Đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng, bêtông cốt thép được sử dụng rộng rãi do có những ưu điếm sau: + Giá thành của kết cấu bêtông cốt thép BTCT thường rẻ hơn kết cấu thép đối với nhữn
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
ĐỀ TÀI:
CHUNG CƯ 10 TẦNG THÀNH PHỐ ĐÔNG HÀ
Người hướng dẫn: ThS BÙI THIÊN LAM Sinh viên thực hiện: NGUYỄN MINH TRÍ
Số thẻ sinh viên: 110110397
Lớp: 11X1B
Đà Nẵng, 12/2017
Trang 2ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA XÂY DỰNG DD&CN
CỘNG HÒA XÃ HÔI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: Nguyễn Minh Trí Số thẻ sinh viên: 110110397
Lớp: 11X1B Khoa: Xây dựng DD & CN Ngành: Kỹ thuật công trình xây dựng
1 Tên đề tài đồ án: Chung cư 10 tầng Thành phố Đông Hà
2 Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3 Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
Công trình khách sạn có 10 tầng nổi; nhịp 3m và 8,4m; bước cột 7,8m
Tầng 1 cao 3m; tầng 2, 10 cao 4,5m; tầng 3 đến tầng 9 cao 3,6m
4 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:
- Nắm rõ và chỉnh sửa lại bản vẽ kiến trúc
- Tính toán các kết cấu sàn, dầm, cầu thang, khung, móng
- Tính khối lượng đào đất, thiết kế biện pháp thi công móng, bê tông phần thân
- Lập tiến độ thi công bê tông cốt thép phần thân
5 Các bản vẽ, đồ thị ( ghi rõ các loại và kích thước bản vẽ ):
- Phần kiến trúc gồm có 5 bản vẽ khổ A1
- Phần kết cấu gồm có 6 bản vẽ khổ A1
- Phần thi công gồm có 5 bản vẽ khổ A1
6 Họ tên người hướng dẫn: ThS Bùi Thiên Lam
7 Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 30/8/2017
8 Ngày hoàn thành đồ án: 2/12/2017
Đà Nẵng, ngày 30 tháng 8 năm 2017
Trang 3Đề tài: Chung cư 10 tầng Tp Đông Hà
LỜI NÓI ĐẦU
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 những 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:
Thiết kế : CHUNG CƯ 10 TẦNG THÀNH PHỐ ĐÔNG HÀ
Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 phần:
Phần 1: Kiến trúc 10% - GVHD: ThS Bùi Thiên Lam
Phần 2: Kết cấu 60% - GVHD: ThS Bùi Thiên Lam
Phần 3: Thi công 30% - GVHD: ThS Phan Quang Vinh
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 Bùi Thiên Lam 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 đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này
Đà Nẵng, tháng 12 năm 2017
Sinh viên:
Nguyễn Minh Trí
Trang 4Đề tài: Chung cư 10 tầng Tp Đông Hà
CAM ĐOAN
Em xin cam đoan những nội dung tính toán trong Đồ án tốt nghiệp với đề tài
“ Chung cư 10 tầng Thành phố Đông Hà ” là do chính bản thân e thực hiện, không copy, sao chép nội dung của người khác
Em xin chịu mọi trách nhiệm về đồ án của riêng mình !
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Minh Trí
Trang 5Đề tài: Chung cư 10 tầng Tp Đông Hà
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ
Bảng 2.1: Phân loại ô sàn tầng điển hình 1
Bảng 2.2 Tải sàn dày 100mm 2
Bảng 2.3 Tải sàn dày 80mm 2
Bảng 2.4: Tĩnh tải các ô sàn tầng điển hình 2
Bảng 2.5: Hoạt tải các ô sàn tầng điển hình 2
Bảng 3.1: Kết quả tính toán tĩnh tải do sàn truyền vào dầm dọc 6
Bảng 3.2: Kết quả tính toán tĩnh tải do tường và cửa trên dầm 21
Bảng 3.3: Tổng tĩnh tải phân bố đều tác dụng lên dầm dọc 6
Bảng 3.4: Kết quả tính toán trọng lượng bản thân dầm phụ 7
Bảng 3.5: Kết quả tính toán tĩnh tải do sàn truyền vào dầm phụ 7
Bảng 3.6: Kết quả tính toán tĩnh tải do tường và cửa trên dầm phụError! Bookmark not defined Bảng 3.7: Tổng tĩnh tải phân bố tác dụng lên dầm phụ Error! Bookmark not defined Bảng 3.8: Tĩnh tải tập trung tác dụng lên dầm trục B Error! Bookmark not defined Bảng 3.9: Kết quả tính toán hoạt tải do sàn truyền vào dầm dọcError! Bookmark not defined Bảng 3.10: Kết quả tính toán hoạt tải do sàn truyền vào dầm phụError! Bookmark not defined Bảng 3.11: Hoạt tải tập trung tác dụng lên dầm trục B Error! Bookmark not defined. Bảng 3.12: Bảng tổ hợp mômen dầm dọc trục B 12
Bảng 3.13: Bảng tổ hợp lực cắt dầm dọc trục B 13
Bảng 3.14: Bảng tính thép dọc dầm trục B 14
Bảng 3.15: Kết quả tính toán tĩnh tải do sàn truyền vào dầm trục F 15
Bảng 3.16: Kết quả tính toán tĩnh tải do tường và cửa trên dầm 16
Bảng 3.17: Tổng tĩnh tải phân bố đều tác dụng lên dầm trục FError! Bookmark not defined. Bảng 3.18: Kết quả tính toán hoạt tải do sàn truyền vào dầm 17
Bảng 3.19: Bảng tổ hợp mômen dầm dọc trục F 29
Bảng 3.20: Bảng tổ hợp lực cắt dầm dọc trục F 23
Bảng 3.21: Bảng tính thép dọc dầm trục F 31
Bảng 3.22: Bảng tính thép đai dầm trục F 25
Bảng 4.1: Bảng tính thép cho vế 1 bản thang 26
Bảng 4.2: Bảng tính thép cho vế 2 bản thang Error! Bookmark not defined Bảng 4.3: Bảng tính thép cho dầm chiếu nghỉ Error! Bookmark not defined. Bảng 5.1: Chọn sơ bộ tiết diện cột 27
Bảng 5.2: Tải trọng bản thân sàn 30
Bảng 5.3: Tĩnh tải sàn tầng 1 Error! Bookmark not defined.
Trang 6Đề tài: Chung cư 10 tầng Tp Đông Hà
Bảng 5.4: Tĩnh tải sàn tầng 2 Error! Bookmark not defined Bảng 5.5: Tĩnh tải sàn tầng 3 Error! Bookmark not defined Bảng 5.6: Tĩnh tải sàn tầng 4-9 Error! Bookmark not defined Bảng 5.7: Tĩnh tải sàn mái Error! Bookmark not defined Bảng 5.8: Hoạt tải sàn tầng 1 Error! Bookmark not defined Bảng 5.9: Hoạt tải sàn tầng 2 Error! Bookmark not defined Bảng 5.10: Hoạt tải sàn tầng 3 Error! Bookmark not defined Bảng 5.11: Hoạt tải sàn tầng 4-9 Error! Bookmark not defined Bảng 5.12: Hoạt tải sàn tầng 10 Error! Bookmark not defined Bảng 5.13: Hoạt tải sàn mái Error! Bookmark not defined Bảng 5.14: Trọng lượng vữa trát dầm Error! Bookmark not defined Bảng 5.15: Tĩnh tải tác dụng lên dầm tầng 1 Error! Bookmark not defined Bảng 5.16: Tĩnh tải tác dụng lên dầm tầng 2 Error! Bookmark not defined Bảng 5.17: Tĩnh tải tác dụng lên dầm tầng 3 Error! Bookmark not defined Bảng 5.18: Tĩnh tải tác dụng lên dầm tầng 4-9 Error! Bookmark not defined Bảng 5.19: Tĩnh tải tác dụng lên dầm tầng 10 Error! Bookmark not defined Bảng 5.20: Tĩnh tải tác dụng lên dầm tầng mái Error! Bookmark not defined Bảng 5.21: Tĩnh tải tập trung truyền vào nút khung tầng 1Error! Bookmark not defined.
Bảng 5.22: Tĩnh tải tập trung truyền vào nút khung tầng 2Error! Bookmark not defined.
Bảng 5.23: Tĩnh tải tập trung truyền vào nút khung tầng 3-8Error! Bookmark not defined.
Bảng 5.24: Tải trọng các lớp cấu tạo mái dàn vì kèo Error! Bookmark not defined Bảng 5.25: Tĩnh tải tập trung truyền vào nút khung tầng 9Error! Bookmark not defined.
Bảng 5.26: Tĩnh tải tập trung truyền vào nút khung tầng 10Error! Bookmark not defined.
Bảng 5.27: Tải trọng gió tĩnh tác dụng lên các mức sànError! Bookmark not defined Bảng 6.1: Địa chất công trình Error! Bookmark not defined.
Bảng 6.2: Tính toán các chỉ tiêu đánh giá đất nền 58
Bảng 6.3: Tải trọng tính toán tính móng M1 Error! Bookmark not defined Bảng 6.4: Tải trọng tiêu chuẩn tính móng M1 Error! Bookmark not defined.
Bảng 6.5: Bảng tính toán sức chịu tải của cọc 72Bảng 6.6: Kiểm tra lún móng cọc ép 70
Bảng 6.7: Tải trọng tính toán tính móng M2 Error! Bookmark not defined Bảng 6.8: Tải trọng tiêu chuẩn tính móng M2 Error! Bookmark not defined.
Bảng 6.9: Bảng tính toán sức chịu tải của cọc 75
Bảng 6.10: Kiểm tra lún móng cọc ép móng M2 Error! Bookmark not defined Bảng 8.1: Bảng định mức công tác ép cọc Error! Bookmark not defined.
Trang 7Đề tài: Chung cư 10 tầng Tp Đông Hà
Bảng 8.2: Bảng xác định hao phí công tác ép cọc Error! Bookmark not defined Bảng 8.3: Bảng tính thời gian ép hoàn thiện 1 móng Error! Bookmark not defined Bảng 10.1: Khối lượng bê tông cho các đài được thống kêError! Bookmark not defined.
Bảng 10.2: Khối lượng bê tông cho móng đơn Error! Bookmark not defined Bảng 10.3: Khối lượng cốt thép đài và móng Error! Bookmark not defined Bảng 10.4: Khối lượng ván khuôn đài và móng Error! Bookmark not defined Bảng 10.5: Khối lượng công tác trên các phân đoạn Error! Bookmark not defined Bảng 10.6: Biên chế nhân công Error! Bookmark not defined.
Bảng 10.7: Kết quả tính tij Error! Bookmark not defined.
Bảng 10.8: Chọn tij Error! Bookmark not defined.
Bảng 12.1 Khối lượng các công việc 76
Bảng 12.2 Tính toán chi phí lao động cho công tác lắp dựng ván khuôn 78
Bảng 12.3: Tính toán chi phí lao động cho công tác tháo dỡ ván khuôn 80
Bảng 12.4: Tính toán chi phí lao động cho công tác cốt thép 81
Bảng 12.5: Tính toán chi phí lao động cho công tác đổ bê tông 83
Bảng 12.6: Tính nhịp công tác quá trình 85
Hình 2.2 Cấu tạo sàn tầng điển hình 15
Hình 2.2 Sơ đồ tính ô sàn bản dầm 17
Hình 3.1 Sơ đồ tính dầm trục B 20
Hình 3.3 Sơ đồ tĩnh tải và phản lực tại gối hệ dầm trực giaoError! Bookmark not defined Hình 3.4 Sơ đồ hoạt tải và phản lực do hoạt tải tại gối hệ dầm trực giao Error! Bookmark not defined. Hình 3.26 Sơ đồ tính dầm trục F 26
Hình 4.3 Sơ đồ tính bản thang 34
Hình 4.4 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ Error! Bookmark not defined. Hình 4.5 Sơ đồ tính DCT Error! Bookmark not defined. Hình 5.1 Diện tích truyền tải từ sàn lên cột 42
Hình 6.5 Sơ đồ vận chuyển cọc Error! Bookmark not defined Hình 6.6: Sơ đồ treo cọc lên giá búa Error! Bookmark not defined Hình 8.2 Sơ đồ tính đối trọng móng M2 Error! Bookmark not defined Hình 8.4 Sơ đồ tính đối trọng móng M1 Error! Bookmark not defined Hình 8.5 Mặt cắt ngang máy cẩu khi cẩu vật Error! Bookmark not defined Hình 8.7 Sơ đồ xác định dây cáp khi cẩu đối trọng Error! Bookmark not defined Hình 10.2 Sơ đồ tính ván khuôn đài móng Error! Bookmark not defined Hình 11.1 Sơ đồ tính ván khuôn sàn Error! Bookmark not defined Hình 11.2 Sơ đồ tính xà gồ lớp 1 Error! Bookmark not defined Hình 11.3 Giá trị mô men xà gồ lớp 2 Error! Bookmark not defined.
Trang 8Đề tài: Chung cư 10 tầng Tp Đông Hà
Hình 11.4 Sơ đồ tính cột chống Error! Bookmark not defined Hình 11.5 Sơ đồ tính ván khuôn cột Error! Bookmark not defined Hình 11.6 Sơ đồ tính xà gồ đứng Error! Bookmark not defined Hình 11.7 Giá trị mô men xà gồ lớp 2 Error! Bookmark not defined Hình 11.8 Sơ đồ tính ván khuôn đáy dầm chính Error! Bookmark not defined Hình 11.9 Sơ đồ tính ván thành dầm chính Error! Bookmark not defined Hình 11.10 Sơ đồ tính ván khuôn đáy dầm phụ Error! Bookmark not defined Hình 11.11 Sơ đồ tính xà gồ lớp 1 Error! Bookmark not defined Hình 11.12 Sơ đồ tính ván thành dầm phụ Error! Bookmark not defined Hình 11.13 Sơ đồ tính xà gồ lớp 1 Error! Bookmark not defined Hình 11.14 Sơ đồ tính ván khuôn bản thang Error! Bookmark not defined Hình 11.15 Sơ đồ tính xà gồ lớp 1 bản thang Error! Bookmark not defined Hình 11.16 Sơ đồ tính xà gồ lớp 2 Error! Bookmark not defined Hình 11.17 Giá trị mô men xà gồ lớp 2 Error! Bookmark not defined Hình 11.18 Sơ đồ tính ván khuôn vách Error! Bookmark not defined Hình 11.19 Sơ đồ tính sườn dọc Error! Bookmark not defined Hình 11.20 Sơ đồ tính sườn ngang vách thang máy Error! Bookmark not defined.
Phụ lục 3.1 - Hình 3.2 Sơ đồ tải trọng do sàn truyền vào dầm trục B 6
Phụ lục 3.11 - Hình 3.5 Sơ đồ tĩnh tải (kN/m) 8
Phụ lục 3.12 - Sơ đồ chất hoạt tải (kN/m) 8
Hình 3.6 Sơ đồ hoạt tải 1 8
Hình 3.7 Sơ đồ hoạt tải 2 8
Hình 3.8 Sơ đồ hoạt tải 3 8
Hình 3.9 Sơ đồ hoạt tải 4 8
Hình 3.10 Sơ đồ hoạt tải 5 9
Hình 3.11 Sơ đồ hoạt tải 6 Error! Bookmark not defined Phụ lục 3.13 - Biểu đồ mômen và lực cắt do tĩnh tải 9
Hình 3.12 Momen do tĩnh tải (kN.m) 9
Hình 3.13 Lực cắt do tĩnh tải (kN) 9
Phụ lục 3.14 - Biểu đồ mômen và lực cắt do hoạt tải 9
Hình 3.14 Momen do hoạt tải 1(kN.m) 9
Hình 3.15 Lực cắt do hoạt tải 1(kN) 10
Hình 3.16 Momen do hoạt tải 2(kN.m) 10
Hình 3.17 Lực cắt do hoạt tải 2(kN) 10
Hình 3.18 Momen do hoạt tải 3(kN.m) 10
Hình 3.19 Lực cắt do hoạt tải 3(kN) 11
Hình 3.20 Momen do hoạt tải 4(kN.m) 11
Hình 3.21 Lực cắt do hoạt tải 4(kN) 11
Hình 3.22 Momen do hoạt tải 5(kN.m) 11
Hình 3.23 Lực cắt do hoạt tải 5(kN) 12
Trang 9Đề tài: Chung cư 10 tầng Tp Đông Hà
Hình 3.24 Momen do hoạt tải 6(kN.m) Error! Bookmark not defined Hình 3.25 Lực cắt do hoạt tải 6(kN) Error! Bookmark not defined.
Phụ lục 3.18 - Hình 3.27 Sơ đồ tải trọng do sàn truyền vào dầm trục F 15
Phụ lục 3.22 - Hình 3.28 Sơ đồ tĩnh tải (kN/m) 17
Phụ lục 3.23 - Sơ đồ hoạt tải (kN/m) 17
Hình 3.29 Sơ đồ hoạt tải 1 17
Hình 3.30 Sơ đồ hoạt tải 2 17
Hình 3.31 Sơ đồ hoạt tải 3 18
Hình 3.32 Sơ đồ hoạt tải 4 18
Hình 3.33 Sơ đồ hoạt tải 5 18
Phụ lục 3.24 - Biểu đồ mômen và lực cắt do tĩnh tải 18
Hình 3.34 Momen do tĩnh tải (kN.m) 18
Hình 3.35 Lực cắt do tĩnh tải (kN) 19
Phụ lục 3.25 - Biểu đồ mômen và lực cắt do hoạt tải 19
Hình 3.36 Momen do hoạt tải 1(kN.m) 19
Hình 3.37 Lực cắt do hoạt tải 1(kN) 19
Hình 3.38 Momen do hoạt tải 2(kN.m) 19
Hình 3.39 Lực cắt do hoạt tải 2(kN) 19
Hình 3.40 Momen do hoạt tải 3(kN.m) 20
Hình 3.41 Lực cắt do hoạt tải 3(kN) 20
Hình 3.42 Momen do hoạt tải 4(kN.m) 20
Hình 3.43 Lực cắt do hoạt tải 4(kN) 20
Hình 3.44 Momen do hoạt tải 5(kN.m) 20
Hình 3.45 Lực cắt do hoạt tải 5(kN) 20
Phụ lục 4.1 - Hình 4.1 Mặt bằng cầu thang 25
Phụ lục 4.2 - Hình 4.2 Cấu tạo các lớp vật liệu cầu thang 26
Phụ lục 4.6 - Hình 4.6 Mặt bằng truyền tải từ các ô sàn vào DCT Error! Bookmark not defined Phụ lục 4.7 - Kết quả tính toán nội lực dầm chiếu tớiError! Bookmark not defined Hình 4.7 Biểu đồ moment Error! Bookmark not defined Hình 4.8 Biểu đồ lực cắt Error! Bookmark not defined Phụ lục 5.2 - Hình 5.2 Mặt bằng bố trí cột 27
Phụ lục 5.3 - Mặt bằng bố trí dầm các tầng Error! Bookmark not defined Hình 5.3 Mặt bằng dầm tầng 1 Error! Bookmark not defined Hình 5.4 Mặt bằng dầm tầng 2 Error! Bookmark not defined Hình 5.5 Mặt bằng dầm tầng 3 Error! Bookmark not defined Hình 5.6 Mặt bằng dầm tầng 4-9 Error! Bookmark not defined Hình 5.7 Mặt bằng dầm tầng 10 Error! Bookmark not defined Hình 5.8 Mặt bằng dầm tầng mái Error! Bookmark not defined.
Trang 10Đề tài: Chung cư 10 tầng Tp Đông Hà
Phụ lục 5.10 - Hình 5.9 Sơ đồ truyền tải tường đặc vào dầm và nút khung Error! Bookmark not defined.
Phụ lục 5.13 - Hình 5.10 Mô hình công trình với phần mềm ETABS v9.7.4 Error! Bookmark not defined.
Phụ lục 5.15 - Hình 5.11 Khung trục 4 Error! Bookmark not defined Phụ lục 5.16 - Mômen các trường hợp tải trọng khung trục 4 36
Hình 5.12 Moment trường hợp TT, Hình 5.13 Moment trường hợp HT Error! Bookmark not defined.
Hình 5.14 Moment trường hợp GX, Hình 5.15 Moment trường hợp GXX Error! Bookmark not defined.
Hình 5.16 Moment trường hợp GY, Hình 5.17 Moment trường hợp GYY Error! Bookmark not defined.
Phụ lục 5.21 - Sơ đồ truyền tải do dầm phụ truyền lên dầm khung các tầng Error! Bookmark not defined.
Hình 5.17 Sơ đồ truyền tải trọng dầm phụ tầng 1 Error! Bookmark not defined Hình 5.18 Sơ đồ truyền tải trọng dầm phụ tầng 2 Error! Bookmark not defined Hình 5.19 Sơ đồ truyền tải trọng dầm phụ tầng 3 Error! Bookmark not defined Hình 5.20 Sơ đồ truyền tải trọng dầm phụ tầng 4-9 Error! Bookmark not defined Phụ lục 6.4 - Hình 6.1 Sơ đồ chia lớp phân tố tính sức chịu tải của cọc 72
Phụ lục 9.1 - Hình 9.1 Sơ đồ di chuyển máy đào và xe chở đấtError! Bookmark not defined.
Phụ lục 10.1 - Hình 10.1 Ván khuôn phủ phim Error! Bookmark not defined Phụ lục 10.5 - Hình 10.3: Sơ đồ phân chia phân đoạn thi công đài móng Error! Bookmark not defined.
Phụ lục 10.8 - Tiến độ thi công đài móng và biểu đồ nhân lựcError! Bookmark not defined.
Trang 11TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
Sự cần thiết đầu tư:
Nhà ở đô thị luôn là vấn đề được quan tâm thiết yếu trong quá trình phát triển đô thị, vì đây là nhu cầu tất yếu đối với con người
Đặc biệt với con người trong đô thị hiện đại, nơi mà các hoạt động xã hội, điều kiện khí hậu v.v rất nhạy cảm đến nhiều con người, thì những tính năng trên càng cần phải đáp ứng với yêu cầu cao để văn minh thủ đô dần tiến kịp với khu vực và châu lục
Từ điều kiện thực tế ở Việt Nam và cụ thể là ở thành phố Đông Hà đang trong quá trình Công Nghiệp Hoá - Hiện Đại Hoá, đồng thời nhằm giải quyết nạn thiếu nhà
ở trầm trọng, xây dựng nhà chung cư (Do các căn hộ hợp thành) sẽ tiết kiệm đất đai, tài chính, hạ tầng kỹ thuật Nhất là sự phát triển theo chiều cao cho phép các đô thị tiết kiệm đất xây dựng, tăng khu vực cây xanh, vui chơi giải trí Đồng thời cao ốc hoá một phần các đô thị sẽ thu hẹp bớt một cách hợp lý diện tích của chúng, giảm bớt quá trình lấn chiếm đất đai nông nghiệp – một vấn đề lớn đặt ra cho một nước đông dân cư như Việt Nam
Chung cư 10 tầng Thành phố Đông Hà là công trình góp phần vào việc giải
quyết vấn đề nhà ở và sự phát triển của thành phố, đồng thời là công trình cao tầng có kiến trúc đẹp góp phần tạo nên bộ mặt mới cho thành phố Hà Đông vì thế mà công
trình “Chung cư 10 tầng ĐÔNG HÀ ” được cấp phép xây dựng
Hiện trạng và nội dung xây dựng:
Khái quát về vị trí xây dựng công trình
Công trình chung cư ĐÔNG HÀ được xây dựng tại đường ĐỐNG ĐA-PHƯỜNG
5- THÀNH PHỐ ĐÔNG HÀ
Các điều kiện khí hậu tự nhiên
Khí hậu TP Đông Hà là khí hậu cận nhiệt đới ẩm được chia thành 2 mùa:
Lượng mưa cao nhất : 318 mm
Độ ẩm tương đối trung bình : 85,5%
Lượng mưa cao nhất : 680 mm (tháng 9)
Độ ẩm tương đối trung bình : 77,67%
Độ ẩm tương đối thấp nhất : 74%
Trang 12Độ ẩm tương đối cao nhất : 84%
Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày
Lượng bốc hơi thấp nhất : 6,5 mm/ngày
Các điều kiện địa chất thủy văn
Theo hồ sơ địa chất của Công ty TƯ VẤN THIẾT KẾ XÂY DỰNG thì các lớp địa chất có các tính chất như sau:
Lớp thứ 1: Á cát dày 4m Lớp thứ 2: Á sét dày 4m Lớp thứ 3: Cát hạt trung
Nội dung quy mô công trình:
Công trình được xây mới hoàn toàn
- Quy mô chung của công trình bao gồm :
+ Diện tích xây dựng: 840 m2
+ Tổng chiều cao công trình: 37,8 m
- Công trình được thiết kế với qui mô tương đối lớn, bao gồm nhà xe, khu dịch vụ công cộng(tầng 1) và khu căn hộ(tầng điển hình 3-9)
-Hệ thống sân vườn, khu thể thao ngoài trời, đường giao thông nội bộ rất rộng -Hệ thống hạ tầng kĩ thuật hoàn chỉnh
Giải pháp thiết kế công trình:
về phòng chống cháy, chiếu sáng, thông gió, chống ồn, khoảng cách ly vệ sinh
Toàn bộ mặt trước công trình trồng cây và để thoáng, khách có thể tiếp cận dễ dàng với công trình Ngoài bãi đậu xe ngầm,bên cạnh công trình còn có 1 bài đậu xe ô tô cho khách
Giao thông nội bộ bên trong công trình thông với các đường giao thông công cộng, đảm bảo lưu thông bên ngoài công trình Tại các nút giao nhau giữa đường nội bộ và đường công cộng, giữa lối đi bộ và lối ra vào công trình có bố trí các biển báo
Bao quanh công trình là các đường vành đai và các khoảng sân rộng, đảm bảo xe cho việc xe cứu hoả tiếp cận và xử lí các sự cố
Trang 13công và lô gia tạo chiều sâu không gian, cầu thang bộ để lộ ra góp phần tăng vẻ đẹp khoẻ khoắn và còn được sử dụng như giải pháp hữu hiêụ lấy gió và ánh sang, hài hoà trong quần thể kiến trúc khu đô thị.
a) Giải pháp về bố trí mặt bằng công trình
Mặt bằng công trình là dạng chữ nhật, đối xứng theo cả hai phương, rất thuận tiện cho việc bố trí các không gian kiến trúc cũng như xử lý kết cấu dạng công trình cao tầng
Dự án Chung cư 10 tầng Thành Phố Đông Hà có mặt bằng đất xây dựng là 21m40m, cao trình mái H = +37,8 m, gồm 10tầng và tầng sân thượng, trong đó:
- 10 tầng gồm: 1 tầng dịch vụ công cộng, 9 tầng căn hộ
- Tầng sân thượng nhằm mục đích chống nóng cho các tầng bên dưới
Công trình Chung cư 10 tầng Thành Phố Đông Hà được thiết kế theo một số phương án sau:
- Móng: cọc khoan nhồi (phương án 1), móng cọc ép (phươngán 2)
- Vách, cột: Bê tông cốt thép B20
- Sàn: Bê tông cốt thép B20
- Cầu thang, bể nước: Bê tông cốt thép B20, riêng bể nước có phụ gia chống thấm
- Mái bê tông cốt thép có lớp chống thấm và cách nhiệt
- Tường gạch, trát vữa, sơn nước
- Cửa đi, cửa sổ: cửa kính khung nhôm sơn tĩnh điện
Các thành phần phòng chức năng của một căn hộ: Tương ứng với những chức năng chính của một căn hộ ở, ta có các phòng chức năng sau:
+ Phòng khách + Sinh hoạt chung
+ Bếp + ăn
+ Khối vệ sinh
+ Kho, ban công, lô gia
Nhà sử dụng hệ khung bê tông kết hợp với vách cốt thép đổ theo phương pháp toàn khối, có hệ lưới cột khung dầm sàn, kết cấu tường bao che nhẹ Vì vậy đảm bảo tính hợp lý của kết cấu và phù hợp với chức năng của công trình
Hệ khung sử dụng cột dầm có tiết diện vuông hoặc chữ nhật kích thước tuỳ thuộc điều kiện làm việc và khả năng chịu lực của từng cấu kiện
Giải pháp kết cấu
Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu bêtông cốt thép trong xây dựng trở nên rất phổ biến Đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng, bêtông cốt thép được sử dụng rộng rãi do có những ưu điếm sau:
+ Giá thành của kết cấu bêtông cốt thép (BTCT) thường rẻ hơn kết cấu thép đối với những công trình có nhịp vừa và nhỏ chịu tải như nhau
+ Bền lâu, ít tốn tiền bảo dưỡng, cường độ ít nhiều tăng theo thời gian Có khả năng chịu lửa tốt
+ Dễ dàng tạo được hình dáng theo yêu cầu của kiến trúc
Trang 14a) Giới thiệu và mô tả kết cấu
Dự án bao gồm Nhà làm việc chính và các hạng mục phụ trợ (Nhà bảo vệ, Nhà để
xe, Nhà để trạm biến áp, Bể nước, Tường rào cổng ngõ, Trạm bơm, Hệ thống sân đường và hệ thống cấp thoát nước, chiếu sáng trong ngoài nhà)
Kích thước của công trình theo Hồ sơ Kiến trúc cơ sở
Chiều cao công trình nhỏ hơn 40m, chỉ xét đến thành phần tĩnh của tải trọng gió
+ Các hạng mục phụ trợ:
Bao gồm các công trình Cấp IV
Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình: Khung Bê tông cốt thép đổ toàn khối Hệ khung này chủ yếu chịu tải trọng đứng, tải trọng ngang vào công trình không đáng kể Nhà để xe: hệ kết cấu chịu lực chính là hệ khung thép, chịu toàn bộ tải trọng đứng của công trình, móng bằng Bê tông cốt thép
Kích thước của công trình theo Hồ sơ kiến trúc cơ sở
b) Lựa chọn phương án kết cấu
+ Phương án kết cấu móng:
Nhà làm việc chính: Với quy mô công trình 10 tầng, không có tầng hầm, mặt bằng thi công thuận tiện, công trình chịu tác động của tải trọng gió và tải trọng động đất So sánh các phương án móng, nhận thấy giải pháp móng cọc sẽ đảm bảo đáp ứng yếu tố
về kiến trúc, độ bền vững, tiết kiệm và thuận lợi về mặt thi công Dựa vào hồ sơ khoan khảo sát địa chất công trình chọn phương án móng cọc ép
+ Phương án kết cấu khung:
Khung Bê tông cốt thép bao gồm các cột, các dầm sàn liên kết với nhau và liên kết cứng với móng Kết hợp vị trí cầu thang bộ và thang máy làm vách cứng cho công trình, các vách này sẽ chịu một phần tải trọng ngang do gió gây ra, khi đó độ cứng tổng thể của công trình được tăng lên và công trình sẽ ổn định hơn khi đưa vào sử dụng Phương án khung kết hợp vách cứng sẽ làm tăng khả năng chịu lực và độ ổn định tổng thể cho công trình khi chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang tương đối lớn, lúc này khung chịu toàn bộ tải trọng đứng và một phần tải trọng ngang phân phối cho
nó, vách sẽ chịu phẩn tải trọng ngang còn lại, không ảnh hưởng về kiến trúc và thi công cũng thuận lợi
+ Phương án kết cấu thang máy:
Kết cấu thang máy sử dụng vách cứng Bê tông cốt thép, vách kết hợp với khung toàn nhà làm tăng khả năng chịu lực và ổn định cho công trình
+ Sơ đồ kết cấu của công trình
Với mặt bằng kết cấu công trình, nhận thấy độ cứng tổng thể theo hai phương không chênh lệch nhiều, bản sàn kê 4 cạnh, tải trọng truyền lên cả 4 dầm, và công
Trang 15trình kết hợp khung với cách cứng cùng đồng thời chịu tải trọng ngang và đứng Do đó
sơ đồ tính toán kết cấu của công trình là sơ đồ khung không gian Móng được tính toán với sơ đồ móng cọc
c) Hệ thống điện
Tuyến điện trung thế 12kV qua ống đặt ngầm dưới đất đi vào trạm biến thế của công trình Ngoài ra còn có điện dự phòng cho công trình gồm hai máy phát điện đặt tại tầng 1 của công trình
d) Hệ thống cấp thoát nước
Cấp nước: nước từ hệ thống cấp nước của thành phố đi vào bể ngầm đặt tại hầm của công trình Sau đó được bơm lên bể nước mái, quá trình điều khiển bơm được điều khiển hoàn toàn tự động, Nước sẽ theo các đường ống kỹ thuật chạy đến vị trí lấy nước cần thiết
Thoát nước: nước mưa trên mái công trình, nước thải sinh hoạt được thu vào xê nô
và đưa vào bể xử lý nước thải Nước sau khi được xử lý sẽ được đưa ra hệ thống thoát nước của thành phố
e) Hệ thống phòng cháy, chữa cháy
Hệ thống báo cháy: thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi phòng và mỗi tầng,
ở nơi công cộng của mỗi tầng Mạng lưới báo cháy gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phòng quản lý được nhận tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hỏa hoạn cho công trình
f) Xử lý rác thải
Rác thải sẽ được thu gom và đưa xuống tầng kĩ thuật, tầng hầm bằng ống thu rác Rác thải được mang đi xử lý mỗi ngày
g) Giải pháp hoàn thiện
Vật liệu hoàn thiện sử dụng vật liệu tốt đảm bảo chống được mưa nắng khi sửa dụng lâu dài Nền lát gách Ceramic Tường được quét sơn chống thấm
Các khu vệ sinh, nền lát gạch chống trượt, tường ốp gạch men trắng cao 2m
Hệ thống cửa dùng cửa kính khung nhôm
Tính toán các chỉ tiêu về kinh tế, kỹ thuật:
Trang 16Trong đó: SXD = 909 m2 là diện tích xây dựng công trình theo hình chiếu mặt bằng mái công trình
Trong đó: SS 7560 m2 là tổng diện tích sàn toàn công trình không bao gồm diện tích sàn tầng trệt và mái
Hệ số sử dụng đất là 3,17 không vượt quá 5 Điều này cũng phù hợp với TCXDVN 323:2004
Trang 17THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Phân loại ô sàn và chọn sơ bộ chiều dày sàn:
Nếu sàn liên kết với dầm giữa 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 Khi dầm biên lớn ta có thể
l : 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 bản sàn theo công thức: hb = Dxl
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
n : hệ số vượt tải lấy theo TCVN2737-1995
Ta có bảng tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán các ô sàn (xem Phụ lục 2.3, Phụ lục 2.4)
Trang 18b) Trọng lượng tường ngăn và tường bao che
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:
tt t-s
= 25(daN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa
Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán
Ta có bảng tính tĩnh tải các ô sàn tầng điển hình (xem Bảng 2.4 - Phụ lục 2.5)
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
Ta có bảng tính hoạt tải các ô sàn tầng điển hình (xem Bảng 2.5 - Phụ lục 2.6) Vật liệu sàn tầng điển hình:
- Bêtông B20 có: Rb = 11,5 (MPa) = 115 (daN/cm2)
Cắt dãy bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như là một dầm
Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm: q =(g+p).1m(daN/m)
Trang 19Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà các sơ đồ tính đối với dầm
Hình 2.2 Sơ đồ tính ô sàn bản dầm
Nội lực trong bản kê 4 cạnh
Sơ đồ nội lực tổng quát:
+ Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn có bề rộng b =1m; chiều cao h =hb
Thứ tự các bước tính toán như sau:
+ Bước 1: Chọn sơ bộ a (khoảng cách từ mép bêtông đến trọng tâm cốt thép chịu
kéo)
+ Bước 2: Tính chiều cao làm việc của tiết diện h0: h0 = h–a
Đối với các ô sàn là bản kê 4 cạnh, vì bản làm việc theo 2 phương nên sẽ có cốt thép đặt trên và đặt dưới Do mômen cạnh ngắn lớn hơn mômen 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 +d1 2
2Trong đó: 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 bêtông đến trọng tâm cốt thép đặt dưới
+ Bước 3: Xác định hệ số tính toán tiết diện m: m 2 R
Trang 20- Đối với nhóm cốt thép CI: R =0,437 khi dùng Bêtông cấp độ bền B20
- Đối với nhóm cốt thép CII: R =0,429 khi dùng Bêtông cấp độ bền B20
Kiểm tra điều kiện m R:
- Nếu thỏa điều kiện trên thì chuyển qua bước 4
- Nếu m R thì phải điều chỉnh bằng cách tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của Bêtông để đảm bảo điều kiện hạn chế
+ Bước 4: Xác định hệ số giới hạn chiều cao vùng nén
Nếu: m R thì từ m tra bảng được hệ số (Bảng Phụ lục 7–Sách KCBTCT Phần CKCB)
Hoặc tính theo công thức: 1+ 1 - 2.αm
Trong đó: 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%
225+ Đối với nhóm cốt thép CII: μmax= 0,623.11,5.100 = 2,56%
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
Tại vùng giao nhau để tiết kiệm có thể đặt 50% Fa
của mỗi phương (ít dùng) nhưng không ít hơn 3
Trang 21Bố trí riêng lẽ
+ Đường kính cốt chịu lực Ø ≤ h/10
+ Khoảng cách giữa các cốt thép chịu lực 7cm s 20cm
+ Cốt thép phân bố không ít hơn 10% cốt chịu lực nếu l2/l1≥ 3, không ít hơn 20% cốt chịu lực nếu l2/l1 <3 Khoảng cách các thanh 35cm, đường kính cốt thép phân bố
đường kính cốt thép chịu lực
+ Cốt phân bố có tác dụng:
- Chống nứt do BT co ngót
- Cố định cốt chịu lực
- Truyển tải sang vùng xung quanh tránh tập trung ứng suất
- Chịu ứng suất nhiệt
- Hạn chế việc mở rộng khe nứt
Phối hợp cốt thép
Do tính toán các ô sàn độc lập nên thường xảy ra hiện tượng: tại 2 bên của 1 dầm các ô sàn có nội lực khác nhau.Điều này không đúng với thực tế cho lắm vì các moment đó thường bằng nhau (nếu bỏ qua moment xoắn trong dầm)
Sở dĩ kết quả 2 moment đó không bằng nhau là do quan niệm tính toán chưa chính xác (thực tế các ô sàn không độc lập nhau, tải trọng tác dụng lên ô này có thể gây nội lực lên các ô khác)
Biểu đồ moment tính toán Biểu đồ moment thực tế
Do có sự phân phối moment mà moment tại gối của 2 ô sàn lân cận sẽ bằng nhau
Để đơn giản và thiên về an toàn ta lấy moment lớn nhất bố trí cốt thép cho cả 2 bên
M
(2)
MII
Trang 22THIẾT KẾ DẦM DỌC TRỤC A(D1), TRỤC B(D2)
3.1 Thiết kế dầm trục A:
Sơ đồ tính
Tính dầm theo sơ đồ đàn hồi
Sơ đồ tính là dầm liên tục có gối tựa là cột chịu tải trọng theo phương thẳng đứng
Hình 3.1 Sơ đồ tính dầm trục A
Sơ bộ chọn kích thước dầm
- Sơ bộ chọn tiết diện dầm:
.)700420(8400)
12
120
1()
12
120
Trang 23Tổng trọng lượng bản thân dầm các nhịp này là: QN2=3.025 + 0.356 = 3.381(kN/m)
b) Do sàn truyền vào
(1) Đối với bản kê 4 cạnh: xem gần đúng tải trọng do sàn truyền vào dầm
phân bố theo diện chịu tải Từ các góc bản vẽ các đường phân giác (tạo với các đường
thẳng đứng và đường nằm ngang 1 góc 45) chia sàn thành các phần 1, 2, 3, 4
- Phần 1 truyền vào dầm D1 (Dạng hình thang)
- Phần 2 truyền vào dầm D2 (Dạng hình thang)
- Phần 3 truyền vào dầm D3 (Dạng tam giác)
- Phần 4 truyền vào dầm D4 (Dạng tam giác)
Gọi gs là tải trọng tác dụng lên ô sàn:
→ Tải trọng tác dụng từ sàn truyền vào dầm được quy đổi về dạng phân bố đều như sau:
1
5
(2) Đối với bản loại dầm: xem tải trọng truyền vào dầm theo phương cạnh dài,
dầm theo phương cạnh ngắn không chịu tải trọng từ sàn
Sơ đồ tải trọng so sàn truyền vào dầm trục A (xem hình 3.1 - Phụ lục 3.1)
c) Do tường và cửa xây trên dầm:
Đối với mảng tường có cửa xem gần đúng tải trọng tác dụng lên dầm là toàn bộ trọng
lượng tường + cửa phân bố đều trên dầm
c c t
g
Trong đó:
Trang 24gt: trọng lượng tính toán của 1m2 tường
St: diện tích tường (trong nhịp đang xét)
gctc: trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 cửa
Tải trọng đơn vị của: gc= 1,1x0,18 = 0,198 (kN/m2)
* Với tường cửa nhịp 2-3, 6-7
Trang 25Từ những kết quả trên ta quy đổi tĩnh tải phân bố đều trên dầm D1(xem Bảng 3.1-Phụ
lục 3.2)
Hoạt tải
Hoạt tải tính tương tự như tĩnh tải:
a) Hoạt tải do sàn truyền vào:
Hoạt tải tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3-Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang (TCVN2737-95 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế, trang 6-7)
Kết quả tính toán hoạt tải do sàn truyền vào dầm dọc( xem Bảng 3.2- Phụ lục 3.3) Tổng hợp tải trọng trên dầm (xem Bảng 3.3-PL3.4)
b) Chất tải cho dầm
Sơ đồ tĩnh tải: (xem Phụ lục 3.5)
Sơ đồ hoạt tải: (xem Phụ lục 3.6)
Tính toán nội lực
a) Biểu đồ nội lực
Biểu đồ mômen và lực cắt do tĩnh tải: (xem Phụ lục 3.7)
Biểu đồ mômen và lực cắt do hoạt tải: (xem Phụ lục 3.8)
b) Tổ hợp nội lực
+
+
+
+
Mmin =M TT +(M HT− ) Qmin =Q TT +(Q HT− )
Mmax, Mmin lần lượt là mômen lớn nhất và nhỏ nhất tại tiết diện cần tìm
Qmax, Qmin lần lượt là lực cắt lớn nhất và nhỏ nhất tại tiết diện cần tìm
MTT ,QTT là mômen và lực cắt với trường hợp tĩnh tải gây ra tại tiết diện cần tìm
vị trí: gối trái, giữa nhịp, gối phải
Khi tổ hợp lực cắt trong 1 nhịp của dầm thì ta cần xác định giá trị Qmax, Qmin tại 4 vị trí: gối trái, ¼ nhịp, ¾ nhịp, gối phải
Từ các biểu đồ ta tiến hành tổ hợp nôi lực cho momen & lực cắt: đối với dầm ta chỉ quan tâm đến nội lực nguy hiểm tại giữa nhịp, tại các gối tựa, tại nơi có lực tập trung
Kết quả tổ hợp mômen và lực cắt dầm dọc trục A (xem Phụ lục 3.9, Phụ lục 3.1-)
Trang 26+ Cốt thép: Nhóm AI có: Rs =Rsc =225 (Mpa) =225x103(kN/m2)
Rsw =175(Mpa) =175x103(kN/m2) Nhóm AII có: Rs =Rsc =280(Mpa) =280x103 (kN/m2)
Rsw =225(Mpa) =225x103(kN/m2)
b) Tính toán cốt thép dọc
Dầm được đổ toàn khối với bản sàn nên khi
tính toán cốt thép xem 1 phần bản cánh cùng
tham gia chịu lực với sườn Tuỳ theo giá trị
momen âm hay dương mà có thể xét hoặc không
xét bản cánh trong tính toán
❖ Tại tiết diện nhịp:
Tương ứng với tiết diện chịu momen dương, bản cánh nằm trong vùng chịu nén nên cùng tham gia chịu lực với sườn, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T
Chiều rộng bản cánh đưa vào tính toán: bf ’= bd + 2.Sf
Xác định vị trí trục trung hoà: Mf = Rb.bf’.hf’(h0 – hf’/2)
Trong đó: Mf: Mômen ứng với trường hợp trục trung hoà đi qua mép dưới của cánh
bf’: chiều rộng bản cánh (cm)
hf’: chiều cao bản cánh hf’ =hb(cm)
h0 : chiều cao làm việc của tiết diện (cm), h0 = hd–a(cm) Chọn a =3,0cm
+ Nếu M ≤ Mf: trục trung hoà đi qua cánh, tính cốt thép theo bài toán cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật bf’xhd
+ Nếu M > Mf: trục trung hoà đi qua sườn, tính cốt thép theo bài toán cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ T
+ Đối với nhịp 2-3, 3-4, 4-5 có 2 bên sàn khi chịu mômen dươngcánh nằm trong vùng chịu nén nên tham gia chịu lực với sườn:
Chiều rộng cánh đưa vào trong tính toán là: b’f = b + 2Sc
Trong đó: Sc không lớn hơn hai giá trị sau: + 1/6 nhịp tính toán của dầm
Trang 27Trình tự tính toán thép như trường hợp trên
❖ Tiết diện ở gối:
Tương ứng với tiết diện chịu momen âm, bản cánh nằm trong vùng chịu kéo nên xem như không tham gia chịu lực với sườn, tính cốt thép theo bài toán cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật bxh =25x60(cm)
M A
s
tt
Kiểm tra điều kiện 0,1%min%tt% Nếu μ < μmin chứng tỏ tiết diện quá lớn so với
M, lúc này có thể giảm tiết diện để tính lại nếu vì điều kiện gì không thể chọn lại tiết diện thì ta đặt cốt thép theo yêu cầu tối thiểu như sau As =μmin.b.h0
+ Nếu m R thì tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bê tông hoặc tính theo trường hợp đặt cốt kép
.100(%)
A s
tt
Thông thường đối với dầm lấy μ =0,8% -1,5%
Từ trên ta tính được thép dọc của dầm trục A (xem Bảng 3.6 –PL 3.11)
c) Tính cốt đai
Để an toàn, ta tính cốt thép đai cho tiết diện có lực cắt lớn nhất là:
Qmax = 137,51(kN) ở nhịp 1-2 sau đó bố trí cốt thép đai cho các tiết diện còn lại theo tiết diện đã tính
Qb1 = 2 M b q1 = 2 175,446x19,937 = 118 ( kN)
Xé trường hợp : =
6 , 0
1
Q
66,1966,0
118 =
57 , 0
446 , 175
1 0
= +
=
b
Q h
b
Trang 28qsw = 9 , 883
446 , 175 4
118 51 , 137 4
2 2 1
2 max 2
Q Q
b
b
(kN/m)
18 , 23 57
, 0 2
) 118 43 , 144 ( 2
) (
q
0
1 max
x h
34,
92 = (kN/m) > qsw.nên ta phải tính lại qsw
qsw =
2
0
2 1 0
1
10 2
h
57 , 0 2
43 , 144 937
, 19 3
10 57 , 0 2
43 , 144 937
, 19 3
10 57 , 0 2
43 ,
q
A
R
36,47
106.100
175000x x −6
= 0,371(m) = 371(mm)
Kiểm tra điều kiện về s
Điều kiện tính toán: với Qmax=144,43 kN
Smax=
max
2 0
4
Q
h b
57,03,09005,
tựa.Phần còn lại ở giữa dầm dùng đai 8, 2 nhánh, s = 250 mm(xem bảng3.6-PL3.12)
Thiết kế dầm trục B:
Sơ đồ tính
Tính dầm theo sơ đồ đàn hồi
Sơ đồ tính hệ dầm là dầm liên tục có gối tựa là cột chịu tải trọng theo phương thẳng đứng
Hình 3.26 Sơ đồ tính dầm trục B
Trang 29Sơ bộ chọn kích thước dầm
Sơ bộ chọn tiết diện dầm:
.)700420(8400)
12
120
1()
Các ô sàn đều là bản kê 4 cạnh: xem gần đúng tải trọng do sàn truyền vào dầm phân
bố theo diện chịu tải Từ các góc bản vẽ các đường phân giác (tạo với các đường thẳng
đứng và đường nằm ngang 1 góc 45) chia sàn thành các phần 1, 2, 3, 4
- Phần 1 truyền vào dầm D1 (Dạng hình thang)
- Phần 2 truyền vào dầm D2 (Dạng hình thang)
- Phần 3 truyền vào dầm D3 (Dạng tam giác)
Trang 30- Phần 4 truyền vào dầm D4 (Dạng tam giác)
Gọi gs là tải trọng tác dụng lên ô sàn:
→ Tải trọng tác dụng từ sàn truyền vào dầm được quy đổi về dạng phân bố đều như sau:
1
5
Sơ đồ tam giác:
Sơ đồ tải trọng do sàn truyền vào dầm trục B (xem Hình 3.20 - Phụ lục 3.12)
Dựa vào sơ đồ truyền tải trọng theo Hình 3.27 ta xác định tĩnh tải do sàn truyền vào
dầm trong các nhịp Kết quả xem Phụ lục 3.13
❖ Do tường và cửa xây trên dầm:
Đối với mảng tường có cửa: xem gần đúng tải trọng tác dụng lên dầm là toàn bộ trọng lượng tường và cửa phân bố đều trên dầm
l
Tất cả các nhịp trong dầm đều có tường xây trên nó
❖ Tổng tĩnh tải phân bố đều tác dụng lên dầm q:
Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm: qpb =q1+q2 +q3(kG/m)
❖ Lực tập trung tĩnh tải trên dầm
-nhịp 1-2, 7-8: tại điễm 1, 8 P=8.937 KN
-nhịp 2-3, 6-7: tại điễm dầm thang P=4.07 KN
-nhịp 1-2, 7-8: tại điễm 1, 8 P=8.175 KN
-nhịp 2-3, 6-7: tại điễm dầm thang P=6.75 KN
Kết quả tính tổng hợp tải xem Phụ lục 3.15
b) Hoạt tải
Với dầm đang tính toán chỉ có các loại hoạt tải là do sàn truyền vào Ta xác định tương tự như phần tĩnh tải
❖ Hoạt tải do sàn truyền vào:
Hoạt tải tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3-Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang (TCVN2737-95 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế, trang 6-7) Kết
quả tính toán xem Bảng 3.18 - Phụ lục 3.21
c) Chất tải cho dầm
❖ Sơ đồ tĩnh tải: (xem Phụ lục 3.16)
❖ Sơ đồ hoạt tải: (xem Phụ lục 3.17)
Tính toán nội lực
a) Biểu đồ nội lực
❖ Biểu đồ mômen và lực cắt do tĩnh tải: (xem Phụ lục 3.18)
❖ Biểu đồ mômen và lực cắt do hoạt tải: (xem Phụ lục 3.19)
b) Tổ hợp nội lực
Xác định: Mmax=M TT + (M HT+ ) Qmax=Q TT + (Q HT+ )
Mmin =M TT +(M HT− ) Qmin =Q TT +(Q HT− )
Trang 31Bảng tổ hợp mômen và lực cắt dầm trục B (xem Phụ lục 3.20 và Phụ lục 3.21)
Rsw =225(Mpa) =225x103(kN/m2)
b) Tính toán cốt thép dọc
❖ Tại tiết diện nhịp:
Tương tự như dầm trục A
❖ Tiết diện ở gối:
Tương tự như dầm trục A
M A
+ Nếu m R thì tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bê tông hoặc tính theo trường hợp đặt cốt kép
.100(%)
Trang 32Khi điều kiện trên không thoả mãn thì cần tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bêtông
❖ Kiểm tra điều kiện tính toán: Q ≤ Q b,o :
Với Qb,o là khả năng chịu cắt của bêtông khi không có cốt đai, xác định như sau:
Qb,o> 2.5Rbtbo thì lấy Qb,o= 2.5Rbtbo rồi tính lại C =
2 4
Tính giá trị Q = Qmax– q1C
Kiểm tra Q ≤ Qb,o : bêtông đủ chịu cắt, bố trí cốt đai theo cấu tạo
Q > Qb,o: cần tính toán cốt đai
❖ Tính toán cường độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt:
Ta sẽ tính toán cốt đai khi không đặt cốt xiên Ta có điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng như sau: QQ b +QSW = q q c
c
M
S b
).
+
Trong đó: Mb = b2.(1+f +n).Rbt.b.h0
c: chiều dài hình chiếu của mặt cắt nghiêng trên trục cấu kiện
q1: tải trọng thường xuyên liên tục trên dầm
qSW: khả năng chịu cắt của cốt đai
Khi tính toán người ta xác định qsw như sau:
+ Khi Qmax
6 , 0
M
Q Q q
.4
2 1 2
Q Q
Q h
M
Q Q
q
2 1
M
0
1 max
h
Q Q
1 3 2 0
max 1
3 2 0
max
.2
2
2 + − + −
=
h
Q q
h
Q q
h
Q q
b b b
Trang 33Tính toán chiều dài khu vực gần gối tựa:
Gọi mặt cắt nghiêng có chiều dài hình chiếu trên trục cấu kiện bằng l1 là mặt cắt nghiêng c1 với khoảng cách cốt đai là s1 ứng với khả năng chịu cắt của cốt đai là qsw1
Ngoài đoạn l1 các chỉ tiêu cốt đai tương ứng là s2 và qsw2 Việc tính toán tiến hành như sau:
+ Tính sw sw
swi
i
A R q
s
w
b oi
s i
M c
q
= + Khi q1>qsw1 - qsw2 thì:
01 2 min max
1
) (
c q
c q Q
Q
Kết quả tính thép dọc và thép đai dầm trục B xem Phụ lục 3.22 và Phụ lục 3.23
Trang 34TÍNH TỐN THANG BỘ
Cấu tạo cầu thang:
Sơ đồ mặt bằng cầu thang ( xemHình 4.1 - Phụ lục 4.1)
Cầu thang được thiết kế là thang 2 vế dạng bản :
Bản thang:
Sơ bộ chọn chiều dày bản thang là h b =15 cm, nên gĩc nghiêng của bản thang so với mặt phẳng nằm ngang tính như sau:
1.80.5453.3
Trang 35Sơ đồ tính:
Tùy theo từng giai đoạn khác nhau, ta quan niệm sơ đồ tính toán phù hợp với sự làm việc thực tế của cầu thang Trong lúc thi công, sơ đồ tính của cầu thang phù hợp nhất là sơ đồ khớp; còn khi sử dụng, cầu thang làm việc với sơ đồ một đầu ngàm (đầu chiếu nghỉ ngàm với vách cứng), đầu còn lại có tỉ số giữa bản và dầm thang là 40 3
15
DT b
Minh họa sơ đồ tính của cầu thang
Sơ đồ : 1 gối cố định, 1 gối di động(cho mômen lớn nhất tại nhịp) (xem
Hình 4.3-PL 4.2)
Tính tải trọng tác dụng
4.3.1.1 Bản chiếu nghỉ và chiếu tới
cn
Tải trọng q1 của bản thang bao gồm tĩnh tải tt
g và hoạt tải tt
p Tĩnh tải g tt bằng tải trọng của bản thang g bt tt và tải trọng g tv tt của tay vịn Tải trọng của bản thang g bt tt được tính bằng tổng tải trọng của bậc thang
g , lớp vữa lót, bản BTCT, lớp vữa trát Trong đó tải bậc thang g phân
bố trên bản thang
2
113.865 ( / )3.76
Tĩnh tải tt
bt
g của bản thang được tính cho bảng( Bảng 4.2-PL 4) :
Trang 36Và tải trọng tt
tv
g của tay vịn cầu thang : tt
tv
g = 1.2 x 0.3 = 0.36 (kN/m) Vậy tổng tĩnh tải tt
p được tính giống như hoạt tải của chiếu nghỉ:
tt
cn
p = 3.6 (kN/m) Vậy tổng t/tr tác dụng lên 1m bề rộng bản thang:
tải trọng, ta luôn gán hệ số trọng bản thân bằng không
Moment của vế thang thứ nhất biểu diễn theo sơ đồ 1 gối cố định, 1
gối di động(cho momen lớn nhất tại nhịp) xem Hình 4.2 –PL4.
4.4 Tính tốn cốt thép cho bản thang
Qua kết quả nội lực ở trên ta thấy đối với thép nhịp ta lấy 70% mômen lớn nhất ở nhịp theo sơ đồ 1, thép mũ ở vị trí gãy khúc ta lấy 40% mônmen lớn nhất ở nhịp theo sơ đồ 1 Vì mômen ở vị trí ngàm chiếu nghỉ theo sơ đồ 2 là quá bé nên chỉ cần đặt thép theo cấu tạo, nhưng
ở đây ta kéo dài cả thép mũ chịu mômen âm ở vị trí gãy khúc đi suốt bản chiếu nghỉ
Mnhịp = 0.7Mmax = 0.7x40,65 = 28,455 (kN.m)
Mgãykhúc = 0.4 Mmax = 0.4 x40.65 = 16,26 (kN.m)
- Tính thép bản thang như cấu kiện chịu uốn cĩ bề rộng b=1=1000mm, chiều cao h bằng chiều dày bản (mm)
- Vật liệu sử dụng: Bêtông B20 : Rb = 11,5 MPa; Rbt = 0,9 MPa
Cốt thép > 8 nhóm AII: Rs = 280 MPa
Cốt thép 8 nhóm AI: Rsw = 175 MPa
0
.
h b R
M
b
Trong đó: h0 = h - a
a: khoảng cách từ mép bêtong đđến trọng tim cốt thép M- moment tại vị trí tính thép
+ Kiểm tra đđiều kiện m R ( xác định bằng cách tra phụ lục của Rgió trình KCBTCT, phụ thuộc cấp bền bêtoong , ứng với b2 = 1
Nếu m> : tăng chiều dày hoặc tăng cấp bền bêtong R
- Sau khi tính mvà thỏa mãn m< : R
Trang 37
2
2 1
M A
s S
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép = 0,3% 0,9% vamin=0,1%
- Sau khi tính đđược diện tích cốt thép ATT
S ta chọn đđường kính rồi tính toán khoảng cách cácthanh thép Chọnđđường kính thép: chọn d6;8;10…đđồng thời thỏa mãn đđiều kiện dh/10
Từ đđẳng thức: S TT s
TT
s
a mm
1000
S TT s TT TT
A
a
s = .1000
Ta có kết quả thép bản.(xem Bảng 4.3 –PL4 )
4.5 Tính tốn dầm chiếu tới
4.5.1 Chọn tiết diện và xác định tải trọng
Dầm thang DCT kích thước tiết diện bxh = 200x400 mm
Vật liệu sử dụng: Bêtông B20 : Rb = 11,5 MPa; Rbt = 0,9 MPa
Cốt thép > 8 nhóm AII: Rs = 280 MPa
Cốt thép 8 nhóm AI: Rsw = 175 MPa
Tải trọng tác dụng lên dầm thang
Bao gồm tải trọng do bản sàn truyền vào; tải trọng bản thang truyền vào và tải trọng bản thân dầm
• Tải trọng do ô sàn 2.20m x 3.3m truyền vào:
Tải trọng do sàn truyền vào phân bố lên dầm chiếu tới cầu thang dưới dạng tam giác, được qui về thành tải phân bố đều:
5 = 6.321(kN/m)
Hình 4.9 Sơ đồ quy tải
Trang 38• Tải trọng do bản cầu thang truyền lên dầm thang DT: bằng phản
lực gối tựa của bản thang
Từ kết quả tính nội lực, thay giá trị moment M vào công thức sau ta sẽ tính
đđược cốt thép Ascủa dầm :
2 0
.
h b R
M
b
Trong đó: h0 = h - a
a: khoảng cách từ mép bê tông đến tim cột
Trang 39M- moment tại vị trí tính thép
+ Kiểm tra đđiều kiện mR ( xác đđịnh bằng cácch tra phụ lục của giao trình RKCBTCT, phụ thuộc cấp bền betong , ứng với b2 = 1
Nếu m> : tăng chiều dày hoặc tăng cấp bền bêtơng R
- Sau khi tính mvà thõa mãn m< : R
2
2 1
M A
s S
TT
=
+ RS: cường độ chịu kéo của cốt thép
- Tính hàmm lượng cốt thép : % = 100
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép: min max
Tại gối ta bố trí thép theo 40% thép của nhịp
As=0.4x5.74=2.296cm2(214As=3.08cm2)
Kết quả tính thép cho dầm chiếu tới (xem Bảng 4.4 - Phụ lục 4.5)
b) Tính tốn cốt đai
lực cắt lớn nhất tại gối Qmax = 70.54 kN
- Kiểm tra điều kiện tính tóan:
q = 42.75 kN/m
Mb = φb2.(1 + φf + φn).Rbt.b.h2
Trong đđó: φf = 0 vì tiết diện tính tốn l hình chữ nhật
ưb2 = 2 đđối với betong nặng
498 , 57
= 0,894 m
Qb.0=
C
h b
R bt
n b
2 0
894,0
37,02,010505,
Q =142.196 (kN) > Q 0= 48.236 (kN) Nên phải tính toán cốt đđai chịu lực cắt
- Kiểm tra khả năng chịu nén của bê tong theo ứng suất nén chính:
Trang 40Q
334,2146
,0
6,
128 , 6 284
37 , 0
498 , 57
1 0
= +
=
b
Q h
6 , 128 196 , 142 4
2 2
1 2 max 2
Q Q
b
b
(kN/m)
639 , 13 36
, 0 2
) 6 , 128 196 142 ( 2
) (
q
0
1 max
x h
36,
45 = (kN/m) > qswnên ta phải tính lại qsw
qsw =
2
0 max 2
0 max 0
max
2 3
10 2
+
h
Q q
h
Q q
h Q
36 , 0 2
196 , 142 908
, 71 3
10 36 , 0 2
196 , 142 908
, 71 3
10 36 , 0 2
196 ,
q
A
R
142,45
106.100
175000x x −6
= 0,389(m) = 389(mm) Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đđai: