Thiết kế chung cư hoàng hoa thám

Hơn nữa, Luận văn tốt nghiệp cũng được xem như là một công trình đầu tay của sinh viên ngành Xây dựng, giúp cho sinh viên làm quen với công tác thiết kế một công trình thực tế từ các lý

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

- -oOo -

KHOA: XÂY DỰNG

PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG

Họ và tên SV: Nguyễn Phước Toàn Lớp: 05DXD1 Hệ đào tạo: chính qui

Địa chỉ liên hệ: 20/1A – LÊ LAI – P.3 – Q.GÒ VẤP Số ĐT: 0973331717 Đề tài tốt nghiệp:

THIẾT KẾ CHUNG CƯ HOÀNG HOA THÁM

Giáo viên hướng dẫn chính: Th.S Trần Thạch Linh

Thời gian thực hiện: 15 tuần

- Ngày nhận đề tài: 30/09/2009

- Ngày nộp đề tài: 11/01/2010

1 Phần kiến trúc (0%)

Thể hiện lại các bản vẽ cơ bản của kiến trúc (mặt bằng, mặt cắt, mặt

đứng,…) và viết thuyết minh giới thiệu về kiến trúc và kỹ thuật công trình

2 Phần kết cấu (70%) – Giáo viên hướng dẫn: ThS Trần Thạch Linh

3 Phần nền móng (30%) – Giáo viên hướng dẫn: ThS Trần Thạch Linh

GVHD KẾT CẤU GVHD NỀN MÓNG

(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên)

- -oOo -

KHOA: XÂY DỰNG PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG Họ và tên SV: Nguyễn Phước Toàn Lớp: 05DXD1 Tên đề tài tốt nghiệp: Thiết kế chung cư Hoàng Hoa Thám Giáo viên HD phần: + Kết cấu: ThS.Trần Thạch Linh + Nền móng: ThS.Trần Thạch Linh Phần nhận xét: (quá trình thực hiện, chuyên môn, ưu khuyết điểm của SV) ………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

Phần đánh giá: Đồ án đạt: điểm Phần đề nghị: (được bảo vệ hay không):

Ngày tháng năm 2010

GVHD NHẬN XÉT

(Kí và ghi rõ họ tên)

LỜI CÁM ƠN

Luận văn tốt nghiệp là môn học đánh dấu kết thúc của

một quá trình học tập và nghiên cứu của sinh viên tại giảng đường đại học Đây cũng là môn học nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp lại tất cả các kiến thức đã tiếp thu được trong quá trình học tập và đem áp dụng vào thiết kế công trình thực tế

Hơn nữa, Luận văn tốt nghiệp cũng được xem như là một công

trình đầu tay của sinh viên ngành Xây dựng, giúp cho sinh viên làm quen với công tác thiết kế một công trình thực tế từ các lý thuyết tính toán đã được học trước đây

Trong quá trình thực hiện luận văn sinh viên sẽ không tránh khỏi các vướng mắc do kiến thức còn thiếu và nhiều yếu

tố khác, lúc này vai trò của các Cán bộ hướng dẫn sẽ là người

trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ sinh viên giải quyết các vấn đề

đó Chính vì vậy, nhờ có sự chỉ bảo tận tình của cô: Th.S

TRẦN THẠCH LINH đã giúp cho tôi hoàn thành tốt luận văn

này

Tôi xin chân thành cảm ơn và gửi lời chúc sức khỏe đến

cô Th.S TRẦN THẠCH LINH và tất cả các thầy cô thuộc

Khoa Kỹ Thuật Công Trình đã giúp đỡ tôi hoàn thành tốt luận

văn này và trong suốt thời gian tôi học tập tại trường

Cuối cùng, tôi xin chân thành cảm ơn các thành viên trong gia đình và tất cả các bạn bè đã hỗ trợ về mặt tài chính và là nguồn cổ vũ động viên lớn giúp tôi hoàn thành luận văn này một cách tốt đẹp

Tp Hồ Chí Minh, ngày 11/01/2010

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN PHƯỚC TOÀN

Chung cư Hoàng Hoa Thám nằm trong phường 12 quận Tân Bình Đây là

một trong những chung cư được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu về nhà ở cho người lao động có thu nhập ở mức trung bình Tuy nhiên, công trình cũng được trang bị với đầy đủ các thiết bị nhằm đáp ứng các nhu cầu sinh hoạt của người sử dụng

Trong khuôn khổ luận văn này nhiệm vụ được đề ra là: đánh giá công năng, giải pháp kiến trúc công trình, thiết kế chi tiết các bộ phận kết cấu của công trình, cuối cùng là đưa ra các giải pháp nền móng và tính toán nền móng cho công trình Trong thời gian ba tháng thực hiện luận văn này tôi đã thực hiện được các vấn đề chính như sau:

1 Đánh giá công năng và các giải pháp kiến trúc công trình như: giải pháp thông gió, chiếu sáng, phòng cháy chữa cháy, giao thông ngang và đứng trong công trình,…

2 Phân tích hệ kết cấu của công trình và từ đó đưa ra phương án kết cấu

khả thi là: Phương án Hệ kết cấu khung – giằng vì tính ưu việt về khả năng chịu

lực và tính kinh tế cao, sau đó tiến hành tính toán cụ thể cho phương án Bên cạnh đó, cũng tiến hành tính toán các bộ phận khác của công trình như: sàn tầng điển hình trong công trình, cầu thang điển hình và hồ nước mái

3 Cuối cùng là thống kê số liệu địa chất công trình để qua đó đưa ra các

phương án nền móng cho công trình, có hai phương án được chọn là: Phương án

móng cọc ép BTCT và Phương án móng cọc khoan nhồi ø Tiến hành tính toán chi

tiết từng phương án móng và đưa ra các so sánh để lựa chọn phương án sử dụng Với khối lượng thực hiện như trên nhưng thời gian có hạn, đồng thời kiến thức chuyên môn chưa sâu nên khó tránh khỏi sai sót mong Thầy cô thông cảm và nhiệt tình đóng góp ý kiến giúp tôi rút ra được những bài học kính nghiệm về sau

SVTH: NGUYỄN PHƯỚC TOÀN

LỜI NÓI ĐẦU v

MỤC LỤC vi

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH Error! Bookmark not defined 1.1 Mục đích – yêu cầu của sự đầu tư Error! Bookmark not defined. 1.2 Sơ lược về công trình 1

1.3 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng 1

1.4 Giao thông trong công trình 1

1.4.1 Giao thông đứng 1

1.4.2 Giao thông ngang 1

1.5 Đặc điểm khí hậu, khí tượng thủy văn khu vực Tp Hồ Chí Minh 2

1.6 Các giải pháp kỹ thuật khác 2

1.6.1 Hệ thống điện 2

1.6.2 Hệ thống cấp nước 3

1.6.3 Hệ thống thoát nước 3

1.6.4 Thông gió – chiếu sáng 3

1.6.5 Hệ thống thoát rác 4

1.6.6 An toàn phòng cháy chữa cháy 4

CHƯƠNG 2:CƠ SỞ TÍNH TOÁN – ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU 5

2.1 Cơ sở tính toán 5

2.2 Đặc trưng vật liệu 5

CHƯƠNG 3:TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 7

3.1 Sơ bộ chọn kích thước các bộ phận sàn 7

3.1.1 Kích thước sơ bộ tiết diện dầm 7

3.1.2 Chọn chiều dày bản sàn 8

3.2 Tải trọng tác dụng lên sàn 9

3.2.1 Tĩnh tải 9

3.2.2 Hoạt tải 10

3.3 Tính toán các ô bản sàn 11

3.3.1 Tính toán nội lực cho các ô bản Error! Bookmark not defined. 3.3.2 Tính toán cốt thép các ô bản 15

CHƯƠNG 4:TÍNH TOÁN CẦU THANG ĐIỂN HÌNH 17

4.1 Mặt bằng cầu thang 17

4.2 Tính toán kết cấu cầu thang 17

4.2.1 Sơ đồ tính 17

4.2.2 Xác định tải trọng 18

4.3 Tính toán cốt thép bản thang và bản chiếu nghỉ 21

4.3.1 Bản thang và bản chiếu nghỉ 21

4.3.2 Tính dầm chiếu nghỉ 24

5.2 Tính toán các cấu kiện của hồ nước mái 28

5.2.1 Bản nắp 28

5.2.2 Tính dầm nắp 31

5.2.3 Tính bản thành 35

5.2.4 Tính toán bản đáy 38

5.2.5 Tính toán dầm đáy 40

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG 47

6.1 Giới thiệu chung về giải pháp kết cấu 47

6.2 Xác định kích thước sơ bộ khung trục 10 47

6.2.1 Sơ đồ hình học khung phẳng trục 10 47

6.2.2 Xác định kích thước các bộ phận kết cấu khung ngang 48

6.3 Xác định tải trọng tác dụng lên khung ngang 51

6.3.1 Tĩnh tải 51

6.3.2 Hoạt tải 51

6.3.3 Tải trọng tác dụng lên dầm sàn tầng 52

6.3.4 Tải trọng tác dụng lên dầm mái 57

6.3.5 Tính với áp lực gió 60

6.4 Tính cốt thép cho dầm 70

6.5 Tính cốt thép cho cột 73

CHƯƠNG 7: NỀN MÓNG 77

7.1 Mặt cắt địa chất công trình 77

7.1.1 Đánh giá điều kiện địa chất 78

7.1.2 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng 78

7.1.3 Đánh giá điều kiện địa chất thủy văn 79

7.1.4 Lựa chọn giải pháp nền móng 79

PHƯƠNG ÁN 1 MÓNG CỌC BTCT ĐÚC SẴN 80

7.2 Chiều sâu đặt đài cọc, kích thước vật liệu làm cọc 80

7.3 Kiểm tra cọc trong quá trình vận chuyển và cẩu lắp 80

7.3.1 Khi vận chuyển cọc 80

7.3.2 Khi cẩu lắp 81

7.3.3 Tính thép làm móc treo 82

7.3.4 Tính đoạn thép móc treo neo vào trong cọc 82

7.4 Xác định sức chịu tải của cọc 82

7.4.1 Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu làm cọc 82

7.4.2 Xác định sức chịu tải của cọc theo cơ lý đất nền 82

7.5 Thiết kế móng khung trục 10 84

7.5.1 Tính móng 10-E 84

7.5.1.1 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc 84

7.5.1.2 Xác định số lượng cọc 85

7.5.1.3 Cấu tạo và tính toán đài cọc 85

7.5.1.4 tính đài cọc và bố trí thép cho đài 91

7.6.2 Kích thước cọc 93

7.6.3.Xác định sơ bộ kích thước đài móng 93

7.6.4 Tính sức chịu tải của cọc 93

7.6.4.1 Theo vật liệu làm cọc 93

7.6.4.1 Theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 94

7.6.4.3 Xác định sơ bộ kích thước đài cọc 96

7.6.4.4 Cấu tạo và tính toán đài cọc 97

7.6.4.5 Kiểm tra ổn của nền nằm dưới khối móng qui ước và kiểm tra lún 99

7.6.5 Tính đài cọc và bố trí thép cho đài 104

LỜI CÁM ƠN

LỜI NÓI ĐẦU v

MỤC LỤC vi

Chương 1

TỔNG QUÁT VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 MỤC ĐÍCH - YÊU CẦU CỦA SỰ ĐẦU TƯ

Trong những năm gần đây, 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, 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 Bên cạnh đó việc xây dựng các chung cư cho người có thu nhập trung bình (công nhân viên chức, người lao động làm công ăn lương) ngày càng được quan tâm Vì thế chung cư này ra đời là một trong những giải pháp góp phần giải quyết vấn đề nhà ở cho người có thu nhập trung bình

nói trên

1.2 SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH

Chung cư này nằm trên đường Hoàng Hoa Thám phường 12, quận Tân Bình, TP Hồ Chí Minh Công trình có chiều cao 30.9 m tính từ mặt đất tự nhiên Mặt bằng công trình hình chữ nhật, có tổng diện tích 21.3x59.6=636.87m2 Mặt đứng của công trình

được xây tường và lắp cửa kính khung nhôm để lấy sáng, vách ngăn giữa các hộ được

xây tường

1.3 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

Công trình gồm có: 1 tầng trệt, 8 tầng lầu, hồ nước mái

- Tầng trệt: bố trí bãi giữ xe, các phòng ở

- Tầng lầu: dùng để bố trí các phòng ở

- Hồ nước mái: công trình gồm có 2 hồ nước đáp ứng cho việc sinh hoạt và phòng cháy chửa cháy cho chung cư

1.4 GIẢI PHÁP GIAO THÔNG

Giao thông theo phương ngang là hành lang lưu thông giữa các phòng

1.5 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU- KHÍ TƯỢNG- THỦY VĂN TP PHỐ HỒ CHÍ MINH

Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với các đặc trưng của vùng khí hậu miền Đông Nam Bộ, chia thành 2 mùa rõ rệt:

 Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11

 Mùa khô từ đầu tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm sau

Các yếu tố khí tương

 Nhiệt độ trung bình: 260C

 Nhiệt độ thấp nhất thấp nhất trung bình: 220C

 Nhiệt độ cao nhất trung bình năm: 300C

 Lượng mưa trung bình: 1000-1800 mm/năm

 Lượng mưa cao nhất: 638 mm (khoảng tháng 9)

 Lượng mưa thấp nhất: 31 mm (khoảng tháng 11)

 Độ ẩm tương đối trung bình: 78%

 Độ ẩm tương đối cao vào mùa mưa: 80-90%

 Độ ẩm thấp nhất vào mùa khô: 70-80%

Hướng gió:

Hướng gió Tây Nam và Đông Nam với tốc độ trung bình 2.15 m/s

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

Số giờ nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên 4 giờ/ngày, vào mùa khô là trên 8 giờ/ngày

Tần suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%, lớn 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; nếu có xuất hiện thì 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 lũ lụt, chỉ ở những vùng ven thỉnh thoảng có ảnh hưởng

1.6 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC

1.6.1 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).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 luồn trong gen điện và đặt ngầm trong tường 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)

Mạng điện trong công trình được thiết kế với các tiêu chí như sau:

 An toàn: không đi qua khu vực ẩm ước như vệ sinh

 Dễ dàng sữa chữa khi có hư hỏng cũng như dễ cắt điện khi có sự cố

 Dễ dàng thi công

1.6.2 Hệ thống cấp nước

Công trình sử dụng nguồn nước lấy từ hệ thống cấp nước Thành phố chứa vào bể chứa ngầm sau đó bơm lên bể chứa nước mái (4.3m×4.0m×2.2m), từ đây sẽ phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính Hệ thống bơm nước trong công trình được thiết kế tự động hoàn toàn để đảm bảo nước trong bể mái luôn đủ để cung cấp cho nhu cầu người dân và cứu hỏa

Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp gen nước Hệ thống cấp nước

đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng dọc theo khu vực giao thông đứng

Nguồn nước lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố đước đưa vào bể chứa ở dưới đất sau đó được đưa lên bể chứa ở tầng mái Từ đó nước được đưa đến mọi nơi trong công trình phục vụ cho sinh hoạt và chữa cháy

1.6.3 Hệ thống thoát nước

Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ thu nước chảy vào các ống thoát nước mưa có đường kính  =140mm đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng Nước thải từ các buồng vệ sinh có riêng hệ thống ống dẫn để đưa về bể xử lí nước thải rồi mới thải ra hệ thống thoát nước chung

1.6.4 Hệ thống thông gió – chiếu sáng

Chiếu sáng:

Các căn hộ các hệ thống giao thông chính trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài và các giếng trời bố trí bên trong công trình

Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp ánh sáng được cho những chỗ cần ánh sáng

Tóm lại, toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các cửa sổ, vách kính phản quang ở các mặt của tòa nhà) và bằng điện Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng

Thông gió:

Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên

1.6.5 Yêu cầu về thoát rác:

Hệ thống thu rác được đặt suốt các tầng

1.6.6 An toàn phòng cháy chữa cháy

Hệ thống báo cháy:

Ở mỗi tầng đều được bố trí thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt

CO2,…) Bồn chứa nước mái khi cần được huy động để tham gia chữa cháy Ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động, thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng Ở nơi công cộng và mỗi tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy khi phát hiện được, phòng quản lí khi nhận tín hiệu báo cháy ngay lập tức sẽ có các phương án ngăn chặn lây lan và chữa cháy

Hệ thống cứu hỏa:

Nước được trang bị từ bể nước tầng hầm, sử dụng máy bơm xăng lưu động Trang bị các bộ súng cứu hoả (ống và gai 20 dài 25m, lăng phun 13) đặt tại phòng trực, có 1 hoặc 2 vòi cứu hoả ở mỗi tầng tuỳ thuộc vào khoảng không ở mỗi tầng và ống nối được cài từ tầng một đến vòi chữa cháy và các bảng thông báo cháy

Các vòi phun nước tự động được đặt ở tất cả các tầng theo khoảng cách 3m một cái và được nối với các hệ thống chữa cháy và các thiết bị khác bao gồm bình chữa cháy khô ở tất cả các tầng Đèn báo cháy ở các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp ở tất cả các tầng

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ TÍNH TOÁN – ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU

2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN

Các tính toán thiết kế cho công trình đều dựa vào Hệ thống Tiêu chuẩn Việt Nam và các Tiêu chuẩn ngành sau:

TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế;

TCXD 229 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN

2737 – 1995;

TCVN 356 – 2005: Kết cấu bêtông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế;

TCXD 198 – 1998: Nhà cao tầng – Thiết kế cấu tạo bêtông cốt thép toàn khối;

TCXD 205 – 1998: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế;

TCXD 195 – 1997: Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi

2.2 ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU

Để có sự thống nhất trong toàn bộ công trình và đơn giản trong quá trình thi công ta thống nhất sử dụng duy nhất một loại vật liệu (bêtông, cốt thép) cho toàn bộ công trình Cụ thể ta chọn vật liệu có các chỉ tiêu như sau:

Chọn bêtông B25 có các chỉ tiêu:

 Cường độ chịu nén tính toán: Rb  14.5 MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt  1.05 MPa

 Mô đun đàn hồi: 3

30 10

Cốt thép chịu lực có  > 10 dùng thép A-II có:

 Cường độ chịu nén, kéo tính toán: Rs  Rsc  280 MPa ;

 Cường độ tính cốt ngang: Rsw  225 MPa ;

 Mô đun đàn hồi: E  21 104MPa

Cốt thép đai có   10 dùng thép A-II có:

 Cường độ chịu nén, kéo tính toán: Rs  Rsc  280 MPa ;

 Cường độ tính cốt ngang: Rsw  225 MPa ;

 Mô đun đàn hồi: E  21 104MPa

CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP

TOÀN KHỐI TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN SÀN

Sàn phải đủ độ cứng để không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng

ngang (gió, bão, động đất) làm ảnh hưởng đến công năng sử dụng

Công trình chung cư Hoàng Hoa Thám sử dụng hệ chịu lực chính là kết cấu khung

– sàn

Bêtông cốt thép được sử dụng rất rộng rãi và mang lại hiệu quả cao trong xây

dựng dân dụng và công nghiệp

Bêtông cốt thép là vật liệu hỗn hợp có những đặt tính quan trọng như : tuổi thọ

cao, cường độ chịu lực lớn, dễ thi công, tính kinh tế cao hơn những vật liệu khác

Kích thước tiết diện các bộ phận sàn phụ thuộc vào nhịp của sàn trên mặt bằng

và tải trọng tác dụng

3.1.1 Kích thước sơ bộ tiết diện dầm

Sơ bộ chọn chiều cao dầm theo công thức sau:

d

d

d l m

l

h 

Trong đó:

md - hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng

md =812 - đối với hệ dầm chính, khung một nhịp

md=1216 - đối với hệ dầm chính, khung nhiều nhịp

md =1620 - đối với hệ dầm phụ;

1 ( 



Sơ bộ chọn kích thước các dầm:

Dầm chính: 200x400mm

Dầm phụ: 200x300mm

3.1.2 Chọn chiều dày bản sàn hs

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

1

L m

D

hs 

Trong đó:

D : -hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng

ms= 30  35 - đối với bản loại dầm;

md=40  45 - đối với bản kê bốn cạnh;

l : - nhịp cạnh ngắn của ộ bản

Đối với nhà dân dụng thì chiều dày tối thiểu của sàn là hmin= 6cm

Chọn ô sàn S1 (4.3mx4.0m) là ô sàn có cạnh ngắn lớn nhất làm ô sàn điển hình để tính chiều dày sàn:

Với những điều kiện trên, các ô sàn được phân loại như sau:

Bảng 3.1: Phân loại ô sàn Số hiệu

ô sàn

Số lượng

CẤU TẠO BẢN SÀN BTCT

-Vữa lót mác 100 =2cm-Lớp BTCT mác 250 =10cm-Gạch lót Ceramic

-Vữa trát mác 100 =1.5cm

1 2

4 6 6

6 2 5

6 5

4

2 5

2 5

1

6 6

2 4

2 1

2 4

6 5

4 2

1

2 2 2

1

2 5

Hình: 3.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình

3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN

Tải trọng tác dụng lên sàn gồm có:

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.2

Bảng 3.2: Tĩnh tải tác dụng lên sàn

TST Các lớp cấu tạo (daN/m3)  (mm) n tc

3.2.2 Hoạt tải

Tải trọng phân bố điều trên sàn lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 như sau:

Ptt= ptc.np

Trong đó:

Ptc - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3;

np - hệ số độ tin cậy lấy theo 4.3.3;

n= 1,3 khi ptc <200 daN/m2

n=1,2 khi ptc >200 daN/m2

Do khi số tầng nhà càng tăng lên, xác suất xuất hiện đồng thời tải trọng sử dụng

ở các tầng càng giảm, nên khi thiết kế các kết cấu thẳng đứng của nhà cao tầng người

ta sử dụng hệ số giảm tải Trong TCXD 198 – 1997 hệ số giảm tải được quy định như

/

A A

  

Trong đó:

A - diện tích chịu tải

Tải trọng toàn phần:

Tổng tải trọng tác dụng lên từng ô bản xác định theo công thức sau:

tt tt

q  g  p

Kết quả tính toán được trình bày trong bản 3.3;

Bảng 3.3: Hoạt tải tác dụng lên sàn

KH Công năng ld (m) ln (m) Hoat tải

3.3 Tính toán các ô bản sàn

Khi l2/ l 1 2 thì bản được xem là bản làm việc theo 2 phương

Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các tường hoặc dầm BTCT xung quanh

mà chọn sơ đồ tính cho phù hợp:

 Liên kết được xem là tựa đơn khi:

 Bản kê lên tường;

 Bản tựa lên dầm BTCT có hd / h b 3 ;

 Bản lắp ghép

 Liên kết được xem là ngàm khi: bản tựa lên dầm BTCT (toàn khối) có

d b

 Liên kết được xem là tự do khi: bản tự do hoàn toàn

Tính toán từng ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi bằng phương pháp tra bảng:

 Theo phương cạnh l1:

 Momen dương lớn nhất ở giữa bản: M1= mi1P

 Momen âm lớn nhất ở gối: M1=ki1P

 Theo phương cạnh:l2

 Momen dương lớn nhất ở giữa bản: M1= mi2P

 Momen âm ở gối lớn nhất: M2=ki2P

Trong đó:

i – số hiệu dạng ô bản ( i  1, 2,3, ,11 );

2

i

m , ki1, ki2 – là các hệ số được tra trong Phụ lục 12 trang 377 sách “Kết

cấu bêtông cốt thép (Tập 2)  Cấu kiện nhà cửa – Võ Bá Tầm”

P  ql l1 2 ( tĩnh tải phân bố trên ô bản)

l1, l2: nhịp tính toán của ô bản (khoảng cách giữa các trục gối tựa)

Khi l2/ l 1 2 thì bản làm việc theo một phương Phương chịu lực chính là phương

cạnh ngắn nên ta chỉ cần tính cho cạnh ngắn còn cạnh dài thì bố trí thép theo cấu tạo

Cách tính nội lực ô bản: cắt bản theo phương cạnh ngắn với bề rộng b=1m và tính như dầm đơn giản

3.3.1 Tính toán nội lực cho các ô bản

a Bản một phương

 Các ô bản dạng bản làm việc một phương (loại bản dầm) là: 1,5

 Các ô bản loại dầm được tính toán như các ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng của các ô kế can

 Các ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi

 Cắt 1m theo phương cạnh ngắn để tính

 Nhịp tính toán là khoảng cách giữa 2 trục dầm

Các ô bảng đều kê lên dầm có tỉ số hd/hb > 3 nên liên kết giữa bản và dầm sẽ là ngàm Sơ đồ tính các ô bảng là:

L2

M I

M I

M 1

Hình 3.2: Sơ đồ tính của sàn 1 phương

Giá trị momen tại gối và nhịp:

2

1

211

24 1 12 1

ql M

ql M

I 



b.Tính toán ô bảng làm việc hai phương (bản kê bốn cạnh)

Theo Bảng 2.2 thì bản kê bốn cạnh là: 2,3,4,6

Các ô bảng đều kê lên dầm có tỉ số hd/hb > 3 nên liên kết giữa bản và dầm sẽ là ngàm (sơ đồ 9) Sơ đồ tính các ô bản là:

Nội lực được xác định theo sơ đồ đàn hồi đối với ô bản làm việc 2 phương (ô số 2,3,4,6)

L2 là cạnh dài của ô bản

L1 là cạnh ngắn của ô bản

Moment dương lớn nhất tại giữa nhịp

M1 = m91  qs  L1  L2 ;

M2 = m92  qs  L1  L2Moment âm lớn nhất tại gối

MI = k91  qs  L1  L2 ;

MII = k92  qs  L1  L2Với q = gtt + ptt

3.3.2 Tính toán cốt thép các ô bản

Tính toán cốt thép cho bản bằng cách cắt một dải bản rộng 1m sau đó giải như dầm đơn giản dựa trên các công thức sau:

Chọn a=1.5  ho = h – a = 10-1.5=8.5 (cm)

 0 03 0 9 % 

2 1 1

0 0

2 0

bh R A

bh R M

s s

b s

m b

Ta có bảng tính toán sau:

Cốt thép sàn tầng điển hình được bố trí trong bản vẽ KC 01/06

Loại l1 l2 l2/l1 g p q=(g+p) Hệ số Moment Astính Chọn Aschọn 

ô sàn (m) (m) (daN/m2) (daN/m2) (daN/m2) mi1 (daNm) (cm2) thép (cm2) %

CHƯƠNG 4

CẦU THANG BỘ TRỤC 1-2-B-C

4.1 MẶT BẰNG CẦU THANG

10

3 1

14 12

5 7 9

16 18

Cắt bản thang thành dãi có diện tích mặt cắt ngang 10100 (cm)

a Bản thang thứ nhất

b Bản thang thứ hai:

 Chiều dài chiếu nghỉ : l1=1.5 m

 Chiều dài bản thang : l2=2.7 m

 Chiều cao một vế : h=1.70 m

 =3015  cos =0.864

4.2.2 Xác định tải trọng:

Vật liệu tính toán:

1700

4200

2700 1500

Bêtông B25 : Rb = 145 (daN/cm2) ; Rk = 10.5 (daN/cm2)

Thép loại AI : Rs = 2250 (daN/cm2)

AII : Rs = 2800 (daN/cm2)

Hình 4.4 Các lớp cấu tạo bản thang

a Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Tĩnh tải gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo, được xác định theo công thức sau:

g1   i i ni daN/m2

Trong đó:

i - khối lượng riêng các lớp cấu tạo thứ i

i - chiều dày lớp cấu tạo thứ i

ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

-Bậc gạch thẻ + vữa lót =7.8 cm

-Bản BTCT  =10 cm

-Lớp vữa trát  =1.5 cm

300

175 -Lớp gạch Ceramick  =1,0 cm

Bảng 4.1 Xác định tải trọng các lớp cấu tạo của bản chiếu nghỉ

STT Vật liệu Chiều dày

(m)

 (daN/m3)

 Hoạt tải : pt t = 1.2  400 = 480 (daN/m2)

Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ: q1= pt t+g t t =858.9 (daN/m2)

b Tải trọng tác dụng lên bản thang

Bảng 4.2 Xác định tải trọng các lớp cấu tạo của bản thang

STT Vật liệu Chiều dày

(m)

 (daN/m3)

 Hoạt tải : ptt = 1.2  400 = 480 (daN/m2)

 Tổng tải trọng tác dụng :  = 574.2+ 480 = 1054.20 (daN/m2)

 Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang : q = 1054.2 (daN/m2)

Qui tải về phương thẳng đứng:

q2 =

 cos

q

với cos=0.864  q2 = 1220.1 (daN/m2)

4.3 TÍNH TOÁN CỐT THÉP

(Dùng phần mềm SAP2000V.10)

4.3.1 Tính bản thang và bản chiếu nghỉ:

Kết quả xuất ra sau khi chạy phần mềm SAP2000V10 như sau:

a Cốt thép bản thang

Tính toán cốt thép nhịp bản thang theo giá trị momen dương lớn nhất

Mmax  2560 daNm

Chọn a  1.5 cm  h0  h  a  10  1 5  8 5 cm

29 0 2

1 1

25 0 5 8 100 145

256000

2 2

bh R M

mm R

bh R A

s

b

s        Chọn thép bố trí cho bản thang tại nhịp là 12a100 có As =1131 mm2

Hàm lượng cốt thép trong bản thang tại nhịp: 100 1 3 %

85 1000

Thép theo phương ngang bố trí cấu tạo chọn 8a200

Tính thép tại gối tựa ta dùng moment âm lớn nhất

Moment âm lớn nhất = 1440 daN/m

Chọn a  1.5 cm  h0  h  a  10  1 5  8 5 cm

15 0 2

1 1

14 0 5 8 100 145

144000

2 2

bh R M

mm R

bh R A

s

b

s        Chọn thép bố trí cho bản thang tại gối là 10a160 có As =491 mm2

Hàm lượng cốt thép trong bản thang tại gối là: 100 0 57 %

85 1000

Cốt thép ngang chọn theo cấu tạo 8a200

b Cốt thép bản chiếu nghỉ

Ta có: Mmax  2500 daNm

Chọn a  1.5 cm  h0  h  a  10  1 5  8 5 cm

26 0 2

1 1

23 0 5 8 100 145

250000

2 2

bh R M

mm R

bh R A

s

b

s        Chọn thép bố trí cho bản thang là 12a100 có As = 1131mm2

Hàm lượng cốt thép trong bản chiếu nghỉ là: 100 1 3 %

85 1000

- Tính thép tại gối tựa ta dùng moment âm lớn nhất

Moment âm lớn nhất = 990 daN/m

Chọn a  1.5 cm  h0  h  a  10  1 5  8 5 cm

1 0 2

1 1

09 0 5 8 100 145

99000

2 2

bh R M

mm R

bh R A

s b

s       

Chọn thép bố trí cho bản chiếu nghỉ tại gối là 10a160 có As =491 mm2

Hàm lượng cốt thép trong bản chiếu nghỉ tại gối là: 100 0 57 %

85 1000

a Xác định tải tác dụng lên dầm chiếu nghỉ

Chọn tiết diện dầm bh=2030 (cm)

Trọng lượng bản thân dầm:

bhn =25000.20.301.1 = 165 daN

Phản lực của bản thang ( tại nút số 1 ) : V1 = 2310daN

Ta qui về tải trên 1 mét dài : f =2870 daN/m

Trọng lượng tường 200:

c Tính thép

Tại nhịp:

Momen âm lớn nhất: Mnhip=7480 daN

Chọn bề dày lớp bảo vệ ao=3 (cm)

h0  h  a  30  3  27 cm

45 0 2

1 1

35 0 27 20 145

748000

2 2

bh R M

cm R

bh R A

s

b

s        Chọn thép bố trí cho dầm chiếu nghỉ ở nhịp là: 320 có As = 942.6mm2

Hàm lượng cốt thép trong dầm chiếu nghỉ ở nhịp: 100 1 74 %

270 200

6 942

Tại gối: Chọn thép tại gối theo cấu tạo: 216

Tính toán cốt đai:

Kiểm tra điều kiện tính toán:

Q  0.6.Rk.b.ho

 7480 daN > 0.68.82027=2851 ( daN) Kiểm tra điều kiện hạn chế:

Q  k0.Rb.b.ho  7480 daN < 0.351452027=27405 daN

Ta đặt cốt đai theo cấu tạo :

Uct =15 cm 

2

h

và 15 cm Tại gối : u =15 cm

Rsw   d

=

15

283 0 2 0.8 250

= 69.4 (daN/cm )

Rsw=2250 daN/cm2 ; n=2 ; fđ=0.283 cm2 (6)

Qđb=2.8ho Rk  b  qd =2.832 8 8  2 0  6 9 4  9902 (daN) >Q= 7480 (daN)

 Không cần tính cốt xiên

4.4 Tính dầm chiếu tới (DCT)

a Xác định tải tác dụng lên DCT

Chọn tiết diện dầm: bh=2030 (cm)

Trọng lượng bản thân dầm:

bhn =25000.20.301.1 = 165 daN/m

Phản lực của bản thang :V3 = 2870 daN

Ta qui về tải trên 1 mét dài : f =2870 daN/m

 Tổng tải : q=165+2870= 3035 daN/m

Tại nhịp: Mnhip=6070 daN

Chọn bề dày lớp bảo vệ ao=3 (cm)

 ho=h-ao=30-3=27 cm

32 0 2

1 1

28 0 27 20 145

607000

2 2

nhip m

bh R M

mm R

bh R A

s

b

s        Chọn thép bố trí cho dầm cầu thang ở nhịp: 218+122 có As = 889 mm2

Hàm lượng cốt thép trong dầm cầu thang ở nhịp: 100 1 64 %

270 200

Chọn thép gối theo cấu tạo: 216 có As =402.2 mm2

Tính toán cốt đai:

-Kiểm tra điều kiện tính toán:

Rsw   d

=

15

283 0 2 0.8 2500

CHƯƠNG 5

TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI 5.1 CẤU TẠO HÌNH HỌC

Hồ nước mái được bố trí trên tầng mái nhằm mục đích cung cấp nước sinh hoạt cho các

hộ dân ở các tầng lầu phía dưới và dự trữ nước phục vụ công tác cứu hỏa

- Kích thước hình học (4.0m×4.3m×2.0m):

- Chiều cao hồ nước mái h=2.2m

- Chiều rộng hồ b =4.0m; chiều dài hồ a = 4.3m;

- Chiều cao mực nước khi bơm đầy là 2.0 m

Ta có: a/b = 4.3/4.0 = 1.075 < 3 và h=2.2m < 2a= 8.6  hồ nước mái thuộc dạng bể thấp

Dung tích của bể chứa là:V = 4.0x4.3x 2= 35 (m3)

Lổ thăm kích thước 600mm×600mm, được bố trí ở góc hồ nước

Hình 5.1 Sơ đồ hình học hồ nước mái

5.2 TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN CỦA HỒ NƯỚC MÁI

5.2.1 Bản nắp

Chọn bản nắp dày 8 cm, đổ bêtông toàn khối

Chọn lỗ thăm: 60x60cm, tại vị trí lỗ thăm gia cường thêm thép

Chọn sơ bộ kích thước dầm nắp: DN1:200x300 mm, DN2:200x300 mm

a Tải trọng tác dụng lên bản nắp

 Tĩnh tải

Tải trọng thường xuyên bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản nắp:

gb = ngi.gitc

gitc trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i

ngi : hệ số độ tin cậy thứ i

Bản nắp có các lớp cấu tạo như sau:

Bảng 5.1: Trọng lượng các lớp cấu tạo lên bảng nắp

Các lớp cấu tạo daN/m3  (cm) n gtc(daN/m2) gtt(daN/m2)

Hệ số vượt tải n  1.2  ptt=75x1.2=90 daN/m2

b Chon sơ đồ tính bản nắp

Bản nắp có kích thước: 4x4.3m Tuỳ theo điều kiện liên kết của bản với các dầm xung quanh mà ta lựa chọn sơ đồ tính bản theo 11 loại ô bản lập sẵn

Xét tỷ số : 1 075 2

4

3 4

1

L

L

Vậy bản làm việc theo hai phương

Tính bản nắp là ngàm 4 cạnh khi tỷ số 3 75

 3, vì thế bản nắp thuộc ô

bản ngàm 4 cạnh mômen dương M1, M2 ở giữa nhịp và mômen MI, MII tại gối theo hai phương của bản nắp

c Xác định nội lực trong bản kê bốn cạnh

Sơ đồ tính toán nội lực (ô bản 9)

Hình 5.2 Sơ đồ tính bản nắp

Các giá trị mômen được tính toán theo các công thức:

 Theo phương cạnh l1:

Momen dương lớn nhất ở giữa bản: M1  m Pi1

Momen âm lớn nhất ở gối: MI  k Pi1

Theo phương cạnh l2:

Momen dương lớn nhất ở giữa bản: M2  m Pi2

Momen âm lớn nhất ở gối: MII  k Pi2

Giả thiết : a =1.5 cm ;  ho = hs – a = 8-1.5= 6.5 cm

d Tính toán cốt thép:

Từ tỷ số l2/l1 =4.3/4.0=1.075 ta tra Phụ lục 12 được các hệ số:

0383 0

; 0444 0

0166 0

; 0191 0

92 91

92 91

m m

 Nội lực trong bản:

m daN l

ql k M

m daN l

ql k M

m daN l

ql m M

m daN l

ql m M

II

I

/ 1 270 3 4 4 410 0383 0

/ 2 313 3 4 4 410 0444 0

/ 1 117 3 4 4 410 0166 0

/ 7 143 3 4 4 410 0191 0

2 1 92

2 1 91

2 1 92 2

2 1 91 1

 Tính toán cốt thép cho bản nắp:

Để tính cốt thép cho bản nắp ta cắt một dải bản rộng 1m, sơ đồ tính như một dầm đơn giản có tiết diện (80×1000) mm

Chọn a=1.5 (cm) cho cả hai phương  ho=8-1.5=6.5 (cm)

Tính toán dựa trên các công thức sau:

 0 03 0 9 % 

2 1 1

419 0

0 0

2 0

bh R A

bh R M

s s

b s

m

R b

Chọn tiết diện dầm nắp là 200x300 mm

Tải trọng tác dụng lên dầm nắp là do tải của bản nắp truyền vào có dạng hình thang và tam giác

Hình 5.3 Sơ đồ truyền tải hồ nước