Chung cư cao tầng mỹ phước 2 tp hồ chí minh

Công trình được thiết kế theo kết cấu khung bê tông cốt thép đổ toàn khối, chiều cao các tầng điển hình 3,6 m với ô sàn lớn nhất có kích thước theo hai phương là nhịp 4,5x9m, giải pháp k

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

SVTH: NGUYỄN ĐĂNG ANH TUẤN

MSSV: 110120149 LỚP: 12X1A

GVHD: TS TRẦN ANH THIỆN

TS PHẠM MỸ

Đà Nẵng – Năm 2017

- Tính toán thiết kế sàn, cầu thang tầng điển hình

- Lên mô hình khung không gian, bố trí cốt thép khung trục B

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi lĩnh vực, ngành xây dựng cơ bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi về kỹ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng Để đạt được điều đó đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật ngoài trình độ chuyên môn của mình còn cần phải có một tư duy sáng tạo, đi sâu nghiên cứu để phát huy hết khả năng của mình

Qua 5 năm học tại khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như sự nỗ lực của bản thân, em đã tích lũy cho mình một số kiến thức để có thể tham gia vào đội ngũ những người làm công tác xây dựng sau này Để đúc kết những kiến thức đã học được, em được giao đề tài tốt nghiệp là:

Thiết kế : CHUNG CƯ CAO TẦNG MỸ PHƯỚC 2

Địa điểm: Phường 2 Quận Bình Thạnh TP Hồ Chí Minh

Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 phần:

Phần 1: Kiến trúc 10% - GVHD: TS Trần Anh Thiện

Phần 2: Kết cấu 60% - GVHD: TS Trần Anh Thiện

Phần 3: Thi công 30% - GVHD: TS Phạm Mỹ

Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là lần thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức tạp, gặp rất nhiều vướng mắc và khó khăn Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo hướng dẫn, đặc biệt là thầy TS Trần Anh Thiện đã giúp em hoàn thành đồ án này Tuy nhiên, với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa có kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót Em kính mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô để em hoàn thiện kiến thức hơn nữa

Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt là các Thầy

Cô đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này

Đà Nẵng, 25 tháng 5 năm 2017

Sinh viên

Nguyễn Đăng Anh Tuấn

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đăng Anh Tuấn

MỤC LỤC

TÓM TẮT 1

LỜI NÓI ĐẦU i

CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vii

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư: 1

1.2 Vị trí, đặc điểm, điều kiện tự nhiên của khu đất xây dựng: 1

1.2.1 Vị trí xây dựng công trình và đặc điểm: 1

1.2.2 Điều kiện tự nhiên: 1

1.3 Nội dung và quy mô đầu tư: 2

1.3.1 Nội dung: 2

1.3.2 Quy mô đầu tư: 2

1.4 Các giải pháp thiết kế: 3

1.4.1 Giải pháp kiến trúc: 3

1.4.2 Giải pháp kết cấu: 3

1.4.3 Các giải pháp kỹ thuật khác: 4

1.5 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật: 5

Chương 2: SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP 6

2.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước các bộ phần sàn: 6

2.1.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm: 6

2.1.2 Chiều dày bản sàn hb: 6

2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên bản sàn: 7

2.2.1 Tĩnh tải: 7

2.2.2 Hoạt tải: 9

2.3 Phân loại ô bản: 9

2.4 Xác định nội lực: 10

2.4.1 Nội lực trong sàn bản dầm: 10

2.4.2 Nội lực trong sàn bản kê 4 cạnh : 10

2.5 Tính cốt thép: 10

2.5.1 Tính toán với ô sàn chi tiết : 11

Chương 3: TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG 4-5 16

3.1 Số liệu tính toán: 16

3.1.1 Bê tông: 16

3.1.2 Cốt thép: 16

3.2 Mặt bằng cầu thang: 16

3.2.1 Mặt bằng cầu thang: 16

3.2.2 Cấu tạo: 16

3.3 Tính toán bản thang Ô1: 17

3.3.1 Chọn chiều dày bản thang: 17

3.3.2 Tải trọng tác dụng: 17

3.3.3 Tính nội lực bản thang Ô1: 17

3.3.4 Tính cốt thép bản thang Ô1: 18

3.4 Tính toán bản chiếu nghỉ Ô2: 19

3.4.1 Chọn chiều dày bản chiếu nghỉ: 19

3.4.2 Tải trọng tác dụng: 19

3.4.3 Tính nội lực bản chiếu nghỉ Ô2: 20

3.4.4 Tính cốt thép bản chiếu nghỉ Ô2: 20

3.5 Tính toán bản chiếu tới Ô3: 21

3.5.1 Chọn chiều dày bản chiếu tới: 21

3.5.2 Tải trọng tác dụng: 21

3.5.3 Tính nội lực bản chiếu tới: 21

3.5.4 Tính cốt thép bản chiếu tới Ô3: 22

3.6 Tính toán dầm chiếu nghỉ (DCN): 22

3.6.1 Sơ đồ tính: 22

3.6.2 Chọn kích thước, tiết diện DCN: 22

3.6.3 Xác định tải trọng: 22

3.6.4 Xác định nội lực DCN: 23

3.6.5 Tính toán cốt thép DCN: 23

3.7 Tính toán dầm chiếu tới (DCT): 25

3.7.1 Sơ đồ tính dầm chiếu tới (DCT): 25

3.7.2 Chọn kích thước, tiết diện DCT: 25

3.7.3 Xác định tải trọng: 25

3.7.4 Xác định nội lực DCT : 25

3.7.5 Tính toán cốt thép dầm chiếu tới DCT: 25

Chương 4: TÍNH TOÁN KẾT CẤU KHUNG KHÔNG GIAN 26

4.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện khung: 26

4.1.1 Sơ bộ chọn kích thước cấu kiện 26

4.2 Tải trọng tác dụng lên công trình: 27

4.2.1 Tải trọng đứng: 27

4.2.2 Tải trọng ngang: 31

4.3 Tổ hợp nội lực khung ngang: 33

4.3.1 Các trường hợp tải trọng : 33

4.3.2 Tổ hợp tải trọng bao dùng để tính thép dầm: 34

4.3.3 Tổ hợp tải trọng để tính thép cột: 34

4.4 Tính toán cốt thép khung trục 2: 35

4.4.1 Vật liệu: 35

4.4.2 Tính toán dầm: 35

4.4.3 Tính toán cột: 40

4.5 Bố trí cốt thép khung: 43

Chương 5: TÍNH TOÁN MÓNG KHUNG TRỤC B 44

5.1 Điều kiện địa chất công trình 44

5.1.1 Địa tầng khu đất 44

5.1.2 Đánh giá địa chất công trình: 44

5.1.3 Lựa chọn phương án móng 44

5.2 Thiết kế cọc khoan nhồi 44

5.2.1 Các giả thiết tính toán 44

5.2.2 Xác định tải trọng truyền xuống móng 45

5.2.3 Thiết kế móng M1 (móng cột biên) 45

5.2.4 Thiết kế móng M2 (móng cột giữa) 57

Chương 6: GIỚI THIỆU ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH 69

6.1 Kết cấu và quy mô công trình 69

6.2 Vị trí địa lý công trình 69

6.2.1 Thuận lợi: 69

6.2.2 Khó khăn: 70

6.3 Hệ thống điện nước 70

6.4 Điều kiện địa chất thủy văn 70

Chương 7: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG CHO PHẦN NGẦM THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI: 71

7.1 Tổng quan: 71

7.1.1 Quy trình công nghệ thi công cọc khoan nhồi: 71

7.2 THI CÔNG ĐÀO ĐẤT MÓNG: 77

7.2.1 Tính khối lượng đào đất: 77

Chương 8: THI CÔNG BÊTÔNG MÓNG 86

8.1 Sơ đồ đài móng và giằng móng 86

8.2 Thiết kế ván khuôn đài móng M1: 86

8.2.1 Yêu cầu kĩ thuật: 86

8.2.2 Lựa chọn loại coffa sử dụng: 87

8.3 Tổ chức thi công bê tông đài móng: 90

8.3.1 Khối lượng công tác bê tông 90

8.3.2 Khối lượng công tác cốt thép: 90

8.3.3 Khối lượng công tác ván khuôn 90

8.3.4 Xác định cơ cấu quá trình: 90

8.3.5 Chia phân đoạn thi công: 91

Chương 9: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG CHO PHẦN THÂN 92

9.1 Lựa chọn phương tiện phục vụ thi công 92

9.1.1 Chọn ván khuôn: 92

9.1.2 Chọn cây chống dầm sàn: 93

9.1.3 Phương tiện vận chuyển lên cao 93

9.2 Tính toán ván khuôn cho các loại cấu kiện 94

9.2.1 Tính toán ván khuôn sàn 94

9.2.2 Tính ván khuôn dầm: 98

9.2.3 Thiết kế ván khuôn cầu thang bộ 102

9.2.4 Tính ván khuôn cột: 106

KẾT LUẬN 108

TÀI LIỆU THAM KHẢO 108

PHỤ LỤC 108

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Hình 2.1 Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình 7

Hình 2.2 Ô sàn S1’ 8

Hình 3.1: Mặt bằng cầu thang tầng 4-5 16

Hình 3.2 Sơ đồ và biểu đồ nội lực của dầm chiếu nghỉ 23

Hình 4.1 Mặt bằng bể nước mái 30

Hình 5.1 Diện tích đáy móng khối quy ước 50

Hình 5.2 Tháp chọc thủng M1 54

Hình 5.3 Tháp chọc thủng M1 56

Hình 5.4 Sơ đồ tính toán móng M1 56

Hình 5.5 Sơ đồ tính toán móng M2 67

Bảng 4.1 Tần số dao động riêng theo phương X 32

Bảng 4.2 Tần số dao động riêng theo phương Y 33

Bảng 4.3 Xác định phương tính toán của cột 41

Bảng 5.1 Độ lún từng lớp móng M1 53

Bảng 5.2 Độ lún từng lớp móng M2 66

Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư:

Trong một vài năm trở lại đây, cùng với sự đi lên của nền kinh tế nước nhà, 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 Nhờ chính sách mở cửa, đổi mới đất nước mà tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trường này ngày càng rộng mở, đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng các tòa nhà cao tầng dùng làm văn phòng làm việc, nhà ở với chất lượng cao Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều nhà cao tầng trong các thành phố không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về nhà

ở do sự tăng nhanh dân số trong khi diện tích đất sử dụng ngày càng thu hẹp, cũng như cần thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp, mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới của thành phố: Một thành phố hiện đại, văn minh Xứng đáng là trung tâm số 1 về kinh tế, khoa học kỹ thuật của cả nước Bên cạnh

đó, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng ở thành phố và cả nước thông qua việc áp dụng các kỹ thuật, công nghệ

mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế Chính vì thế mà nhà Chung Cư Cao Tầng

Mỹ Phước 2 Q.Bình Thạnh TP Hồ Chí Minh ra đời đã tạo được qui mô lớn cho cơ sở

hạ tầng, cũng như cảnh quan đẹp ở nước ta

1.2 Vị trí, đặc điểm, điều kiện tự nhiên của khu đất xây dựng:

1.2.1 Vị trí xây dựng công trình và đặc điểm:

Công trình Chung Cư Cao Tầng Mỹ Phước 2 thuộc khu nhà ở cao tầng Phường 2

Quận Bình Thạnh TP Hồ Chí Minh do Tổng Công Ty Xây Dựng Số 1, Công Ty Xây Dựng Số 5 làm chủ đầu tư

Đây là một trong những công trình lớn ở TP.Hồ Chí Minh với chức năng chính là nhà

ở

1.2.2 Điều kiện tự nhiên:

- Thành phố Hồ Chí Minh nắm 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 :

+ 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% , lón 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)

- Thủy triều tương đối ổn định ít xảy ra hiện tương đột biến về dòng nước Hầu như không có lụt chỉ ở những vùng ven thỉnh thoảng có ảnh hưởng

-Địa chất công trình thuộc loại đất hơi yếu, nên phải gia cường đất nền khi thiết kế móng, bao gồm các lớp:

-Lớp đất 1: Đất lấp -Lớp đất 2: Sét xám dẻo mềm đến dẻo cứng -Lớp đất 3: Sét pha xám nâu, xám ghi dẻo mềm, dẻo cứng

-Lớp đất 4 :Cát pha nâu lẫn lớp mỏng sét pha

Công trình là đặc trưng điển hình của quá trình đô thị hoá theo xu hướng hiện đại

1.3.2 Quy mô đầu tư:

Công trình thuộc loại công trình lớn ở Tp Hồ Chí Minh, gồm 17 tầng sử dụng trong

đó có một tầng hầm và tầng KT ( tầng 17) bố trí các phòng kỹ thuật, máy móc, điều hoà…công trình có tổng chiều cao là 64,4 (m) kể từ mặt dất tự nhiên và tầng hầm ở cốt

-1.80m so với mặt đất ( cốt ±0.00 là mặt đất tự nhiên )

1.4 Các giải pháp thiết kế:

1.4.1 Giải pháp kiến trúc:

Giải pháp thiết kế quy hoạch mặt bằng tổng thể:

Mặt bằng khu đất xây dựng hình vuông, công trình xây dựng là một khối hình vuông

bố trí ở giữa Mặt bằng tổng thể với 2 lối vào, một lối vào chính và 1 lối vào phụ Cây xanh được trồng phần lớn xung quanh công trình phần tiếp giáp với các trục đường giao thông, có bãi đổ xe, hoa cỏ, sân vui chơi

Giải pháp thiết kế mặt bằng:

Mặt bằng công trình được tổ chức như sau:

+ Tầng hầm có chiều cao 3,0m với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát điện Ngoài ra còn bố trí một số kho phụ, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật điện, nước, chữa cháy Hệ thống xử lý nước thải được đặt ở góc của tầng hầm + Tầng 1 chiều cao tầng là 3,9m dùng làm phòng sinh hoạt chung, nhà trẻ, phòng quản lý chung cư và

Căn hộ loại 2:có diện tích sử dụng là 120 m2, gồm có: 2 phòng ngủ, bếp và khu

vệ sinh, 1 ban công ,1 sân phơi

+Tầng 17 là tầng sân thượng, cốt sàn ở cao độ +59.10m có lan can cho dân cư sinh sống trong toà nhà ngắm cảnh, giải lao,

+ Tầng 18 là tầng kỹ thuật, cốt sàn ở cao độ +61.50 m so với cốt 0.00, trên tầng này đặt

bể nước mái, phòng máy

Giải pháp thiết kế mặt đứng:

Công trình với hình khối kiến trúc được thiết kế theo kiến trúc hiện đại tạo nên từ các

khối lớn kết hợp với kính và màu sơn tạo nên sự hoành tráng của công trình

mặt bằng vuông việc chọn tiết diện đã tạo ra không gian thoáng mát tạo vẻ chắc chắn bề ngoài của công trình Về mặt kết cấu việc chọn tiết diện hình vuông làm cho độ cứng theo hai phương là tương tự như nhau như vậy công trình làm việc theo hai phương là như nhau Tiết diện cột có thay đổi kích thước theo chiều cao phù hợp kết cấu (Xem phần kết cấu)

Công trình được thiết kế theo kết cấu khung bê tông cốt thép đổ toàn khối, chiều cao các tầng điển hình 3,6 m với ô sàn lớn nhất có kích thước theo hai phương là nhịp 4,5x9m, giải pháp kết cấu bê tông đưa ra là dùng hệ sàn sườn cho tất cả các tầng, chỉ bố trí dầm bo xung quanh

1.4.3 Các giải pháp kỹ thuật khác:

Hệ thống điện:

Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện thành phố 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 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)

Khi nguồn điện chính của công trình bị mất vì bất kỳ một lý do gì, máy phát điện

sẽ cung cấp điện cho những trường hợp sau:

-Các hệ thống phòng cháy, chữa cháy

-Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ

Hệ thống cấp thoát nước:

+ Hệ thống cấp nước sinh hoạt:

-Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được nhận vào bể ngầm đặt tại tầng hầm công trình

-Nước được bơm lên bể nước trên mái công trình có dung tích 34,5 m3 Việc điều khiển quá trình bơm được thực hiện hoàn toàn tự động

-Nước từ bồn trên trên phòng kỹ thuật theo các đường ống chảy đến vị trí cần thiết của công trình

+Hệ thống thoát nước và xử lý nước thải công trình:

Nước mưa trên mái công trình, trên ban công, lôgia, nước thải của sinh hoạt được thu vào sênô và đưa về bể xử lý nước thải, sau khi xử lý nước thoát và đưa ra ống thoát chung của thành phố

Ngoài ra chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể phủ hết được những điểm cần chiếu sáng

Hệ thống điện lạnh và thông gió:

Sử dụng hệ thống điều hoà không khí trung tâm được xử lý và làm lạnh theo hệ thống đường ống chạy theo cầu thang theo phương thẳng đứng, và chạy trong trần theo phương ngang phân bố đến các vị trí tiêu thụ

Hệ thống phòng cháy, chữa cháy:

+Hệ thống báo cháy:

Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi công cộng của mỗi tầng Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện có cháy, phòng quản lý, phòng bảo vệ nhận tín hiệu để kịp thời kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình

+Hệ thống cứu hoả:

*Nước: Được lấy từ bể nước xuống, sử dụng máy bơm xăng lưu động Các đầu phun nước được lắp đặt ở các tầng theo khoảng cách thường 3m/1 cái và được nối với các hệ thống cứu cháy khác như bình cứu cháy khô tại các tầng, đèn báo các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp tại tất cả các tầng

*Thang bộ: Trong lồng thang bố trí điện chiếu sáng tự động, hệ thống thông gió động lực cũng được thiết kế để hút gió ra khỏi buồng thang máy chống ngạt

Hệ thống thoát rác:

Rác thải được chứa ở gian rác được bố trí ở các tầng và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài Kích thước gian rác là 0,35m x 2,0m Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để

tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm

1.5 Tính toán các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật:

Tổng diện tích sàn: 815,4 m2

Diện tích sử dụng : 670,3 m2

Hệ số sử dụng K1 = 670,30/815,4 = 0,82

Chương 2: SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP

2.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước các bộ phần sàn:

Việc bố trí mặt bằng kết cấu của sàn phụ thuộc vào mặt bằng kiến trúc và cách sắp xếp các kết cấu chịu lực chính Kích thước tiết diện các bộ phận sàn phụ thuộc vào nhịp của chúng trên mặt bằng và tải trọng tác dụng Xác định sơ bộ kích thước tiết diện các

bộ phận sàn như sau:

2.1.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm:

Chiều cao tiết diện dầm hd được chọn theo nhịp:

Chiều rộng tiết diện dầm bd chọn trong khoảng: (0,3÷0,5)hd

Để thuận tiện thi công, chọn hd và bd là bội số của 50 mm Kích thước tiết diện dầm chọn sơ bộ theo Phụ lục 1.1

2.1.2 Chiều dày bản sàn h b :

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

l m

- D = 0.8÷1.4 phụ thuộc vào tải trọng

Chọn hb là số nguyên theo cm, đồng thời đảm bảo điều kiện cấu tạo hb ≥hmin.Đối với sàn nhà dân dụng hmin= 6cm

Đối với các bản loại dầm ( các ô sàn S1,S2,S3,S6,S7,S9,S10,S11 ) chọn m = 30

2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên bản sàn:

2.2.1 Tĩnh tải:

Với các ô bản không có lớp bêtông chống thấm:

Bảng cấu tạo lớp sàn các ô bản thể hiện ở Phụ lục 1.2, 1.3

Hình cấu tạo lớp sàn thể hiện ở Phụ lục 2.1, 2.2

Hình 2.1 Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình

Tải trọng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn:

*.Tải phân bố do kết cấu bao che gây ra trên sàn :

+ Trọng lượng tường ngăn trên ô bản nào được qui về thành tải trọng phân bố trên ô bản đó 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

tt s t

g − =

i

c c c t t c t t

S

S n S

 (daN/m2)- trọng lượng của 1m2 cửa

Si- diện tích ô sàn đang tính toán

Các vách ngăn là tường gạch đặc dày 100 ; gtc = 200 (kG/m2)

Các vách ngăn là tường gạch đặc dày 200 ; gtc = 400 (kG/m2)

Các khung nhôm + kính : gtc = 15 (kG/m2)

Lần lượt tính toán với các ô sàn S1 > S12

Tính ô S1’ ( các ô còn lại đơn giản , ta lập bảng kết quả )

Hình 2.2 Ô sàn S1’

Ô sàn S1’:

- Tường 100: Cao 3,51m

Chiều dài l = (3000+4075) =7075 mm =7,07m

Cửa đi: làm bằng nhôm kính Kích thước: 800x2700(mm)

→ Diện tích cửa trên ô sàn S1’: Sc = 0,8x2,7 = 2,16 m2

→ Diện tích tường trên ô sàn S1’: (Quy đổi về tường 100 )

ptt = n.ptc (N/m2)

Trong đó: ptt : hoạt tải tính toán

ptc: tải trọng tiêu chuẩn lấy theo bảng 3 TCXDVN - 1995, phụ thuộc vào công năng cụ thể các phòng

n: hệ số tin cậy về tải trọng của hoạt tải

Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán

Bởi vì xác suất xuất hiện đồng thời tải trọng sử dụng ở tất cả các sàn giảm khi tăng số tầng nhà, nên tất cả các tiêu chuẩn thiết kế đều qui định các hệ số giảm tải khi tính toán các cấu kiện thẳng đứng chịu lực Tuy nhiên với công trình đang tính, để đơn giản tính toán và thiên về an toàn ta không xét đến sự giảm tải khi tính sàn tầng điển hình

Hoạt tải sàn tầng điển hình thể hiện ở Phụ lục 1.5

2.3 Phân loại ô bản:

* Quan niệm tính toán:

Nếu sàn liên kết với dầm giữa 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 ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp Khi dầm biên lớn ta có thể xem là ngàm

- Khi 2

1

2 

l l

: bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé: Bản loại dầm

: 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

Bảng phân loại ô bản xem Phụ lục 1.6

2.4 Xác định nội lực:

Các giả thiết gần đúng dùng để tính toán:

- Các ô bản được tính như các ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng của các ô bản

kế cận

- Tính bản theo sơ đồ đàn hồi Các kích thước ô bản được lấy từ trục dầm này đến trục dầm kia

2.4.1 Nội lực trong sàn bản dầm: (Ô S2,S3,S5,S7,S8,S9,S10)

- Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm

- Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm

q = (g+p).1m (kG/m)

Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà có các sơ đồ tính đối với dầm

2.4.2 Nội lực trong sàn bản kê 4 cạnh : (các ô bản còn lại)

Căn cứ vào liên kết cạnh bản ta có các loại sơ đồ tính tương ứng

Sơ đồ nội lực tổng quát

- Mô men dương lớn nhất ở giữa bản:

1 , 1 1 1

ở đây: α = 0,85 đối với bê tông nặng

σsc,u - ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bêtông chịu nén + Tính αR αR=ξR(1-0,5ξR);

Tính

2

2 1

M A

s

s =  Nếu αm > αR tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bêtông để đảm bảo điều kiện hạn chế αm ≤ αR

Hàm lượng cốt thép tính toán (μ) trong dãi bản cần đảm bảo điều kiện:

max 0

A s

- μmax = 5%;

- Theo TCVN lấy μmin = 0,1%

Kết quả tính toán cho trong Phụ lục 1.7

l

l = =   Bản dầm

Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm

Giả thiết a=15mm (hb=100 mm ) h0 =100 15− =85mm

* Cốt thép chịu momen dương tại nhịp

618,0)1

,1

5,14.008,085,01(400

2251

5,14.008,085,0

)1,11(1

.

=

−

−+

−

=

−+

=

R

u sc s

tt S

* Cốt thép chịu momen âm tại gối

Tiến hành tính toán tương tự

4, 5

l

l = = bản kê 4 cạnh ( thuộc sơ đồ 9)

Tra sổ tay thực hành kết cấu công trình ta có:

,1

5,14.008,085,01(400

2251

5,14.008,085,0

)1,11(1

.

=

−

−+

−

=

−+

=

R

u sc s R

* Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh dài

Quá trình tính toán tương tự, chỉ khác ở a Do momen theo phương cạnh ngắn thường lớn hơn momen theo phương cạnh dài nên người ta thương đặt cốt thép cạnh ngắn nằm dưới để tăng h0

Giả sử: a= + +15 (8 6)/2=22(mm)  h0 =100-22=78(mm)

3 2

0

3

2 2

117100% 100% 0,15% 0,1%

tt S

1000.78

s

bt

Bt A bh

* Cốt thép chịu momen âm theo phương cạnh ngắn

Giả sử :a=15(mm)  h0 =100-15=85(mm)

256100% 100% 0, 3% 0,1%

Chọn thép Ø8 có as=50,27(mm2)

1000 1000.50, 27

196( ) 256

251100% 100% 0, 3% 0,1%

256100% 100% 0, 30% 0,1%

Chương 3: TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG 4-5

3.1 Số liệu tính toán:

3.1.1 Bê tông: Sử dụng cấp độ bêtông B25 với các chỉ tiêu cơ lý:

- Trọng lượng riêng:  = 25000 N/m3

- Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 14,5 MPa

- Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt = 1,05 MPa

Chiều dày bản thang, chiếu nghỉ h = 120 mm

Độ nghiêng cầu thang: tgα = 0 , 5

1800

1 3 5 7 9 11

DCT

DCN

22 20 18 16 14 12

Hình cấu tạo bản thang thể hiện ở Phụ lục 3.1

3.3 Tính toán bản thang Ô1:

3.3.1 Chọn chiều dày bản thang:

8 , 1 cos

3 , 3

Trong đó: D=0 ,8 1,4 phụ thuộc tải trọng

m= 30  35 đối với loại bản dầm

m= 40  45 đối với bản bản kê 4 cạnh

l : là cạnh ngắn của bản kê bốn cạnh hoặc là nhịp bản của bản dầm

15,03,0.015,0.22.1,1

2 2

2 2

h b

h b n

+

+

=+

+

= 

15,03,0

15,03,0.02,0.16.3,1

2 2

2 2

h b

h b n

+

+

=+

+

= + Bậc gạch:

)/(328,115,03,02

15,0.3,0.18.1,12

2 2

2 2

h b

h b n

+

=+

Hoạt tải cầu thang: ptc = 3 kN/m2 => ptt = n.ptc = 1,2.3 = 3,6 (kN/m2)

3.3.3 Tính nội lực bản thang Ô1:

Tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng lên 1m2 bản thang:

h = =  nên coi bản thang như dầm đơn giản 2 đầu khớp

Sơ đồ tính của bản thang như sau:

tt s

A

b h

Dự kiến dùng Ø12 có as = 113 mm2

Vậy att = 1000. 1000.113 173

652

s tt s

a

mm a

3,28.1000

A

b h

3.4 Tính toán bản chiếu nghỉ Ô2:

3.4.1 Chọn chiều dày bản chiếu nghỉ:

Ta có: 2 , 22 2

8 , 1

Trong đó : D=0 ,8 1,4 phụ thuộc tải trọng

m= 30  35 đối với loại bản dầm

m= 40  45 đối với bản bản kê 4 cạnh

l : là cạnh ngắn của bản kê bốn cạnh hoặc là nhịp bản của bản dầm

3.4.3 Tính nội lực bản chiếu nghỉ Ô2:

Với ô bản 1 đầu khớp 1 đầu ngàm thì:

Mô men giữa nhịp: x6 ,613x1,8 1 , 507kN.m

128

9 l q 128

1 -

x6 ,613x1,8 1 , 507 128

9 l q 128

9

427,00344

,055.10.5,14

10.507,1

2 3

bh R



982 , 0 2

0344 , 0 2 1 1

=

− +

10.507,1

R

M A

o s

124

s

228 124

3 , 28 1000

3,28.1000

% 26 , 0

% 100 55 1000

141

*Tính cốt thép chịu Mô men âm:

m kN

x6 ,613x1,8 2 , 678 8

1 l

q 8

1 -

Mg = b 12 = − 2 = −

427,0061

,055.10.5,14

10.678,2

2 3

bh R



969 , 0 2

061 , 0 2 1 1

=

− +

10.678,2

R

M A

o s

223

s

127 223

3 , 28 1000

3,28.1000

% 43 , 0

% 100 55 1000

236

3.5 Tính toán bản chiếu tới Ô3:

3.5.1 Chọn chiều dày bản chiếu tới:

Ta có: 2

1

4

5 2 0,8

3.5.3 Tính nội lực bản chiếu tới:

Với ô bản 1 đầu khớp 1 đầu ngàm thì:

Mô men giữa nhịp: 2 2

3.5.4 Tính cốt thép bản chiếu tới Ô3:

Vì Mô men bé và kích thước của ô bản không lớn nên ta bố trí cốt thép cấu tạo chịu Mô men dương và Mô men âm Vậy chọn Ø6a200 cho cốt chịu lực và cốt thép

mũ

3.6 Tính toán dầm chiếu nghỉ (DCN):

3.6.1 Sơ đồ tính:

3.6.2 Chọn kích thước, tiết diện DCN:

* Sơ bộ chọn tiết diện dầm DCN1:

Chiều cao dầm: h d .l

12

1 20

12

1 20

1 ( ).

12

1 20

q =  − = 1,1.25.0,25.(0,35-0,07) = 1,925 kN/m

- Trọng lượng phần vữa trát:

)22.(

b b h R

M

=

6 2

41, 97.10

14, 5.250.320 = 0,113 < αR = 0,418

 = 0,5(1+ 1 2.0,113− ) = 0,94

41, 97.10 280.0, 94.320 = 498 mm2Chọn 2Ø14+1Ø16 có As = 509 mm2

Kiểm tra hàm lượng thép: μ =

o

s

h b

A

.

100

= 100.509250.320 = 0,64% > μmin = 0,1%

Cốt thép đai:

Tính toán cốt đai với giá trị lực cắt Qmax = 44,83 kN

*Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai :

Khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bêtông

Qbmin = b3(1+f +n)Rbtbho= 0,6.1050.0,25.0,32= 50,4 kN > Qmax = 44,83 kN Không cần tính cốt đai cho dầm , chỉ cần đặt theo cấu tạo:

+ Trên đoạn dầm gần gối tựa (=1/4 nhịp dầm):

sct = min(15cm,h / 2 ) khi chiều cao dầm h 45cm

Chọn đai 6 s =150 mm, số nhánh n = 2, Rsw = 175 MPa

+ Trên đoạn giữa dầm:

sct = min (50cm, 3h / 4)

Chọn đai 6 s =200 mm, số nhánh n = 2, Rsw = 175 MPa

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính ở bụng :

Điều kiện: Qmax 0,3 w1 b1 R b b.h o

10 21



 = 7 ; w =

s b

A SW

ASW : diện tích cốt đai trên một mặt cắt ngang

s: khoảng cách của các cốt đai

sw w

A

b s

150 200

3 , 28 2

= 1,887.10-3

s b

E E

3 4

10.30

10.21

Vậy với cốt đai đã đặt như trên thì DCN đủ khả năng chịu lực cắt

3.7 Tính toán dầm chiếu tới (DCT):

3.7.1 Sơ đồ tính dầm chiếu tới (DCT):

3.7.2 Chọn kích thước, tiết diện DCT:

* Sơ bộ chọn tiết diện dầm DCT: Chiều cao dầm: h d .l

12

1 20

1 ( ).

12

1 20

q =  − = 1,1.25.0,25.(0,35-0,07) = 1,925 kN/m

- Trọng lượng phần vữa trát:

)22.(

3.7.5 Tính toán cốt thép dầm chiếu tới DCT:

Dầm chiếu tới có kích thước và sơ đồ tính giống dầm chiếu nghỉ nhưng tải trọng

bé hơn nên bố trí cốt thép theo cấu tạo giống dầm chiếu nghỉ

4000

Chương 4: TÍNH TOÁN KẾT CẤU KHUNG KHÔNG GIAN

4.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện khung:

4.1.1 Sơ bộ chọn kích thước cấu kiện

Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột:

Tiết diện cột được chọn sơ bộ theo công thức:

-Với cột biên ta lấy kt = 1,3

-Với cột trong nhà ta lấy kt = 1,2

-Với cột góc nhà ta lấy kt = 1,5

+N: lực nén được tính toán gần đúng như sau:

N = mS.q.FS Trong đó:

mS: số sàn phía trên tiết diện đang xét

FS: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

q: tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế Với sàn có bề dày 10 cm lấy q = 11 (kN/m2) Thể hiện kích thước cột ở Phụ lục 4.1, 4.2

Chọn sơ bộ tiết diện dầm:

Ta chọn sơ bộ kích thước dầm bằng công thức sau:

1

Với dầm phụ:

Dầm bo: bxh= 300x500

Dầm phụ D1: bxh= 300x700

Dầm phụ D2: bxh= 220x500

Dầm khung: bxh= 350x800

Chọn sơ bộ tiết diện vách:

Chiều dày thành vách t chọn theo các điều kiện sau:

4.2 Tải trọng tác dụng lên công trình:

Các loại tải trọng tác dụng lên công trình được chia ra thành các loại: Tải trọng đứng, tải trọng ngang, tải trọng đặc biệt Các loại tải trọng này được xác định theo

bố trên sàn nhà lấy phần hoạt tải dài hạn cộng vào tĩnh tải

Trọng lượng bản thân cột, dầm, sàn, vách cứng không cần tính, chỉ cần khai báo các hệ số về tính chất vật liệu của bê tông để máy tự tính

a Tĩnh tải phân bố khai báo trên các ô sàn:

Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn tầng (trừ bản bê tông sàn):

Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn tầng (trừ tầng thượng) thể hiện ở Phụ lục 4.3

Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn tầng thượng thể hiện ở Phụ lục 4.4

Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn khai báo là tĩnh tải phân bố tác dụng lên sàn:

Dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:

gtc = . (N/m2) : tĩnh tải tiêu chuẩn

gtt = gtc.n (N/m2) : tĩnh tải tính toán

Trong đó: (N/m3) : trọng lượng riêng của vật liệu

n: Hệ số vượt tải được lấy theo điều 4.3.3 và 4.3.2 của tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737-1995

Tải phân bố do kết cấu bao che gây ra trên sàn :

+ Trọng lượng tường ngăn trên ô bản nào được qui về thành tải trọng phân bố trên ô bản đó 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

tt s t

g − =

i

c c c t t c t t

S

S n S

 (daN/m2)- trọng lượng của 1m2 cửa

Si- diện tích ô sàn đang tính toán

Các vách ngăn là tường gạch đặc dày 100 ; gtc = 200 (kG/m2)

Các vách ngăn là tường gạch đặc dày 200 ; gtc = 400 (kG/m2)

Tổng tĩnh tải phân bố được khai báo trên các ô sàn:

Tổng tĩnh tải được khai báo trên các ô sàn sẽ bằng tổng của tải trọng các lớp cấu tạo ở phần 1 sau khi đã quy đổi về phân bố đều trên các ô sàn và tải phân bố do trọng tường, cửa tác dụng lên các ô sàn như đã tính ở phần 2

Tổng tĩnh tải phân bố khai báo trên các ô sàn tầng 1 thể hiện ở Phụ lục 4.7 Tổng tĩnh tải phân bố khai báo trên các ô sàn tầng 2 ÷ 15 thể hiện ở Phụ lục 4.8

b Tĩnh tải phân bố khai báo trên dầm:

Trọng lượng các lớp hoàn thiện dầm:

Trọng lượng các lớp hoàn thiện dầm được khai báo là tĩnh tải phân bố tác dụng lên dầm

-Dầm có tiết diện 300x700:

0,015.1600.(0,3 + 2.(0,7 – 0,1)) = 36 (daN/m)

-Dầm có tiết diện 350x800:

0,015.1600.(0,35 + 2.(0,8 – 0,1)) = 42 (daN/m) -Dầm có tiết diện 220x500:

0,015.1600.(0,22 + 2.(0,5 – 0,1)) = 24,48 (daN/m)

Trọng lượng tường và cửa xây trên dầm:

Trong kết cấu nhà khung chịu lực, để tăng độ an toàn cho công trình và đơn giản cho tính toán ta quan niệm tường chỉ đóng vai trò bao che, chỉ tham gia vào quá trình truyền lực mà không tham gia chịu vào quá trình chịu lực

Trong đó:

gt: Trọng lượng 1 m2 tường (gạch xây + trát):

tr tr tr g g g

g =  . + 2  .

ht: Chiều cao tầng (ht = chiều cao tầng – chiều cao dầm)

Với tấm tường có lỗ cửa, xem gần đúng tải trọng tác dụng lên dầm là toàn bộ trọng lượng tường, cửa phân bố đều trên dầm:

c tc c c t

g

Trong đó:

gt: Trọng lượng tính toán của 1 m2 tường

St: Diện tích tường trong nhịp đang xét

nc: Hệ số vượt tải đối với cửa

tc t

g : Trọng lượng tiêu chuẩn của 1 m2 cửa

Sc: Diện tích cửa trong nhịp đang xét

=> Tải trọng phân bố do tường, cửa tác dụng lên dầm là: q =

d

l

G



Tổng tĩnh tải phân bố được khai báo trên các dầm:

Tổng tải trọng phân bố tác dụng lên dầm tính toán bằng tổng tĩnh tải các lớp hoàn thiện dầm tính ở phần 1 và tải trọng do tường, cửa truyền vào dầm như đã tính ở phần 2 Kết quả ghi ở Phụ lục 4.9, 4.10

ptc: tải trọng tiêu chuẩn lấy theo bảng 3 TCXDVN - 1995, phụ thuộc vào công năng cụ thể các phòng

n: hệ số tin cậy về tải trọng của hoạt tải

Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán

Tiêu chuẩn thiết kế "tải trọng và tác động" TCVN-2737-95 của Việt Nam qui định việc giảm tải trọng tạm thời trên sàn nhà phụ thuộc vào số tầng nhà và diện tích sàn đang tính

Với công trình đang tính, để đơn giản tính toán và thiên về an toàn ta chỉ xét đến

sự giảm tải khi bản sàn; mà không xét đến giảm tải khi tính cột (nếu xét đến cả sự giảm tải khi xác định lực dọc thì phải tính riêng một trường hợp hoạt tải khác, trong đó kể đến

sự giảm tải khi cột chịu tải từ 2 sàn trở lên)

Tổng hoạt tải phân bố khai báo trên ô sàn tầng thể hiện ở Phụ lục 4.11, 4.12.Mái sân thượng dùng vào mục đích nghỉ ngơi: