Điếu điện: Qmax≤0,3.φsw1.φbt.Rb.b.ho Trong đó: - ?w1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện, được xác định theo công thức: *Kiểm tra điều kiện tính toán cốt
Trang 1Chung cư NAM VIỆT Á
SVTH:Nguyễn Văn Thành_15X1B GVHD:TS.Nguyễn Thạc Vũ_TS.Mai Chánh Trung
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP
CHUNG CƯ NAM VIỆT Á - TP ĐÀ NẴNG
SVTH : NGUYỄN VĂN THÀNH
SỐ THẺ SV: 110150159 LỚP: 15X1B
GVHD: ThS NGUYỄN THẠC VŨ
TS MAI CHÁNH TRUNG
Đà nẵng – Năm 2019
Trang 2Chung cư NAM VIỆT Á
LỜI CẢM ƠN
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 tận dung 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:
Địa điểm: Lô A-56, A-57, A-58 tổ 11, đường Hoàng Văn Thái, phường Hòa Khành Nam, quận Liên Chiểu, Thành phố Đà Nẵng
Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 phần:
Phần 1: Kiến trúc 10% - GVHD: Th.S Nguyễn Thạc Vũ
Phần 2: Kết cấu 60% - GVHD: Th.S NguyễnThạc Vũ
Phần 3: Thi công 30% - GVHD: TS Mai Chánh Trung
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 Nguyễn Thạc Vũ 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 2016
Sinh viên:
Nguyễn Văn Thành
Trang 3Chung cư NAM VIỆT Á
Mục Lục
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1
1.1 Giới thiệu về công trình 1
1.1.1 Tên công trình 1
1.1.2 Giới thiệu chung 1
1.1.3 Vị trí xây dựng 1
1.1.4 Điều kiện khí hậu, địa chất, thủy văn 2
1.2 Các giải pháp kiến trúc công trình 3
1.2.1 Giải pháp mặt bằng tổng thể 3
1.2.2 Giải pháp mặt bằng 3
1.2.3 Giải pháp mặt đứng 3
1.3 Các giải pháp kỹ thuật công trình 3
1.3.1 Hệ thống điện 3
1.3.2 Hệ thống nước 3
1.3.3 Hệ thống giao thông nội bộ 4
1.3.4 Hệ thống thông gió, chiếu sáng 4
1.3.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy 4
1.3.6 Hệ thống chống sét 4
1.3.7 Vệ sinh môi trường 5
THIẾT KẾ SÀN TẦNG 5 6
2.1 Phân loại ô sàn và sơ bộ chọn chiều dày sàn 6
2.2 Tĩnh tải sàn 7
2.2.1 Trọng lượng các lớp sàn 7
2.2.2 Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn 8
2.2.3 Hoạt tải sàn 8
2.3 Xác định nội lực trong các ô sàn 9
2.3.1 Nội lực trong sàn bản dầm 9
2.3.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh 9
2.4 Tính toán cốt thép 10
2.4.1 Vật liệu sàn tầng điển hình 10
2.4.2 Tính toán cốt thép bản 10
TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 12
3.1 Mặt bằng cầu thang 12
3.2 Tính bản thang 12
3.2.1 Sơ đồ tính 12
Trang 4Chung cư NAM VIỆT Á
3.2.2 Xác định tải trọng 13
3.2.3 Xác định nội lực và tính toán cốt thép 14
3.3 Tính sàn chiếu nghỉ 14
3.3.1 Cấu tạo bản chiếu nghỉ 14
3.3.2 Tính tải trọng 14
3.4 Tính toán các cốn C1 và C2 15
3.4.1 Sơ đồ tính 15
3.4.2 Xác định tải trọng 15
3.4.3 Xác định nội lực 16
3.4.4 Tính toán cốt thép 16
3.5 Tính dầm chiếu nghỉ (DCN1) 17
3.5.1 Sơ đồ tính DCN1 17
3.5.2 Chọn kích thước tiết diện 17
3.5.3 Xác định tải trọng 18
3.5.4 Xác định nội lực 18
3.5.5 Tính toán cốt thép 18
3.6 Tính dầm chiếu nghỉ ( DCN2) 20
3.6.1 Sơ đồ tính và xác định tải trọng 20
3.6.2 Xác định nội lực 20
3.6.3 Tính toán cốt thép 21
3.7 Tính dầm chiếu tới (DCT1) 22
3.7.1 Sơ đồ tính và xác định tải trọng 22
3.7.2 Chọn kích thước tiết diện 22
3.7.3 Xác định tải trọng 22
3.7.4 Xác định nội lực 23
3.7.5 Tính toán cốt thép 23
TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 7 25
4.1 Hệ kết cấu chịu lực và phương pháp tính toán 25
4.1.1 Hệ kết cấu chịu lực 25
4.1.2 Phương pháp tính toán hệ kết cấu 25
4.2 Sơ bộ chọn các kích thước kết cấu cho công trình 25
4.2.1 Sơ bộ chọn kích thước sàn 25
4.2.2 Sơ bộ chọn kích thước dầm 25
4.2.3 Sơ bộ chọn kích thước cột 26
4.2.4 Chọn sơ bộ tiết diện lõi thang máy 28
4.3 Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực 29
4.3.1 Cơ sở xác định tải trọng tác dụng 29
Trang 5Chung cư NAM VIỆT Á
4.3.2 Trình tự xác định tải trọng 29
4.3.3 Tải trọng gió 31
4.3.4 Xác định nội lực 35
4.4 Tính dầm khung trục 7 38
4.4.1 Tính toán cốt thép trong dầm khung 38
4.4.2 Tính toán cốt thép dọc 38
4.4.3 Tổ hợp lực cắt dầm khung 40
4.5 Tính toán cốt thép khung trục 7 40
4.5.1 Nội lực cột khung 40
4.5.2 Tính toán cốt thép cột 40
4.5.3 Đánh giá và xử lý kết quả 43
4.5.4 Bố trí cốt thép 43
THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 7 45
5.1 Điều kiện địa chất công trình 45
5.1.1 Địa tầng 45
5.1.2 Đánh giá nền đất 45
5.1.3 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng 47
5.1.4 Lựa chọn giải pháp nền móng 47
5.1.5 Các loại tải trọng dùng để tính toán 47
5.1.6 Các giả thiết tính toán 48
5.2 Thiết kế móng M1 ( móng dưới cột C17) 49
5.2.1 Vật liệu 49
5.2.2 Tải trọng 49
5.2.3 Xác định sơ bộ kích thước đài móng 50
5.2.4 Kích thước cọc 50
5.2.5 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 51
5.2.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 52
5.2.7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 52
5.2.8 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 54
2.4.3 Kiểm tra độ lún của móng cọc 57
2.4.4 Tính toán đài cọc 58
5.3 Thiết kế móng M2 ( móng dưới cột C7) 60
5.3.1 Vật liệu (Giống móng M1) 60
5.3.2 Tải trọng 60
5.3.3 Xác định sơ bộ kích thước đài móng 61
5.3.4 Kích thước cọc 61
Trang 6Chung cư NAM VIỆT Á
5.3.5 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 61
5.3.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 61
5.3.7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 61
5.3.8 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 62
5.3.9 Kiểm tra độ lún của móng cọc 62
5.3.10 Tính toán đài cọc 63
5.4 Kiểm tra cọc khi vận chuyển cẩu lắp và treo giá búa 65
5.4.1 Kiểm tra cọc khi vận chuyển 65
5.4.2 Kiểm tra cọc treo lên giá búa 66
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 67
6.1 Tổng quan về công trình 67
6.2 Phương hướng thi công tổng quát toàn công trình 67
6.2.1 Điều kiện khí hậu - địa chất công trình 67
6.2.2 Nguồn nước thi công 67
6.2.3 Nguồn điện thi công 67
6.2.4 Tình hình cung cấp vật tư 67
6.2.5 Máy móc thi công 67
6.2.6 Nguồn nhân công 67
THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÁC CÔNG TÁC CHỦ YẾU PHẦN NGẦM 68
7.1 Thi công ép cọc 68
7.1.1 Hạ cọc trên mặt đất trước khi đào hố móng 68
7.1.2 Hạ cọc khi đã đào hố móng 68
7.1.3 Chọn phương pháp thi công ép cọc 68
7.1.4 Chọn biện pháp thi công hạ cọc 68
7.1.5 Thi công bằng phương pháp ép cọc 68
7.1.6 Tiến độ thi công ép cọc 75
7.2 Công tác thi công đất 78
7.2.1 Lựa chọn phương án đào đất 78
7.2.2 Tính khối lượng đào đất 79
7.2.3 Thể tích phần ngầm chiếm chỗ 80
7.2.4 Chọn máy đào và phương án di chuyển của máy 81
7.2.5 Chọn ô tô phối hợp với máy để vận chuyển đất đi 82
7.2.6 Tính hao phí nhân công đào đất 83
Trang 7Chung cư NAM VIỆT Á
THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG
ĐÀI MÓNG 84
8.1 Thiết kế ván khuôn đài móng 84
8.1.1 Lựa chọn loại ván khuôn sử dụng 84
8.1.2 Tính toán ván khuôn móng M1,M2 84
8.2 Tổ chức thi công đài móng 87
8.2.1 Xác định cơ cấu các quá trình 87
8.2.2 Phân chia phân đoạn và tính nhịp công tác 87
8.2.3 Tính nhịp công tác của các dây chuyền bộ phận 88
8.3 Tính thời gian thực hiện các công tác khác 89
8.3.1 Công tác bê tông giằng móng: 89
8.3.2 Công tác bê tông lót sàn tầng hầm 90
8.3.3 Công tác thi công sàn tầng hầm 90
8.3.4 Công tác thi công tường tầng hầm 90
8.3.5 Công tác thi công cột, vách tầng hầm 91
TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THẦN 93
9.1 Lựa chọn phương án ván khuôn 93
9.1.1 Sơ đồ cấu tạo ván khuôn cột 93
9.1.2 Lựa chọn thông số ván khuôn 93
9.1.3 Xác định tải trọng 93
9.1.4 Tính toán khoảng cách xà gồ đứng đỡ ván khuôn 93
9.1.5 Tính toán khoảng cách gông cột đỡ xà gồ 94
9.1.6 Kiểm tra khoảng cách cột chống đỡ xà gồ 2 94
9.2 Ván khuôn sàn 95
9.2.1 Sơ đồ cấu tạo ván khuôn sàn 95
9.2.2 Lựa chọn thông số ván khuôn 95
9.2.3 Xác định tải trọng 96
9.2.4 Tính toán khoảng cách xà gồ lớp 1 96
9.2.5 Tính toán khoảng cách xà gồ lớp 2 97
9.2.6 Kiểm tra khoảng cách cột chống đỡ lớp xà gồ lớp (2) 97
9.3 Ván khuôn dầm 99
9.3.1 Ván khuôn dầm chính 99
9.4 Tính ván khuôn cầu thang bộ 103
9.4.1 Thiết kế ván khuôn bản thang 103
9.4.2 Tính toán ván khuôn 104
9.4.3 Tính toán xà gồ lớp trên 104
9.4.4 Kiểm tra điều kiện làm việc của xà gồ lớp 2 105
Trang 8Chung cư NAM VIỆT Á
9.4.5 Kiểm tra ổn định thanh chống 105 9.4.6 Thiết kế ván khuôn sàn chiếu nghỉ 106 9.4.7 Thiết kế ván khuôn dầm chiếu nghỉ và chiếu tới, cốn thang 106
Trang 9CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 Giới thiệu về công trình
1.1.1 Tên công trình
Công trình : CHUNG CƯ NAM VIỆT Á- TP ĐÀ NẴNG
Hình 0.1 Mặt bằng tổng thể
1.1.2 Giới thiệu chung
Nằm tại vị trí trọng điểm, Đà Nẵng là trung tâm kinh tế văn hóa chính trị của miền trung nói riêng và cả nước nói chung, là địa điểm tập trung các đầu mối giao thông Hàng loạt các khu công nghiệp, khu kinh tế mọc lên, cùng với điều kiện sống ngày càng phát triển Với quỹ đất ngày càng hạn hẹp như hiện nay, việc lựa chọn hình thức xây dựng các khu nhà ở cũng được cân nhắc và lựa chọn kỹ càng sao cho đáp ứng được nhu cầu làm việc
đa dạng của thành phố Đà Nẵng, tiết kiệm đất và đáp ứng được yêu cầu thẩm mỹ, phù hợp với tầm vóc của thành phố trọng điểm miền trung Trong hoàn cảnh đó, việc lựa chọn xây dựng một khu chung cư là một giải pháp thiết thực
1.1.3 Vị trí xây dựng
• Tòa nhà bao có 13 tầng bao gồm 1 tầng ngầm và 1 tầng sân thượng, công trình có mặt bằng hình chữ nhật có kích thước 24.3x43.2(m2);chiều cao 48.9m; nhà xe được bố trí trong tầng hầm
• Các thông số về khu đất gồm:
B
1
4 3
2
GHI CHÚ
CÔNG TRÌNH
3 2
1 KHU VUI CHOI TR? EM SÂN C? U LÔNG
4 SÂN BÓNG CHUY? N
Trang 10+ Tổng diện tích khu đất nghiên cứu: 1565 m2
+ Diện tích đất xây dựng: 1050 m2
• Chủ đầu tư:
+ Tổng công ty lương thực Miền Nam
+ Trụ sở: 42 Chu Mạnh Trinh, Phường Bến Nghé, Quận 1, TP.Hồ Chí Minh
• Đơn vị thiết kế:
+ Công ty cổ phần tư vấn và thiết kế xây dựng ACE
+ Trụ sở: 96 Định Công, Quận Thanh Xuân- Hà Nội
1.1.4 Điều kiện khí hậu, địa chất, thủy văn
• Nhiệt độ trung bình hàng năm : 25.9 oC;
• Tháng có nhiệt độ cao nhất : trung bình 28 - 30 oC (tháng 6, 7, 8)
• Tháng có nhiệt độ thấp nhất : tháng 12 1 2 18 - 23
+Mùa mưa: từ tháng 4 đến tháng 11:
• Lượng mưa trung bình hàng năm : 2504.57 mm;
• Lượng mưa cao nhất trong năm : 550 - 1000 mm; 10 11
• Lượng mưa thấp nhất trong năm : 23 40 mm; 1 2 3 4
+Gió: có hai mùa gió chính:
• Gió tây nam chiếm ưu thế vào mùa hè; gió đông bắc chiếm ưu thế trong mùa đông
• Thuộc khu vực gió IIB
+ Phần đất lấp: chiều dày không đáng kể
+ Sét pha, trạng thái dẻo cứng, dày 5,0m
+ Cát pha, trạng thái dẻo, dày 6,0m
+ Cát bụi trạng thái chặt vừa, dày 7,5m
+ Cát hạt nhỏ và hạt trung, trạng thái chặt vừa, dày 8,0m
Cát hạt thô lẫn cuội sỏi, trạng thái chặt, chiều dày lớn hơn 60m
Trang 111.2 Các giải pháp kiến trúc công trình
1.2.1 Giải pháp mặt bằng tổng thể
Vì đây là công trình mang tính đơn chiếc, độc lập nên giải pháp tổng mặt bằng tương đối đơn giản Việc bố trí tổng mặt công trình chủ yếu phụ thuộc vào vị trí công trình, các đường giao thông chính và diện tích khu đất Hệ thống bãi đậu xe được bố trí dưới tầng ngầm đáp ứng được nhu cầu đậu xe của các hộ dân, có cổng chính hướng trực tiếp ra mặt đường lớn (Đường Hoàng Văn Thái )
Hệ thống kỹ thuật điện, nước được nghiên cứu kĩ, bố trí hợp lý, tiết kiệm dễ dàng sử dụng và bảo quản
Bố trí mặt bằng khu đất xây dựng sao cho tiết kiệm và sử dụng có hiệu quả nhất, đạt yêu cầu về thẩm mỹ và kiến trúc
1.2.2 Giải pháp mặt bằng
Công trình được xây dựng mới hoàn toàn trên khu đất Bao gồm 13 tầng trong đó có
1 tầng hầm, được xây dựng trên khu đất có diện tích 1565m2 trong đó diện tích đất xây dựng là 632m2.Với tổng chiều cao công trình là 41,5m Khu vực xây dựng sát với công trình lân cận:
- Tầng hầm : Bãi đỗ xe, phòng tủ điện, phòng kĩ thuật nước, nhà kho.Diện tích 840m2,chiều cao 3m
- Tầng 1: Phòng dịch vụ thể thao, phòng dịch vụ giải trí, cửa hàng tạp hóa, phòng kỹ thuật và phòng quản lý.Diện tích 840m2,chiều cao 5,4m
- Tầng 2- Tầng 11:Tầng điển hình gồm các căn hộ gia đình.Diện tích 880,16m2,chiều cao 3,6m
- Tầng mái: Phòng kĩ thuật thang máy.Diện tích 64m2,chiều cao 4.5m
1.2.3 Giải pháp mặt đứng
Mặt đứng sẽ ảnh hưởng đến tính nghệ thuật của công trình và kiến trúc cảnh quan của khu phố.Công trình kết hợp giữa giải pháp hình khối đơn giản của toàn nhà và cách điệu với chi tiết ban công nhô ra để tạo điểm nhấn
1.3 Các giải pháp kỹ thuật công trình
1.3.1 Hệ thống điện
Công trình sử dụng điện từ hệ thống điện thành phố Ngoài ra còn có một máy phát điện dự trữ, nhằm đảm bảo cho tất cả các trang thiết bị trong tòa nhà có thể hoạt động được bình thường trong tình huống mạng lưới điện bị cắt đột ngột Điện năng phải bảo đảm cho
hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục
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 đặt ngầm trong tường phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa Hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 50A bố trí theo tầng và theo khu vực bảo đảm an toàn khi có
sự cố xảy ra
1.3.2 Hệ thống nước
Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố và dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm, rồi bằng hệ thống bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng nhờ hệ thống bơm ở tầng hầm
Trang 12Nước thải từ công trình được đưa về hệ thống thoát nước chung của thành phố Nước mưa từ mái được dẫn xuống bằng hệ thống ống thoát đứng Nước trong ống được đưa xuống mương thoát quanh nhà và đưa ra hệ thống thoát nước chính.Nước thải từ phòng vệ sinh cho thoát xuống bể tự hoại, qua xử lý nước thãi mới được đưa ra hệ thống thoát nước chính
1.3.3 Hệ thống giao thông nội bộ
Giữa các phòng và các tầng được liên hệ với nhau bằng phương tiện giao thông theo phương ngang và phương thẳng đứng:
- Phương tiện giao thông nằm ngang là các hành lang giữa rộng 3 m
- Phương tiện giao thông thẳng đứng được thực hiện bởi 2 cầu thang bộ và 3 cầu thang máy với kích thước mỗi lồng thang 2000x2250 có đối trọng sau, vận tốc di chuyển 4m/s
Bố trí 3 cầu thang máy ở giữa nhà và 2 cầu thang bộ, 1 cầu thang bộ bên cạnh thang máy
và một cầu thang bộ ở đầu hồi, đảm bảo cự ly an toàn thoát hiểm khi có sự cố
1.3.4 Hệ thống thông gió, chiếu sáng
Với điều kiện tự nhiên đã nêu ở phần trước, vấn đề thông gió và chiếu sáng rất quan trọng Các phòng đều có mặt tiếp xúc với thiên nhiên nên cửa sổ và cửa đi của công trình đều được lắp kính, khung nhôm, và có hệ lam che nắng vừa tạo sự thoáng mát, vừa đảm bảo chiếu sáng tự nhiên cho các phòng Ngoài ra còn kết hợp với thông gió và chiếu sáng nhân tạo
1.3.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy
Các đầu báo khói, báo nhiệt được lắp đặt cho các khu vực tầng hầm, kho, khu vực sãnh, hành lang và trong các phòng kỹ thuật, phòng điều kiển thang máy
Các thiết bị báo động như: nút báo động khẩn cấp, chuông báo động được bố trí tại tất cả các khu vực công cộng, ở những nơi dễ nhìn, dễ thấy của công trình để truyền tín hiệu báo động và thông báo địa điểm xẩy ra hỏa hoạn Trang bị hệ thống báo nhiệt, báo khói và dập lửa cho toàn bộ công trình
Nước chữa cháy: Được lấy từ bể nước hầm, sử dụng máy bơm xăng lưu động Các
đầu phun nước được lắp đặt ở phòng kỹ thuật của các tầng và đươc 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
1.3.6 Hệ thống chống sét
Chống sét cho công trình sử dụng loại đầu kim thu sét được sản xuất theo công nghệ mới nhất; dây nối đất dùng loại cáp đồng trục Triax được bọc bằng 3 lớp cách điện, đặc biệt có thể lắp đặt ngay bên trong công trình bảo đảm mỹ quan cho công trình, cách li hoàn toàn dòng sét ra khỏi công trình
Sử dụng kỹ thuật nối đất hình tia kiểu chân chim, đảm bảo tổng trở đất thấp và giảm điện thế bước gây nguy hiểm cho người và thiết bị Điện trở nối đất của hệ thống chống sét được thiết kế đảm bảo 10
Hệ thống nối đất an toàn cho thiết bị được thực hiện độc lập với hệ thống nối đất chống sét Điện trở của hệ thống nối đất an toàn phải đảm bảo 4 Các tủ điện, bảng điện, thiết bị dùng điện có vỏ bằng kim loại đều phải được nối với hệ thống nối đất
Trang 131.3.7 Vệ sinh môi trường
Để giữ vệ sinh môi trường, giải quyết tình trạng ứ đọng nước thì phải thiết kế hệ thống thoát nước xung quanh công trình Nước thải của công trình được xử lí trước khi đẩy ra hệ thống thoát nước của Thành Phố
Sàn tầng hầm được thiết kế với độ dốc 1% để dẫn nước về các mương và đưa về hố
ga Rác thải hàng ngày được công ty môi trường và đô thị thu gom, dùng xe vận chuyển đến bãi rác của thành phố
Công trình được thiết kế ống thả rác, tại các tầng có cửa tự động đóng
Trang 14THIẾT KẾ SÀN TẦNG 5
Hình 2.1 Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình
2.1 Phân loại ô sàn và sơ bộ chọn chiều dày sàn
Nếu sàn liên kết với dầm giữ thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là
tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn thì ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho biên khớp Khi dầm biên lớn ta có thể xem là ngàm
Trang 15+ Khi 𝑙2
𝑙 1 ≥ 2 Bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé: Bản loại dầm
+ Khi 𝑙2
𝑙1 < 2 Bản làm việc theo cả hai phương : Bản kê bốn cạnh
Trong đó : l1-kích thước theo phương cạnh ngắn, l2-kích thước theo phương cạnh dài -Chọn chiều dày sàn theo công thức:
Tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 (điều 8.2.2) quy định :
ℎ𝑚𝑖𝑛 đối với sàn mái
ℎ𝑚𝑖𝑛 đối với sàn nhà ở và công trình công cộng
ℎ𝑚𝑖𝑛 đối với sàn của nhà sản xuất
ℎ𝑚𝑖𝑛đối với bản làm từ bê tông nhẹ
[2] TCXDVN 356-2005
Do kích thước nhịp các bản không chênh lệch nhau lớn, ta chọn hb của ô lớn nhất cho các
ô còn lại để thuận tiện cho thi công và tính toán Ta phải đảm bảo hb > 6 cm đối với công trình dân dụng
Căn cứ vào kích thước,cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng ta chọn chiều dày ô bản
Bảng phân loại ô sàn và chiều dày ô sàn xem phụ lục 1 ( bảng 2.1 )
2.2 Tĩnh tải sàn
2.2.1 Trọng lượng các lớp sàn
Cấu tạo sàn như hình sau:
Hình 2.2 Cấu tạo sàn tầng điển hình Dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:
gtc = . (daN/m2): tĩnh tải tiêu chuẩn
gtt = gtc.n (daN/m2): tĩnh tải tính toán
Trong đó: (daN/m3): trọng lượng riêng của vật liệu
Trang 16n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN2737-1995
Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán xem phụ lục A ( bảng 2.2,2.3,2.4 )
2.2.2 Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn
Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 100mm Tường ngăn xây bằng gạch rỗng có = 1500 (daN/m3)
Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng
đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm
Chiều cao tường được xác định: ht = H-hds
Trong đó: ht: chiều cao tường
H: chiều cao tầng nhà
hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng
Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :
nt, nc, nv: hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa trát.(nt= 1,1; nc= 1,3; nv=1,3)
𝛿𝑡 = 0,1(m): chiều dày của mảng tường
𝛾𝑡 = 1500(daN/m3): trọng lượng riêng của tường
𝛿𝑣 = 0,015(m): chiều dày của vữa trát
𝛾𝑣 = 1600(daN/m3): trọng lượng riêng của vữa trát
𝛾𝑐= 25(daN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa
Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán
2.2.3 Hoạt tải sàn
Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (daN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995
Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau đó nhân với
hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt(daN/m2)
Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán
Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995.Mục 4.3.4 có nêu khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần được phép giảm như sau:
+ Đối với các phòng nêu ở mục 1,2,3,4,5 ( Bảng 3- Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang TCVN 2737-1995) nhân với hệ số ψA1(khi A>A1=9m2)
Trang 17+ Đối với các phòng nêu ở mục 6,7,8,10,12,14 ( Bảng 3- Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang TCVN 2737-1995) nhân với hệ số ψA2(khi A>A2=36m2)
Cắt dãy bản rộng 1m và xem như là một dầm:
Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm
q = (g+p).1m (daN/m)
Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà các sơ đồ tính đối với dầm
Sơ đồ nội lực tổng quát:
2.3.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh
Sơ đồ nội lực tổng quát:
+ Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
M1= α1.(g+p).l1.l2 (daN.m/m)
M2= α2.(g+p).l1.l2 (daN.m/m)
+ Moment âm lớn nhất ở trên gối:
MI= -β1.(g+p).l1.l2 (daN.m/m).(hoặc M’I)
Trang 18MII=-β2.(g+p).l1.l2 (daN.m/m) (hoặc M’II)
Trong đĩ:α1,α2,β1,β2 :hệ số phụ thuộc sơ đồ liên kết 4 biên và tỷ số l2/l1,xác định bằng cách tra bảng theo Phụ lục 17- Trang 390- Sách KCBTCT phần CKCB- Tác giả Pgs.Ts PHAN QUANG MINH-NXB KHKT 2006)
Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn cĩ bề rộng b = 1m; chiều cao h = hb
Thứ tự các bước tính tốn như sau:
+ Bước 1: Chọn sơ bộ a
Với a: là khoảng cách từ mép bêtơng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo
+ Bước 2: Tính chiều cao làm việc của tiết diện h0: h0 = h – a
Đối với các ơ sàn là bản kê 4 cạnh, vì bản làm việc theo 2 phương nên sẽ cĩ cốt thép đặt trên và đặt dưới Do mơmen cạnh ngắn lớn hơn mơmen cạnh dài nên thường đặt thép cạnh ngắn nằm dưới để tăng h0 Vì vậy sẽ xảy ra 2 trường hợp tính h0:
- Đối với cốt thép đặt dưới: h01 = h – a
- Đối với cốt thép đặt trên : h02 = h – a - d +d 1 2
2
Trong đĩ: d1: là đường kính lớp cốt thép đặt dưới
d2: là đường kính lớp cốt thép đặt trên
h: là chiều dày bản sàn
a: là khoảng cách từ mép bêtơng đến trọng tâm cốt thép đặt dưới
+ Bước 3:Xác định hệ số tính tốn tiết diện m
- Đối với nhĩm cốt thép CI: R = 0,419 khi dùng Bêtơng cấp độ bền B30
- Đối với nhĩm cốt thép CII: R = 0,409 khi dùng Bêtơng cấp độ bền B30
Kiểm tra điều kiện mR
- Nếu thỏa điều kiện trên thì chuyển qua bước 4
- Nếu mR thì phải điều chỉnh bằng cách tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của Bêtơng để đảm bảo điều kiện hạn chế
+ Bước 4: Xác định hệ số giới hạn chiều cao vùng nén
d (đường kính lớp trên) 2
d (đường kính lớp dưới) 1
Trang 19Hoặc tính theo công thức: 1+ 1 - 2.αm
μTT: là hàm lượng cốt thép tính toán Trong sàn,μTT = 0,30,9% là hợp lý
μmin= 0,05% Thiết kế lấy μmin = 0,1%
Căn cứ vào khoảng cách tính toán aTT và các điều kiện về cấu tạo chọn khoảng cách
bố trí cốt thép aBT Với điều kiện: aBT≤ aTT
Trang 20TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ
3.1 Mặt bằng cầu thang
Hình 3.1 Mặt bằng cầu thang tầng 5 trục 2 Cầu thang công trình thuộc dạng cầu thang 2 vế, mỗi vế 12 bậc có kích thước b=30
Phân tích sự làm việc của cầu thang
- Ô1 (bản thang) liên kết ở 4 cạnh: tường, cốn CT1 (hoặc CT2), dầm chiếu nghỉ
1(DCN1), Dầm sàn hoặc dầm chân thang
- Ô2 (bản chiếu nghỉ) liên kết ở 4 cạnh: tường và dầm chiếu nghỉ 1(DCN1), dầm chiếu nghỉ 2(DCN2)
- Cốn CT1, CT2: liên kết ở hai đầu, gối lên dầm chiếu nghỉ 1(DCN1), dầm sàn hoặc dầm chân thang
- Dầm chiếu nghỉ 1 (DCN1),dầm chiếu nghỉ 2 (DCN2), liên kết hai đầu gối lên tường
3.2 Tính bản thang
3.2.1 Sơ đồ tính
Bản thang tính toán tương tự ô sàn xem 4 biên là liên kết khớp, tùy thuộc vào tỉ số l2/l1 mà
ta tính bản theo bản kê 4 cạnh hay bản loại dầm
Kích thước cạnh bản theo phương nghiêng (l2) :
Trang 21Đối với Ô1 : 𝑙2
𝑙1 =
3,91 1.7=2,3 ⇒tính theo bản loại dầm.Ta có sơ đồ tính :
√b 2 +h2 = 1,3.16.0,02 0,3+0,15
√0,3 2 +0,152 = 0.558 (kN
𝑚2) Bậc xây gạch:𝑔3 = 𝑛𝛾3 b+h
2√b 2 +h 2 = 1,1.18 0,3.0,15
2.√0,3 2 +0,15 2= 1,328 (kN
𝑚 2)
Lớp vữa XM : g4 = n.. = 1,1.16.0,02 = 0.352(kN/m2 ) Lớp bản BTCT: g5 = n.. = 1,1.25.0,08 = 2,20 (kN/m2 )
Lớp vữa trát mặt dưới: g6 = n.. = 1,3.16.0,015 = 0,312 (kN/m2 )
Tổng tĩnh tải theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m2 bản thang:
gbtt = 0,644+0,558+1,328+0,352+2,2+0,312=5,394 (kN/m2 )
• Hoạt tải
Lấy hoạt tải tiêu chuẩn theo TCVN 2737-1995 cho cầu thang là ptc = 3 (kN/m2)
Vậy hoạt tải tính toán: ptt = n.ptc = 1,2x3 = 3,6 (kN/m2)
Trang 22+ Tổng tải trọng tác dụng vuông góc lên 1m2 bản thang là:
𝑞𝑜 = 𝑞𝑏𝑡𝑡𝑡𝑐𝑜𝑠 𝛼 = 8,612.0,894 = 7,699 (kN
𝑚2)
3.2.3 Xác định nội lực và tính toán cốt thép
Bản thang Ô1 tính theo bản loại dầm, tương tự như bản sàn, ta có bảng sau:
Bảng 3.1 Bảng tính nội lực và tính thép bản thang Ô1
3.3 Tính sàn chiếu nghỉ
3.3.1 Cấu tạo bản chiếu nghỉ
Hình 3.3 Cấu tạo bản chiếu nghỉ
3.3.2 Tính tải trọng
• Tĩnh tải
Bảng 3.2 Tải trọng tác dụng lên sàn chiếu nghỉ
Lớp vật liệu Chiều dày
Chiều dày Tải trọng
Cốt thép Ø ≥
1.70 3.91
Ô1
Trang 23Chiều dày Tải trọng
Cốt thép Ø ≥
S1
Trang 24l1 là chiều dài cạnh ngắn của bản Ô1
+ Tổng tải trọng tác dụng thẳng đứng lên cốn thang:
qc = gbt+gvt+qlc +qs-d = 0,65+0,193+0,24+7,32=8,403 (daN/m)
3.4.3 Xác định nội lực
Hình 3.5 Xác định nội lực cốn thang 𝑀𝑚ax=1
Trang 25Từ αm tra bảng và nội suy ta được ζ = 0.906
•
𝐴𝑠 = 𝑀
0,906.280.10 3 0.27= 2,1(𝑐𝑚2)Kiểm tra : 𝜇 % = 𝐴𝑠
*Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:
Điếu điện: Qmax≤0,3.φsw1.φbt.Rb.b.ho
Trong đó: - 𝜙w1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện, được xác định theo công thức:
*Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Nếu 𝑄𝑚𝑎𝑥 ≤ 𝑄𝑏𝑚𝑖𝑛 thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo (Qbmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông)
=> Qbmin =2,5.0,9 103 0,1.0,27 = 60,75(𝑘𝑁)
=> Qmax =14.687 (kN) < Qbmin = 60,75 (kN) Không cần tính lại cốt đai, bản thân
bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt
+ Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
- Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thì sct = min (h/2, 150mm)
3.5.2 Chọn kích thước tiết diện
Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp : hd= 1
𝑚 𝑑ld
3700
Trang 26Có ld = 3700 (mm), ta chọn md= 13 ( md: là hệ số = (12 20) )
hd= 3700
13 = 284,61 (mm) Chọn tiết diện DCN1 là 20x30 (cm)
3.5.3 Xác định tải trọng
• Tải trọng phân bố đều
+ Trọng lượng phần bê tông:
gbt= n.ɣ.b.(hd-hb) = 1,1 25 0,2 (0,3-0,08)=1,21 (kN/m) + Trọng lượng phần vữa trát:
gvt= n.ɣ.δ.(b+2hd-2hb)= 1,3.16.0,015.(0,2+2.0,3-2.0,08)=0,2 (daN/m) + Tải trọng do bản chiếu nghỉ Ô2 (sàn bản dần ) truyền vào (dạng hình chữ nhật), quy
Hình 3.7 Tính toán nội lực dầm chiếu nghỉ (DCN1)(q:KN/m; P:KN)
- Momen dương lớn nhất ở giữa dầm là:
Mmax = 𝑞𝑐𝑛𝑙𝑐𝑛
2
8 + 𝑃1𝑎 = 7.37.3,72
8 + 16,427.1,7 = 40,508(kN.m) -Giá trị lực cắt lớn nhất ở hai gối dầm là:
Chọn vật liệu như cốn thang
Chọn a=3 cm, chiều cao làm việc của dầm: ho= h–a= 30-3=27 (cm)
Tính thép chịu momen dương Mmax=43,24(kN.m):
Trang 27Với bê tông B20, thép CII có 𝛼𝑅 = 0,429 𝛼𝑚 = 0,241 < 𝛼𝑅 = 0,429
Đảm bảo điều kiện : m<R = 0.429
Tra bảng ta có : 𝜁 =0,86
𝜁 𝑅𝑠 ℎ0 =
40,5080,86.280 103 0,27= 6,23(𝑐𝑚
2)Kiểm tra : 𝜇 % = 𝐴𝑠
*Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:
Điếu điện: Qmax≤0,3.φsw1.φbt.Rb.b.ho Trong đó: - 𝜙w1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện, được xác định theo công thức:
*Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Nếu 𝑄𝑚𝑎𝑥 ≤ 𝑄𝑏𝑚𝑖𝑛 thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo (Qbmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông)
=> Qbmin =2,5.0,9 103 0,2.0,27 = 121,5(𝑘𝑁)
=> Qmax =30,061 (daN) < Qbmin = 121,5 (kN) Không cần tính lại cốt đai, bản thân
bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt
+ Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
- Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thì sct = min (h/2, 150mm)
Trang 28hS: khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc
h0: chiều cao làm việc của tiết diện
RSW: cường độ chịu kéo tính toán của cốt đai
Dùng đai Ø6 hai nhánh thì số lượng đai cần thiết là : 0,43
Tổng tải trọng do tường tác dụng vào dầm: 𝑔𝑡−𝑑𝑡 =𝛴𝐺
𝑙𝑑 =𝑛𝑡.𝑔𝑡𝑡𝑐.𝑆 𝑡
𝑙𝑑 (𝑘𝑁/𝑚)Trong đó: gtc
t (kN/m2) : Trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 cửa kính
( Tường cửa kính khung thép: gtc
t=0.4 (kN/m2) )
nt : hệ số tin cậy, lấy nt= 1,2
St (m2): diện tích mảng tường trên dầm đang xét
Sơ đồ tính và nội lực DCN2 được thể hiện trong hình dưới đây:
Hình 3.8 Sơ đồ tính toán, nội lực dầm chiếu nghỉ (DCN2)(q:KN/m)
q =7,915 (kN/m)
3700
Mmax Qmax
Qmin
Trang 29Momen dương lớn nhất ở giữa dầm là:
Chọn vật liệu như cốn thang
Chọn a=3 cm, chiều cao làm việc của dầm: ho= h–a= 30-3=27 (cm)
Tính thép chịu momen dương Mmax=24,25(kN.m):
𝛼𝑚 = 𝑀
𝑅 𝑏 b.h0= 13,545
11,5.103.0,2.0,272 = 0,081 Với bê tông B20, thép CII có 𝛼𝑅 = 0,429 𝛼𝑚 = 0,081 < 𝛼𝑅 = 0,429
Tra bảng ta có : 𝜁 =0,958
𝜁 𝑅𝑠 ℎ0 =
13.5450,958.280 103 0,27= 1,87(𝑐𝑚
2)Kiểm tra : 𝜇 % = 𝐴𝑠
*Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:
Điếu điện: Qmax≤0,3.φsw1.φbt.Rb.b.ho Trong đó:
- 𝜙w1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện, được xác định theo công thức:
*Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Nếu 𝑄𝑚𝑎𝑥 ≤ 𝑄𝑏𝑚𝑖𝑛 thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo (Qbmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông)
=> Qbmin =2,5.0,9 103 0,2.0,27 = 121,5(𝑘𝑁)
=> Qmax =14,643 (kN) < Qbmin = 121,5 (kN) Không cần tính lại cốt đai, bản thân
bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt
Trang 30+ Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
- Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thì sct = min (h/2, 150mm)
3.7.2 Chọn kích thước tiết diện
Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp : hd= 1
• Tải trọng phân bố đều
+ Trọng lượng phần bê tông:
gbt= n.ɣ.b.(hd-hb) = 1,1 25 0,2 (0,3-0,08)=1,21 (kN/m) + Trọng lượng phần vữa trát:
gvt=n.ɣ.δ.(b+2hd-2hb)=1,3.16.0,015.(0,2+2.0,3-2.0,08)=0,2 (daN/m) + Tải trọng do bản sàn (sàn bản dần ) truyền vào (dạng hình chữ nhật), quy về lực phân bố đều: 𝑔𝑠−𝑑 = 𝑞𝑐𝑛𝑙1
Trang 31Chọn vật liệu như cốn thang
Chọn a=3 cm, chiều cao làm việc của dầm: ho= h–a= 30-3=27 (cm)
Tính thép chịu momen dương Mmax=43,24(kN.m):
𝛼𝑚 = 𝑀
𝑅𝑏.b.h 0= 37,786
11,5.10 3 0,2.0,27 2 = 0,225
Với bê tông B20, thép CII có 𝛼𝑅 = 0,429 𝛼𝑚 = 0,225 < 𝛼𝑅 = 0,429
Đảm bảo điều kiện : m<R = 0.429
Tra bảng ta có : 𝜁 =0,87
𝜁 𝑅𝑠 ℎ0 =
37,7860,87.280 103 0,27= 5.74(𝑐𝑚
2)Kiểm tra : 𝜇 % = 𝐴𝑠
Trang 32Điếu điện: Qmax≤0,3.φsw1.φbt.Rb.b.ho Trong đó: - 𝜙w1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện, được xác định theo công thức:
*Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Nếu 𝑄𝑚𝑎𝑥 ≤ 𝑄𝑏𝑚𝑖𝑛 thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo (Qbmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông)
=> Qbmin =2,5.0,9 103 0,2.0,27 = 121,5(𝑘𝑁)
=> Qmax =26,17 (daN) < Qbmin = 121,5 (kN) Không cần tính lại cốt đai, bản thân bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt
+ Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
- Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thì sct = min (h/2, 150mm)
hS: khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc
h0: chiều cao làm việc của tiết diện
RSW: cường độ chịu kéo tính toán của cốt đai
Dùng đai Ø6 hai nhánh thì số lượng đai cần thiết là : 0,43
2.0,283= 0,8
Ta đặt mỗi bên mép cốn C1 ( hoặc C2) 2 đai Ø6
Trang 33- Trọng lượng bản thân kết cấu và các loại hoạt tải tác dụng lên sàn, lên mái
- Tải trọng tác dụng lên sàn, kể cả tải trọng các tường ngăn (dày 100mm), thiết bị,
tường nhà vệ sinh, thiết bị vệ sinh
- Tải trọng tác dụng lên dầm do sàn truyền vào, do tường bao trên dầm( dày 200): phân bố trên dầm
• Nội lực và chuyển vị
Để xác định nội lực và chuyển vị, sử dụng phần mềm tính kết cấu ETABS 2017 Đây là một phần mềm tính kết cấu khá mạnh hiện nay và được ứng dụng khá rộng rãi trong việc tính toán kết cấu công trình
• Tổ hợp và tính cốt thép.(Theo TCVN)
Sử dụng chương trình lập bằng ứng dụng Microsoft Excel Chương trình này có ưu điểm là tính toán đơn giản, ngắn gọn, và dễ dàng, thuận tiện khi sử dụng và kiểm tra độ chính xác của kết quả tính
Sơ bộ chọn các kích thước kết cấu cho công trình
Sơ bộ chọn kích thước sàn
+ Chiều dày sàn phụ thuộc vào:Bước cột,khả năng chọc thủng,yêu cầu chống cháy + Chọn chiều dày bản theo công thức: d D L
h m
2 4 h dp
Trang 34• Chiều dài và chiều dài tính toán cột
Trong kết cấu khung nhà có thể xem chiều dài mỗi cột được tính từ móng đến mái Tuy vậy trong tính toán xem mỗi cột chỉ là đoạn cột trong mỗi tầng Chiều dài thật của cột
kí hiệu là l là khoảng cách giữa hai liên kết (liên kết có tác dụng ngăn cản chuyển vị ngang
của cột)
Chiều dài tính toán của cột kí hiệu là lo, là chiều dài được xác định theo sơ đồ biến
dạng của cột, được lấy bằng chiều dài bước sóng khi cột bị mất ổn định vì bị uốn dọc
D350x700 D350x700 D350x700 D350x700 D350x700 D350x700
Trang 35Hình 4.2: Sơ đồ lí tưởng của cột Trong nhà nhiều tầng, theo chiều cao nhà từ móng đến mái lực nén trong cột giảm dầm Để đảm bảo sự hợp lí về mặt sử dụng vật liệu thì càng lên cao nên giảm khả năng chịu lực của cột Việc giảm này có thể thực hiện bằng cách giảm kích thước tiết diện cột,
giảm cốt thép trong cột, giảm mác bê tông
k N A
R
=Trong đó:
- Rb: cường độ tính toán về nén của bê tông, với bêtông có cấp độ bền là B20 thi Rb=
11500 (KN/m2)
- kt: hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột:
• Với cột biên ta lấy kt = 1,3
• Với cột trong nhà ta lấy kt = 1,2
Trang 36+ mS: số sàn phía trên tiết diện đang xét
+ FS: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét
+ q là tải trọng tương đương tính trên mỗi m2 mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng tường, dầm, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế
Với nhà có bề dày sàn là bé từ 10:14 cm kể cả các lớp cấu tạo mặt sàn, có ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc loại bé q= 10:14 kN/m2
Khi chọn kích thước tiết diện cấu kiện, ngoài điều kiện về khả năng chịu lực, còn cần
kể đến điều kiện về ổn định, về kiến trúc và thuận tiện cho thi công
Chọn sơ bộ tiết diện lõi thang máy
Chiều dày thành vách t được chọn theo điều kiện sau:
t
150 1 20
mm H
mm mm
Trang 37Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực
Cơ sở xác định tải trọng tác dụng
Việc xác định tải trọng tác dụng lên công trình căn cứ Tiêu chuẩn về tải trọng và tác động 2737-1995:
Tĩnh tải: Giải pháp kiến trúc đã lập, cấu tạo các lớp vật liệu
Hoạt tải sử dụng dựa vào tiêu chuẩn.Hoạt tải gió tính cho tải trọng gió tĩnh
(Khi tính tải trọng không cộng Bản BTCT vào vì ETAB đã tính với hệ số vượt tải là 1,1)
Tĩnh tải sàn các tầng tầng 12 ( tầng mái ) xem phụ lục B ( bảng 4.5 )
(Khi tính tải trọng không cộng Bản BTCT vào vì ETAB đã tính với hệ số vượt tải là 1,1)
*Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn
Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 100mm Tường ngăn xây bằng gạch rỗng có = 1500 (daN/m3)
Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng
đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm
Chiều cao tường được xác định: ht = H-hds
Trong đó: ht: chiều cao tường
H: chiều cao tầng nhà
hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng
Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :
= 15(kN/m3): trọng lượng riêng của tường
v = 0,015(m): chiều dày của vữa trát
v
= 16(kN/m3): trọng lượng riêng của vữa trát
c
= 0.25(kN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa
Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán
Để tính tải trọng do tường xây truyền lên sàn ta chia ô sàn thành các ô như sau:
Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 1:xem phụ lục B, hình 4.3
Đối với sàn tầng 1 xem phụ lục B (bảng 4.6)
Trang 38Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 1:xem phụ lục B, hình 4.4
Đối với sàn tầng 2-11 xem phụ lục B (bảng 4.7)
Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 12:xem phụ lục B, hình 4.5
Đối với sàn tầng mái các ô sàn không có tường xây trên sàn, các ô sàn mái không sử dụng
có gtt=2.2(kN/m2)
• Tĩnh tải tác dụng lên dầm
*Trọng lượng bản thân dầm :
Trọng lượng phần bê tông :
Khai báo hệ số trọng lượng bản thân bằng 1,1 để phần mềm tự tính
- Trọng lượng phần vữa trát của dầm được tính thành tải trọng phân bố lên suốt chiều dài mỗi dầm theo công thức sau:
- Trong công trình các ô sàn lấy chiều dày là 10 cm.( đã chọn ở phần tính bản)
- Kết quả tính toán tải trọng do trọng lượng lớp vữa của dầm ở bảng sau :xem phụ lục B, bảng 4.8
*Tải trọng tường phân bố trên dầm :
Tĩnh tải do trọng lượng tường, cửa tác dụng lên dầm
Tường ngăn xây bằng gạch có g = 1,5 (kN/m3), mỗi bức tường cộng thêm 1,5 cm vữa trát (mỗi bên) : có v =1,6 (kN/m3)
Chiều cao tường được xác định: ht = H-hd
Trong đó: ht: chiều cao tường,
Trang 39g: chiều dày của mảng tường, bề dày tường hoặc =200 hoặc =100 tùy vào vị trí tường
Bản vẽ bố trí dầm được thể hiện như các hình sau:
Mặt bằng phân chia dầm tầng 1:xem phụ lục B, hình 4.6
Mặt bằng phân chia dầm tầng 1-11:xem phụ lục B, hình 4.7
Mặt bằng phân chia dầm tầng 12:xem phụ lục B, hình 4.8
Bảng tải trọng tường phân bố trên dầm tầng 1 xem phụ lục B ( bảng 4.9)
Bảng tải trọng tường phân bố trên dầm tầng 2-11 xem phụ lục B ( bảng 4.10)
Bảng tải trọng tường phân bố trên dầm tầng 12(tầng thượng )xem phụ lục B ( bảng 4.11)
• Hoạt tải
Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (daN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995
Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau đó nhân với
hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt(daN/m2)
Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán
Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995.Mục 4.3.4 có nêu khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần được phép giảm như sau:
+ Đối với các phòng nêu ở mục 1,2,3,4,5 ( Bảng 3- Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang TCVN 2737-1995 Mục 4.3.1) nhân với hệ số ψA1(khi A>A1=9m2)
Hệ số giảm tải : ΨA = 0,4+
1
0, 6
A A
A –Diện tích chịu tải tính bằng m2
+ Đối với các phòng nêu ở mục 6,7,8,10,12,14 ( Bảng 3- Tải trọng tiêu chuẩn phân
bố đều trên sàn và cầu thang TCVN 2737-1995 Mục 4.3.1) nhân với hệ số ψA2(khi A>A2=36m2)
Bảng tải hoạt tải sàn tầng 1 xem phụ lục B ( bảng 4.12)
Bảng tải hoạt tải sàn tầng 2-11 xem phụ lục A ( bảng 2.3)
Bảng tải hoạt tải sàn tầng 12(tầng thượng) xem phụ lục B ( bảng 4.13)
Tải trọng gió
• Tải trọng gió tĩnh
Trang 40Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:
Wtc = W0.K.C (kN/m2) Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:
Phía khuất gió: C= -0,6
K: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao
n: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2
Tải trọng qui về thành các lực tập trung theo các phương xác định theo công thức:
Wgi= n.(WĐ+WH).Si
Với Si là diện tích mặt đón gió theo phương đang xét
Bảng tải trọng gió tĩnh tác dụng lên sàn xem phụ lục B (bảng 4.14)
• Thành phần gió động
Công trình có chiều cao 47,1 m > 40m, nên phải tính thành phần động của tải trọng gió Bản chất của thành phần động là phần tăng thêm tác dụng của tải trọng gió lên công trình có dao động, do lực quán tính bởi khối lượng sinh ra khi công trình dao động
+ Thiết lập sơ đồ tính toán động lực:
- Sơ đồ tính toán là 1 thanh console có hữu hạn điểm tập trung khối lượng Ở đây thanh console gồm 15 điểm tập trung khối lượng Vị trí các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình trọng tâm của các kết cấu truyền tải trọng ngang của công trình, ở đây chính là sàn các tầng
- Giá trị khối lượng tập trung ở các mức trong sơ đồ tính toán bằng tổng khối lượng của các kết cấu chịu lực, kết cấu bao che, trang trí…
Hình 4.9 Sơ đồ tính toán gió động của công trình