Thiết kế chung cư cao tầng avalon

Đồ án tốt nghiệp KSXD GVHD: Th.S Khổng Trọng Toàn Đề Tài: Chung Cư Cao Tầng AVALON- 53 Nguyễn Thị Minh Khai- Quận 1- TPHCM 2.2.. Đồ án tốt nghiệp KSXD GVHD: Th.S Khổng Trọng Toàn Đề Tài:

Trang 1

Đồ án tốt nghiệp KSXD GVHD: Th.S Khổng Trọng Toàn

PHẦN 1: KIẾN TRÚC

1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Theo thống kê của Cục quản lý nhà Bộ xây dựng, nhu cầu sinh hoạt, ở tại các khu chung cư, căn hộ cao cấp tăng nhanh chóng bởi sự tiện ích về dịch vụ và không gian sống Những vị trí tốt, gần trung tâm, không bị kẹt xe, có môi trường tốt vẫn được nhiều khách hàng quan tâm hàng đầu Cao ốc AVALON được xây dựng dành cho những người mua sành điệu biết thưởng thức các căn hộ tiêu chuẩn quốc tế Với vị trí thuận lợi nằm ở quận 1, nối thẳng vào hai trục đường quan trọng là Nam Kỳ Khởi Nghĩa và Nguyễn Thị Minh Khai, AVALON dễ dàng đi tới các trọng điểm của thành phố Chỉ 10 phút là tới các trung tâm thương mại như các ngân hàng, các văn phòng chính phủ, và các hãng hàng không; các lãnh sự quán và các trung tâm y tế cũng như các khu mua sắm, giải trí

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

- Tên công trình : CHUNG CƯ CAO TẦNG AVALON

- Chủ đầu tư : Công ty liên doanh Avalon Saigon

-Vị trí xây dựng : 53 Nguyễn Thị Minh Khai, Q1, TP HCM

1.3 ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

- Phong cách kiến trúc hiện đại, sự phối hợp của các tông màu sắc sơn ,các mảng ô kính cũng như các khu vực ốp nhôm kết hợp với nhau càng làm toát lên vẻ hiện đại của cao ốc

- Nội thất trong công trình được kết hợp hài hoà, tạo cảm giác cho người sử dụng một cách thoải mái nhằm đạt được hiệu quả cao nhất

- Công trình có 01 trệt và 08 tầng lầu

- Mặt bằng công trình bố trí một cách hợp lý, kết hợp các yếu tố kiến trúc, sử dụng không gian và vật liệu một cách hiện đại

- Phần tường:

+ Tường trong nhà phù hợp với mục đích sử dụng của công trình, toàn bộ khu phân chia sử sụng tường xây gạch vữa xây, trát M75, bả matit lăn sơn Trong nhà vệ sinh được ốp men Chân tường các phòng được ốp gạch men cao cấp Tại các khu vực sảnh thang máy tường được ốp bằng đá granit tự nhiên

Tường ngoài nhà được kết hợp giữa các mảng khối vật liệu hoàn thiện đem lại dáng vẻ kiến trúc hiện đại Toàn bộ mặt ngoài tiếp giáp mặt đường được ốp tấm nhôm trang trí xen kẽ các mảng tường trang trí, khu vực sảnh đón là hệ thống vách nhôm kính thông tầng Phần còn lại được sơn chống thấm và chống rêu

+ Phần nền: toàn bộ nền các tầng được lát bằng gạch granit nhân tạo, riêng khối sảnh giao dịch được lát bằng đá granit tự nhiên

Trang 2

+ Mặt đứng công trình:

+ Tầng trệt cao 4.4m

+ Tầng 1 -> 8 , mỗi tầng cao 3.3m

+ Hồ nước mái cao 1.5 m

Tổng chiều cao công trình tính từ cos +0.000 m đến hồ nước mái là 32.3m

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

1.4.1 Điện năng và phương tiện liên lạc

- Nguồn điện sử dụng cho công trình: sử dụng nguồn điện lưới quốc gia đấu nối qua trạm biến áp 800 KVA Ngoài ra còn bố trí thêm 1 máy phát điện dự phòng 400 KVA đảm bảo công trình luôn hoạt động trong mọi điều kiện

- Tại các tầng được bố trí các tủ điện tầng đảm bảo cho việc hoạt động và sửa chữa độc lập với toàn bộ hệ thống

- Tại các tầng, hệ thống cáp điện và đường dây điện thoại internet được bố trí chạy ngầm trong tường và trên trần, tại các điểm đầu nối bố trí hộp đấu thuận tiện cho công tác duy tu bảo dưỡng

- Hệ thống đèn được sử dụng bằng các loại đèn tiết kiệm năng lượng, bố trí âm trần với số lượng đèn trong từng phòng đảm bảo đủ chiếu sáng mỹ quan

- Hệ thống máy điều hòa nhiệt độ được sử dụng hợp lý về vị trí cũng như mức độ tiêu hao năng lượng trong công trình tạo cảm giác thoải mái cho người sử dụng

1.4.2 Hệ thống cấp thoát nước

- Nguồn nước của công trình được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố và được đưa lên hồ nước mái bằng máy bơm tự động Nước được đưa tới cho các tầng sử dụng bằng hệ thống ốâng dẫn nội bộ trong công trình thông qua hệ thốâng gain nước chính ở phòng phục vụ kế bên cầu thang máyï Đảm bảo lượng nước sinh hoạt cho công trình cũng như khi có sự cố về cháy xảy ra

1.4.3 Giải pháp về an toàn phòng cháy chữa cháy, chiếu sáng và thông gió

- Bốn mặt của công trình đều có hệ thống thông gió bằng các cửa sổ Ngoài ra để tạo ra một nhiệt độ thích hợp để làm việc thì công trình có lắp đặt hệ thống máy điều hòa không khí cho các tầng Các tầng đều có cửa sổ thông thoáng, hành lang giao thông ở mỗi tầng rộng rãi, hệ thống thông gió, báo cháy, chữa cháy tự động, (bảo đảm các yêu cầu phát hiện cháy nhanh, chuyển tín hiệu rõ ràng, độ tin cậy cao…) được cấp nước từ bể nước mái

- Bố trí 01 họng cấp nước cứu hỏa dưới sân tầng trệt, được cấp nước từ nguồn nước thuỷ cục của thành phố

- Các cầu thang bộ ngoài chức năng giao thông còn là đường thoát hiểm, được bố trí đảm bảo khoảng cách tính từ phòng xa nhất (theo TCVN 6160 : 1996)

Trang 3

- Cầu thang máy được bao che bởi các tường xây gạch thẻ, cầu thang và cửa thoát nạn được xây bao bằng gạch thẻ dày 200mm, để tạo giới hạn chịu lửa cao và có hệ thống thông gió điều áp, tránh tụ khói

- Các hành lang và buồng thang đều được lắp đặt hệ thống thông gió, hút khói, các bộ phận của hệ thống đều được làm bằng vật liệu không cháy

-Tất cả hệ thống điện được sử dụng đúng quy cách, an toàn và cách điện tuyệt đối, tạo điều kiện kiểm tra bảo dưỡng, tránh chập mạch gây cháy nổ

1.5 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU VÀ ĐỊA CHẤT KHU VỰC XÂY DỰNG

- Công trình nằm ở thành phố Hồ Chí Minh (HCM) nên khí hậu mang tính chất chung của khí hậu miền Nam Việt Nam với 2 mùa mưa - khô rõ rệt

Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 11,

Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau

 Nhiệt độ trung bình : 27oC

 Nhiệt độ thấp nhất : 13.8oC

 Nhiệt độ cao nhất : 40oC

 Lượng mưa trung bình : 1 949 mm/năm

 Độ ẩm tương đối trung bình : 48.5%

 Độ ẩm tương đối thấp nhất : 79%

 Độ ẩm tương đối cao nhất : 100%

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

 Gió Tây – Tây Nam từ Aán Độ Dương, tốc độ trung bình 3.6m/s vào mùa mưa;

 Gió Bắc – Đông Bắc từ biển Đông, tốc độ trung bình 2.4m/s vào mùa khô

 Ngoài ra còn có gió tín phong theo hướng Nam – Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, tốc độ trung bình 3.7m/s

Có thể nói khu vực TP Hồ Chí Minh thuộc vùng không có gió bão 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%) Trung bình độ ẩm không khí đạt bình quân/năm 79.5% Địa chất công trình gồm 5 lớp đất, mực nước ngầm nằm trên bề mặt:

 Lớp 1: Sét pha cát lẫn sỏi sạn laterite – TT dẻo mềm dày 2m;

 Lớp 2: Sét pha cát, trạng thái dẻo cứng dày 10m;

 Lớp 3: Cát mịn lẫn bột, trạng thái bời rời dày 12m;

 Lớp 4: Đất sét màu xám trắng màu nâu vàng, trạng thái cứng dày 14m;

 Lớp 5: Sét lẫn bột vân cát bụi, trạng thái nửa cứng dày 12m;

Trang 4

PHẦN 2: KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

2.1 GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Công trình có kết cấu bê tông cốt thép đổ toàn khối, kết cấu chính chịu lực là hệ thống khung bê tông cốt thép đúc tại chỗ có liên kết cứng tại các nút (khung cứng), liên kết giữa cột và móng là ngàm tại mặt móng Hệ khung chịu lực của công trình là một hệ không gian, có thể xem được tạo nên từ những khung phẳng làm việc theo hai phương nối với nhau hoặc đan chéo nhau

Tường được xây để bảo vệ che nắng, mưa, gió cho công trình, không tham gia chịu lực

Các sàn tầng bằng bê tông cốt thép, nền tầng trệt, sàn mái có phủ vật liệu chống thấm Sikalatex được đánh dốc về các lỗ thoát nước

Thân nhà là môït bộ khung bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ, móng, cột, bản sàn và dầm đổ hoàn toàn khối làm thành một kết cấu vững chắc

2.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG: Sử dụng bê tông có cấp độ bền là B25

Theo bảng 13 và 17 tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005 Ta có các chỉ tiêu sau

 Đối với bêtông B25:

 Trọng lượng riêng:  = 2500 daN/cm3

 Cường độ chịu nén: Rb = 14.5 Mpa = 145 daN/cm2

 Cường độ chịu kéo: Rbt = 1.05 Mpa = 10.5 daN/cm2

 Môđun đàn hồi: Eb = 30*103 MPa

Theo bảng 21 và 28 tiêu chuẩn TCXDVN 356:2005 Ta có các chỉ tiêu sau

 Chọn cốt thép loại AI ( < 10) :

 Cường độ chịu nén tính toán : Rsc = 225 MPa

 Cường độ chịu kéo : Rs = 225 MPa

 Cường độ tính toán cốt đai : Rsw = 175 MPa

 Môđun đàn hồi : Es = 21*104 MPa

 Chọn cốt thép loại AII ( ≥ 10) :

 Cường độ chịu nén tính toán : Rsc = 280 MPa

 Môđun đàn hồi : Es = 21*104 Mpa

 Chọn cốt thép loại AIII ( ≥ 10) :

 Cường độ chịu nén tính toán : Rsc = 365 MPa

 Môđun đàn hồi : Es = 20*104 MPa

Trang 5

2.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:

2.3.1 SƠ ĐỒ TÍNH:

Công trình thuộc dạng khung chịu lực, có tỷ số L/B = 25.5/21.5 = 1.2 <1.5, độ cứng khung ngang và khung dọc chênh lệch không nhiều, ta phải tính nội lực theo khung không gian

Sơ đồ tính là trục của cột và dầm, liên kết giữa cột - móng là ngàm, liên kết giữa cột - dầm là nút cứng (dầm kiềng không kể vào khung)

2.3.2 GIẢ THIẾT TÍNH TOÁN

- Hiện nay, các bài toán khung không gian chủ yếu được giải nhờ các phần mềm tính toán trên máy tính như SAP, ETAB,… Vì vậy chỉ cần một vài giả thiết đơn giản hóa sau:

- Nếu trên một nhịp dầm có nhiều lực tập trung có thể chuyển sang dạng phân bố đều

- Nếu trên một nhịp dầm tải có dạng tam giác, hình thang, hoặc phức tạp khác có thể chuyển sang dạng tải phân bố đều tương đương (nếu cần thiết), nếu tính được nội lực từ các dạng tải đặc biệt đó thì không cần chuyển sang dạng tải phân bố đều tương đương

2.3.3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH

- Dùng phần mềm SAP200 để giải nội lực Lấy kết quả nội lực để tính toán cho các cấu kiện Nếu hàm lượng thép chưa hợp lý thì có thể do chọn tiết diện chưa chuẩn, cần chọn lại và chạy chương trình đến khi đạt yêu cầu

2.4 CÁC TIÊU CHUẨN – QUY PHẠM ÁP DỤNG

Công tác thiết kế phải tuân theo các qui định, quy phạm, các hướng dẫn, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước Việt Nam quy định đối với ngành xây dựng Những tiêu chuẩn sau đây được sử dụng trong quá trình tính:

 TCVN 2737-1995: Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động

 TCXD 205-1998: Tiêu chuẩn thiết kế, thi công và nghiệm thu móng cọc

 TCVN 356-2005: Tiêu chuẩn kết cấu bêtông và bê tông cốt thép

 TCVN 198-1997: Nhà cao tầng - thiết kế cấu tạo BTCT toàn khối

 TCXD 45-1978: Tiêu chuẩn thiết kế nhà và công trình

Trang 6

Đồ án tốt nghiệp KSXD GVHD: Th.S Khổng Trọng Toàn Đề Tài: Chung Cư Cao Tầng AVALON- 53 Nguyễn Thị Minh Khai- Quận 1- TPHCM

CHƯƠNG 2

TÍNH TOÁN SÀN BÊ TÔNG CỐT

THÉP TẦNG 2 2.1 PHÂN TÍCH KẾT CẤU

- 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 sẽ truyền lên cột, xuống móng

- Trong phạm vi công trình này chúng ta dùng sàn bêtông cốt thép đổ toàn khối Dầm ngang và dầm dọc chia sàn thành các ô sàn độc lập và ta chỉ xét đến sự làm việc độc lập của các ô sàn này chứ không xét đến ảnh hưởng của các ô sàn lẫn nhau khi làm việc đồng thời

- Dựa vào liên kết biên của ô sàn mà ta có các loại kết cấu bản sàn như sau:

 Bản sàn loại dầm: Khi bản sàn được liên kết (vào tường hoặc dầm) ở

mộtcạnh ( liên kết ngàm ) hoặc ở hai cạnh đối diện (kê tự do hoặc ngàm) và chịu tải phân bố đều Bản chỉ chịu uốn theo phương có liên kết, bản chịu lực một

phương gọi là bản một phương hay bản loại dầm

 Bản kê bốn cạnh: Khi bản có liên kết cả bốn cạnh (tựa tự do hoặc ngàm),

tải trọng tác dụng trên bản truyền đến các liên kết theo cả hai phương Bản chịu

uốn hai phương gọi là bản hai phương hay bản kê bốn cạnh

- Trong bản kê bốn cạnh, dựa vào tỉ số chiều dài hai cạnh của ô mà ta có được sự làm việc của bản là một phương hay hai phương Xác định tải trọng truyền theo hai phương của bản kê bốn cạnh bằng cách xét hai dải giữa của bản theo hai phương L1(phương cạnh ngắn) và L2 (phương cạnh dài), có bề rộng b = 1 đơn vị Xem mỗi dải như một dầm đơn giản, với điều kiện đôï võng tại điểm giữa của các dải phải bằng nhau, ta kết luận rằng:

 :thì thuộc loại bản hai phương

- Theo qui ước:

 Liên kết được xem là tựa đơn: khi

, 3

b d b d

h h h h

 Liên kết được xem là ngàm: khi  3

Trang 7

2.2 SƠ ĐỒ PHÂN CHIA CÁC Ô SÀN

- Kích thước các ô bản lớn (>6m),do đó ta bố trí thêm các hệ dầm trực giao nhằm:

 Giảm chiều dày sàn

 Giảm độ võng của sàn

 Giảm hiện tượng bản sàn bị rung trong khi sử dụng

S8 S17

Trang 8

2.3 SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN

2.3.1 Xác định chiều dày bản sàn h s

- Trong tính toán nhà cao tầng sàn được cấu tạo sao cho được xem là sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang, do đó bề dày của sàn phải đủ lớn để:

 Tải trọng ngang truyền vào dầm và cột thông qua sàn

 Sàn không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bão, động đất…) ảnh hưởng đến công năng sử dụng

- Chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể sơ bộ xác

định chiều dày h s theo biểu thức sau :

l m

D

h s  trong đó:

 D = 0.8 – 1.4 phụ thuộc vào tải trọng

 m = 40  45 đối với bản kê bốn cạnh và l là cạnh ngắn l1 ;

 m = 30 35 đối với bản dầm và l là nhịp của bản (cạnh bản theo phương chịu lực);

- Chọn h s là một số nguyên theo cm, đồng thời phải đảm bảo kiện:

hs  hmin (đối với sàn nhà dân dụng hmin = 6 cm)

- Sơ bộ chọn bề dày sàn:

70 108

350045

4.140

8.0

1 2

1

) )(

602 850 ( 8500 14

1 10

1 14

1 10

236 238 ( ) 472 706 ( 2

1 2

1

) )(

472 706 ( 8500 18

1 12

1 16

1 12

1

hdc

mm h

b

mm L

dc dc

Chọn bh= 200x400 (mm)

Trang 9

2.3.3 Cấu tạo bản sàn

- Lớp đá hoa cương dày 2cm;  2400 kG/m3; n=1.1

- Vữa lót mác 75 dày 2cm;  1800 kG/m3; n=1.3

- Đan BTCT dày 15cm;  2500 kG/m3; n=1.1

- Lớp vữa trát dày 1.5cm;  1800 kG/m3; n=1.3

Cấu tạo bản sàn

2.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

2.4.1 Chiều dài và phương của các loại ô sàn

Ô

sàn Chức năng

L 1 (mm)

L 2 (mm) 1

2

L

L Bản làm

việc S1 Phòng ăn 3250 3500 1.1 2 phương

S2 P bếp 3250 5000 1.5 2 phương

S3 Phòng ngủ 3750 4000 1.1 2 phương

S5 Phòng khách 3250 5500 1.7 2 phương

S12 Phòng ngủ, P.khách 3750 5500 1.0 2 phương

S4 Hành lang 2500 3250 1.3 2 phương

S7 P.vệ sinh 2500 3250 1.3 2 phương

S17 P.vệ sinh 2500 3250 1.3 2 phương

2.4.3 Tải trọng tác dụng lên các ô sàn:

- Tĩnh tải: Xác định căn cứ vào các lớp cấu tạo các ô bản

- Hoạt tải: theo TCVN 2737-95: tải trọng và tác động

Trang 10

a Khu vực thuộc các phòng ( phòng ăn, phòng bếp, phòng ngủ, phòng khách)

-Lớp gạch ceramic dày 10 10 2000 20 1.2 24

-Vữa lót dày 20 20 1800 36 1.3 46.8

-Ban công, Hành lang 300 1.2 360

Phòng ăn, p.khách, Bếp 150 1.3 195

b Tải trọng sàn vệ sinh:

-Lớp gạch nhám 20 20 2000 40 1.2 48

-Vữa tạo dốc dày 20 20 1800 36 1.3 46.8

-Lớp chống thấm dày 2 2 1800 3.6 1.3 4.68

c Tổng hợp tải trọng lên các ô sàn:

Trang 11

2.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP CÁC Ô SÀN

- Sàn được tính toán theo sơ đồ đàn hồi

- Tính riêng cho từng ô bản Nhịp tính toán cho từng ô bản theo các phương

được lấy bằng khoảng cách giữa trọng tâm các gối

2.5.1 Sàn bản kê 4 cạnh

Trang 12

 1,2 = chỉ phương đang xét là L1 hay L2

 L1, L2 = nhịp tính toán của ô bản (m)

 P = tổng tải trọng tác dụng lên ô bản (daN)

 p: hoạt tải tính toán (daN/m2)

 g: tĩnh tải tính toán (daN/m2)

c Tính toán cốt thép

- Sử dụng bê tông cấp độ bền B25 có:

 Cường độ chịu nén tính toán của bê tông : Rb = 145 (daN/cm2)

 hệ số điều kiện làm việc của bê tông là : b= 0.9

- Chọn thép A-I có:

 Cường độ chịu kéo tính toán của thép : Rs = 2250 (daN/cm2)

618 0

hệ số giới hạn chiều cao tương đối của miền chịu kéo R

- Chọn abv : tính từ trọng tâm cốt thép đến mép chịu kéo của tiết diện

) ( 7 3 10

) ( 8 2 10 1

) (

2

2 2

1 1

1

2

1

cm a

h h

cm a

h h cm a

a

cm a

b R bh

M



 Hệ số chiều cao tương đối miền chịu kéo:  = 1 12m ;

 Diện tích cốt thép (cm) As =

s

o b b

R

bh R



2250

145 618 0

x x

Trang 13

b Công thức tính mô men

- Momen dương lớn nhất ở nhịp: M2 =

24

2 1

qL

(daNm/m)

c Tính toán cốt thép

 Cường độ chịu nén tính toán của bê tông : Rb = 145 (daN/cm2)

 hệ số điều kiện làm việc của bê tông là : b= 1

 Cường độ chịu kéo tính toán của thép : Rs = 2250 (daN/cm2)

618 0

hệ số giới hạn chiều cao tương đối của miền chịu kéo R

- Chọn abv = 2 cm  Chiều cao làm việc của bản là: h0 = 10 - 2 = 8 (cm)

- Công thức tính diện tích thép:

o b

b R bh

M



 Diện tích cốt thép (cm) As =

s

o b b

R

bh R



2250

145 618 0

x x

=3.9

Trang 14

Đề Tài: Chung Cư Cao Tầng AVALON- 53 Nguyễn Thị Minh Khai- Quận 1- TPHCM

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN Ô SÀN 2 PHƯƠNG & TÍNH THÉP

Trang 15

Trang 16

Trang 17

KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN Ô SÀN 1 PHƯƠNG & TÍNH THÉP

S10 S17 2.5 7.5 740.9

385.88

192.95

0.042 0.042 2.2 Þ10a200 3.93 0.391 0.021 0.021 1.1 Þ8a200 2.52 0.315

Trang 18

2.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA Ô BẢN 1 PHƯƠNG ( S10)

- Độ võng sàn được xác định theo công thức: f< fu

Trong đó: f: độ võng tính toán

fu: độ võng giới hạn

- Kiểm tra ô sàn S10 và S17 có :

m L

  = 5/48 (theo phụ lục 5 TCVN 5574-1991)

Mn = 192.95 daNm : Mô men nhịp

 C = 2: hệ số xét đến ảnh hưởng của từ biến

) ( 10

* 30

12

10

* 100 12

85 0

4 3

3 3

m MPa

E

bh J k

b td

)250

*2

*10095.192(48

Trang 19

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ CẦU THANG

3.1 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ CÀU THANG TẦNG 1:

- Thiết kế cầu thang 2 vế dạng bản, không có limon đúc bằng bê tông cốt thép, bậc xây gạch

- Thiết kế cầu thang tầng 1, và tầng 2

Trang 20

3.2 SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN:

3.2.1 Chọn chiều dày bản:

) 150 128 ( 4500 35

1 30

1 35

1 30

) ( 186

mm l

mm h

b b

3.2.2 Chọn sơ bộ kích thước dầm chiếu nghỉ:

1 2

1

) 178 250 ( 2500 14

1 10

1 14

1 10

Trang 21

3.2.3 Cấu tạo bản thang và bản chiếu nghỉ

Cấu tạo bản thang

Cấu tạo bản chiếu nghỉ

3.3 TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO TỪNG CẤU KIỆN:

Thiết kế cầu thang 2 vế dạng bản chịu lực bào gồm việc tính toán các cấu kiện sau:

1 Bản thang vế 1, vế 2

2 Dầm chiếu nghỉ (DCN)

3 Dầm chiếu tới (DCT): do DCT không nằm trong hệ dầm khung)

3.3.1 Thiết kế bản thang vế 1 và vế 2

- Bậc xây gạch;  1800 kG/m3; n=1.3

Trang 22

Trong đó: g i : trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i

n gi : hệ số độ tin cậy thứ i

Trang 23

b.2 Bản thang

b.2.1 Tỉnh tải:

Xét 1 bậc thang có: cos =

53.3

3 = 0.85

Theo phương nghiêng: G bt = 

3 0

=15.97 (daN)

 tĩnh tải phân bố trên mặt bậc:

67.7313

.0

5.219

Trang 24

Hình 4 : Tải trọng tác dụng lên cầu thang( daN/m)

Hình 5: Biểu đồ mômen vế 1 (daNm)

Trang 25

Hình 6: Biểu đồ mômen vế 2 (daNm)

d Tính toán cốt thép

 Cường độ chịu nén tính toán của bê tông : R b = 145 (daN/cm 2 )

 hệ số điều kiện làm việc của bê tông là :  b = 0.9

- Chọn thép A-II có:

 Cường độ chịu kéo tính toán của thép : R s = 2800 (daN/cm 2 )

618 0

hệ số giới hạn chiều cao tương đối của miền chịu kéo  R

- Chọn a bv = 2.5 cm  Chiều cao làm việc của bản là: h 0 = 12 – 2.5 = 9.5 (cm)

2

o b

b R bh

M



 Diện tích cốt thép (cm) A s =

s

o b b

R

bh R



2250

145 618 0

x x

=3.9

Trang 26

Bảng kết quả tính toán cốt thép bản thangvế 1 (vế 2)

Tiết diện M

(daNm) m 

t s

A

(cm 2 )

 (mm 2 )

 tt

% Nhịp 2423.24 0.167 0.184 11.85 14 a130 1.19

Gối Đặt thép cấu tạo chồng nứt : 8a200

3.3.3 Thiết kế dầm chiếu nghỉ D1:

a Sơ đồ tính:

(Chọn 2 đầu khớp cố định vì cột không cho phép dầm chuyển vịï ngang)

b Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ

- Trọng lượng bản thân dầm:

g d = b d h d n b = 0.2*0.3 *1.1*2500= 165 (daN/m)

- Trọng lượng tường xây trên dầm:

g t = h t n t =2.05 *1.2*180 = 442.8 (daN/m)

- Do phản lực gối tựa V B từ bản thang vế 1 và vế 2 truyền vào:

Hình 7: Biểu đồ phản lực gối tựa Vế 1 (daN/m)

- Tổng tải tác dụng lên dầm chiếu nghỉ:

q dcn = g d + g t + V B = 165+ 442.8+ 2174.71 = 2782.5 (daN/m)

Trang 27

*5.27828

2 2



ql

(daNm)

618 0

- Chọn a bv = 3 cm  Chiều cao làm việc của bản là: h 0 = 30-3 = 27 (cm)

o b

b R bh

M



 Diện tích cốt thép (cm) : A s =

s

o b b

R

bh R

S

b R



2250

145 618 0

x x

=3.9

Trang 28

Bảng kết quả tính toán cốt dầm chiếu nghỉ

Tiết

diện

M (daNm) m 

t s

A

(cm 2 )

c s

A

(cm 2 )

 (mm)

 tt

% Nhịp 2173.83 0.114 0.122 3.1 6.032 316 0.86

*5.2782

ql

(daN) -Theo tiêu chuẩn thiết kế, khi cấu kiện dùng bê tông nặng, nếu thỏa mãn điều kiện

) ( 20

) 25 )(

/ ( 5

cm h

cm b

B cm daN R

o bt

thì khe nứt không hình thành, cốt thép ngang chỉ cần bố trí theo cấu tạo

 Vậy ta có: 0.6*10.5*20*27= 3402 (daN) < Q max = 3478.1( daN)

 Kết luận: Bê tông không chịu đủ lực cắt, nên cần tính toán cốt thép ngang

+ Vì chiều cao dầm chiếu nghỉ h=300(mm) < h=450(mm), nên căn cứ theo yêu cầu cấu tạo, thì bước cốt đai (s) phải thỏa mã 2 yêu cầu cấu tạo sau:

300 2

6 0 14 3

* 2 (

* 1750

 Kết luận: vậy cốt đai chọn như trên cùng với bê tông là đủ khả năng chịu lực cắt,

không can tính cốt xiên

+ Kiểm tra lại điều kiện: Q max  Q 1 = 0.3  w1  b1 R b bh 0 (daN)

Q 1 = 0.3*1*(0.885*10)*145*20*27= 207886.5 (daN) > Q max = 3478.1 (daN)

trong đó:

  w1 : Hệ số xét đến ảnh hưởng của các cốt đai

Trang 29

8 3

4

10 88 1 15

* 20 4

6 0

* 14 3

* 2

10 7 10 30

10 21

x bs

A

x x

x E

E

w w

b s

 R bt = 1.05 Mpa = 10.5 daN/cm 2 (bê tông B25)

+ Khoảng cách lớn nhất của các cốt đai:

- Khoảng cách cốt đai theo gối tựa:

mm

mm h

s ct

150

150 2

s ct

500

225 4

300

* 3 4

s = 200mm cho đoạn giữa nhịp

3.4 Thiết kế dầm chiếu tới (DCT)

b Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới

g d = b d h d n b = 0.2*0.3 *1.1*2500= 165 (daN/m)

Trang 30

- Tải trọng từ sàn truyền vào DCT( dạng tam giác):

g s = * 740 9 * 2 5 926 1

2

1 ) (

*84.35498

2 2



ql

(daNm)

Trang 31

618 0

o b

b R bh

M



 Hệ số chiều cao tương đối miền chịu kéo:  = 1  1  2m ;

s

o b b

R

bh R



2250

145 618 0

x x

t s

A

(cm 2 )

c s

A

(cm 2 )

 (mm)

 tt

% Nhịp 2773.31 0.146 0.158 6.032 6.032 316 1.12

b Tính cốt thép ngang ( theo TCVN 356-2005, trang 80)

2

5 2

* 84 3549

ql

) ( 20

) 25 )(

/ ( 5

cm h

cm b

B cm daN R

o bt

+ Vì chiều cao dầm chiếu nghỉ h=300(mm) < h=450(mm), nên căn cứ theo yêu cầu cấu tạo, thì bước cốt đai (s) phải thỏa mã 2 yêu cầu cấu tạo sau:

300 2

s

mm h

+ Chọn cốt đai 2 nhánh (n=2), 6, s= 150 (mm), nhóm thép AI, có R sw = 1750(daN/cm 2 )

Trang 32

+ Tính lực cắt Q wb do bê tông và cốt đai chịu:

Q wb = 8 ( 1 f n)R bt bh o2q w

15

) 4

6 0 14 3

* 2 (

* 1750

 Kết luận: vậy cốt đai chọn như trên cùng với bê tông là đủ khả năng chịu lực cắt,

không cần tính cốt xiên

+ Kiểm tra lại điều kiện: Q max  Q 1 = 0.3  w1  b1 R b bh 0 (daN)

Q 1 = 0.3*1*(0.885*10)*145*20*27= 207886.5 (daN) > Q max = 4437.3 (daN)

8 3

4

10 88 1 15

* 20 4

6 0

* 14 3

* 2

10 7 10 30

10 21

x bs

A

x x

x E

E

w w

b s

 R bt = 1.05 Mpa = 10.5 daN/cm 2 (bê tông B25)

+ Khoảng cách lớn nhất của các cốt đai:

 Khoảng cách cốt đai theo gối tựa:

mm

mm h

s ct

150

150 2

s ct

500

225 4

300

* 3 4

Chọn s = 150mm cho đoạn gối tựa

s = 200mm cho đoạn giữa nhịp

3.5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG 2 ĐẾN TẦNG 9

Trang 33

3.5.1 SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN:

a Chọn chiều dày bản:

Trang 34

) 150 128 ( 4500 35

1 30

1 35

1 30

) ( 186

mm l

mm h

b b

b Chọn sơ bộ kích thước dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới:

1 2

1

) 178 250 ( 2500 14

1 10

1 14

1 10

1

h

dc

h b

L

Chọn bh= 200x300 (mm)

c Cấu tạo bản thang và bản chiếu nghỉ

Cấu tạo bản thang

Cấu tạo bản chiếu nghỉ

3.5.2 TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG 2

Thiết kế cầu thang 2 vế dạng bản chịu lực bào gồm việc tính toán các cấu kiện sau:

1 Bản thang vế 1, vế 2

186

300

- Bậc xây gạch;  1800 kG/m3; n=1.3

Trang 35

2 Dầm chiếu nghỉ(DCN)

3 Dầm chiếu tới (DCT): do DCT không nằm trong hệ dầm khung

3.5.2.1 Thiết kế bản thang vế 1 và vế 2

Trong đó: g i : trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i

n gi : hệ số độ tin cậy thứ i

TĨNH TẢI Vật liệu Bề

dày(mm) g(daN/m

3 ) n g tt (daN/m 2 )

Trang 36

3 = 0.895

Theo phương nghiêng: G bt = 

3 0

=15.68 (daN)

 tĩnh tải phân bố trên mặt bậc:

8.6283

.0

84.204

Trang 37

- Hoạt tải phân bố đều trên mặt xiên bản thang:

Tải trọng tác dụng lên cầu thang( daN/m)

Biểu đồ mômen vế 1 (daNm)

Trang 38

Biểu đồ mômen vế 2 (daNm)

d Tính toán cốt thép

618 0

- Chọn a bv = 2.5 cm  Chiều cao làm việc của bản là: h 0 = 12 – 2.5= 9.5 (cm)

o b

b R bh

M



 Hệ số chiều cao tương đối miền chịu kéo:  = 1  1  2m ;

 Diện tích cốt thép (cm) A s =

s

o b b

R

bh R



2250

145 618 0

x x

A

(cm 2 )

 (mm 2 )

 tt

% Nhịp 2877.67 0.151 0.165 4.1 14 a130 1.19

Gối Đặt thép cấu tạo chồng nứt : 8a200

Trang 39

3.5.2.2 Thiết kế dầm chiếu nghỉ D1:

(Chọn 2 đầu khớp cố định vì cột không cho phép dầm chuyển vịï ngang)

b Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ

q dcn = g d + g t + V B = 165+ 356.4+ 2731.76 = 3253.16 (daN/m)

c Xác định nội lực :

Sơ đồ tính :

Trang 40

d tính toán cốt thép

- Mômen :M max = 2541.5

8

5.2

*16.32538

2 2



ql

(daNm)

- Chọn thép AII có:

618 0

o b

b R bh

M



s

o b b

R

bh R



2250

145 618 0

x x

t s

A

(cm 2 )

c s

A

(cm 2 )

 (mm)

 tt

% Nhịp 2541.5 0.134 0.144 3.6 4.02 + 1.539 216+114 1.03

b Tính cốt thép ngang ( theo TCVN 356-2005, trang 80)

2

5.2

*16.3253

ql

) ( 20

) 25 )(

/ ( 5

cm h

cm b

B cm daN R

o bt

Định dạng
Số trang	265
Dung lượng	5,14 MB

Thiết kế chung cư cao tầng avalon

Tính toán cốt thép cột khung trục 3