Thiết kế chung cư khu công nghiệp hòa khánh khối chung cư b1

Kết cấu thuần khung Dạng kết cấu này có không gian lớn, mặt bằng bố trí linh hoạt, có thể đáp ứng khá đầy đủ yêu cầu sử dụng công trình, nhưng nhược điểm của nó là độ cứng nhỏ, biến dạn

Trang 1

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

*

THIẾT KẾ CHUNG CƯ KHU CÔNG NGHIỆP HÒA KHÁNH

KHỐI CHUNG CƯ B1

Sinh viên thực hiện: LÊ KHẮC LẬP

Đà Nẵng – Năm 2019

Trang 2

Chung cư Khu Công nghiệp Hòa Khánh – Khối Chung cư B1

DANH SÁCH HÌNH ẢNH, BẢNG BIỂU TRONG THUYẾT MINH

Hình 3.4 Mô hình không gian sàn tầng 5 trên phần mềm SAFE 128

Hình 3.7 Strip theo cả 2 phương X và Y (Strip A & B) 131

Hình 5.4 Biểu đồ moment bao gồm tĩnh tải và hoạt tải của khung trục B 145 Hình 5.5 Biểu đồ lực cắt bao gồm tĩnh tải và hoạt tải của khung trục B 146 Hình 5.6 Biểu đồ lực dọc bao gồm tĩnh tải và hoạt tải của khung trục B 147

Trang 3

Hình 6.9 Kiểm tra móng M2 bị chọc thủng theo góc 45o 77

Bảng 3.1 Phân loại sàn tính toán và chọn chiều dày các ô sàn 8 Bảng 3.2 Tải trọng do trọng lượng bản thân các lớp sàn 9

Trang 4

Bảng 5.6 Tải trọng tường tác dụng lên dầm tầng 1 33 Bảng 5.7 Tải trọng tường tác dụng lên dầm tầng 2 – tầng tum 34

Bảng 5.12 Điều kiện áp dụng phương pháp gần đúng 43

Bảng 7.4 Thời gian các giai đoạn thi công cọc khoan nhồi 83 Bảng 7.5 Thông số kỹ thuật của búa phá bê tông TCB-200 84 Bảng 7.6 Thông số kỹ thuật của máy cắt bê tông HS-350T 85

Bảng 7.8 Khối lượng công tác thành phần trên phân đoạn Pij 95

Bảng 7.12 Nhịp công tác của các dây chuyền bộ phận 96

Bảng 9.2 Tính toán chi phí lao động cho công tác lắp dựng ván khuôn 118

Trang 5

Bảng 9.3 Tính toán chi phí lao động cho công tác tháo dỡ ván khuôn 118 Bảng 9.4 Tính toán chi phí lao động cho công tác cốt thép 118 Bảng 9.5 Tính toán chi phí lao động cho công tác bê tông 119

Trang 6

Chương 1: GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 Sự cần thiết về đầu tư xây dựng

Những năm gần đây nền kinh tế Việt Nam phát triển mạnh, đặc biệt là Thành phố

Đà Nẵng, cơ sở hạ tầng ngày càng phát triển rộng khắp, các tòa nhà cao tầng được xây

dựng lên để đáp ứng nhu cầu phát triển kinh tế

Công trình “Khối chung cư B1, Khu Chung cư Nhà ở Xã hội – Khu Công nghiệp

Hòa Khánh” được xây dựng tại Đường số 4 KCN Hòa Khánh, Phường Hòa Khánh Bắc,

Quận Liên Chiểu, TP Đà Nẵng, được xây dựng để đáp ứng một phần nhu cầu nhà ở cho

công nhân của khu công nghiệp, đồng thời tạo vẻ mỹ quan cho thành phố

Công trình “Khối chung cư B1” gồm có 176 căn hộ, ki-ốt và nơi để xe Đối tượng

phục vụ của chung cư là công nhân viên chức của các xí nghiệp công nghiệp trong khu

vực, có thu nhập trung bình khá và có nhu cầu về nhà ở

Kết cấu chịu lực chính của công trình là hệ khung bê tông cốt thép, tường xây gạch

Vì vậy, việc xây dựng công trình này là cần thiết đối với nhu cầu phát triển kinh tế

và cảnh quan đô thị thành phố hiện nay

1.2 Đặc điểm công trình

1.2.1 Quy mô công trình

Tên công trình: “Khối chung cư B1, Khu Chung cư Nhà ở Xã hội – Khu Công nghiệp

Hòa Khánh”

Địa điểm xây dựng công trình: Đường số 4, KCN Hòa Khánh

Công trình gồm có 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 11 tầng lầu và 1 tầng tum

1.2.2 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng

Công năng sử dụng:

- Tầng hầm: làm bãi đỗ xe, phòng máy bơm, kĩ thuật nước, kĩ thuật điện

- Tầng 1: sảnh chính, sảnh phụ, ki-ốt bán hàng, phòng ban quản lý

- Tầng 2-11: là khối nhà ở, mỗi tầng gồm 16 căn hộ

- Tầng tum: có phòng sinh hoạt cộng đồng và bồn nước mái

Trong mỗi căn hộ gồm có:

- Phòng khách kết hợp với sinh hoạt chung

- 2 phòng ngủ: 1 phòng ngủ lớn có vệ sinh riêng dành cho người lớn, 1 phòng ngủ

Trang 7

1.2.3 Giao thông trong công trình

Giao thông theo phương ngang: mỗi tầng lầu có 2 hành lang giữa, hành lang này nối

liền các căn hộ với cầu thang nằm giữa 2 hành lang

Giao thông theo phương đứng:

- Thang máy được bố trí ở trung tâm công trình với 2 buồng thang Đây là lối giao

thông chủ yếu theo phương đứng của công trình

- Thang bộ được bố trí nằm cạnh thang máy và góc phía bắc mỗi tầng, đồng thời

cũng là lối thoát hiểm của công trình

1.2.4 Ánh sáng và thông thoáng tự nhiên

Các phòng trong các căn hộ đều có cửa sổ hướng ra ngoài công trình, điều này làm

cho các phòng ở được thông thoáng và đủ ánh sáng

Nhà bếp có cửa sổ hướng ra ngoài công trình để đảm bảo thông thoáng nhà bếp

1.2.5 Khí hậu tại địa điểm xây dựng công trình

1.3 Các hệ thống kỹ thuật của công trình

1.3.1 Hệ thống cấp nước

Nước từ hệ thống cấp nước của thành phố chảy vào bể chứa nước ngầm đặt phía

dưới tầng hầm công trình (phần móng băng) Tại đây có bố trí trạm bơm để bơm nước

lên hồ nước mái

Từ hồ nước mái, nước đi theo các ống cấp để vào từng căn hộ

1.3.2 Hệ thống thoát nước

Nước thải từ các thiết bị vệ sinh được tập trung lại và chảy qua ống thoát nước vào

trạm xử lý nước thải Nước thải sau khi được xử lý sẽ chảy vào hệ thống cống thoát

nước của thành phố

Nước mưa qua hệ thống ống dẫn sẽ chảy trực tiếp vào hệ thống cống thoát nước của

thành phố

1.3.3 Hệ thống điện

Sử dụng nguồn điện khu vực: do thành phố cung cấp với hiện trạng nguồn điện sẵn

có Ngoài ra còn sử dụng nguồn điện dự phòng để đảm bảo cung cấp điện khi có sự cố

1.3.4 Phòng cháy chữa cháy

Vì là nơi tập trung đông người và là nhà cao tầng nên việc phòng cháy chữa cháy rất

quan trọng

Công trình được trang bị hệ thống phòng cháy chữa cháy trên mỗi tầng và trong mỗi

căn hộ, ki-ốt cũng như các phòng chức năng khác có lắp đặt thiết bị báo cháy và chữa

cháy tự động trước khi có sự can thiệp của lực lượng chữa cháy

Trang 8

Công trình có hệ thống chữa cháy tức thời được thiết lập với hai nguồn nước: Bể

nước trên mái với 2 máy bơm chữa cháy động cơ xăng, các họng cứu hỏa đặt tại vị trí

hành lang cầu thang, ngoài ra còn có hệ thống chữa cháy cục bộ sử dụng bình khí CO2

1.4 Các hệ thống hạ tầng kỹ thuật liên quan

Sân bãi, đường nội bộ từ 3 đường lớn vào công trình xử lý bằng cơ giới theo tiêu

chuẩn kỹ thuật và đổ bê tông

Vỉa hè được lát gạch theo hệ thống vỉa hè chung cho toàn khu, đảm bảo tính mỹ quan

cho toàn khu vực

Vườn hoa, cây xanh: trồng cây che nắng và gió, tạo khoảng xanh tô điểm cho công

trình và khu vực

1.5 Giải pháp kết cấu cho công trình

Công trình có kết cấu chính là hệ khung chịu lực, sàn bê tông cốt thép đúc toàn khối

Tường xây để bảo vệ, che nắng, mưa, gió cho công trình Vách bao che là tường

200mm được xây gạch ống, vách ngăn trong giữa các phòng là tường 150mm cũng được

xây bằng gạch ống

Các sàn tầng bằng bê tông cốt thép, sàn mái có phủ vật liệu chống thấm

Móng, cột, dầm là hệ chịu lực chính cho công trình

Trang 9

Chương 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH VÀ NHIỆM VỤ

TÍNH TOÁN KẾT CẤU

2.1 Đặc điểm thiết kế nhà cao tầng

Khi thiết kế nhà cao tầng ta phải quan tâm đến những vấn đề cơ bản sau:

2.1.1 Tải trọng ngang

Tải trọng ngang: áp lực gió, động đất

Momen và chuyển vị tăng lên rất nhanh theo chiều cao Nếu coi công trình như một

thanh console ngàm tại mặt đất thì lực dọc tỉ lệ với chiều cao, momen do tải trọng ngang

tỉ lệ với bình phương chiều cao H:

M = (tải trọng phân bố tam giác)

Chuyển vị do tải trọng ngang tỉ lệ thuận với lũy thừa bậc 4 của chiều cao:

 = (tải trọng phân bố tam giác)

Do vậy, tải trọng ngang trở thành nhân tố chủ yếu khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng

2.1.2 Hạn chế chuyển vị

Theo sự tăng lên của chiều cao nhà, chuyển vị ngang tăng lên rất nhanh Trong thiết

kế kết cấu không chỉ yêu cầu thiết kế có đủ khả năng chịu lực mà còn yêu cầu kết cấu

có đủ độ cứng chống lại lực ngang, để dưới tác dụng của tải trọng ngang, chuyển vị

ngang của kết cấu hạn chế trong giới hạn cho phép Những nguyên nhân cần hạn chế

chuyển vị ngang:

- Chuyển vị ngang làm kết cấu xuất hiện thêm các nội lực phụ, đặc biệt là kết cấu

đứng: Khi chuyển vị tăng lên, độ lệch tâm tăng làm momen lệch tâm cũng tăng

theo, và nếu nội lực tăng quá một giới hạn nhất định thì kết cấu không còn khả

năng chống đỡ, dẫn đến sụp đổ

- Chuyển vị ngang quá lớn sẽ làm con người sinh sống và làm việc trong công trình

cảm thấy khó chịu, hoảng sợ, ảnh hưởng đến công tác và sinh hoạt

- Làm tường và một số cấu kiện phi kết cấu, đồ trang trí bị nứt hoặc phá hỏng, làm

cho ray thang máy bị biến dạng, đường ống điện nước bị phá hoại

Trang 10

Do vậy cần hạn chế chuyển vị ngang nhà bằng cách bố trí hệ khung kết hợp vách

cứng ở trung tâm

2.1.3 Giảm trọng lượng bản thân kết cấu

Xem xét từ sức chịu tải của nền đất, nếu cùng một cường độ thì giảm trọng lượng

bản thân có thể tăng thêm một số tầng khác, hoặc làm giảm độ lún của công trình, hoặc

làm giảm kích thước kết cấu móng

Xét về mặt dao động, giảm trọng lượng bản thân là giảm khối lượng tham gia dao

động, giảm lực quán tính hay giảm tác động của gió động và động đất

Xét về mặt kinh tế, giảm trọng lượng bản thân giúp tiết kiệm vật liệu, giảm giá thành

công trình, tăng không gian sử dụng

Từ những nhận xét trên, ta thấy trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng cần quan tâm đến

giảm trọng lượng bản thân kết cấu

2.2 Phân tích lựa chọn vật liệu

Hiện nay, ở Việt Nam vật liệu dùng cho kết cấu nhà cao tầng thường sử dụng là kim

loại (chủ yếu là thép) hoặc bê tông cốt thép

Công trình bằng thép hoặc các kim loại khác có ưu điểm là độ bền tốt, giới hạn đàn

hồi và miền chảy dẻo lớn nên công trình nhẹ nhàng, đặc biệt là tính dẻo lớn, do đó công

trình khó bị sụp đổ hoàn toàn khi có chấn động xảy ra

Nếu dùng kết cấu thép cho nhà cao tầng thì việc đảm bảo thi công tốt các mối nối là

rất khó khăn, mặt khác giá thành công trình bằng thép thường cao mà chi phí cho việc

bảo quản cấu kiện khi công trình đi vào sử dụng là rất tốn kém, đặc biệt với môi trường

khí hậu Việt Nam Công trình bằng thép kém bền với nhiệt độ, khi xảy ra hoả hoạn hoặc

cháy nổ thì công trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp đổ do thép có nhiệt độ

nóng chảy thấp, khoảng 600oC là kết cấu thép bị chảy dẻo Kết cấu nhà cao tầng bằng

thép chỉ thực sự phát huy hiệu quả khi cần không gian sử dụng lớn, chiều cao nhà lớn

(nhà siêu cao tầng), hoặc đối với các kết cấu nhịp lớn như nhà thi đấu, mái sân vận động,

nhà hát, viện bảo tàng (nhóm các công trình công cộng)

Kết cấu bằng bê tông cốt thép làm cho công trình có trọng lượng bản thân lớn, công

trình nặng nề hơn dẫn đến kết cấu móng phải lớn Tuy nhiên, kết cấu bê tông cốt thép

khắc phục được một số nhược điểm của kết cấu thép như thi công đơn giản hơn (vì

không cần chế tạo các khớp nối, bản ghép, đường hàn ), vật liệu rẻ hơn, bền với môi

trường và nhiệt độ, ngoài ra nó tận dụng được tính chịu nén rất tốt của bê tông và tính

chịu kéo của cốt thép bằng cách đặt nó vào vùng kéo của cốt thép

Từ những phân tích trên, ta lựa chọn bê tông cốt thép là vật liệu cho kết cấu công

trình

Trang 11

2.3 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu

2.3.1 Lựa chọn phương án kết cấu

Từ thiết kế kiến trúc ta có thể lựa chọn một trong hai phương án sau:

2.3.1.1 Kết cấu thuần khung

Dạng kết cấu này có không gian lớn, mặt bằng bố trí linh hoạt, có thể đáp ứng khá

đầy đủ yêu cầu sử dụng công trình, nhưng nhược điểm của nó là độ cứng nhỏ, biến dạng

lớn nên phải tăng kích thước các cấu kiện chịu lực lên dẫn đến lãng phí không gian, tốn

vật liệu và ảnh hưởng đến thẩm mỹ và tính kinh tế của công trình

2.3.1.2 Kết cấu khung và lõi

Đây là dạng kết cấu hỗn hợp từ kết cấu khung và kết cấu lõi Nếu sử dụng loại kết

cấu này vừa có không gian sử dụng lớn vừa có khả năng chịu lực ngang lớn Kết cấu

khung lõi cứng bê tông cốt thép sử dụng rất phổ biến, ngoài ra khi dùng loại kết cấu này

thì độ cứng của kết cấu được đảm bảo hơn

Lựa chọn: so sánh hai dạng kết cấu trên ta nhận thấy sử dụng kết cấu khung lõi kết

hợp là thích hợp hơn đối với công trình

2.3.2 Đề xuất phương án

Công trình “Chung cư Khu công nghiệp Hòa Khánh” là công trình có chiều cao lớn

với 1 tầng hầm Từ những đặc điểm trên của công trình, ta chọn phương án:

- Hệ khung – vách cứng

- Giải pháp móng cho công trình: công trình là nhà cao tầng nên tải trọng truyền

xuống móng rất lớn Mặt khác, chiều cao công trình lớn đòi hỏi phải có độ ổn

định cao để chiu tải trọng ngang (gió bão, động đất) Do vậy, phương án móng

sâu là duy nhất hợp lý để chịu được tải trọng từ công trình truyền xuống Đề xuất

phương án móng cọc khoan nhồi vì có sức chịu tải cao nhờ có những cọc đường

kính lớn, cắm sâu vào tầng đất đá cứng, thi công không ảnh hưởng đến các công

trình xung quanh

2.4 Nhiệm vụ tính toán kết cấu công trình

Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp này, với khối lượng phần tính toán kết cấu là 60%,

nhiệm vụ của em được giao bao gồm:

- Tính toán và bố trí cốt thép sàn tầng điển hình

- Tính toán và bố trí cốt thép cầu thang bộ tầng điển hình

- Tính toán và thiết kế cốt thép cho khung trục

- Tính toán và thiết kế móng cọc khoan nhồi

Trang 12

Chương 3: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Trang 13

3.3 Sơ bộ chọn kích thước kết cấu

Chọn chiều dày bản sàn theo công thức: h b D l1

- D = 0,8 ÷ 1,4 phụ thuộc vào tải trọng, chọn D = 1

Bảng 3.1 Phân loại sàn tính toán và chọn chiều dày các ô sàn

Tĩnh tải: trọng lượng bản thân của bản BTCT và các lớp cấu tạo, trọng lượng bản

thân phần tường ngăn, cửa (nếu có)

Trọng lượng bản thân của BTCT và các lớp cấu tạo:

gtc = δ.γ (kN/m2) ; gtt = n.gtc

Trong đó:

- δ: chiều dày lớp vật liệu, lấy theo mặt cắt cấu tạo sàn

- γ: trọng lượng riêng lớp vật liệu, lấy theo sổ tay kết cấu

- n: hệ số độ tin cậy, tra theo TCVN 2737:1995

Dựa vào cấu tạo các lớp bề dày sàn, ta có bảng tính tải trọng bản thân sàn và các lớp

p tc: lấy theo TCVN 2737:1995 tùy theo công năng sử dụng của ô sàn

n: hệ số độ tin cậy, tra theo TCVN 2737:1995

Trang 14

3.4.1 Tải trọng do trọng lượng bản thân các lớp sàn

t

Tải trọng 1m2 cửa (ở đây dùng cửa kính pano gỗ):

( 2)0,3 1,1 0,33 /

Trang 15

ô sàn

Tĩnh tải tác dụng lên sàn (KN/m2)

Hoạt tải tính toán (KN/m2)

Tải trọng bản thân BTCT

và các lớp cấu tạo

Tải trọng bản thân tường ngăn + cửa

Tĩnh tải tính toán

Trang 16

(Xem tiếp tại Phụ lục I, Bảng 3.5)

3.5 Xác định nội lực

Dùng phần mềm SAFE 2016 để tính toán nội lực của từng dải sàn (strip)

Các bước lập mô hình tính toán hệ sàn phẳng bằng phần mềm SAFE 2016:

3.5.1 Lập mô hình

Bước 1: Thiết lập hệ lưới (hệ trục định vị), chọn hệ đơn vị kN-m

Bước 2: Khai báo vật liệu gồm:

Bê tông sàn cấp độ bền B30, trọng lượng riêng 25kN/m3, modul đàn hồi

E=30000MPa

Thép bản sàn dùng thép: Trọng lượng riêng 78,5kN/m3, modul đàn hồi

E=210000MPa

Bước 3: Khai báo tiết diện :

- Tiết diện sàn dày 100mm và sàn 120mm

- Tiết diện dầm gồm: dầm 350x700mm và dầm 200x400 mm (tiết diện dầm chọn

theo sơ bộ)

- Tiết diện cột gồm: cột 400x800mm (tiết diện cột theo sơ bộ)

- Tiết diện vách dày 200mm

Bước 4: Định nghĩa tải trọng gồm:

Tĩnh tải (TT)

Hoạt tải (HT)

Bước 5: Định nghĩa tổ hợp tải trọng

Tổ hợp cuối cùng = Linear Add của Tĩnh tải*1+Hoạt tải*1

Bước 6: Vẽ dựng mô hình sàn

3.5.2 Đặt tải trọng vào sàn

Tải trọng đã được tính toán ở các mục trước nên ở mục này ta không tính toán lại mà

chỉ lấy kết quả để khai báo vào phần mềm

TT đặt tất cả các ô sàn tương ứng

HT phân làm hai trường hợp đặt tải là HT1 và HT2 đặt xen kẽ sẽ cho momen dương

trong sàn lớn hơn trường hợp HT tác dụng lên toàn bộ mặt phằng sàn, do đó kết quả tính

toán sẽ thiên về an toàn hơn

3.5.3 Khai báo và vẽ các dải bản (strip)

Vẽ các dải strip bản theo hai phương: MS là Middle strip (dải giữa nhịp), CS là

Column strip (dải trên cột) Bề rộng các strip được lấy như hình sau:

Trang 17

Hình 3.3 Column strip và Middle strip

Đối với kết cấu sàn sườn như trong công trình này, thông thường nội lực trong dải

giữa nhịp lớn hơn dải trên cột, do đó có thể chỉ cần tính nội lực và cốt thép cho dải giữa

nhịp rồi bố trí cho dải trên cột Tuy nhiên để có cơ sở chính xác, thuyết minh này đã vẽ

và tính toán cả dải giữa nhịp và dải trên cột, từ đó so sánh nội lực giữa các loại dải bản:

- Phương X là các strip MSA đi qua giữa các bản

- Phương Y là các strip MSB đi qua giữa các bản

Quy ước chiều vẽ các strip:

- Strip phương X: vẽ từ trái sang phải

- Strip phương Y: vẽ từ trên xuống dưới

3.5.4 Chạy chương trình và xuất kết quả phân tích

Vị trí các strip và biểu đồ nội lực thể hiện tại Phụ lục I, Hình 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8,

3.9

3.6 Tính toán cốt thép sàn

Dựa vào kết quả nội lực có được sau khi chạy chương trình SAFE, ta nhận thấy các

dải Middle strip cho nội lực lớn hơn nhiều so với dải Column Strip

Để đơn giản, ta sử dụng nội lực trên dải Middle strip để tính toán, bố trí cốt thép cho

nó và cả dải Column strip tương ứng

Lý thuyết tính toán cốt thép của từng dải như cấu kiện chịu uốn, có bề rộng b = 1m

ở đây là bề rộng dải Middle strip Ta lấy moment của dải chia cho bề rộng b = 1m của

dải, ta được moment trong các dải theo đơn vị bề rộng b gọi là moment đơn vị, ký hiệu

Trang 18

- a bv = 15mm đối với sàn có chiều dày > 100mm → a = 20mm

- a bv = 10mm đối với sàn có chiều dày ≤ 100mm → a = 15mm

Chiều cao làm việc: h0 = h – a

Với bê tông cấp độ bền B30: tra bảng phụ lục 9A, “Sách tính toán thực hành cấu

kiện bê tông cốt thép”

M

R b h

 = ; điều kiện hạn chế: α M ≤ α R (tránh phá hoại giòn)

Tính và kiểm tra hàm lượng cốt thép: min max

0

100%

1000

tt S

A h

(Trong sàn μ = 0,3 ÷ 0,9% là hợp lý)

Chọn s bt sao cho:

- s bt ≤ s tt ;

- Thoả mãn điều kiện cấu tạo 70 ≤ s bt ≤ 200;

- Thuận tiện thi công, lấy chẵn 10mm Cốt thép trong bản sàn phải được đặt thành

lưới

Đường kính cốt thép chịu lực: Ø6, 8, 10 … ≤ (h b/10)

Kết quả tính toán được trình bày tại Phụ lục I

Trang 19

Chương 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG

Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang:

- Ô 1: là bản thang, liên kết ở 4 cạnh: cốn C1 hoặc cốn C2, tường, dầm chiếu nghỉ

(DCN1), dầm chân thang (hoặc dầm chiếu tới)

- Ô 2: là bản chiếu nghỉ, liên kết ở 4 cạnh: 2 cạnh liên kết với dầm chiếu nghỉ

(DCN1) và dầm đỡ (DCN2), 2 cạnh còn lại liên kết với tường

- Cốn C1 và C2 liên kết ở 2 đầu: gối lên dầm chiếu nghỉ (DCN1) và dầm chân

thang (hoặc dầm chiếu tới)

- Dầm chiếu nghỉ DCN1 liên kết ở 2 đầu: gối lên tường

- Dầm chiếu nghỉ DCN2 liên kết ở 2 đầu: gối lên vách và cột

4.2 Tính toán các bản thang (Ô 1)

4.2.1 Sơ đồ tính

Bản thang tính toán tương tự ô sàn, xem 4 biên là liên kết khớp, tùy thuộc vào tỉ số

l 2 /l 1 mà ta tính bản theo bản kê 4 cạnh hay bản loại dầm

Kích thước cạnh bản theo phương nghiêng (l 2):

33,540,848

Trang 20

Hình 4.1 Cấu tạo bậc thang

- ĐÁ MÀI GRANITO DÀY 15mm

- VỮA XI MĂNG M75 DÀY 75mm

- BẬC XÂY GẠCH ĐẶC

- LỚP KEO KẾT DÍNH DÀY 10mm

- BẢN BTCT ĐÁ 1x2 B30 DÀY 80mm

- VỮA XI MĂNG TRÁT M75 DÀY 15mm

280

Trang 21

Hình 4.2 Sơ đồ tĩnh tải bản thang

Hình 4.3 Sơ đồ hoạt tải bản thang

⇒ Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang theo phương thẳng đứng theo chiều nghiêng:

Trang 22

Chiều dày Tải trọng

- ĐÁ MÀI GRANITO DÀY 15mm

- VỮA XI MĂNG M75 DÀY 20mm

- BẢN BTCT ĐÁ 1x2 B30 DÀY 80mm

- VỮA XI MĂNG TRÁT M75 DÀY 15mm

Trang 23

Để tính thép bản chiếu nghỉ, ta chia sơ đồ tính thành 2 loại:

- Loại 1: 2 đầu khớp, tính được thép chịu momen dương

- Loại 2: 1 đầu khớp + 1 đầu ngàm, tính được thép chịu momen âm tại vị trí vách

Hình 4.5 Nội lực bản chiếu nghỉ

Lực tác dụng lên 1m dải bản: q = b tt 6,888 1 6,888 = (kN/m2)

4.4 Tính toán các cốn thang C1 và C2

4.4.1 Sơ đồ tính

Cốn là dầm đơn giản với chiều dài nhịp l c = 3,21m, hai đầu liên kết khớp với dầm

chân thang (hoặc dầm chiếu tới) và dầm chiếu nghỉ

15,0 65,0 Mnh = 9/128 q.L = 641 0,009 0,996 0,65 0,10% 0 15,0 65,0 Mg = -1/8 q.L = -1.139 0,016 0,992 0,78 0,12% 6 360 100 2,83

Chiều dày Tải trọng

2,04

80

CI, A-I CII, A-II

Loại 1

Trang 24

s d

q l

(kN/m) Trong đó: q = b tt 8,278 (kN/m) đã tính ở bản Ô1

Tổng tải trọng phân bố đều lên cốn theo phương thẳng đứng:

Trang 25

R bt = 1,2 MPa = 1,2.103 (kN/m2)

Thép Ø ≥ 8: dùng thép AII có R s = R sc = 280 MPa = 280.103 (kN/m2)

Giả thiết a = 3cm, tính được h 0 = 25 – 3 = 22cm = 0,22m

Căn cứ vào cấp độ bền của bê tông và nhóm cốt thép, tra bảng được ξ R và α R:

m b

0

7,61

12,99.10280.10 0,951.0, 22

TT s

s

M A

Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

Đoạn gần gối tựa

Chọn được bước đai s = 150 ở 1/4 gối, s = 200 ở nhịp

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bê tông:

Qmax ≤ 0,3φw1φb1Rbbh0

Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu: Ø6, n = 2 nhánh, s = 150mm

2 28,3

0,00377 100 150

sw w

21 10

6, 4632,5 10

s b

E

Trang 26

- A sw (cm2): diện tích tiết diện ngang của các nhánh đai đặt trong một mặt phẳng

vuông góc với trục cấu kiện và cắt qua tiết diện nghiêng

- b (cm): chiều rộng tiết diện chữ nhật

- s (cm): khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện

- φ b1: hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực, φb1 = 1 - βRb

- β = 1: bê tông nặng

Vậy bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính

Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:

max 2,5 bt 0 2,5.12.0,1.0, 22 66

Vậy bê tông đủ khả năng chịu cắt, cốt đai chỉ đặt theo cấu tạo Đặt Ø6s150 trong

khoảng 1/4 nhịp ở 2 đầu cốn, phần giữa nhịp bố trí Ø6s200

4.5.1.2 Chọn kích thước tiết diện

Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp: d 1 d

Trang 27

Trọng lượng phần bê tông:

s d

q l

kN/m Trong đó: q = b tt 6,888kN/m đã tính ở bản Ô2

Trọng lượng do bản thang Ô1, Ô2 (bản dầm) truyền vào:

Trang 28

12,997

1,794.10280.10 0,976.0, 265

TT

s

M A

Do dầm chỉ chịu uốn, nên cốt thép chịu momen âm đặt theo cấu tạo: 2Ø12

b Tính cốt đai

sw w

A

b s

Trang 29

4 3

21 10

6, 4632,5 10

s b

- φ b1: hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực, b1= −1 R b

max 2,5 bt 0 2,5.12.0, 2.0, 28 168

s

sw

h P h A

Trang 30

Hình 4.10 Sơ đồ tính DCT

Tổng tải trọng phân bố lên dầm chiếu nghỉ:

Trang 31

15

2,081.10280.10 0,971.0, 265

TT

s

M A

Do dầm chỉ chịu uốn, nên cốt thép chịu momen âm đặt theo cấu tạo: 2Ø12

Trang 32

sw w

21 10

6, 4632,5 10

s b

- φ b1: hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực, b1= −1 R b

max 2,5 bt 0 2,5.12.0, 2.0, 28 168

Trang 33

s

sw

h P h A

Trang 34

1 6,888 1,15

3,96

tt b

s d

q l

kN/m Trong đó: q = b tt 6,888kN/m đã tính ở bản Ô2

Tổng tải trọng phân bố lên dầm chiếu nghỉ:

Sau khi tính toán tải trọng và phân tích nội lực, nhận thấy tải trọng và nội lực đều

nhỏ hơn DCN1 nên ta bố trí cốt thép tương tự như DCN1

Trang 35

Chương 5: TÍNH KHUNG TRỤC

5.1 Sơ lược các hệ kết cấu chịu lực của công trình

Công trình này sử dụng hệ kết cấu khung – vách và liên kết với nhau qua hệ kết cấu

sàn Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn Thông thường trong hệ

kết cấu này hệ vách có nhiệm vụ chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung thiết kế để chịu

tải trọng thẳng đứng Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện tối ưu hoá các cấu kiện,

giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng được yêu cầu của kiến trúc

Hệ kết cấu khung – vách là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng Loại

kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng Nếu công trình được thiết

kế cho vùng có động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa cho loại kết cấu này là 30 tầng, cho

vùng động đất cấp 9 là 20 tầng

5.2 Giải pháp kết cấu cho công trình

Công trình sử dụng giải pháp kết cấu hệ khung – vách (khung và vách cứng) làm hệ

chịu lực cho công trình

R

=Trong đó:

- R b = 17000 kN/m2: cường độ chịu nén của bê tông

- k t: hệ số xét đến ảnh hưởng khác như momen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh

• m s: số sàn phía trên tiết diện đang xét

• F s: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

Trang 36

• q: tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn Giá trị q được

lấy theo kinh nghiệm thiết kế: q = 10 ÷ 12 kN/m2

Từ đó, ta có bảng chọn sơ bộ tiết diện cột như sau: Xem Phụ lục II, Bảng 5.1

5.2.3 Chọn sơ bộ tiết diện dầm

5.2.4 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện vách

Theo TCVN 198-1997 [7], quy định độ dày vách không nhỏ hơn một trong hai giá

= = (với h t: là chiều cao tầng điển hình)

Sơ bộ chọn tiết diện vách là 200mm

5.3 Tải trọng tác dụng vào công trình

5.3.1 Xác định các tải trọng theo phương thẳng đứng

a Tải trọng tác dụng lên sàn tầng 1:

Các bước tính toán tải trọng ô sàn tầng 1 tương tự cách tính toán ô sàn điển hình và

kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng sau:

Bảng 5.3 Tĩnh tải và hoạt tải tác dụng lên sàn Tên

ô sàn

Trang 37

(Xem tiếp tại Phụ lục II, bảng 5.3)

b Tải trọng tác dụng lên sàn tầng 2 – tầng tum:

Các kết quả tính toán đã được tổng hợp trong phần tính ô sàn điển hình và được tổng

hợp như sau:

Bảng 5.4 Tổng hợp tải trọng tác dụng vào sàn Tên

ô sàn

(Xem tiếp tại Phụ lục II, bảng 5.4)

c Xác định tải trọng truyền lên hệ dầm:

Trọng lượng phần vữa trát của dầm được tính thành tải trọng phân bố đều lên suốt

chiều dài của dầm theo công thức sau:

- γ v = 16 kN/m3: trọng lượng riêng vữa trát

- δ v = 0.015m: chiều dày lớp vữa trát

- b, h: chiều ngang và chiều cao dầm

- h s: chiều dày sàn, ở đây tính cho sàn

Trang 38

Bảng 5.5 Tải trọng truyền lên hệ dầm

Tải trọng tường phân bố trên dầm:

Chiều cao tường được xác định: h t = H – h d

- n t , n c : hệ số độ tin cậy đối với tường và cửa (n t = 1,1; n c = 1,3)

- g t: trọng lượng của 1m2 tường 100 và 200mm, xây gạch rỗng

Tải trọng tường – cửa truyền lên hệ dầm các tầng như sau:

Bảng 5.6 Tải trọng tường tác dụng lên dầm tầng 1 Tên

Trang 39

Bảng 5.7 Tải trọng tường tác dụng lên dầm tầng 2 – tầng tum Tên

- W0: giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng

Công trình xây dựng ở TP Đà Nẵng thuộc vùng II.B có W0 = 0.95(kN/m2)

- c: hệ số khí động, công trình có các mặt xung quanh phẳng, theo phương thẳng

đứng nên tra bảng TCVN 2737-1995[6] có:

• Phía đón gió: c = +0,8

• 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 quy về thành các lực tập trung tại tâm hình học của từng sàn theo các

phương xác định theo công thức: W i = (W Đ + W H ).S j

Với Sj là diện tích đón gió của từng tầng theo phương đang xét:

- B x(y) là kích thước nhà theo phương X và Y

- B y = 25.2m (tính gió phương X), B x = 39.6m (tính gió phương Y)

Trang 40

- h j là chiều cao tầng j

Kết quả tính toán tải trọng gió tĩnh phương X và phương Y: xem Phụ lục II, Bảng

5.8 và 5.9

b Tải trọng gió động

Công trình có chiều cao 47,1m so với mặt đất tự nhiên > 40m, nên cần phải tính

thành phần động của tải trọng gió

Để tính thành phần động của tải trọng gió, đầu tiên cần phân tích để lấy các thông số

động học của công trình theo từng dạng dao động i (mode i) gồm tần số riêng f i, chu kỳ

T i , chuyển vị của các điểm khối lượng y ji, bằng cách sử dụng phần mềm ETABS

Tiến hành lập mô hình theo trình tự (sử dụng phần mềm ETABS 2016):

- Chọn hệ đơn vị: kN-m

- Tạo ra các đường lưới (Grid) với các khoảng cách (Spacing) nhỏ theo môđun

công trình theo 2 phương X, Y Hiệu chỉnh đường lưới

- Khai báo số tầng, chiều cao tầng sau đó hiệu chỉnh chiều cao tầng

- Khai báo vật liệu: Sử dụng bê tông B30 thiết kế cho tất cả các cấu kiện

- Khai báo các cấu kiện:

- Khai báo trọng lượng tham gia phân tích dao động: vì dao động của công trình

xét đến trạng thái giới hạn thứ II (điều kiện sử dụng) nên ta lấy trọng lượng công

trình là trọng lượng tiêu chuẩn để tính khối lượng tham gia dao động, gồm tĩnh

tải và hoạt tải với hệ số chiết giảm là 0,5 theo TCVN 229-1999[8]:

Trong đó: 1,1; 1,2 là các hệ số vượt tải của tĩnh tải và hoạt tải

- Vẽ mô hình khung không gian

- Hình ảnh sau khi hoàn thành mô hình: Xem Phụ lục II, Hình 5.1

Sau khi lập xong mô hình, tiến hành phân tích dao động của công trình theo 2 phương

X, Y, sơ đồ phân tích là thanh console gồm có 14 điểm khối lượng M j tương ứng với

Định dạng
Số trang	181
Dung lượng	6,17 MB