Thiết kế chung cư 34 hoàng việt TP HCM

[2] Kết cấu bêtông cốt thép : Phần kết cấu nhà cửa - GS, TS Ngô Thế Phong chủ biên PGS, TS Lý Trần Cường - TS Trịnh Thanh Đạm - PGS, TS Nguyễn Lê Ninh.. [3] Sàn sườn bêtông cốt thép toàn

TÀI LIỆU THAM KHẢO.

[1] Kết cấu bêtông cốt thép : Phần cấu kiện cơ bản - PGS, TS Phan Quang Minh (chủ biên) - GS, TS Ngô Thế Phong - GS, TS Nguyễn Đình Cống

[2] Kết cấu bêtông cốt thép : Phần kết cấu nhà cửa - GS, TS Ngô Thế Phong (chủ biên) PGS,

TS Lý Trần Cường - TS Trịnh Thanh Đạm - PGS, TS Nguyễn Lê Ninh

[3] Sàn sườn bêtông cốt thép toàn khối - Bộ môn công trình bêtông cốt thép - ĐHXD Hà Nội [4] Tính toán tiết diện cột bêtông cốt thép - GS Nguyễn Đình Cống

[5] Bài giảng tin học ứng dụng trong xây dựng - Khoa xây dựng DD & CN - ĐHBK Đà Nẵng [6] Thiết kế nhà cao tầng bằng ETABS 9.0.4 – Nguyễn Khánh Hùng (chủ biên)

[7] Tiêu chuẩn xây dựng TCVN 2737 : 1995 : Tải trọng và tác động

[8] Tiêu chuẩn xây dựng TCXDVN 356 : 2005 : Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép

[9] Cơ học Đất - Lê Xuân Mai, Đỗ Hữu Đạo

[10] Nền và móng - Th.S Lê Xuân Mai

[11] Nền móng và tầng hầm nhà cao tầng - GS, TSKH Nguyễn Văn Quảng

MUÏC LUÏC

Phaàn I : KIEÁN TRUÙC:

I SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH:……….Trang 1

II VỊ TRÍ, ĐẶC ĐIỂM, ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU KHU VỰC XÂY DỰNG… ….Trang 2

V CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ - KỸ THUẬT……… Trang 8

PHAÀN II : KEÁT CAÁU :

CHÖÔNG I : THIẾT KẾ SÀN

I SƠ ĐỒ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH……… Trang 10

III XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ………… Trang 11

IV XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP ….…Trang 12

CHÖÔNG II : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG……… .Trang 17

CHÖÔNG III : TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI……… Trang 31

CHÖÔNG IV : THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2.………. Trang 53

I SƠ BỘ XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN KHUNG………. ……….Trang 54

CHÖÔNG V : THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2.………. Trang 82

MẶT BẰNG CẦU THANG

MẶT CẮT CẦU THANG

270 270 270

200

1000 200

14

12

14

2.1 Tính toán bản thang và bản chiếu nghỉ:

2.1.1 Tải trọng tác dụng

Được xác định theo tiêu chuẩn: “Tải Trọng và Tác Động TCVN 2737 - 1995"

2.1.1.1 Tĩnh tải

 Tải trọng bản thang:

+ Trọng lượng của một bậc thang

o Do lớp đá lát nền và vữa :

G + = ×n γ ×δ + ×n γ ×δ × l +h ×B

= (1,1 × 2200 × 0,02 + 1,3 × 1800 × 0,02) × (0,27 + 0,16) × 1,2 = 49 (daN)

o Do lớp gạch xây bậc :

G = × × ×n γ S B = 1,2 × 1800 × [0,5 × (0,27 × 0,16)] × 1,2 = 56 (daN)

o Qui thành tải phân bố đều :

+ Đối với bản thang và lớp vữa trát:

Cắt dọc theo bản thang có bề rộng b = 1 m

q= ×n γ ×δ + ×n γ ×δ × m

= ( 1,1 × 2500 × 0,1 + 1,3 × 1800 × 0,015 ) × 1m = 310 (daN/m)Theo phương nằm ngang:qbt = o

32cos

Tải trọng tiêu chuẩn (daN/m2)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (daN/m2)

Hoạt tiêu chuẩn dành cho cầu thang nhà Chung cư : 300 daN/m2

Hoạt tải tính toán: ptt = ptc × n × 1m= 300 × 1,2 × 1m = 360 daN/m

2.1.2 Sơ đồ tính

Có nhiều tiêu chí để lựa chọn sơ đồ tính cho cầu thang: có thể dựa vào tỷ số h d /h b, có thể dựa vào điều kiện thi công Ở đây có thể lựa chọn sơ đồ khớp để tính Bởi

SƠ ĐỒ TÍNH VẾ 1

SƠ ĐỒ TÍNH VẾ 2

A B

D

C 2

1

21

2.1.3 Xác định nội lực

Bản thang và bản chiếu nghỉ đươc tính toán từng ô độc lập

-Bản chiếu nghỉ tính toán giống bản sàn (S12)

* l3/l1>2 bản làm việc 1 phương (cắt theo phương cạnh ngắn 1 dãy bản có bề rộng b=1m để tính)

l3 l1 q M = 1 qL 8 2 BẢN CHIẾU NGHỈ MCN = 1 8ql2 = 1 8x704 x1.22 = 126.8 daNm - Do 2 bản thang có chiều dài tính toán bằng nhau nên ta chọn tính toán cho 1 vế thang, vế còn lại tương tự

MBT = ql2

8 cosα = 1086 32

8 0.86

×

× = 1420.6 daNm

-Tại vị trí gối là vị trí gẫy khúc của bản thang sẽ xuất hiện momen âm do đó phải bố trí thép nằm ở thớ trên (lấy 40% giá trị momen ở nhịp bố trí thép cho gối)

M = 8cosα

ql 2

2.1.4 Tính toán cốt thép

Từ các giá trị moment ở nhịp và gối, cốt thép bản thang được tính như sau:

Chọn đặc trưng vật liệu:

+ Bêtông: Cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 Mpa Hệ số điều kiện làm việc: γb =0.9

+ Thép: Nhóm CII có Rs = 280 Mpa + Giả thiết a = 15 mm, ⇒ h0 = h – a = 100 - 15 = 85 mm Áp dụng các công thức tính toán sau để tính cốt thép: (b=1000 mm)

µ max = ×100%

b b R s

R R

g = ( − ) γ = 0,2 x (0,3 – 0,1) x 1,1 x 2500 = 110 (daN/m)

 Tải do bản thang truyền vào dầm chiếu nghỉ chính là phản lực gối tựa B và

D của vế 1và 2 được quy về dạng phân bố đều

Mg = 0,4 ×Mnh = 0,4 × 2428.7 = 971.5 daNm

Cốt thép dọc

Từ các giá trị moment ở nhịp và gối, cốt thép các dầm được tính như sau:

Chọn đặc trưng vật liệu:

+ Bêtông: Cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 MPa Hệ số điều kiện làm việc: γb =0.9

+ Thép: Nhóm CII có Rs = 280 MPa Giả thiết a = 30 mm, ⇒ h0 = h – a = 300 – 30 = 270 mm Áp dụng các công thức tính toán:

Nhip 200 300 270 2428.7 0.18 438 3φ14 462 0.86

Tính toán cốt đai

Tính cốt đai cho dầm DCN1 với Qmax = 3238.2 daN

Chọn đặc trưng vật liệu:

+ Bêtông: Cấp độ bền B20 có Rbt = 0.9 MPa; Eb = 27×103 MPa

Hệ số điều kiện làm việc γb =0.9+ Thép: Nhóm CI có Rsw= 175 MPa; Es = 21×104 MPa

 Kiểm tra điều kiện tính toán:

0 3

min (1 ) R b.h

Q b =ϕb +ϕf +ϕn γb bt

= 0,6 x (1+0+0) x 0,9 x 0.9 x 106 x 0,2 x 0,27 = 26244 N = 2624.4 daN

⇒ Q = 3238.2 daN >Q bmin= 2624.4 daN ⇒ Cần tính cốt đai chịu lực cắt

Giả sử chọn cốt đai φ6 Asw = 0.283 cm2 số nhánh đai n =2, s = 150 mm

150

3,282175

=

s

A n R

Mg = 0,4 ×Mnh = 0,4 × 673.1 = 269.2 daNm

2.2.4 Tính toán cốt thép

Cốt thép dọc

Từ các giá trị moment ở nhịp và gối, cốt thép các dầm được tính như sau:

Chọn đặc trưng vật liệu:

+ Bêtông: Cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 MPa Hệ số điều kiện làm việc: γb =0.9

+ Thép: Nhóm CII có Rs = 280 MPa Giả thiết a = 30 mm ⇒ h0 = h – a = 250 – 30 = 220 mm Áp dụng các công thức tính toán:

Dầm Tiết

diện

b (mm)

h (mm)

h0

(mm)

M daN.m ξ

DCN2 Gối 200 250 220 269.2 0.037 1.43 2φ12 226.2 0.51

Nhip 200 250 220 673.1 0.094 369 2φ14+1φ12 421.1 0.96

2.2.4.1 Tính toán cốt đai

Tính cốt đai cho dầm DCN2 với Qmax = 953.7 daN

Chọn đặc trưng vật liệu:

+ Bêtông: Cấp độ bền B20 có Rbt = 0.9 MPa; Eb = 27×103 MPa

Hệ số điều kiện làm việc γb =0.9+ Thép: Nhóm CI có Rsw = 175 MPa; Es = 21×104 MPa

 Kiểm tra điều kiện tính toán:

0 3

min (1 ) R b.h

Q b =ϕb +ϕf +ϕn γb bt

= 0,6 x (1+0+0) x 0,9 x 0.9 x 106 x 0,2 x 0,22 = 21384 N = 2138.4 daN ⇒ Q = 953.7 daN <Q bmin= 2138.4 daN ⇒ không cần tính cốt đai chịu lực cắt Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo : φ6 a = 200 mm

2.2.2 Tải trọng

 Trọng lượng dầm

b s d d

⇒ Tổng tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm consol:

2.2.4 Tính toán cốt thép

2.2.4.1 Cốt thép dọc

Từ các giá trị momen max, cốt thép dầm được tính như sau:

Chọn đặc trưng vật liệu:

+ Bêtông: Cấp độ bền B20 có Rb = 11,5 MPa Hệ số điều kiện làm việc: γb =0.9

+ Thép: Nhóm CII có Rs = 280 MPa Giả thiết: a = 25 mm, ⇒ h0 = h – a = 250 – 30 = 220 mm Áp dụng các công thức tính toán

2.2.4.2 Tính toán cốt đai

Tính cốt đai cho dầm DCS với Qmax = 1788 daN

Chọn đặc trưng vật liệu:

+ Bêtông: Cấp độ bền B20 có Rbt = 0.9 MPa; Eb = 27×103 MPa

Hệ số điều kiện làm việc γb =0.9+ Thép: Nhóm CI có Rsw = 175 MPa; Es = 21×104 MPa

 Kiểm tra điều kiện tính toán:

0 3

2.3 Bố trí cốt thép

 Đối với thép bản thang

+ Thép chịu lực theo phương cạnh dài: thép nhịp φ10a90, thép gối φ10a200 Cốt thép ở gối cắt ở vị trí L/4 theo phương cạnh dài

+ Thép phân bố theo phương cạnh ngắn φ8a200

 Đối với dầm chiếu nghỉ

+ Đối với cốt thép dọc: chiều dài neo thép gối vào cột, vách lần lượt là

30φ đối với cốt thép phía trên, 25φ đối với cốt thép phía dưới + Cốt đai bố trí ở gối φ6a150 , bố trí trong1/4 chiều dài nhịp dầm Đoạn ở giữa nhịp bố trí φ6a200

Chi tiết bố trí thép CẦU THANG được thể hiện trong bản vẽ KC – 2

3.1 KÍCH THƯỚC BỂ NƯỚC MÁI :

Chọn bể nước có kích thước như sau:

- Vị trí bể nước đặt tại cốt trục 4/BC và 5/BC, cao trình đáy bể : +33.00m

- Chọn nắp bể dày 8cm; nắp bể đúc bê tông toàn khối theo chu vi nắp Ô cửa nắp: 0,6m×0,6m

- Chọn đáy bể dày 12cm

- Chọn bản thành dày 10cm

- Chọn kích thước dầm nắp DN1 là: 200 x 300, DN2 là: 200x200

- Chọn kích thước dầm đáy DĐ1 là: 300 x 600

- Chọn kích thước dầm đáy DĐ2 là 25x300, DĐ3 là: 250 x 400

3.2 Chọn vật liệu:

Chọn B20 có

3

11.50.9

21 10175

3.3 Tính toán bản nắp :

4.3.1 Kính thứơc và cấu tạo bản nắp :

=> bản được xem là bản dầm, lúc này bản làm việc theo một phương

-Trong trường hợp này d

b

= > 3

h 80 ⇒ ô bản liên kết ngàm với dầm

a Xác định tải trọng:

Tĩnh tải :

STT Vật liệu Chiều dày δ (m) (daN/mγ 3) Hệ số tin cậy n

Tĩnh tải tính toán gtt (daN/m2)

Hoạt tải : Theo TCVN 2737-1995

- Đối với bản nắp chỉ có hoạt tải sữa chữa pc = 75 (daN/m2), n =1.3

c Kết quả tính toán và bố trí cót thép :

- Chọn lớp bêtông bảo vệ a = 1,5cm => ho = 6.5 cm

- Diện tích cốt thép trong 1m bề rộng sàn:

2

b o

M m

a Xác định tải trọng tác dụng lên dầm

- Trọng lượng bản thân dầm:

g = b (h - h )nγ = 0,2×(0,3 - 0,08)×1,1×2500 = 165 daN/m

- Tải trọng do bản nắp truyền vào

1 2

Biểu đồ momen

d Tính toán và bố trí cốt thép cho dầm:

- Chọn lớp bêtông bảo vệ a = 2 cm => ho = 28 cm

- Tính cốt thép gối:

Lấy 50% moment ở nhịp để tính cốt thép cho gối

b o

M m

Q = ϕb ×(1+ϕf +ϕ δn) b×R ×b×h = 0,6×0.9×200×280 = 3024daNbt > Q = 2824.22 daN

=> không cần tính cốt đai , cốt đai lấy theo cấu tao

+ Tính khoãng cách cốt đai:

Trong đoạn L/4 tính từ mép gối tựa:u1 h2 = 302 = 15cm

Chọn trường hợp nguy hiểm nhất khi bể chứa đầy nước và chịu áp lực gió hút

2/ Tải trọng tác dụng lên thành bể:

Chọn bề dày bản thành là 10 cm để thiết kế

Cắt một dãy bản rộng 1m và được tính như dầm chịu uốn một đầu ngàm, một

đầu khớp

a.Tĩnh tải : Trọng lượng bản thân bản thành chỉ gây ra lực nén cho bản thành do

đó để đơn giản

- Tải trọng do áp lực gió

Xét trường hợp bất lợi nhất khi bản thành chịu gió hút và hồ chứa đầy nước

Wh=WoxkxChxn

Trong đó: Wo =83daN/m2 (khu vực II-A)

Ch =0.6

=> Wh = 83x1.23x0.6x1.2 = 73.51 daN/m2

Vậy tải gió xem như phân bố đều trên 1m

3/ Sơ đồ tính và xác định nội lực trong dầm:

.Bể thuộc lọai không sườn nên bảng thành được tính tóan theo từng ô bản .Xét tỉ số cạnh dài trên cạnh ngắn

+Trục 4-5 : 8

= > 2 1.5

d n

l l

=> Bản làm việc 1 phương +Trục B-C : 3

1.5

d n

l l

=> Bản làm việc 2 phương .Do bản nắp đỗ tòan khối do đó sơ đồ tính bản thành là 1 thanh consol một đầu ngàm ,

một đầu khớp chịu tải phân bố tam giác

4/ Tính cốt thép cho bản thành:

-Momen gối lớn nên dùng Mg để tính tóan cốt thép cho thành bể đặt cố thép

2 lớp

chịu cả momen nhịp (thiên về an tòan) và momen gối

- Chọn B20 ,Thép CI

- Chọn lớp bêtông bảo vệ a = 1.5 cm => ho = 8.5 cm

- Diện tích cốt thép trong 1m bề rộng bản được tính như sau:

s

A = 0.17%

Cốt thép theo phương ngang bố trí theo cấu tạo ∅6α250

- Bản có tỉ số d = 2

n

l

l ta bố trí theo 2 phương là ∅6α190

3.6 Tính toán đáy bể :

3.6.1 Kính thứoc và cấu tạo bản đáy :

Chọn chiều dày bản đáy hb = 12 cm

Chọn tiết diện dầm đáy sơ bộ

Kí hiệu Nhịp

dầm (ld)

Hệ số (md)

Chiều cao (hd)

Bề rộng (bd)

Chọn tiết diện

3.6.2 Tính tóan cốt thép bản đáy :

1/ Bản đáy được tính theo sơ đồ sau :

L2=3900

MII MII

lúc này bản làm việc theo hai phương

-Trong trường hợp này d

b

h > 3

h (dầm DĐ1 và DĐ3) và d

b

h < 3

h (dầm DĐ2) nên ô bản

làm việc theo 2 phương như sơ đồ tính số 7

(daN/cm 2 )

MI=k71.P (daNm)

MII=k72.P (daNm) Trong đó: P - tổng tải trọng tác dụng lên ô bản

P = q.L1.L2 = 2107.9x3x3.9 = 24662.43 (daN) Vơí q: tổng tải trọng tính toán của ô bản sàn (daN/m2)

m91, m92,k71,k72 - các hệ số phụ thuộc vào hệ số 2

1L

L

b Công thức tính cốt thép:

- Chọn lớp bêtông bảo vệ a = 1,5 cm

- Diện tích cốt thép trong 1m bề rộng sàn:

2

b o

M m

s

( )0

h = h - a = 12 - 1,5 = 10,5 cm

µ%

0

= ×100b×h

d Kiểm tra nứt bản đáy (theo trạng thái giới hạn 2)

- Theo tiêu chuẩn TCVN 5574-1991:

a : Khe nứt giới hạn của cấu kiện cấp 3

+ k = 1 : Cấu kiện chịu uốn

+ C =1.5 : Hệ số kể đến tác dụng của tải trọng dài hạn

+ η = 1 : Hệ số ảnh hưởng bềø mặt thanh thép

+ Ea : Module đàn hồi của thép (Ea = 2,1.104KN/cm2)

+ d : Đường kính cốt thép chịu lực

+ P : Hàm lượng cốt thép dọc chịu kéo

+

1

tc a

s

A

bh )

3(70 20 )

a n

d (mm)

s

A (cm2)

Z1 (cm)

a

σ

(daN/m2)

P (%)

an (mm) Kiểm tra M1 579.57 0.032 0.98 10.5 6 2.57 10.25 2300 0.24 0.200 Thỏa đk nứt M2 295.95 0.022 0.99 9.5 6 1.41 9.36 2300 0.15 0.203 Thỏa đk nứt

MI 1344.10 0.072 0.94 10.5 8 6.29 9.91 2300 0.57 0.206 Thỏa đk nứt MII 596.83 0.051 0.98 10.5 8 2.65 10.25 2300 0.25 0.214 Thỏa đk nứt

3.7 Tính tóan dầm đáy bể :

1/ Sơ đồ truyền tải trọng từ sàn vào dầm:

7800

5 4

Sơ đồ truyền tải

2/ Tính dầm DĐ3 : có kích thước là: 250x400

b Tải trọng tác dụng lên dầm

- Trọng lượng bản thân dầm:

g = b (h - h )nγ = 0,25×(0,4 - 0,12)×1,1×250 0 = 192.5 daN/m

- Tải trọng do bản đáy truyền vào dưới dạng tam giác được quy thành tải trọng tương đương

c Xác định nội lực trong dầm:

- Moment lớn nhất

- Tính cốt thép gối:

Lấy 50% moment ở nhịp để tính cốt thép cho gối

2 o

+ Kiểm tra điều kiện lực cắt:

Q = 1 ϕb3×(1+ϕf +ϕ δn) b×R ×b×h = 0,6×0.9×250×375 = 5062.5 daNbt 0 <

Qmax= 5433.85 daN

=> nên cần phải tính cốt đai

+ Tính cốt đai: chọn đai ∅6 hai nhánh có n = 2,Asw = 0,566 cm2

Vậy khả năng chịu cắt của cốt đai và bêtông : 2

.Trong đoạn L/4 tính từ mép gối tựa:u1 h2 = 402 = 20cm

b Tải trọng tác dụng lên dầm

- Trọng lượng bản thân dầm:

- Trọng lượng lượng bản thân của bản thành:

- Tải trọng bản thành phân bố trên dầm là:

g3 = gbt x h= 400.9 x 1.5 = 601.35 daN/m

- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm:

q = g1 + g2 + g3 = 123.75 + 1844.41 +601.35 = 2569.51 daN/m

c Xác định nội lực trong dầm:

- Moment lớn nhất

(daN/m2)

2 Lớp vữa bên trong thành 20 1800 1.3 46.8

=> Chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo

Chọn đai ∅6 hai nhánh có n = 2, fd = 0,283cm2

Trong đoạn L/4 tính từ mép gối tựa:

b Tải trọng tác dụng lên dầm

- Trọng lượng bản thân dầm:

22.8 2107.9

s

+ Tính cốt đai: chọn đai ∅6 hai nhánh có n = 2,Asw = 0,566 cm2

Vậy khả năng chịu cắt của cốt đai và bêtông : 2

Trong đoạn L/4 tính từ mép gối tựa:u1 h3 = 603 = 20 cm

- Tính cốt treo tại vị trí dầm phụ gác lên dầm chính:

+ Gọi N là lực tác dụng của dầm phụ tác dụng lên dầm chính

=> N = 5443.85daNm + Chọn cốt treo ∅6, hai nhánh => asw = 0,283cm2; n = 2

CHƯƠNG IV THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2

Tải bản thân của cột, dầm, sàn, vách cứng sẽ cho máy tự tính, như vậy chỉ còn tải của các lớp hoàn thiện, tải của các vách ngăn và hoạt tải dài hạn

ta sẽ tính và nhập vào máy

a).Đối với sàn:

Ñöôøng oâng KT + traăn treo

-Đối với sàn khác :

Tường xây tại các vị trí :

+Tường xây dưới dầm 40x80:

* Tường 220: không có cửa : 2,7.(0,22.1500.1,1 +0,03.1600.1,3)=1170 (kg/m)

có cửa : 0,8 2,7.(0,22.1500.1,1 +0,03.1600.1,3)=936 (kg/m)

* Tường 110: không có cửa : 2,75.(0,11.1500.1,1 +0,03.1600.1,3)=670 (kg/m)

* Tường 110: không có cửa : 3.(0,11.1500.1,1

+0,03.1600.1,3)=707 (kg/m)

có cửa : 0,8

2,85.(0,11.1500.1,1 +0,03.1600.1,3)=566 (kg/m)