lực dầm chiếu tới 41
3.7.5 Tính toán cốt thép 42
3.8 Tính dầm C3 44
3.8.1 Sơ đồ tính C3 44
3.8.2 Chọn kích thước tiết diện 44
3.8.3 Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới DCT 44
3.8.4 Tính toán nội lực dầm chiếu tới 45
3.8.5 Tính toán cốt thép 46
CHƯƠNG 4: TÍNH KHUNG TRỤC 2 48
4.1 Các hệ kết cấu chịu lực trong nhà cao tầng 48
4.1.1 Hệ kết cấu khung 48
4.1.2 Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng 48
4.1.3 Hệ kết cấu khung-giằng (khung và vách cứng) 48
4.1.4 Hệ thống kết cấu đặc biệt 49
Trang 84.1.5 Hệ kết cấu hình ống 49
4.1.6 Hệ kết cấu hình hộp 49
4.2 Giải pháp kết cấu cho công trình 49
4.2.1 Chọn sơ bộ kích thước sàn 49
4.2.2 Chọn sơ bộ kích thước cột 49
4.2.3 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 51
4.2.4 Chọn sơ bộ kích thước vách, lõi thang máy 53
4.3 Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực 53
4.3.1 Cơ sở xác định tải trọng tác dụng 53
4.3.2 Trình tự xác định tải trọng 54
4.3.3 Tải trọng gió 55
4.3.4 Xác định nội lực 64
4.4 Tính khung trục 2 64
4.4.1 Tính toán cốt thép trong dầm khung 65
4.4.2 Tính toán cốt dọc 65
4.4.3 Tính toán cốt thép đai: 66
4.4.4 Tính cốt treo 68
4.5 Tính toán cốt thép dầm khung 68
4.5.1 Tính toán thép dọc 70
4.5.2 Tính toán thép đai dầm 71
4.5.3 Tính cốt treo dầm khung 71
4.5.4 Tính cột 74
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI KHUNG TRỤC 2 81
5.1 Điều kiện địa chất công trình 81
5.1.1 Địa tầng 81
5.1.2 Đánh giá nền đất: Bảng 5.2 Phụ lục 5 81
5.1.3 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng 82
5.1.4 Lựa chọn giải pháp nền móng 82
5.2 Các loại tải trọng dùng để tính toán 83
5.3 Các giả thiết tính toán 83
5.4 Thiết kế móng M1 (móng dưới cột C18) 84
5.4.1 Vật liệu 84
5.4.2 Tải trọng 84
5.4.3 Chọn kích thước cọc 84
5.4.4 Xác định sơ bộ kích thước đài móng 84
5.4.5 Sức chịu tải của cọc 85
5.4.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 86
5.4.7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 87
5.4.8 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 88
5.4.9 Kiểm tra độ lún của móng cọc 91
Trang 95.4.10 Tính toán đài cọc 93
5.5 Thiết kế móng M2 (móng dưới cột C6) 95
5.5.1 Vật liệu 95
5.5.2 Tải trọng: 96
5.5.3 Chọn kích thước cọc 96
5.5.4 Xác định sơ bộ kích thước đài móng 96
5.5.5 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 97
5.5.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 97
5.5.7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 98
5.5.8 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 99
5.5.9 Kiểm tra độ lún của móng cọc 102
5.5.10 Tính toán đài cọc 103
CHƯƠNG 6: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH - BIỆN PHÁP KỸ THUẬT
VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 108
6.1 Giới thiệu chung về công trình 108
6.2 Công tác điều tra cơ bản 108
6.2.1 Điều kiện khí hậu- địa chất công trình 108
6.2.2 Tổng quan về kết cấu và quy mô công trình 108
6.2.3 Nguồn nước thi công 108
6.2.4 Nguồn điện thi công 109
6.2.5 Tình hình cung cấp vật tư 109
6.2.6 Máy móc thi công 109
6.2.7 Nguồn nhân công xây dựng, lán trại 109
6.3 Các biện pháp thi công cho các công tác chủ yếu 109
6.3.1 Thi công móng 109
6.3.2 Thi công đào đất 109
6.3.3 Phần thân 110
6.4 Biện pháp an toàn lao động, vệ sinh môi trường, PCCC 111
6.4.1 Biện pháp an toàn lao động 111
6.4.2 Phòng cháy chữa cháy 111
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM 111
7.1 Thi công cọc khoan nhồi 111
7.1.1 Đánh giá sơ bộ công tác thi công cọc khoan nhồi 111
7.1.2 Lựa chọn phương pháp thi công cọc khoan nhồi 111
7.1.3 Quy trình thi công cọc khoan nhồi 112
7.1.4 Các sự cố khi thi công cọc khoan nhồi 117
7.1.5 Nhu cầu nhân lực và thời gian thi công cọc 118
7.1.6 Công tác phá đầu cọc 119
7.1.7 Công tác vận chuyển đất khi thi công khoan cọc 119
Trang 107.1.8 Biện pháp tổ chức thi công cọc khoan nhồi 119
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT PHẦN NGẦM 120
8.1.1 Biện pháp thi công đào đất: 120
8.1.2 Chọn biện pháp thi công: 120
8.1.3 Chọn phương án đào đất 120
8.1.4 Tính khối lượng đất đào 121
8.2 Tính toán khối lượng công tác đắp đất hố móng 123
8.3 Lựa chọn máy đào và xe vận chuyển đất 124
8.3.1 Chọn máy đào 124
8.3.2 Chọn xe phối hợp để chở đất đi đổ 125
8.3.3 Kiểm tra tổ hợp máy theo điều kiện về năng suất 126
8.3.4 Thiết kế khoan đào 126
8.3.5 Chọn tổ thợ thi công đào thủ công 126
8.4 Tổ chức quá trình thi công đào đất 127
8.4.1 Xác định cơ cấu quá trình 127
8.4.2 Chia phân tuyến công tác 127
CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐÀI MÓNG 127
9.1 Thiết kế ván khuôn đài móng 127
9.1.1 Lựa chọn loại ván khuôn sử dụng 127
9.1.2 Tính toán ván khuôn móng M1 127
9.1.3 Tính toán khoảng cách xà gồ lớp 1 (xà gồ ngang) đỡ ván khuôn 127
9.1.4 Tính toán khoảng cách xà gồ 2 đỡ xà gồ lớp 1 128
9.1.5 Kiểm tra khoảng cách cột chống đỡ lớp xà gồ lớp (2) 129
9.2 Tổ chức công tác thi công bê tông toàn khối đài móng 130
9.2.1 Xác định cơ cấu quá trình 130
9.2.2 Tính toán khối lượng các công tác 131
9.2.3 Tính nhịp công tác của các dây chuyền bộ phận 131
9.2.4 Công tác gia công và lắp đặt cốt thép 131
CHƯƠNG 10: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN 132
10.1 Lựa chọn phương án ván khuôn 132
10.2 Ván khuôn cột 132
10.2.1 Sơ đồ cấu tạo ván khuôn cột 132
10.2.2 Lựa chọn thông số ván khuôn 132
10.2.3 Xác định tải trọng 132
10.2.4 Tính toán khoảng cách xà gồ đứng đỡ ván khuôn 133
10.2.5 Tính toán khoảng cách xà gồ 2 đỡ xà gồ 1 133
10.2.6 Kiểm tra khoảng cách cột chống đỡ xà gồ 2 134
Trang 1110.3 Ván khuôn sàn 135
10.3.1 Sơ đồ cấu tạo ván khuôn sàn 135
10.3.2 Lựa chọn thông số ván khuôn 135
10.3.3 Xác định tải trọng 135
10.3.4 Tính toán khoảng cách xà gồ lớp 1 135
10.3.5 Tính toán khoảng cách xà gồ lớp 2 136
10.3.6 Kiểm tra khoảng cách cột chống đỡ xà gồ lớp 2 137
10.3.7 Tính toán để chọn cột chống 138
10.4 Ván khuôn dầm chính 139
10.4.1 Ván khuôn đáy dầm 139
10.4.2 Xác định tải trọng 140
10.4.3 Tính toán khoảng cách xà gồ lớp 1 140
10.4.4 Tính toán khoảng cách xà gồ lớp 2 141
10.4.5 Tính toán để chọn cột chống 141
10.4.6 Ván khuôn thành dầm 142
10.4.7 Kiểm tra khoảng cách xà gồ lớp 1 142
10.4.8 Kiểm tra khoảng cách thanh chống đứng 143
10.5 Ván khuôn cầu thang bộ 144
10.5.1 Thiết kế ván khuôn phần bản thang 144
10.5.2 Tính khoảng cách giữa các thanh xà gồ lớp 2 145
10.5.3 Kiểm tra khoảng cách cột chống đỡ lớp xà gồ lớp (2) 146
10.5.4 Tính toán để chọn cột chống 147
CHƯƠNG 11: TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN CÔNG TRÌNH 148
11.1 Xác định cơ cấu của quá trình: 148
11.2 Thống kê ván khuôn: 148
11.3 Thống kê bê tông và cốt thép: 148
11.4 Xác định nhu cầu nhân công của các quá trình: 148
11.4.1 Công tác sản xuất, lắp dựng và tháo gỡ ván khuôn: 148
11.4.2 Công tác sản xuất và lắp dựng cốt thép: 149
11.5 Lập tiến độ thực hiện công tác bê tông cốt thép cột, vách, dầm, sàn, cầu thang: 149
11.5.1 Biện pháp thi công phần thân 149
11.5.2 Công tác cốt thép 149
11.5.3 Công tác ván khuôn 149
11.5.4 Công tác đổ và đầm bê tông 149
11.5.5 Công tác bão dưỡng bê tông 149
11.5.6 Công tác tháo dỡ ván khuôn 149
11.5.7 Tính toán chi phí lao động cho các công tác 149
CHƯƠNG 12: AN TOÀN LAO ĐỘNG 149
Trang 1212.1 An toàn lao động trong thi công phần ngầm 149
12.1.1 An toàn lao động trong thi công đào đất 149
12.1.2 An toàn lao động khi thi công cọc khoan nhồi 150
12.2 An toàn lao động trong thi công phần thân 150
12.2.1 Lắp dựng, tháo dỡ dàn giáo 150
12.2.2 Công tác gia công, lắp dựng coffa 150
12.2.3 Công tác gia công, lắp dựng cốt thép 150
12.2.4 Đổ và đầm bê tông 150
12.2.5 Bảo dưỡng bê tông 151
12.2.6 Tháo dỡ coffa 151
12.2.7 An toàn lao động trong công tác làm mái 151
12.3 An toàn lao động trong công tác hoàn thiện 151
12.3.1 Trát 151
12.3.2 Quét vôi, sơn 151
12.4 An toàn lao động trong sử dụng máy móc, thiết bị thi công 152
12.4.1 An toàn khi cẩu lắp vật liệu, thiết bị 152
12.4.2 An toàn điện 152
12.5 Các biện pháp đảm bảo vệ sinh môi trường 152
12.6 Phòng chống cháy nổ 153
12.7 An ninh trật tự 153
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Vị trí công trình được chụp từ Google Earth 13
Hình 2.1: Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình 20
Hình 3.1 Mặt bằng cầu thang 30
Hình 3.2 Cấu tạo các lớp vật liệu cầu thang 31
Hình 3.3 Mặt cắt cầu thang 31
Hình 3.4 Sơ đồ tính cốn thang 33
Hình 3.5 Mặt bằng truyền tải từ ô bản 1 vào cốn C1 34
Hình 3.6 Nội lực cốn thang 34
Hình 3.7 Sơ đồ tính DCN 36
Hình 3.8 Mặt bằng truyền tải từ các ô bản vào DCN 37
Hình 3.9 Sơ đồ tính DCN 37
Hình 3.10 Biểu đồ moment 38
Hình 3.11 Biểu đồ lực cắt 38
Hình 3.20 Sơ đồ tính cốt treo 40
Hình 3.12 Sơ đồ tính DCT 40
Hình 3.13 Mặt bằng truyền tải từ các ô bản vào DCT 41
Trang 13Hình 3.14 Biểu đồ moment 41
Hình 3.15 Biểu đồ lực cắt 42
Hình 3.20 Sơ đồ tính cốt treo 43
Hình 3.16 Sơ đồ tính DCT 44
Hình 3.17 Mặt bằng truyền tải từ các ô bản vào C3 45
Hình 3.18 Biểu đồ moment 45
Hình 3.19 Biểu đồ lực cắt 46
Hình 3.20 Sơ đồ tính cốt treo 47
Hình 4.1 Mặt bằng cột 51
Hình 4.2 Mặt bằng dầm tầng 1 52
Hình 4.3 Mặt bằng dầm tầng 2 52
Hình 4.4 Mặt bằng dầm tầng 3-14 53
Hình 4.5.Mặt bằng dầm tầng mái 53
Hình 4.6 Sơ đồ truyền tải tường đặc vào dầm và nút khung 55
Hình 4.7 Sơ đồ truyền tải tường đặc vào dầm và nút khung 55
Hình 4.8 Sơ đồ tính toán gió động của công trình 56
Hình 4.9 Mô hình công trình với phần mềm ETABS 9.7.4 60
Hình 4.10 Mặt bằng tầng 4 60
Hình 4.11 Cách chia nhỏ phần tử sàn và vách 61
Hình 4.12 Đồ thị mối qua hệ giữa hệ số động lực ξ và 62
Hình 4.13 Khung trục 2 64
Hình 4.18 Tính toán cốt treo 68
Hình 4.15 Moment trường hợp TT 69
Hình 4.16 Moment trường hợp HT 69
Hình 4.17 Moment trường hợp GX 69
Hình 4.18 Moment trường hợp GXX 69
Hình 4.19 Moment trường hợp GY 70
Hình 4.20 Moment trường hợp GYY 70
Hình 4.21 Sơ đồ truyền tải trọng tầng 1 72
Hình 4.22 Sơ đồ truyền tải trọng tầng 2 72
Hình 4.23 Sơ đồ truyền tải trọng tầng 3-13 73
Hình 4.24 Sơ đồ truyền tải trọng tầng 14 73
Tổ hợp tải trọng tính toán cột C10 tầng 2 Đơn vị: kN.m 78
Hình 5.1: Bố trí cọc 87
Hình 5.2 Móng khối quy ước 89
Hình 5.3 Đồ thị nén lún 92
Hình 5.4 Tháp chọc thủng đài móng M1 93
Hình 5.5 Tháp chọc thủng đài 94
Hình 5.6 Sơ đồ móng M1 94
Trang 14Hình 5.7 Thép đài móng M1 95
Hình 5.8 Bố trí cọc móng M2 98
Hình 5.2 Móng khối quy ước 100
Hình 5.10 Đồ thị nén lún 103
Hình 5.11 Tháp chọc thủng móng M2 104
Hình 5.12 Tháp chọc thủng móng M2 105
Hình 5.13 Sơ đồ móng M2 105
Hình 5.14 Thép đài móng M2 106
Hình 8.1: Hình dáng hố đào 121
Hình 8.2: Mắt bằng đào hố móng bằng máy đợt 2 122
Hình 9.1: Sơ đồ tính ván khuôn đài móng 128
Hình 9.2: Sơ đồ tính xà gồ ngang 128
Hình 9.3: Sơ đồ tính xà gồ lớp ngang 129
Hình 9.4: Giá trị mô men xà gồ lớp 2 130
Hình 9.5: Sơ đồ phân chia phân đoạn thi công đài móng 131
Hình 10.1: Sơ đồ tính ván khuôn cột 133
Hình 10.2: Sơ đồ tính xà gồ đứng 133
Hình 10.3: Sơ đồ tính xà gồ ngang 134
Hình 10.4: Giá trị mô men xà gồ lớp 2 135
Hình 10.5: Sơ đồ tính ván khuôn sàn 136
Hình 10.6: Sơ đồ tính xà gồ lớp 1 136
Hình 10.7: Sơ đồ tính xà gồ lớp 2 137
Hình 9.8: Giá trị mô men xà gồ lớp 2 138
Hình 9.9: Giá trị phản lực xà gồ lớp 2 138
Hình 10.10: Sơ đồ tính cột chống 139
Hình 10.11: Sơ đồ tính ván khuôn đáy dầm chính 140
Hình 10.12: Sơ đồ tính xà gồ lớp 1 141
Hình 9.13: Sơ đồ tính ván thành dầm chính 143
Hình 10.14: Sơ đồ tính xà gồ lớp 1 143
Hình 10.15: Sơ đồ tính ván khuôn bản thang 144
Hình 10.16: Sơ đồ tính xà gồ lớp 1 bản thang 145
Hình 10.17: Sơ đồ tính xà gồ lớp 2 146
Hình 10.18: Giá trị mô men xà gồ lớp 2 147
Hình 10.19: Giá trị phản lực xà gồ lớp 2 147
Trang 15ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Trang 16CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
1.1.1 Mục đích xây dựng công trình
Một đất nước muốn phát triển một cách mạnh mẽ trong tất cả các lĩnh vực kinh tế xã hội, trước hết cần phải có một cơ sở hạ tầng vững chắc, tạo điều kiện tốt, và thuận lợi nhất cho nhu cầu sinh sống và làm việc của người dân Đối với nước ta, là một nước đang từng bước phát triển và ngày càng khẳng định vị thế trong khung vực và cả quốc
tế, để làm tốt mục tiêu đó, điều đầu tiên cần phải ngày càng cải thiện nhu cầu an sinh
và làm việc cho người dân Mà trong đó nhu cầu về nơi ở là một trong những nhu cầu cấp thiết hàng đầu
Trước thực trạng dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày càng nhiều trong khi đó quỹ đất của Thành phố thì có hạn, chính vì vậy mà giá đất ngày càng leo thang khiến cho nhiều người dân không đủ khả năng mua đất xây dựng
Để giải quyết vấn đề cấp thiết này giải pháp xây dựng các chung cư cao tầng và phát triển quy hoạch khu dân cư ra các quận, khu vực ngoại ô trung tâm Thành phố là hợp
lý nhất
Bên cạnh đó, cùng với sự đi lên của nền kinh tế của Thành phố và tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trường ngày càng rộng mở, đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng các cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, các khách sạn cao tầng, các chung cư cao tầng… với chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao của mọi người dân
Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều các cao ốc trong thành phố không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới cho thành phố, đồng thời cũng là cơ hội tạo nên nhiều việc làm cho người dân
Hơn nữa, đối với ngành xây dựng nói riêng, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu và áp dụng các kỹ thuật hiện đại, công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế, các phương pháp thi công hiện đại của nước ngoài…
Chính vì thế, công trình chung cư HOÀN KIÊM được thiết kế và xây dựng nhằm góp phần giải quyết các mục tiêu trên Đây là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc, một chung cư cao tầng được thiết kế và thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục
vụ cho nhu cầu sống của người dân
Trang 171.1.2 Vị trí và đặc điểm công trình
a) Vị trí công trình
Địa chỉ: 21 Thảo Điền , Quận 2, Tp Hồ Chí Minh
Hình 1.1 Vị trí công trình được chụp từ Google Earth
b) Điều kiện tự nhiên
Trong năm TP.HCM có 2 mùa là biến thể của mùa hè: mùa mưa – khô rõ rệt Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11 , còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau
Thành phố Hồ Chí Minh có nhiệt độ trung bình 27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C Hàng năm, thành phố có 330 ngày nhiệt độ trung bình 25 tới
28 °C
Lượng mưa trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm Một năm, ở thành phố có trung bình 159 ngày mưa, tập trung nhiều nhất vào các tháng từ 5 tới 11 Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều
Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc Cũng như lượng mưa, độ ẩm không khí ở thành phố lên cao vào mùa mưa (80%), và xuống thấp vào mùa khô (74,5%) Bình quân độ ẩm không khí đạt 79,5%/năm
Có thể nói Thành phố Hồ Chí Minh thuộc vùng không có gió bão
→ Nhìn chung thành phố Hồ Chí Minh không chịu ảnh hưởng nhiều của thời tiết, thiên tai, không rét, không có hiện tượng sương muối, không chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão lụt, ánh sáng và lượng nhiệt dồi dào
Trang 181.1.3 Quy mô công trình
e) Chiều cao công trình
Công trình có chiều cao 50,45m (tính từ code -0,75m chưa kể tầng hầm)
f) Diện tích xây dựng
Diện tích xây dựng công trình: 20,2 x 42 = 848,4 m2
Tổng diện tích khu đất nghiên cứu : 3150 m2
Mật độ xây dựng : 0 XD .100
LD
S K S
Trang 19g) Vị trí giới hạn công trình
Hướng Đông: giáp đường Thảo Điền
Hướng Tây: giáp đường Nguyễn Duy Hiệu
Hướng Bắc: giáp khu đất trống
Hướng Nam: giáp khu đất trống
h) Công năng công trình
Tầng hầm: bố trí nhà xe
Tầng trệt: Ban quản lý và Bảo vệ
Tầng 2 → tầng 14: căn hộ
1.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC
Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung lõi BTCT
Hệ chịu lực phương ngang dùng sàn nấm kết hợp ứng lực trước và lõi chịu lực
Hệ chịu lực theo phương đứng là hệ khung gồm cột và sàn nấm
Mái phẳng bằng bê tông cốt thép và được chống thấm
Cầu thang bằng bê tông cốt thép toàn khối
Bể chứa nước bằng bê tông cốt thép đặt trên sân thượng dùng để trữ nước, từ đó cấp nước cho việc sử dụng của toàn bộ các tầng và việc cứu hỏa
Tường bao che dày 200mm, tường ngăn dày 100mm
Phương án móng dùng phương án móng cọc
1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
1.3.1 Giải pháp mặt bằng
Mặt bằng có dạng hình chữ nhật với diện tích khu đất như ở trên (3150m2)
Tầng hầm nằm ở code - 3.30m được bố trí dốc tách biệt lối lên và xuống mỗi bên với độ dốc i = 16% trên cùng một mặt tiền đường Nguyễn Thị Thập Vì công năng của công trình
là sự kết hợp giữa trung tâm thương mại và căn hộ cao cấp nên lưu lượng xe cộ xuống hầm khá đông chính vì vậy việc bố trí Ram dốc hợp lý giải quyết được nhu cầu thông thoáng lối
đi và dễ dàng trong việc quản lí công trình
Hệ thống thang máy và thang bộ thoát hiểm được bố trí ở khu vực giữa tầng hầm vừa đảm bảo về kết cấu vừa dễ nhìn thấy khi vào tầng hầm Hệ thống phòng cháy chữa cháy cũng được kết hợp bố trí trong khu vực thang bộ và dễ dàng tiếp cận khi có sự cố xảy ra
Tầng trệt được ốp đá granite mắt rồng, kết hợp kính phản quang 2 lớp màu xanh lá dày 10.38 mm tạo vẻ đẹp sang trọng cho khu trung tâm thương mại
Tầng điển hình (2 → 14) được dùng làm căn hộ phục vụ cho người dân với 8 căn hộ mỗi tầng Trên mặt bằng tầng điển hình còn bố trí giếng trời để thông thoáng và lấy sáng cho công trình, hành lang đảm bảo tiêu chuẩn (≥ 2.2m) Ngoài ra mặt bằng sân thượng được tận dụng làm sân tập thể dục, hóng mát với hành lang an toàn là hệ tường
Trang 20xây theo chu vi mặt bằng Hệ thống thoát nước sân thượng cũng được bố trí một cách hợp lí
→ Với giải pháp mặt bằng trên công trình đã đáp ứng tốt yêu cầu phục vụ công năng
và đồng thời đảm bảo cho việc bố trí kết cấu được hợp lí
1.3.2 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo
a) Giải pháp mặt cắt
Chiều cao tầng điển hình và tầng hầm là 3.3m, tầng 1 cao 3,95m
Chiều cao thông thủy tầng điển hình ≥ 2,6 m
Sử dụng cầu thang bộ 2 vế, chiều cao mỗi vế 3,1m
b) Giải pháp cấu tạo
Cấu tạo chung của các lớp sàn
1.3.3 Giải pháp mặt đứng & hình khối
vì vậy mà công trình chung cư cao cấp này mang tên HOÀN KIẾM
Trang 211.3.4 Giải pháp giao thông công trình
Giao thông theo phương ngang là hàng lang Giao thông theo phương đứng thông giữa các tầng là 2 cầu thang bộ và 2 thang máy Hàng lang ở các tầng giao với cầu thang tạo
ra nút giao thông thuân tiện và thông thoáng cho người đi lại, đảm bảo sự thoát hiểm khi có sự cố như cháy, nổ
1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC
1.4.1 Hệ thống điện
Điện được cấp từ mạng điện sinh hoạt của thành phố, điện áp 3 pha xoay chiều 380v/220v, tần số 50Hz Đảm bảo nguồn điện sinh hoạt ổn định cho toàn công trình
Hệ thống điện được thiết kế đúng theo tiêu chuẩn Việt Nam cho công trình dân dụng,
dể bảo quản, sửa chữa, khai thác và sử dụng an toàn, tiết kiệm năng lượng
1.4.2 Hệ thống cấp nước
Dung tích bể chứa được thiết kết trên cơ sở số lượng người sử dụng và lượng nước dự trữ khi xảy ra sự cố mất điện và chữa cháy Từ bể chứa nước sinh hoạt được dẫn xuống các khu vệ sinh, phục vụ nhu cầu sinh hoạt mỗi tầng bằng hệ thống ống thép tráng kẽm đặt trong các hộp kỹ thuật
1.4.3 Hệ thống thoát nước
Thoát nước mưa: Nước mưa trên mái được thoát xuống dưới thông qua hệ thống ống nhựa đặt tại những vị trí thu nước mái nhiều nhất Từ hệ thống ống dẫn chảy xuống rãnh thu nước mưa quanh nhà đến hệ thông thoát nước chung của thành phố
Thoát nước thải sinh hoạt: Nước thải khu vệ sinh được dẫn xuống bể tự hoại làm sạch sau đó dẫn vào hệ thống thoát nước chung của thành phố
1.4.5 Hệ thống chiếu sáng
Kết hợp ánh sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo
Chiếu sáng tự nhiên: Các phòng đều có hệ thống cửa để tiếp nhận ánh sáng từ bên ngoài kết hợp cùng ánh sáng nhân tạo đảm bảo đủ ánh sáng trong phòng
Chiếu sáng nhân tạo: Được tạo ra từ hệ thống điện chiếu sáng theo tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kết điện chiếu sáng trong công trình dân dụng
Trang 221.4.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy
Tại mỗi tầng và tại nút giao thông giữa hành lang và cầu thang Thiết kết đặt hệ thống hộp họng cứa hoả được nối với nguồn nước chữa cháy Mỗi tầng đều được đặt biển chỉ dẫn về phòng và chữa cháy Đặt mỗi tầng 4 bình cứu hoả CO2MFZ4 (4kg) chia làm 2 hộp đặt hai bên khu phòng ở
Trang 23ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Trang 24CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Hình 2.1: Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình
2.1 Phân loại ô sàn và chọn sơ bộ chiều dày sàn
Nếu sàn liên kết với dầm giữ thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn thì ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho biên khớp Khi dầm biên lớn ta có thể xem
l Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh
Trong đó : l1-kích thước theo phương cạnh ngắn
l2-kích thước theo phương cạnh dài
Chọn chiều dày bản sàn theo công thức:
s4
s4 s4
s1 0' s1 1 s1 1
s3'
s1 s1 s1 s1
s2 s2 s3
s1
s2
s5 s5
s5
s7 s7 s7
s7 s3'
s1 s1 s1
s1
s2
s7 s7 s7
4 3
2 1
C
B
A
D
Trang 25Chọn chiều dày sàn 9 cm
2.2 Xác định tải trọng
2.2.1 Tĩnh tải sàn
a) Trọng lượng các lớp sàn
Cấu tạo sàn như hình sau:
Hình 2.2 Cấu tạo sàn tầng điển hình
Dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:
gtc = . (daN/m2): tĩnh tải tiêu chuẩn
gtt = gtc.n (daN/m2): tĩnh tải tính toán
Trong đó: (daN/m3): trọng lượng riêng của vật liệu
n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN2737-1995
Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán như Bảng 2.2 Phục lục 2 b) Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn (S3, S3’)
Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 100mm Tường ngăn xây bằng gạch rỗng có = 1500 (daN/m3)
Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm
Chiều cao tường được xác định: ht = H-hds
Trong đó: ht: chiều cao tường
H: chiều cao tầng nhà
hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng
Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :
Trang 26nt, nc , nv: hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa trát (nt=1,1; nc=1,3; nv=1,3)
t
= 0,1(m): chiều dày của mảng tường
t
= 1500(daN/m3): trọng lượng riêng của tường
v = 0,015(m): chiều dày của vữa trát
v
= 1600(daN/m3): trọng lượng riêng của vữa trát
c
= 25(daN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa
Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán
Trang 27Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau đó nhân với hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt (daN/m2)
Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán
Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 Mục 4.3.4 có nêu khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần được phép giảm như sau:
+ Đối với các phòng nêu ở mục 1,2,3,4,5 bảng 3 TCVN 2737-1995 nhân với hệ
số ψA1 (khi A>A1=9m2)
Hệ số giảm tải : ΨA = 0,4+
1
0, 6
A A
A: Diện tích chịu tải tính bằng m2
+ Đối với các phòng nêu ở mục 6,7,8,10,12,14 bảng 3 TCVN 2737-1995 nhân với hệ số ψA2 (khi A>A2=36m2)
Hệ số giảm tải : ΨA = 0,4+
2
/
6 , 0
A A
Ta có bảng tính hoạt tải sàn tầng điển hình như Bảng 2.4 Phục lục 2
Cắt dãy bản rộng 1m và xem như là một dầm:
Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm
q = (g+p).1m (daN/m)
Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà các sơ đồ tính đối với dầm
2.5.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh
Sơ đồ nội lực tổng quát:
Trang 28+ Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
M1= mi1.(g+p).l1.l2 (daN.m/m)
M2= mi2.(g+p).l1.l2 (daN.m/m)
+ Moment âm lớn nhất ở trên gối:
MI= ki1.(g+p).l1.l2 (daN.m/m) (hoặc M’I)
MII= ki2.(g+p).l1.l2 (daN.m/m) (hoặc M’II)
Trong đó:
i: chỉ số sơ đồ sàn
mi1; mi2; ki1; ki2: hệ số tra sổ tay kết cấu phụ thuộc i và l1/l2
2.6 Tính toán cốt thép
Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn có bề rộng b = 1m; chiều cao h = hb
Thứ tự các bước tính toán như sau:
+ Bước 1: Chọn sơ bộ a
Với a: là khoảng cách từ mép bêtông đến trọng tâm cốt thép chịu kéo
+ Bước 2: Tính chiều cao làm việc của tiết diện h0: h0 = h – a
Đối với các ô sàn là bản kê 4 cạnh, vì bản làm việc theo 2 phương nên sẽ có cốt thép đặt trên và đặt dưới Do mômen cạnh ngắn lớn hơn mômen cạnh dài nên thường đặt thép cạnh ngắn nằm dưới để tăng h0 Vì vậy sẽ xảy ra 2 trường hợp tính h0:
- Đối với cốt thép đặt dưới: h01 = h – a
- Đối với cốt thép đặt trên : h02 = h – a - d +d 1 2
Trang 29+ Bước 3: Xác định hệ số tính toán tiết diện m
- Đối với nhóm cốt thép CI: R = 0.437 khi dùng Bêtông cấp độ bền B20
- Đối với nhóm cốt thép CII: R = 0.429 khi dùng Bêtông cấp độ bền B20 Kiểm tra điều kiện m R
- Nếu thỏa điều kiện trên thì chuyển qua bước 4
- Nếu m R thì phải điều chỉnh bằng cách tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của Bêtông để đảm bảo điều kiện hạn chế
+ Bước 4: Xác định hệ số giới hạn chiều cao vùng nén
Nếu: m R thì từ m tra bảng được hệ số (Bảng Phụ lục 9–Sách KCBTCT Phần CKCB)
Hoặc tính theo công thức: 1+ 1 - 2.αm
μTT: là hàm lượng cốt thép tính toán Trong sàn, μTT = 0,30,9% là hợp lý
μmin = 0,05% Thiết kế lấy μmin = 0,1%
Trang 30- Đối với nhóm cốt thép CII: μ = 0,623.max 11,5.100 = 2,56%
+ Khoảng cách giữa các cốt thép chịu lực 7cm s 20cm
+ Cốt thép phân bố không ít hơn 10% cốt chịu lực nếu l2/l1≥ 3, không ít hơn 20% cốt chịu lực nếu l2/l1< 3 Khoảng cách các thanh 35cm, đường kính cốt thép phân
bố đường kính cốt thép chịu lực
+ Cốt phân bố có tác dụng:
- Chống nứt do BT co ngót
- Cố định cốt chịu lực
- Truyển tải sang vùng xung quanh tránh tập trung ứng suất
- Chịu ứng suất nhiệt
- Hạn chế việc mở rộng khe nứt
2.7.3 Phối hợp cốt thép
Do tính toán các ô sàn độc lập nên thường xảy ra hiện tượng :tại 2 bên của 1 dầm các ô sàn có nội lực khác nhau.Điều này không đúng với thực tế cho lắm vì các moment đó thường bằng nhau (nếu bỏ qua moment xoắn trong dầm)
1
l /4
Trang 31Sở dĩ kết quả 2 moment đó không bằng nhau là do quan niệm tính toán chưa chính xác (thực tế các ô sàn không độc lập nhau, tải trọng tác dụng lên ô này có thể gây nội lực lên các ô khác)
Biểu đồ moment tính toán Biểu đồ moment thực tế
Do có sự phân phối moment mà moment tại gối của 2 ô sàn lân cận sẽ bằng nhau
Để đơn giản và thiên về an toàn ta lấy moment lớn nhất bố trí cốt thép cho cả 2 bên
l
l = =
Nên ô sàn này thuộc loại ô bản kê 4 cạnh và làm việc theo 2 phương
Sơ đồ tính như hình dưới và thuộc dạng ô sàn 9 theo phân loại ô sàn bản kê 4 cạnh trong Sổ tay thực hành kết cấu công trình trang 34
→ thỏa mãn điều kiện hạn chế
Tính hệ số giới hạn chiều cao vùng nén:
= 0,5.[1+ (1 2− m) ] = 0,5.[1+ (1 2.0,023)− ] = 0.988
(1 ) II
M
(2)
MII
Trang 32Diện tích cốt thép yêu cầu:
a
A 10 =0, 283.100
1,12 10 = 252,67 →Chọn sbt = 200 (mm) Diện tích cốt thép bố trí: abt = s.100
bt
a
S =0, 283.100
200 10= 1,42 (cm2) µbt% =
0
100.
bt s
→ thỏa mãn điều kiện hạn chế
Tính hệ số giới hạn chiều cao vùng nén:
0
100.
bt s
Trang 33→ thỏa mãn điều kiện hạn chế
Tính hệ số giới hạn chiều cao vùng nén:
0
100.
bt s
→ thỏa mãn điều kiện hạn chế
Tính hệ số giới hạn chiều cao vùng nén:
0
100.
bt s
A
h 100% = 2, 79
Trang 35Hình 3.2 Cấu tạo các lớp vật liệu cầu thang
Hình 3.3 Mặt cắt cầu thang
3.2 Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang :
- Ô1: bản thang liên kết ở 4 cạnh: tường, cốn C1 , dầm chiếu nghỉ DCN, và dầm chiếu tới DCT
- Ô2: bản thang liên kết ở 4 cạnh: vách thang máy , cốn C2 , dầm chiếu nghỉ DCN,
và dầm chiếu tới DCT
- Ô3: bản thang liên kết ở 4 cạnh: tường và dầm chiếu nghỉ DCN
- Cốn C1, C2: liên kết ở hai đầu gối lên dầm chiếu nghỉ DCN và dầm chiếu tới DCT
- Dầm chiếu nghỉ DCN có một đầu gối lên tường , một đầu gối lên dầm C3
- Dầm chiếu nghỉ DCT có một đầu gối lên tường , một đầu gối lên dầm C3
3.3 Tính tải trọng
Chọn chiều dày bản thang hb=90mm
Trang 363.3.1 Bản thang ô1, ô2
b) Hoạt tải:
Trang 37Tải trọng quy về phương vuông góc với mặt bản:
+ Tĩnh tải: g* = g.cosα = 597,75 0,894 = 534,4 daN/m2
+ Hoạt tải: p* = p.(cosα)2 = 360.0,8942 = 287,72 daN/m2
Xem bản thang Ô1 liên kết 4 cạnh là khớp, bản thang Ô3 liên kết 3 cạnh là khớp
1 cạnh là ngàm, tương tự như sàn ta có bảng tính như Bảng 3.1 Phụ lục 3
Tương tự như sàn ta có bảng tính như Bảng 3.2 Phụ lục 3
Cốt thép theo phương cạnh dài đặt theo cấu tạo: bố trí Ø6a200
h = 3580/13= 276 (mm) Chọn tiết diện cốn thang 100x300 (mm)
Tải trọng tác dụng vào cốn thang gồm:
h
b
hb
Trang 38+ Trọng lượng phần bê tông:
Hình 3.5 Mặt bằng truyền tải từ ô bản 1 vào cốn C1
+ Do ô bản truyền vào: ô bản 1 (bản kê 4 cạnh) truyền vào cốn (dạng hình
thang):
1 b
= = : hệ số quy tải hình thang về phân bố đều
- Tổng tải trọng tác dụng lên cốn thang là:
qc = 57,75 + 19,34 + 824,07 + 40 = 941,16 daN/m
- Sơ đồ tính cốn thang như hình vẽ: Có lc =l2=3,58 m
Hình 3.6 Nội lực cốn thang
Trang 39- Moment lớn nhất giữa nhịp là:
2
c c max
q l cosα
8
2941,16.3,58 0,894
1347,968
- Cốt thép > 8: dùng thép CII có: RS = RSC = 280(MPa) = 2800(daN/cm2)
- Căn cứ vào cấp độ bền của bê tông và nhóm thép tra bảng được αR=0,418
+ Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:
Trang 40φb1: Hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bêtông khác nhau, tính theo công thức:
φb1 = 1 - β.Rb; β=0,01 đối với bê tông nặng
Với bêtông B25 có Rb = 14,5 MPa ta được φb1 = 1- 0,01.14,5 = 0,855
0,3.1.0,855.Rb.b.ho = 0,3.1.0,855.145.10.27,5 = 10227,9 (daN)
0,3 φ w1 φ b1.Rb.b.ho = 10227,9 (daN) > Qmax =1506,1 (daN)
Vậy bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính
+ Kiểm tra điều kiện chịu cắt của bêtông theo công thức:
Qmax Qbmin= φb3.(1 + φn + φf ).Rbt.b.ho
φb3 = 0,6: Bêtông nặng
n = 0: Hệ số xét đến ảnh hưởng lực nén dọc trục, ở đây không có lực dọc
f: Hệ số xét đến tiết diện chữ T và chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Khi tính lực cắt ta chỉ xét lực cắt ở gối nên cánh nằm trong vùng kéo Vậy f = 0
Ta có: Qbmin = 0,6.10,5.10.27,5 = 1732,5 (daN) > Qmax = 1506,1 (daN)
Vậy bê tông đủ khả năng chịu cắt nên chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo
Trong đoạn 1/4 nhịp gần gối: với h=300mm < 450mm thì a ≤ min(h/2=150mm; 150mm) Bố trí đai Ø6a150 trong đoạn 1/4 nhịp 2 đầu cốn
Trong đoạn còn lại: với h≥300mm thì a ≤ min(3h/4=225mm; 500mm) Bố trí đai Ø6a200 trong đoạn 1/2 nhịp giữa cốn
Dùng cốt thép của cốn thang C1 để cấu tạo cho cốn thang C2
3.6 Tính dầm chiếu nghỉ (D CN )
3.6.1 Sơ đồ tính D CN
Dầm chiếu nghỉ làm việc như dầm đơn giản 2 đầu khớp kê lên tường
Hình 3.7 Sơ đồ tính D CN
3.6.2 Chọn kích thước tiết diện
Chiều cao dầm h chọn theo nhịp: h= 1