Trụ sở làm việc quỹ đầu tư phát triển thành phố đà nẵng

Trụ sở làm việc quỹ đầu tư phát triển thành phố đà nẵng Trụ sở làm việc quỹ đầu tư phát triển thành phố đà nẵng Trụ sở làm việc quỹ đầu tư phát triển thành phố đà nẵng luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Nhu cầu đầu tư xây dựng công trình

Trụ sở Quỹ Đầu Tư Phát Triển TP Đà Nẵng là công trình quan trọng góp phần phát triển thành phố Đà Nẵng, tọa lạc trên khu đất tiếp giáp với đường Yên Bái.

Thiết kế đơn giản kết nối hai mặt của tòa nhà không chỉ tạo sự thân thiện với các công trình xung quanh mà còn tạo ấn tượng mạnh mẽ cho chính tòa nhà, khẳng định sự phát triển nhanh chóng của Quỹ đầu tư phát triển TP Đà Nẵng.

Các tài liệu và tiêu chuẩn dùng trong thiết kế

TCXDVN 276:2003 – Công trình công cộng – Nguyên tắc cơ bản để thiết kế

TCXDVN 323:2004 – Nhà ở cao tầng – Tiêu chuẩn để thiết kế.

Vị trí, đặc điểm và điều kiện tự nhiên khu đất xây dựng

− Tên công trình: Trụ sở làm việc “ Quỹ Đầu Tư Phát Triển TP Đà Nẵng ”

− Địa điểm: 18 Yên Bái – Q.Hải Châu – TP.Đà Nẵng

+ Phía Bắc : Giáp khu dân cư hiện trạng

+ Phía Nam : Trụ sở làm việc kiểm toán nhà nước

+ Phía Đông : Giáp đường Yên Bái

+ Phía Tây : Giáp khu dân cư hiện trạng

Quỹ Đầu Tư Phát Triển TP Đà Nẵng sẽ hoạt động như một trụ sở tiếp nhận vốn ngân sách và huy động nguồn vốn trung, dài hạn từ các tổ chức, cá nhân trong và ngoài nước Mục tiêu chính của quỹ là đầu tư phát triển hạ tầng kinh tế kỹ thuật cho địa phương, tuân thủ các quy định của pháp luật.

Tòa nhà được thiết kế đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn xây dựng, an toàn, vệ sinh môi trường và phòng cháy chữa cháy Bên cạnh đó, thiết kế cũng đảm bảo giao thông thuận tiện và riêng biệt cho hai khối sử dụng.

+ Mặt bằng các tầng được bố trí hợp lý, hiện đại, đảm bảo đáp ứng dây chuyền công năng sử dụng của một trụ sở làm việc

1.3.2 Điều kiện tự nhiên a Khí hậu Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu cận nhiệt đới ở miền Bắc và nhiệt đới Xavan ở miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới ở phía Nam Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm và không kéo dài

Đà Nẵng có nhiệt độ trung bình hằng năm khoảng 25,9°C, cao nhất vào tháng 6, 7, 8 với mức 28-30°C và thấp nhất vào tháng 12, 1, 2 với nhiệt độ trung bình 18-23°C Khu vực Bà Nà, nằm ở độ cao gần 1.500m, có nhiệt độ trung bình khoảng 20°C Địa hình Đà Nẵng đa dạng với đồng bằng và đồi núi, trong đó vùng núi cao tập trung ở phía Tây và Tây Bắc, với nhiều dãy núi dài chạy ra biển và những đồi thấp xen kẽ, tạo nên vùng đồng bằng ven biển hẹp.

Hệ thống sông ngòi ngắn và dốc, bắt nguồn từ phía Tây - Tây Bắc tỉnh Quảng Nam

Đà Nẵng có hai con sông chính: sông Hàn dài khoảng 204 km với diện tích lưu vực khoảng 5180 km² và sông Cu Đê dài khoảng 38 km với diện tích lưu vực khoảng 426 km² Vùng biển Đà Nẵng có chế độ thủy triều bán nhật.

Quy mô công trình

Công trình “Trụ sở làm việc Quỹ Đầu Tư Phát Triển TP Đà Nẵng” là một dự án dân dụng với quy mô 8 tầng nổi, có chiều cao 31.8m so với mặt đất tự nhiên Mặt đất tự nhiên có cao độ -0,05m, trong khi mặt sàn tầng 1 đạt cao độ ±0,00m.

Công trình tọa lạc trong khuôn viên rộng 410m 2 với diện tích xây dựng là 365m 2 , phần còn lại bố trí cây cảnh và bóng mát quanh công trình

Công trình thực hiện hai chức năng chính bao gồm:

− Không gian giao dịch và làm việc của Trụ sở làm việc Quỹ đầu tư phát triển Tp Đà Nẵng

− Không gian nghỉ ngơi cho cán bộ, nhân viên làm việc ở trụ sở

Để đảm bảo hai chức năng chính của công trình, thiết kế mặt bằng công năng cần bố trí hợp lý về không gian và thẩm mỹ Công trình bao gồm 8 tầng nổi.

Trụ sở Quỹ đầu tư và phát triển Tp Đà Nẵng được thiết kế từ tầng 1 (cao độ ±0,00m) đến tầng 8 (cao độ +29,90m) với không gian bố trí chi tiết và hợp lý.

− Tầng 1: Đại sảnh, văn thư, khối văn phòng 53m 2 , phòng tạp vụ, phòng bảo vệ, sảnh thang máy, thang bộ và WC chung

− Tầng 2 (cao độ +3,90m): Phòng chủ tịch hội đồng quản lý, phòng phó giám đốc, phòng kế hoạch – nghiên cứu phát triển, phòng họp 60m 2 , phòng nghỉ và kho dụng cụ

− Tầng 3 (cao độ +7,50m): Phòng giám đốc 41m 2 , phòng phó giám đốc, phòng họp giao ban 45m 2 , phòng đầu tư, phòng kế toán tài chính và kho dụng cụ

− Tầng 4 (cao độ +11,10m): Phòng quản lý nhận ủy thác 41m 2 , phòng phó giám đốc 21m 2 , phòng thẩm định 45m 2 , phòng đầu tư, phòng ban kiểm soát và kho dụng cụ

Tầng 5 (cao độ +14,70m): Phòng ban chuyên môn, phòng ban hổ trợ, phòng tài trợ dự án, phòng tài trợ đề tài, phòng ban kiểm soát và kho dụng cụ

Tầng 6 (cao độ +18,30m): Phòng nghiệp vụ bảo lãnh, văn phòng, phòng ban điều hành, phòng thông tin, phòng ban kiểm soát và kho dụng cụ

− Tầng 7 (cao độ +21,90m): Hội trường 90 chỗ 80m 2 , phòng máy chủ và phòng thiết bị, quỹ bảo lãnh tín dụng

− Tầng 8 (cao độ +26,40m): Phòng dự kiến phát triển, kho lưu trữ và sân thượng.

Giải pháp kiến trúc

Công trình mang phong cách hiện đại với hình khối và sự phân chia bề mặt tinh tế, hòa quyện một cách uyển chuyển với kiến trúc xung quanh Chất liệu bề mặt được sử dụng một cách tối giản nhưng vẫn toát lên vẻ gần gũi, thân thiện và sang trọng.

Mặt bằng được chia thành các khối block độc lập, với không gian nội thất được tổ chức thành các phòng lớn liên kết chặt chẽ với hành lang, cầu thang bộ và thang máy, tạo ra các nút giao thông thuận tiện cho người sử dụng.

Giao thông trong công trình

Hệ thống giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống thang bộ và thang máy gồm: 1 buồng thang máy, 1 thang bộ và thang thoát hiểm

Hệ thống thang máy và thang bộ kết hợp với các sảnh và hành lang giúp việc di chuyển, giao dịch và làm việc trở nên thuận tiện hơn, đồng thời đáp ứng yêu cầu thoát hiểm trong các tình huống khẩn cấp.

Các giải pháp kĩ thuật

Công trình sử dụng nguồn điện từ Trạm biến áp cao thế hiện có, đảm bảo cung cấp điện năng liên tục cho hệ thống thang máy và hệ thống lạnh hoạt động hiệu quả.

Hệ thống điện được lắp đặt trên trần, với hệ thống cấp điện chính được bố trí trong các hộp kỹ thuật, đảm bảo an toàn và không đi qua các khu vực ẩm ướt Điều này tạo điều kiện thuận lợi cho việc sửa chữa Hệ thống ngắt điện tự động được thiết kế theo từng tầng và khu vực, nhằm đảm bảo an toàn khi xảy ra sự cố.

Công trình được cấp nước từ mạng lưới phân phối hiện có của khu vực dọc theo trục đường Yến Bái

Các đường ống đứng giữa các tầng được bảo vệ trong hộp gen và nằm ngầm trong hộp kỹ thuật Mỗi tầng đều có sự bố trí của các đường ống cứu hỏa chính.

1.7.3 Hệ thống thoát nước thải và nước mưa

Nước mưa từ mái nhà sẽ được thu gom qua các lỗ trên tầng thượng và chảy vào ống thoát nước mưa xuống dưới Hệ thống thoát nước thải sẽ có đường ống riêng biệt, trong đó nước thải từ các tầng sẽ được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại.

1.7.4 Hệ thống thông gió, chiếu sáng

Các phòng trên các tầng được chiếu sáng tự nhiên qua lỗ thông tầng và cửa sổ kính, cùng với hệ thống chiếu sáng nhân tạo được bố trí hợp lý cho các khu vực như buồng thang bộ, thang máy và hành lang Hệ thống thông gió nhân tạo bằng điều hòa giúp tạo ra môi trường làm việc mát mẻ và hiện đại.

1.7.5 An toàn phòng cháy chữa cháy và thoát người

Các thiết bị cứu hỏa và đường ống nước được bố trí gần khu vực xảy ra sự cố, như hệ thống điện gần thang máy Hệ thống phòng cháy chữa cháy hiện đại và an toàn, kết nối với hệ thống phòng cháy chữa cháy trung tâm thành phố Mỗi tầng đều trang bị hệ thống chữa cháy và báo cháy tự động, với mạng lưới báo cháy có đồng hồ và đèn báo cháy gắn tại mỗi tầng.

Hệ thống thu sét kim thu sét tia tiên đạo CIPROTEC NLP 1100-15 được lắp đặt trên mái và kết hợp với hệ thống dây nối đất bằng đồng, nhằm giảm thiểu tối đa nguy cơ bị sét đánh.

Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật

Để đảm bảo quy hoạch tổng thể cho khu đô thị mới, cần tuân thủ các yêu cầu về mật độ xây dựng và hệ số sử dụng đất theo tiêu chuẩn TCXDVN 323:2004 về nhà ở cao tầng và tiêu chuẩn thiết kế.

K0 là tỷ lệ giữa diện tích xây dựng công trình và diện tích lô đất, được tính theo phần trăm (%) Diện tích xây dựng công trình được xác định dựa trên hình chiếu mặt bằng của mái công trình.

Hsd là tỷ số của tổng diện tích sàn toàn công trình trên diện tích lô đất san sd dat

Kết luận

Theo TCXDVN 323:2004, khi xây dựng nhà ở cao tầng trong khu đô thị, mật độ xây dựng không được vượt quá 40% và hệ số sử dụng đất không quá 5 Nếu công trình không đáp ứng hai điều kiện này, có thể do vị trí ở khu vực trung tâm thành phố TCXDVN 323:2004 cũng quy định rằng nhà cao tầng có thể được xây chen trong đô thị nếu đảm bảo cung cấp đủ dịch vụ hạ tầng như điện, nước, giao thông, và kết nối với hạ tầng khu đô thị Các hệ số mật độ xây dựng và hệ số sử dụng đất sẽ được xem xét dựa trên điều kiện cụ thể của lô đất và phê duyệt bởi cơ quan có thẩm quyền Công trình “Trụ sở làm việc Quỹ đầu tư phát triển Tp Đà Nẵng” đóng vai trò quan trọng trong việc tiếp nhận và huy động vốn đầu tư phát triển hạ tầng kinh tế kỹ thuật địa phương.

GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình

2.1.1 Phân loại kết cấu chịu lực a Kết cấu chịu lực đơn

Hệ khung chịu lực bao gồm các cấu kiện dạng thanh như cột đứng và dầm ngang, tạo thành liên kết cứng Các khung phẳng được kết nối với nhau bằng các thanh dọc, hình thành khối khung không gian với các mặt bằng vuông, chữ nhật hoặc đa giác Tải trọng đứng và ngang của kết cấu khung được cột và dầm đảm nhiệm mà không cần khối tường chịu lực.

Hệ vách chịu lực bao gồm các tấm tường phẳng là những cấu kiện thẳng đứng chịu lực trong nhà Tường có thể được bố trí theo các sơ đồ khác nhau như tường dọc, tường ngang, hoặc kết hợp cả hai Các tường này chịu tải trọng ngang và đứng, với tải trọng ngang được truyền đến tường qua các bản Nhờ đó, các vách cứng hoạt động như một console có chiều cao tiết diện lớn, và khả năng chịu tải của chúng phụ thuộc chủ yếu vào hình dáng tiết diện ngang.

Hệ lõi chịu lực là một cấu trúc dạng hộp rỗng, có thể là tiết diện kín hoặc hở, chịu tải trọng và truyền lực xuống nền đất Không gian bên trong lõi thường được sử dụng để lắp đặt thang máy, khu vực vệ sinh và các đường ống kỹ thuật.

Hệ hộp chịu lực là hệ thống trong đó các bản sàn được gối lên các kết cấu chịu tải trọng nằm trong mặt phẳng tường ngoài, không cần gối trung gian bên trong Ngoài ra, hệ kết cấu chịu lực hỗn hợp cũng đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa khả năng chịu tải và phân bổ lực.

Hệ kết cấu khung cứng - vách cứng

Hệ kết cấu khung - giằng bao gồm khung và vách cứng, thường xuất hiện tại các khu vực như cầu thang bộ, cầu thang máy, và khu vệ sinh chung Các tường biên cũng là những khu vực có tường liên tục nhiều tầng Hai hệ thống khung và vách được liên kết qua hệ kết cấu sàn Trong hệ thống này, vách đóng vai trò chủ yếu trong việc chịu tải trọng ngang, trong khi khung được thiết kế chủ yếu để chịu tải trọng thẳng đứng.

Hệ kết cấu khung cứng - lõi cứng

Hệ kết cấu này kết hợp ưu điểm của lõi và khung, cho phép chịu tải trọng ngang hiệu quả từ lõi và tải trọng đứng vững chắc từ khung.

Hệ kết cấu vách cứng- lõi cứng

Hệ kết cấu vách cứng có thể được thiết kế theo một hoặc hai phương, hoặc kết hợp thành hệ không gian gọi là lõi cứng Loại kết cấu này nổi bật với khả năng chịu lực ngang tốt, mang lại sự ổn định cho công trình.

Kết cấu bê tông truyền thống

− Ưu điểm: dễ tạo hình, có thể sản xuất tại công trường, chịu nhiệt tốt, chống phá hoại, ăn mòn tốt

Nhược điểm của vật liệu này bao gồm tỷ số trọng lượng riêng và cường độ cao với giá trị c = 2,4.10 -3 (1/m), dẫn đến thời gian thi công và lắp dựng coppha kéo dài Bên cạnh đó, vật liệu này có khả năng chịu kéo kém và cần sự hỗ trợ từ cốt thép để đảm bảo tính ổn định và độ bền.

Vật liệu này có nhiều ưu điểm nổi bật, bao gồm khả năng chịu lực tốt và trọng lượng nhẹ Tỷ số trọng lượng riêng và cường độ thấp đạt 3,7.10 -4 (1/m), cho phép thi công nhanh chóng và chú trọng độ chính xác cao, rất phù hợp với các điều kiện công nghiệp hóa.

− Nhược điểm: chống ăn mòn và chịu nhiệt kém

2.1.2 Hệ kết cấu sàn a Hệ sàn có dầm

Sàn sườn toàn khối có bản loại dầm hoặc bản kê 4 cạnh

+ Được sử dụng phổ biến, thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn tăng lên đáng kể khi vượt khẩu độ lớn, điều này dẫn đến chiều cao tầng công trình lớn, gây bất lợi cho kết cấu khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu.

+ Chiều cao nhà lớn, nhưng không gian sử dụng bị thu hẹp

Việc giảm bớt số lượng cột bên trong không chỉ tiết kiệm không gian sử dụng mà còn tạo ra kiến trúc đẹp mắt, phù hợp với các công trình yêu cầu tính thẩm mỹ cao và không gian rộng lớn như hội trường, câu lạc bộ, và các khu vực khác.

+ Không tiết kiệm, thi công phức tạp

+ Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính b Hệ sàn không dầm

Hệ sàn không dầm thông thường

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột hoặc vách

+ Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình

+ Tiết kiệm được không gian sử dụng, thích hợp với công trình có khẩu độ vừa

+ Dễ phân chia không gian

+ Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm

+ Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành

+ Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn có dầm

Trong phương án thiết kế này, các cột không được kết nối với nhau để hình thành khung, dẫn đến khả năng chịu lực theo phương ngang kém hơn so với phương án sàn dầm Để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng, sàn cần có chiều dày lớn, điều này làm tăng khối lượng của sàn.

Hệ sàn không dầm ứng lực trước

+ Có khả năng chịu uốn tốt hơn, do đó, độ cứng lớn hơn và độ võng bé hơn bê tông cốt thép thường

Với trọng lượng riêng nhỏ hơn bê tông cốt thép thông thường, vật liệu này giúp giảm tải trọng tác động lên công trình, từ đó tiết kiệm chi phí cho phần móng.

+ Khả năng chống nứt cao hơn nên có khả năng chống thấm tốt

+ Độ bền mỏi cao nên thường dùng trong kết cấu chịu tải trọng động

+ Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứng lực trước được đặt phù hợp

Thiết bị thi công ngày càng phức tạp, đòi hỏi việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác, từ đó nâng cao yêu cầu về tay nghề thi công Với xu thế hiện đại hóa hiện nay, điều này trở thành một yêu cầu tất yếu trong ngành xây dựng.

+ Thiết bị giá thành cao và còn hiếm do trong nước chưa sản xuất được

2.1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu của công trình a Kết cấu chịu lực

Phương án kết cấu móng cọc được đánh giá cao do đáp ứng tốt các yếu tố kiến trúc, độ bền vững, tiết kiệm chi phí và thuận lợi trong thi công So với các phương án móng khác, móng cọc mang lại nhiều lợi ích vượt trội cho dự án.

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2

Sơ đồ phân chia ô sàn

Hình 3.1: Sơ đồ phân chia ô sàn Dựa vào bản vẽ kiến trúc, cùng với đặc điểm cấu trúc, chức năng của tầng 2 mà ta phân chia ô sàn như trên

Trong tính toán kết cấu, sự liên kết ở các cạnh của ô sàn quyết định loại liên kết giữa sàn và dầm Nếu sàn liên kết với dầm giữa, nó được coi là liên kết ngàm; ngược lại, nếu không có dầm dưới sàn, sàn được xem là tự do Khi sàn liên kết với dầm biên, nó sẽ được xem là khớp, tuy nhiên, nếu dầm biên lớn, liên kết này cũng có thể được coi là ngàm.

Có quan niệm nếu dầm biên mà là dầm khung thì xem là ngàm, nếu là dầm phụ (dầm dọc) thì xem là khớp

Lại có quan niệm dầm biên xem là khớp hay ngàm phụ thuộc vào tỉ số độ cứng của sàn và dầm biên

Khi thiết kế sàn liên kết vào dầm biên, cần chú trọng đến yếu tố an toàn bằng cách sử dụng thép tại biên ngàm đối diện để đảm bảo tính ổn định và xác định nội lực trong sàn Việc bố trí thép đúng cách không chỉ giúp tăng cường độ bền mà còn đảm bảo an toàn cho công trình.

L  : Bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé: Bản loại dầm

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

Căn cứ vào kích thước, cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng, ta chia như sau:

Bảng 3.1: Phân loại ô sàn Ô sàn L1

L2 (m) L2/L1 Liên kết biên Loại ô bản

Các số liệu tính toán của vật liệu

Bê tông B25 có: Rb = 14.5 (MPa) = 145 (daN/cm 2 )

Cốt thộp ỉ < 10 dựng thộp CI cú Rs = Rsc = 225 MPa = 225 (N/mm 2 )

Cốt thộp 10 ≤ ỉ ≤ 18 dựng thộp CII cú Rs = Rsc = 280 MPa = 2800 (daN/cm 2 )

Cốt thộp ỉ > 18 dựng thộp CIII cú Rs = Rsc = 360 MPa = 3600 (daN/cm 2 ).

Chọn chiều dày sàn

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

Trong đó: l: là cạnh ngắn của ô bản

D = 0,8 ÷ 1,4 phụ thuộc vào tải trọng Chọn D = 1 m = 30 ÷ 35 với bản loại dầm

= 40 ÷ 45 với bản kê bốn cạnh

Để đảm bảo thuận tiện cho thi công và tính toán, kích thước nhịp các bản không nên chênh lệch lớn, do đó cần chọn chiều cao hb của ô lớn nhất cho các ô còn lại Đồng thời, cần đảm bảo rằng chiều cao hb lớn hơn 6cm đối với công trình dân dụng Đối với các bản kê loại dầm, nên chọn m = 30.

 h = = (m) Đối với các bản loại kê 4 cạnh, chọn m = 45

Vậy chọn thống nhất chiều dày các ô sàn là 120mm.

Xác định tải trọng

Trọng lượng các lớp sàn được xác định dựa vào cấu tạo kiến trúc của chúng Tĩnh tải tiêu chuẩn được tính bằng công thức gtc = . (daN/cm²), trong khi tĩnh tải tính toán được xác định qua gtt = gtc.n (daN/cm²).

Trong đó:  (daN/cm 3 ): trọng lượng riêng của vật liệu n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737-1995

Hình 3.2: Các lớp cấu tạo sàn tầng 2 Hình 3.3: Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh tầng 2

Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:

- Lát đá Granite, dày 10mm

- Vữa xi măng lót B5, dày 20mm

- Sàn Bê tông cốt thép, dày 120mm

- Lớp chống thấm Sikaproof Membrane

- Lát đá Granite, dày 10mm

- Vữa xi măng lót B5, dày 20mm

- Sàn Bê tông cốt thép, dày 120mm

Bảng 3.2: Tỉnh tải các lớp sàn

Loại ô sàn Vật liệu cấu tạo sàn D g g tc n g tt

Sàn khu vực vệ sinh tầng 2

3.4.2 Trọng lượng tường ngăn, tường bao che và lan can trong phạm vi ô sàn

Tường ngăn giữa các khu vực trên mặt bằng có độ dày 100mm Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn mà không có dầm đỡ, tải trọng được phân bố đều trên sàn Trọng lượng của tường ngăn trên dầm được chuyển đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm.

Chiều cao tường được xác định: ht = H - hds = 3,6 – 0,12 = 3,48m

Trong đó: ht: chiều cao tường

H: chiều cao tầng nhà hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng

Công thức quy đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn:

St (m 2 ): diện tích bao quanh tường

Llc (m): chiều dài lan can nt, nc, nv, nlc: hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa

 t = 0,1(m): chiều dày của mảng tường 10

 v = 0,015 (m): chiều dày của lớp vữa trát tường

 t = 1500 (daN/m 3 ): trọng lượng riêng của tường (khối xây gạch có lỗ)

 v = 1600 (daN/m 3 ): trọng lượng riêng của vữa trát tường

 c = 40 (daN/m 2 ): trọng lượng của 1m 2 cửa kính khung thép

 lc = 36 (daN/m): trọng lượng của 1m lan can

Si (m 2 ): diện tích ô sàn đang tính toán

Tổng tĩnh tải từng ô sàn tầng điển hình: g tt = g tt t-s + g tt s (daN/m 2 )

Bảng 3.3: Tĩnh tải các ô sàn tầng 2

S tư òn g1 00 (m 2 ) S t S v S c L lc g tt t-s g tt s g tt

Công trình được phân chia thành nhiều loại phòng với các chức năng khác nhau Dựa vào từng loại phòng, chúng ta sẽ tra cứu bảng để xác định hoạt tải tiêu chuẩn, sau đó nhân với hệ số vượt tải n để tính toán hoạt tải p tt (daN/m²).

Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, trang 9, mục 4.3.3, hệ số độ tin cậy đối với tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang lấy bằng:

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 TCVN 2737-1995, trang 9, mục 4.3.4, khi tính toán dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần trong bảng 3 có thể được giảm theo quy định.

+ Đối với các phòng nêu ở mục 1, 2, 3, 4, 5 nhân với hệ số ψA1 (khi A > A1 = 9m 2 )

A – Diện tích chịu tải tính bằng m 2

+ Đối với các phòng nêu ở mục 6, 7, 8, 10, 12, 14 nhân với hệ số ψA2

Bảng 3.4: Hoạt tải sàn tầng điển hình

P tc trên ô sàn Hệ số vượt tải n

3.4.4 Tổng tải trọng tính toán q tt = (g tt + p tt )

Bảng 3.5: Hoạt tải sàn tầng điển hình

Tĩnh tải Hoạt tải Tổng tải trọng

Xác định nội lực cho các ô sàn

Nội lực trong sàn được tính theo sơ đồ đàn hồi

Khi tải trọng được đặt lên một ô sàn, các ô còn lại cũng sẽ chịu ảnh hưởng và sinh ra nội lực Để đơn giản hóa quá trình tính toán, chúng ta tách các ô sàn thành các ô bản độc lập nhằm xác định nội lực một cách chính xác.

3.5.1 Nội lực trong ô sàn bản dầm

Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm

Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm: q tt = (g tt + p tt ).1m (daN/m)

Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà các sơ đồ tính đối với dầm trên

2 q.l24 Hình 3.4: Sơ đồ tính ô sàn bản dầm

3.5.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh

Sơ đồ nội lực tổng quát: l 2

Hình 3.5: Sơ đồ tính ô sàn bản kê 4 cạnh

+ Moment dương lớn nhất giữa nhịp theo phương cạnh ngắn:

+ Moment dương lớn nhất giữa nhịp theo phương cạnh dài:

+ Moment âm lớn nhất ở trên gối theo phương cạnh ngắn:

+ Moment âm lớn nhất ở trên gối theo phương cạnh dài:

Trong đó: α1, α2, β1, β2: hệ số tra bảng, phụ thuộc vào sơ đồ liên kết 4 biên và tỉ số l1/l2

(Phụ lục 6 Sách kết cấu BTCT phần cấu kiện cơ bản, trang 160 của Gs.Ts Nguyễn Đình Cống).

Tính toán cốt thép cho các ô sàn

Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn có bề rộng b = 1m; chiều cao h = hb

 Trong đó: 0 ( ) bv 2 h = −h a +d hoặc 0 ( 1 2 ) bv 2 h = −h a +d +d abv:chiều dày lớp bê tông bảo vệ, d1, d2: lần lượt là đường kính thép chịu moment dương lớp trên và dưới của bản

M - moment tại vị trí tính thép

+ Nếu  m  R : tăng bề dày sàn hoặc tăng cấp độ bền bê tông để đảm bảo điều kiện hạn chế  m  R

− Diện tích cốt thép yêu cầu trong phạm vi bề rộng bản b = 1m:

− Khoảng cách cốt thép tính toán:

= − Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

+  nằm trong khoảng 0,3% ÷ 0,9% là hợp lý

+ Nếu  ≤ min = 0,1% thì lấy ASmin = min.b.h0 (mm 2 )

− Việc bố trí cốt thép cần phải phối hợp cốt thép giữa các ô sàn với nhau, với khoảng cách cốt thép bố trí s BT  s TT

Tính lại diện tích cốt thép bố trí A S BT theo khoảng cách s BT : 1000 2

Bố trí cốt thép

3.7.1 Đường kính, khoảng cách Đường kính cốt thép chịu lực trong ô bản: d ≤ h/10

Khoảng cách thép chịu lực: 70mm < s < 200mm

3.7.2 Thép mũ chịu moment âm

Tại vùng giao nhau để tiết kiệm có thể đặt 50% As của mỗi phương nhưng không ít hơn 3 thanh/1m dài (để an toàn thì không áp dụng)

Hình 3.6: Bố trí cốt thép mũ cho ô bản

− Diện tích cốt thép phân bố phải ≥ 10% diện tích cốt chịu lực nếu L / 2 L 1 3 và ≥ 20% diện tích cốt chịu lực nếu L / 2 L 1 3

− Khoảng cách các thanh s ≤ 350mm

− (Đường kính cốt thép phân bố) ≤ (đường kính thép chịu lực)

− Trong đồ án ta thấy tỉ số L2/L1 đa số < 3 nên diện tích cốt thép phân bố tính ≥ 20% diện tích cốt chịu lực => Chọn thép phân bố đường kính Φ6a250

− Cốt thép phân bố có tác dụng:

+ Chống nứt do bê tông co ngót

+ Cố định cốt chịu lực

+ Phân phối tải trọng sang các vùng xung quanh, tránh hiện tượng tập trung ứng suất + Chịu ứng suất nhiệt

+ Hạn chế việc mở rộng khe nứt

Do các ô sàn được tính toán độc lập nên thường xảy ra hiện tượng: tại 2 bên của 1 dầm, các ô sàn có nội lực khác nhau

Hiện tượng: MII (1)  MII (2) Điều này không đúng với thực tế vì các moment đó thường bằng nhau (nếu bỏ qua moment xoắn trong dầm)

Kết quả của hai moment không bằng nhau vì quan niệm tính toán chưa chính xác; thực tế cho thấy các ô sàn không độc lập, và tải trọng tác động lên một ô có thể gây ra nội lực trong các ô khác.

Hình 3.7: Biểu đồ momen tính toán Hình 3.8: Biểu đồ momen thực tế

Do sự phân phối lại moment, moment tại gối của hai ô sàn liền kề sẽ bằng nhau Để đảm bảo tính đơn giản và an toàn, chúng ta nên sử dụng moment lớn nhất để bố trí cốt thép cho cả hai bên gối.

Cốt thép chịu moment dương không cần kéo dài sang các ô sàn liên tiếp, nhưng để thuận tiện cho thi công, người ta thường thực hiện điều này khi diện tích cốt thép tính toán ở các ô sàn chênh lệch không nhiều.

Tính ô sàn bản kê 4 cạnh: (S2)

3.8.1 Tải trọng: (như đã tính ở phần tải trọng)

3.8.2 Nội lực Ô sàn S2 có kích thước (4,9 x 5,4) m 2 là loại hành lang Tỷ số 2

L = Tra phụ lục và nội suy ta có các hệ số:

Từ đó, ta có các moment như sau:

Cắt ra 1 dải b = 1m theo mỗi phương để tính toán

Chọn abv = 20 mm, đối với bản có chiều dày h  100mm

=> ho = hb – abv = 120 – 20 = 100mm a Tính thép chịu moment dương

= = Chọn 6a180, suy ra diện tích thép bố trí là:

= A = =  b Tính thép chịu moment âm

Tính ô sàn loại bản dầm (S6)

Khi tính toán theo dãi 1m nên lực tính toán là q = 786,4 (daN/m)

Xác định nội lực: sơ đồ tính là sơ đồ 2 đầu ngàm có nhịp L1 = 1.60 (m)

- Cốt thép trên chịu momen dương theo phương cạnh ngắn (Mmax = 83,88 daN.mm):

= A = =  - Cốt thép trên chịu momen âm theo phương cạnh ngắn (Mmin = 167,76 daN.mm):

= A = =  Để tiện tính toán ta lập bảng tính cho các ô còn lại ( bảng 3.6 và bảng 3.7).

TÍNH TOÁN CẦU THANG

Cấu tạo cầu thang điển hình

Hình 4.1: Sơ đồ kết cấu cầu thang tầng điển hình

Hình 4.2: Cấu tạo cầu thang

− Tính toán cầu thang bộ tầng 2 bao gồm:

+ Tính bản thang Ô1, bản thang Ô2

+ Tính dầm chiếu nghỉ DCN

Vật liệu bê tông chọn B25: Rb = 14,5 MPa = 14,5 N/mm 2 , Rbt = 1,05 MPa 1,05N/mm 2

Thép chịu lực CII: Rs = Rs' = 280 MPa = 280 N/mm 2

Thép bản, thép cấu tạo CI: Rs = Rs' = 225 MPa = 225 N/mm 2

Sơ bộ tiết diện các cấu kiện

− Chọn sơ bộ chiều dày bản thang:

25 30 25 30 h s =  L =  =  mm (L0: nhịp tính toán của bản thang)

− Chọn sơ bộ kích thước các dầm cầu thang:

=> Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới: b x h 0 x 350 (mm x mm)

− Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang:

+ Ô1: 3 cạnh bản thang liên kết với: tường, dầm chiếu nghỉ DCN, dầm sàn

+ Ô2: 3 cạnh bản chiếu tới liên kết với: vách cứng, dầm chiếu nghỉ DCN, dầm sàn

+ Dầm chiếu nghỉ DCN: 2 đầu gối lên cột.

Tính bản thang Ô 1

Cắt một dãy có bề rộng b = 1m để tính

Xét tỉ số d 3 s h h  nên liên kết giữa bản thang với đâm chiếu nghỉ được xem là liên kết khớp

Chọn sơ đồ tính toán như sau:

4.3.1.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang a Tĩnh tải

Trong đó:  (daN/m 3 ): trọng lượng riêng của lớp vật liệu thứ i

i (m): chiều dày của lớp thứ i ni: hệ số tin cậy của lớp thứ i

− Lớp vữa liên kết: g 4 = n   = 1, 3.1600.0, 02 = 41, 6 ( daN m / 2 )

=> Tổng tĩnh tải tác dụng lên bản thang: g = g1 + g2 + g3 + g4 + g5 + g6 = 49,5 + 57,2 + 139,4 + 41,6 + 385 + 31,2 d8,9 (daN/m 2 ) b Hoạt tải p = n.p tc = 1,2.300 = 360 (daN/m 2 )

Suy ra, tải trọng phân bố đều tác dụng lên bản thang (theo phương đứng với bản thang):

Trọng lượng của lan can glc = 30daN/m 2 , quy tải trên đơn vị m 2 bản thang:

= + + = + + 4.3.1.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ a Tĩnh tải

+ Lớp đá mài Granito: g1 = n.γ.δ = 1,2.2000.0,015 = 36 (daN/m 2 )

+ Lớp vữa trát mặt dưới: g4 = n.γ.δ = 1,3.1600.0,015 = 31,2 (daN/m 2 )

=> Tổng tĩnh tải: g = 36 + 41,6 + 385 + 31,2 = 438,8 (daN/m 2 ) b Hoạt tải p = n.p tc = 1,2.300 = 360 (daN/m 2 )

=> Tổng tải trọng theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m 2 bản chiếu nghỉ: q = g + p C8,8 + 360 = 798,8 (daN/m 2 )

− Sơ đồ tính dải bản như một dầm đơn giản 1 đầu ngàm, 1 đầu khớp

Hình 4.3: Sơ đồ nội lực bản thang

Hình 4.5: Phản lực gối tựa ở bản thang

Moment lớn nhất: M max = 3255, 77 ( daN m m / )

Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 20mm => ho = hs – a = 140 – 20 = 120mm

= A = =  => Chọn 12a160, có diện tích A s ch 3,1.7y2 (mm 2 )

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

= A = =  => Chọn 10a200, có diện tích A s ch x, 5.6A7 (mm 2 )

Phương vuông góc còn lại bố trí thép cấu tạo 6a200.

Tính bản thang Ô 2

Bố trí thép như ở bản thang Ô1

Tính toán dầm chiếu nghỉ D CN

− Tiết diện dầm DCN1 là: 200 x 350 (mm x mm)

− Trọng lượng bản thân dầm:

− Trọng lượng tường xây trên dầm:

− Do bản thang truyền vào; là phản lực của các gối tựa tại B và D của vế 1 và vế 2 được quy về dạng phân bố đều

− Tải trọng tác dụng lên dầm:

4.5.2 Sơ đồ tính và nội lực

Dầm chiếu nghỉ được tính như dầm đơn giản 2 đầu khớp

− Tải trọng tác dụng lên đoạn dầm :

Hình 4.6: Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ DCN

Hình 4.7: Biểu đồ moment dầm chiếu nghỉ DCN1

Hình 4.8: Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ DCN1

4.5.3 Tính toán cốt thép dọc a Với moment dương ở giữa nhịp

− Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 30mm

=> Chọn 216+114, có diện tích A s ch U6 (mm 2 )

=> Chọn thép cấu tạo 212, có diện tích A s ch "6 (mm 2 )

+ => Giả thuyết hàm lượng cốt đai tối thiểu: 6, n = 2 nhánh Ở gối: s = 150mm và ở nhịp: s = 150mm

− Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bê tông: Qmax < k0.φw1.φb1.Rb.b.h0

Với: k0 = 0,3 α = Es / Eb = 210000 / 30000 = 7 μw = Asw / (b.s) = (2.28,3) / (200.150) = 0,00188 φw1 = 1 + 5.α.μw = 1 + 5.7.0,00188 = 1,06 < 1,3 φb1 = 1 – β.Rb = 1 – 0,01.14,5 = 0,85

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

− Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai: Qmax < φb3.(1 + φn + φf).Rbt.b.h0

Vậy, bê tông không đủ khả năng chịu cắt, cần tính toán cốt đai:

+ Xác định khoảng cách tính toán:

= = + Xác định khoảng cách cấu tạo (với chiều cao dầm h = 350mm):

 (tại tiết diện giữa nhịp L/4  3L/4)

=> Vậy chọn khoảng cách cốt đai:

+ Tại tiết diện gối: stk = sct = 150mm

+ Tại tiết diện giữa nhịp: stk = sct = 150mm.

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

Sơ bộ kích thước tiết diện cột, dầm, vách

Hình dáng tiết diện cột có thể là chữ nhật, vuông, tròn hoặc các hình dạng khác như chữ T, I và vòng khuyên Sự lựa chọn này thường được quyết định thông qua sự phối hợp giữa bên thiết kế kiến trúc và chủ đầu tư Việc xác định hình dáng, kích thước và tiết diện cột phụ thuộc vào các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu và thi công.

=> Trong đó, vấn đề về kết cấu là cần được quan tâm hơn cả

− Về độ ổn định: độ mảnh phải đảm bảo: 0 gh

+ i là bán kính quán tính của tiết diện Với cột có tiết diện hình vuông hoặc chữ nhật thì i = 0,288.b (b là cạnh ngắn của tiết diện cột)

Độ mảnh giới hạn λ gh của cột nhà được xác định là 120 theo điều 8.2.2 TCVN 5574-2012 Chiều dài tính toán của cột, ký hiệu L 0, được tính bằng công thức L 0 = ψ.L, trong đó ψ là hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng và liên kết ở hai đầu cấu kiện Đối với công trình nhà cao tầng có từ 3 nhịp trở lên và được thi công toàn khối, hệ số ψ được xác định là 0,7.

Chọn cột có chiều dài lớn nhất để tính toán, đó là cột tầng 1 với L = 6m

Diện tích sơ bộ của cột xác định theo công thức:

Rb: cường độ tính toán chịu nén của bê tông Với bê tông B25 có Rb ,5 MPa

N: lực nén, được tính gần đúng như sau N = ms.q.Fxq

Fxq: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét ms: số sàn phía trên tiết diện đang xét

Tải trọng q được xác định là tải trọng tương đương trên mỗi mét vuông mặt sàn, bao gồm cả tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, cùng với trọng lượng của tường, dầm và cột được phân bố đều trên sàn Giá trị của q thường được xác định dựa trên kinh nghiệm thiết kế.

+ Với nhà có bề dày sàn bé, từ (100 ÷ 140)mm kể cả các lớp cấu tạo mặt sàn, có ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc loại bé q = (1,0 ÷ 1,4) T/m 2

+ Với nhà có bề dày sàn trung bình, từ (150 ÷ 200)mm, kích thước tường, dầm, cột thuộc loại trung bình hoặc lớn q = (1,5 ÷ 1,8) T/m 2

+ Với nhà có bề dày sàn khá lớn, trên 250mm, kích thước cột và dầm khá lớn thì q có thể đến 2 T/m 2 hoặc lớn hơn nữa

Hệ số k được sử dụng để xem xét ảnh hưởng của các yếu tố khác như momen uốn, hàm lượng cốt thép và độ mảnh của cột Việc đánh giá ảnh hưởng này dựa trên phân tích và kinh nghiệm của người thiết kế.

+ k = (1,2 ÷ 1,5): hệ số kể đến moment uốn trong cột, lấy tùy theo vị trí cột

=> chọn k = 1,1 đối với cột giữa, k = 1,3 đối với cột biên và k = 1,5 đối với cột góc

Lập bảng chọn sơ bộ tiết diện cho cột:

Bảng 5.1: Sơ bộ chọn tiết diện cột

Kích thước tiết diện cột được coi là hợp lý về khả năng chịu lực chỉ sau khi thực hiện tính toán bố trí cốt thép và dựa vào tỷ lệ phần trăm cốt thép.

Nếu kích thước quá bất hợp lý: quá lớn hoặc quá bé thì nên chọn lại và tính lại

Theo bản vẽ kiến trúc của công trình, các cột trong nhà có tiết diện không đổi từ móng đến mái, điều này được lựa chọn vì những lý do sau: tính ổn định, khả năng chịu lực tốt hơn và đơn giản hóa quá trình thi công.

Việc giảm kích thước tiết diện cột có thể hợp lý về mặt chịu lực, nhưng lại làm phức tạp quá trình thi công và ảnh hưởng tiêu cực đến sự ổn định của công trình khi tính toán dao động do tải trọng ngang Để sử dụng vật liệu một cách hợp lý, nên xem xét thay đổi mác bê tông và cốt thép thay vì giảm kích thước tiết diện cột.

Trong lĩnh vực kinh tế, việc giảm kích thước cột theo chiều cao không nhất thiết là giải pháp tối ưu, do cần phải thay đổi ván khuôn, hệ số luôn chuyển thấp và gặp khó khăn trong quá trình thi công.

Hình 5.1: Mặt bằng định vị cột

Chiều cao dầm thường được lựa chọn theo nhịp: hd = (1/8 – 1/12).Ld với dầm chính và hd = (1/12 – 1/20).Ld với dầm phụ

Chiều rộng dầm thường được lấy bd = (0,3 – 0,5).hd

Sơ bộ chọn tiết diện dầm với chiều dài nhịp lớn nhất là Ld = 8,4m

Bảng 5.2: Sơ bộ tiết diện Dầm

Tên dầm Nhịp lớn nhất Tiết diện chọn Mômen kháng uốn

5.1.3 Chọn sơ bộ kích thước vách, lõi thang máy

Theo TCVN 1998 (TCVN 198-1997) quy định độ dày của vách không nhỏ hơn một trong hai giá trị sau:

Công trình có 8 tầng, mặt bằng vuông nên chọn chiều dày chung của lõi cứng thang máy là 200mm

Tải trọng tác dụng vào 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 với từng loại công năng

− Hoạt tải gió: tải trọng gió tĩnh

5.2.2 Tải trọng thẳng đứng a Tĩnh tải sàn

Trọng lượng phân bố đều các lớp sàn cho trong bảng sau:

Bảng 5.3: Tĩnh tải sàn văn phòng

Vật liệu cấu tạo sàn   g tc n g tt

Bảng 5.4: Tĩnh tải sàn vệ sinh

Bảng 5.5: Tĩnh tải sàn tầng mái

Tổng cộng 675,1 787,7 b Tải trọng tường xây, lan can

Tường xây ngăn giữa các phòng dày 100mm, tường bao chu vi quanh nhà và tường nhà vệ sinh dày 200mm, gạch xây có trọng lượng riêng  = 1600 daN/m 3

+ Trọng lượng tường ngăn trên dầm tính thành tải trọng tác dụng trên 1m dài dầm

Trọng lượng của các tường ngăn trên từng ô sàn được tính tổng và sau đó phân bổ đều cho diện tích toàn bộ sàn của công trình.

Chiều cao tường: 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, cửa, kính trên ô sàn về tải trọng phân bố trên dầm:

( / ) t t c g g vt vt vt vt c c c tt d n S S n S n S g daN m l

Svt (m 2 ): diện tích vữa trát Svt = 2.(St – Sc) nt, nc, nvt: hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa trát

 t : chiều dày của mảng tường, bề dày tường  = 200mm hoặc  = 100mm

 vt : bề dày lớp vữa trát vt 20mm

 = : trọng lượng riêng của tường

 = : trọng lượng của 1m dài lan can

Bảng 5.6: Tĩnh tải tác dụng lên các Ô sàn

S tư òn g1 00 (m 2 ) S t S v S c L lc g tt t-s g tt s g tt

Bảng 5.7: Tải trọng tường phân bố trên dầm

Hoạt tải tiêu chuẩn p tc (daN/m 2 ) lấy theo TCVN 2737-1995

Công trình được phân chia thành nhiều loại phòng với các chức năng khác nhau Dựa vào từng loại phòng, chúng ta xác định hoạt tải tiêu chuẩn và nhân với hệ số vượt tải n để tính toán hoạt tải p tt (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 nhân với hệ số ψA1 (khi A > A1 = 9m 2 )

Với A – Diện tích chịu tải tính bằng m 2

+ Đối với các phòng nêu ở mục 6, 7, 8, 10, 12, 14 nhân với hệ số ψA2

Bảng 5.8: Hoạt tải sàn theo chức năng (TCVN 2737-1995)

Diện tích sàn P tc trên ô sàn Hệ số vượt tải n

S2 Mái bằng không sử dụng 26.46 75 1.3 1.0 97.5

Diện tích sàn P tc trên ô sàn Hệ số vượt tải n

Tải trọng gió

5.3.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió

− Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:

+ Wo: giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng Công trình xây dựng tại thành phố Đà Nẵng, thuộc vùng II.B có Wo = 95 (daN/m 2 )

+ k: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao tra ở bảng 5 TCVN 2737-

+ c: hệ số khí động, lấy trong TCVN 2737-1995

− Tải trọng gió tĩnh tác dụng vào 1 phương gồm thành phần đón gió và hút gió:

− Quy tải trọng gió về lực tập trung ngang mức sàn (đặt ở tâm hình học của sàn):

Wj tt = γ.(Wh + Wđ).S (daN)

+ S = B.L (m 2 ): diện tích mặt đón gió theo phương đang xét

+ B (m): bề rộng mặt đón gió (bề rộng công trình) theo phương đang xét

+ L = 0,5.(ht + hd) (m): chiều cao đón gió của tầng đang xét

+ ht: chiều cao tầng trên; hd chiều cao tầng dưới

+ γ: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2

− Bề rộng mặt đón gió theo phương X là B(X) = 12,4m

− Bề rộng mặt đón gió theo phương Y là B(Y) = 25,3m

Bảng 5.9: Giá trị gió tĩnh theo phương X

Hệ số độ cao Áp lực gió đẩy (đ) Áp lực gió hút (h)

Tổng áp lực gió tĩnh (đ+h)

30 STORY8 3.6 0.894 67.951 50.964 1.80 118.915 3.185 -3.185 26.4 STORY7 4.5 0.863 65.568 49.176 4.05 114.744 6.915 -6.915 21.9 STORY6 3.6 0.819 62.234 46.675 4.05 108.909 6.563 -6.563 18.3 STORY5 3.6 0.779 59.189 44.392 3.60 103.581 5.549 -5.549 14.7 STORY4 3.6 0.733 55.676 41.757 3.60 97.434 5.219 -5.219 11.1 STORY3 3.6 0.677 51.475 38.606 3.60 90.081 4.825 -4.825 7.5 STORY2 3.6 0.607 46.136 34.602 3.60 80.739 4.325 -4.325 3.9 STORY1 3.9 0.506 38.435 28.826 3.75 67.261 3.753 -3.753

Bảng 5.10: Giá trị gió tĩnh theo phương Y

W j GTY GTYY kG/m² W jY (T) W jYY

30 STORY8 3.6 0.894 67.951 50.964 1.80 118.915 6.50 -6.498 26.4 STORY7 4.5 0.863 65.568 49.176 4.05 114.744 14.11 -14.109 21.9 STORY6 3.6 0.819 62.234 46.675 4.05 108.909 13.39 -13.391 18.3 STORY5 3.6 0.779 59.189 44.392 3.60 103.581 11.32 -11.321 14.7 STORY4 3.6 0.733 55.676 41.757 3.60 97.434 10.65 -10.649 11.1 STORY3 3.6 0.677 51.475 38.606 3.60 90.081 9.85 -9.846 7.5 STORY2 3.6 0.607 46.136 34.602 3.60 80.739 8.82 -8.824 3.9 STORY1 3.9 0.506 38.435 28.826 3.75 67.261 7.66 -7.658

Để xác định các đặc trưng động học, mô hình kết cấu được lập trong ETABS với sơ đồ tính toán là hệ thanh công xôn có điểm tập trung khối lượng hữu hạn.

1 Chọn hệ đơn vị tính cho bài toán: Ton-m

2 Khai báo mô hình khung không gian kết hợp với lõi – vách cứng của công trình trên chương trình Etabs V9.7.3

3 Khai báo các đặc trưng hình học của mô hình:

Sử dụng bê tông B25 cho thiết kế kết cấu phần trên của công trình, bao gồm cột, dầm, sàn và lõi – vách cứng, đảm bảo độ bền và tính ổn định Các đặc trưng vật liệu bê tông B25 cần được khai báo chính xác vào chương trình thiết kế để đạt hiệu quả tối ưu.

+ Vào Menu Define / Materials / chọn Conc / Modify:

4 Khai báo tiết diện hình học:

− Khai báo các phần tử dầm: Define / Frame sections / Add rectangular:

− Khai báo phần tử vách: Define / Wall-Slab-Deck Section:

5 Khai báo trường hợp tải trọng:

− Khai báo hai trường hợp tải trọng để xác định tần số dao động: Define / Static Load Cases:

Load Name Type Self Weight Multiplier

6 Khai báo tải trọng tham gia dao động: Define / Mass Source

7 Vẽ mô hình sơ đồ tính:

9 Gán điều kiện biên cho kết cấu:

10 Khai báo sàn tuyệt đối cứng:

− Chọn lần lượt các tầng, vào Assign / Joint / Point / Diaphragms / D1…

11 Khai báo bậc tự do cho phép:

12 Thực hiện tính toán: chạy chương trình: Analyze / Run Analysic

Sử dụng phương án tính khối lượng dựa vào tải trọng:

TT: là tĩnh tải của bản thân công trình

HT: trường hợp hoạt tải chất toàn bộ trên tất cả các cấu kiện của công trình

1,1; 1,2: lần lượt là hệ số độ tin cậy của tĩnh tải và hoạt tải

0,5 là hệ số chiết giảm khối lượng của trường hợp hoạt tải chất toàn bộ lên công trình thuộc dạng dân dụng

Khối lượng tập trung tại các mức sàn: j ij

Section Name Material Membrane Bending Type

Mass Definition Load Name Multiplier

Trong đó: Mj - khối lượng tập trung ở mức sàn thứ j

Mij - khối lượng tập trung tại nút thứ i trong tầng thứ j.

Tổ hợp tải trọng

− Sử dụng phần mềm Etabs v9.7.3

− Mô hình công trình với sơ đồ không gian

5.4.2 Các trường hợp tải trọng

Căn cứ vào kết quả xác định tải trọng từ, ta khai báo các trường hợp tải trọng trong Etabs như sau:

− GTX (gió tĩnh theo chiều dương trục X)

− GTXX (gió tĩnh theo hướng ngược chiều phương trục X)

− GTY (gió tĩnh theo chiều dương trục Y)

− GTYY (gió tĩnh theo hướng ngược chiều phương trục Y)

Các trường hợp tổ hợp:

− TH6 = ADD (1*TT; 0,9*HT; 0,9*GX)

− TH7 = ADD (1*TT; 0,9*HT; 0,9*GXX)

− TH8 = ADD (1*TT; 0,9*HT; 0,9*GY)

− TH9 = ADD (1*TT; 0,9*HT; 0,9*GYY)

− THBAO = ENVELOP (TH1; TH2; TH3; TH4; TH5; TH6; TH7; TH8; TH9;)

TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 4

Tính toán cột khung trục 4

Hình 6.1: Sơ đồ Khung trục 4

Nội lực của cột được tổ hợp theo tiêu chuẩn 2737-1995, với việc tính toán tại hai tiết diện là đầu và chân cột Cột được xem xét trong trường hợp chịu nén lệch tâm xiên Để tính toán nội lực cho cột, cần dựa vào kết quả tổ hợp, trong đó cần xem xét các bộ ba nội lực.

− Nmax và Mx, My tương ứng;

− Mxmax và N, My tương ứng;

− Mymax và N, Mx tương ứng

Việc tìm nội lực nguy hiểm nhất cho kết cấu phải thông qua quá trình tổ hợp tải trọng Quá trình này được tuân theo TCVN 2737-1995 như sau:

− Tổ hợp cơ bản 1: TT + 1.HT

− Tổ hợp cơ bản 2: TT + 0,9.HT1 + 0,9.HT2

Quy ước trong lý thuyết tính cột nén lệch tâm xiên theo phương pháp gần đúng theo sách “Tính toán tiết diện cột BTCT” - Nguyễn Đình Cống:

− Mx là mômen trong mặt phẳng chứa trục x (mômen quay quanh trục y’y)

− My là mômen trong mặt phẳng chứa trục y (mômen quay quanh trục x’x)

Căn cứ vào quy ước này để chọn nội lực chính xác với quy ước nội lực trong phần mềm Etabs (trục x - trục 2; trục y - trục 3)

− Bê tông B25: Rb = 145 (daN/cm 2 ); Rbt = 10,5(daN/cm 2 ); Eb = 2,7.10 5 (daN/cm 2 )

− Cốt thép dọc chịu lực dùng CII: Rs = Rsc = 2800 (daN/cm 2 ); Rsw = 2250 (daN/cm 2 )

− Cốt thép đai dùng CI: Rs = Rsw = 2250 (daN/cm 2 )

6.1.3 Các đại lượng đặc trưng a Chiều dài tính toán cột

Kí hiệu lo là chiều dài tính toán được xác định dựa trên sơ đồ biến dạng của cột, được tính bằng chiều dài bước sóng khi cột mất ổn định, cụ thể là: lox = loy = ψ.l.

− Ψ: hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng, tức phụ thuộc vào liên kết ở 2 đầu cột

− l là chiều dài thật của cột,bằng chiều cao tầng

Theo giáo trình của GS Nguyễn Đình Cống, khi tính toán tiết diện cột BTCT cho khung nhiều tầng có liên kết cứng giữa dầm và cột với từ 3 nhịp trở lên, hệ số ψ được xác định là 0,7 khi đổ toàn khối Đồng thời, cần lưu ý điều kiện về độ mảnh của cột, yêu cầu phải đảm bảo rằng chiều dài cột không vượt quá một tỷ lệ nhất định so với chiều rộng.

− Bán kính quán tính của cột: 12

− Với tiết diện chữ nhật b x h thì i = 0,288.b (hoặc 0,288.h)

− λgh là độ mảnh giới hạn Với cột nhà λgh = 120

− Cx: là kích thước cột song song với trục Ox

− Cy: là kích thước cột song song với trục Oy c Moment trong cột

− Mx là moment có phương tác dụng theo phương OX của hệ toạ độ tổng thể Mx = M33

− My là moment có phương tác dụng theo phương OY của hệ toạ độ tổng thể My = M22

− M33 là moment uốn quanh trục 3 (trục toạ độ địa phương của phần tử cột)

− M22 là moment uốn quanh trục 2 (trục toạ độ địa phương của phần tử cột) d Tiết diện chịu nén của cột

Cột trong nhà cao tầng chủ yếu là các cấu kiện chịu nén lệch tâm với kích thước dạng b x h, trong đó h đại diện cho chiều cao của tiết diện, còn b là bề rộng, nằm vuông góc với mặt phẳng của moment uốn.

Đối với cột làm việc không gian chịu uốn theo hai phương và nén lệch tâm xiên, việc bố trí thép theo chu vi là hợp lý để đảm bảo khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công mà không cần thêm thép cấu tạo.

6.1.4 Trình tự và phương pháp tính toán

− Tính toán cột theo trạng thái giới hạn thứ nhất

Nguyên tắc tính toán cốt thép trong trường hợp nén lệch tâm xiên là sử dụng phương pháp gần đúng, biến đổi thành lệch tâm phẳng tương đương Điều kiện áp dụng phương pháp này là 0,5 Cx 2.

Cy  Điểm đặt tải e ax

Hình 6.2: Tiết diện tính toán cột lệch tâm

− Cột được tính toán từng tầng, mỗi tầng tính tại 2 tiết diện: đỉnh cột và chân cột

− Tại mỗi tiết diện ta tính toán với 3 cặp nội lực lấy từ bảng tổ hợp gồm:

+ Mx max, My tư, N tư

+ My max, Mx tư, N tư

+ Nmax, Mx tư, My tư,

− Xác định kích thước cột theo 2 phương Cx và Cy

− Xác định chiều dài tính toán của cột theo 2 phương: l 0x = l 0y = ψ.l = 0,7.l

− Xác định độ mảnh theo 2 phương: 0, 288 ox ox x x l l i C

 = − Xác định hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc: hệ số ηx và ηy

+ Khi λx = λy ≤ 28 có thể bỏ qua ảnh hưởng của uốn dọc lấy ηx = ηy = 1

+ Khi λx = λy > 28 cần xét đến ảnh hưởng của uốn dọc, tính hệ số 1

Ncr là lực dọc tới hạn có thể xác định thông qua nhiều công thức thực nghiệm khác nhau Trong đồ án, lực này được tính dựa trên mô đun đàn hồi Eb với giá trị là 2,5.

− Xác định giá trị moment gia tăng khi xét ảnh hưởng của uốn dọc:

− Độ lệch tâm ngẫu nhiên:

− Độ lệch tâm thực tế:    = + = +

− Xác định phương tính toán theo bảng sau:

Mô hình Theo phương X Theo phương Y Điều kiện x 1 y 1 x y

M1 = Mx1; M2 = My1 ea = eax + 0,2.eay h = Cy; b = Cx

M1 = My1; M2 = Mx1 ea = eay + 0,2.eax

− Giả thiết a là khoảng cách từ trọng tâm As đến mép tiết diện gần nhất:

+ Tính ho = h - a là chiều cao làm việc của tiết diện

+ Tính Za = h - 2a là khoảng cách giữa trọng tâm As và As ’

− Tính chiều cao vùng nén 1 b x N

− Xác định hệ số chuyển đổi m0:

− Tính moment tương đương quy đổi nén lệch tâm xiên thành nén lệch tâm phẳng

− Xác định độ lệch tâm tĩnh học 1 e M

Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea phát sinh từ các yếu tố không được xem xét trong tính toán, như sai lệch kích thước hình học, cốt thép không đối xứng và bê tông không đồng chất Giá trị của ea không được nhỏ hơn 1/600 chiều dài tính toán của cấu kiện và 1/30 chiều cao của tiết diện.

Hình 6.3: Xác định độ lệch tâm e

− Xác định độ lệch tâm ban đầu:

+ Kết cấu siêu tĩnh: e o = ma x( ; e e 1 a )

− Xác định khoảng cách từ điểm đặt lực N đến trọng tâm cốt thép As:

− Dựa vào độ lệch tâm e0 và giá trị vùng nén x1 để phân biệt các trường hợp tính toán a Trường hợp 1: Nén lệch tâm rất bé khi 0

=> Tính toán gần như nén đúng tâm

− Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm: 1

− Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm: (1 ). e 0,3

+ Khi 14 <  < 104 thì lấy  theo công thức:  = 1,028 – 0,0000288. 2 – 0,0016.

− Diện tích toàn bộ cốt thép: st

=> tính toán theo trường hợp nén lệch tâm bé

− Xác định chiều cao vùng nén: 1 2 0

− Diện tích toàn bộ cốt thép: st ( 1 0 2 )

Trong đó: k = 0,4 là hệ số xét đến trường hợp cốt thép đặt theo chu vi c Trường hợp 3: Khi 0

=> Tính toán theo trường hợp nén lệch tâm lớn

− Diện tích toàn bộ cốt thép: st ( 0, 5 1 0 )

Trong đó: k = 0,4 là hệ số xét đến trường hợp cốt thép đặt theo chu vi d Nhận xét kết quả

− Giá trị cốt thép có thể âm hoặc dương

+ Nếu cốt thép âm: do tiết diện cột quá lớn Cần giảm kích thước tiết diện cột hoặc cấp độ bền bê tông hoặc bố trí thép cấu tạo

+ Nếu cốt thép dương, tính hàm lượng cốt thép:

= − Kiểm tra điều kiện: 0 max b s

+  min lấy theo độ mảnh l 0

 = r cho theo bảng sau (TCXDVN 5574-2012):

Bảng 6.1: Giá trị độ mảnh l 0

Giá trị tối đa của hệ số ma sát  max phụ thuộc vào quan điểm sử dụng vật liệu, với mức  max = 3% được áp dụng khi cần hạn chế sử dụng thép Để đảm bảo sự tương tác hiệu quả giữa thép và bê tông, thường sử dụng giá trị  max = 6%.

− Những cột có hàm lượng cốt thép bé  t <  min hoặc âm thì đặt thép theo cấu tạo, thoả mãn điều kiện:F a  min b h o

6.1.5 Bố trí cốt thép a Bố trí cốt thép dọc

− Cốt dọc chịu lực thường dựng cỏc thanh cú đường kớnh ỉ = (12 ữ 40)mm Khi cạnh tiết diện lớn hơn 200mm nờn chọn ỉ ≥ 16mm

− Cốt thép dọc được bố trí với khoảng hở tối thiểu là 5cm và khoảng cách tối đa là 40cm b Bố trí cốt thép đai

Trong khung, cốt thép ngang, hay còn gọi là cốt đai, có vai trò quan trọng trong việc giữ vị trí của cốt dọc trong quá trình thi công và đảm bảo sự ổn định cho cốt dọc chịu nén Đặc biệt, trong các trường hợp cấu kiện phải chịu lực cắt lớn, cốt đai cũng sẽ tham gia vào việc chịu lực cắt.

− Đường kính cốt đai: max dai 4

  và 5mm Ta chọn ỉđ = 8 mm là thỏa món

− Khoảng cỏch cốt đai: ađ ≤ k.ỉđmin và ao

+ ỉđmin; ỉmax: đường kớnh cốt thộp dọc chịu lực cắt bộ nhất, lớn nhất

+ Khi Rsc ≤ 400 MPa lấy k = 15 và ao = 500mm

+ Khi Rsc > 400 MPa lấy k = 12 và ao = 400mm

+ Khi toàn bộ tiết diện chịu nén mà  t 3% thì k = 10 và a0 = 300mm

− Trong đoạn nối chồng cốt thộp dọc thỡ ađ ≤ 10.ỉmin

Tính toán dầm khung trục 4

− Bê tông B25: Rb = 145 (daN/cm 2 ); Rbt = 10,5 (daN/cm 2 ); Eb = 2,7.10 5 (daN/cm 2 )

− Cốt thép dọc chịu lực dùng CII: RS = RSC = 2800 (daN/cm 2 ); RSW = 2250 (daN/cm 2 )

− Cốt thép đai dùng CI: RS = RSW = 2250 (daN/cm 2 )

− Mỗi dầm được tính toán tại 3 tiết diện gồm 2 gối và giữa nhịp Thép trên tính với moment âm ở gối, thép dưới tính với moment dương giữa nhịp

− Tại mỗi tiết diện có 2 giá trị Mmax và Mmin

− Cốt thép chịu moment âm dùng Mmin để tính toán và cốt thép chịu moment dương dùng Mmax để tính toán a Với tiết diện chịu moment âm

Cánh nằm trong vùng kéo nên ta tính toán với tiết diện chữ nhật đặt cốt đơn

− Giả thiết lớp bê tông bảo vệ a, đối với dầm a = (3 ÷ 6)cm Tính h0

=> Diện tích cốt thép yêu cầu: 2

+ Nếu  m  R thì tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền nén của bê tông hoặc đặt cốt kép b Với tiết diện chịu moment dương

Cánh nằm trong vùng chịu nén nên ta tính toán với tiết diện chữ T

− Bề rộng cánh bf’ dùng để tính toán được xác định: bf’ = b + 2.Sc

+ b là bề rộng của dầm

+ Sc là độ vươn của sải cánh tính từ mép sườn của tiết diện Sc không vượt quá trị số bé nhất trong 3 giá trị sau:

1/2 khoảng cách giữa 2 mép trong của dầm

1/6 nhịp tính toán của dầm

6.hf’ với hf’ là chiều cao cánh lấy bằng chiều dày bản

− Xác định vị trí trục trung hoà: M f = R b b f '.h f '.(h 0 −0, 5.h f ')

+ Mf: giá trị mômen ứng với trường hợp trục trung hoà đi qua mép dưới của cánh Nếu M ≤ M f thì trục trung hoà đi qua cánh:

=> tính toán như đối với tiết diện chữ nhật b h ' f

Nếu M > Mf thì trục trung hoà đi qua sườn

+ Nếu  m  R thì từ  m tra phụ lục ta được  :

=> Diện tích cốt thép yêu cầu: S TT b 0 ( ' f ) ' f ( 2 )

+ Nếu  m  R thì ta tính với trường hợp tiết diện chữ T đặt cốt kép

− Kiểm tra hàm lượng cốt thép: min max

  = b h Căn cứ vào giá trị  t để đánh giá mức độ hợp lí của tiết diện đã chọn

Đối với dầm, tỷ lệ 0,8% ≤ μt ≤ 1,5% là hợp lý Nếu μt < μmin, cần giảm kích thước tiết diện và tính toán lại Khi không thể giảm kích thước, cần sử dụng A s = μmin b h 0 Thông thường, với dầm, μmin được lấy là 0,15% Đối với nhà cao tầng, μmax là 6%.

− Đường kính thép dọc chịu lực trong dầm thường từ 10 đến 30mm, tại 1 tiết diện không nên chọn đường kính thép chênh nhau quá 6mm

Cốt giá được sử dụng để giữ vị trí cốt đai trong quá trình thi công, giúp chịu đựng các ứng suất do co ngót và nhiệt độ Thép có đường kính từ 10 đến 12 mm thường được sử dụng cho mục đích này.

+ Cốt thép phụ đặt thêm vào mặt bên của tiết diện dầm khi chiều cao tiết diện vượt quá 70cm

− Đường kính cốt đai từ 8mm đến 10mm

Theo tiêu chuẩn TCVN 5574-2012, khoảng hở t (khoảng cách thông thuỷ) phải lớn hơn hoặc bằng đường kính cốt thép lớn nhất Φmax và giá trị t0 Đối với thép dầm, khoảng hở này cần được xác định khi thép nằm ngang trong quá trình đổ bê tông.

+ Cốt thép đặt dưới t0 = 25mm

+ Cốt thép đặt trên t0 = 30mm

+ Khi cốt thép đặt nhiều hơn 2 lớp thì các lớp phía trên t0 = 50mm (trừ 2 lớp dưới cùng)

+ Khi t > 400mm thì phải đặt thêm thép cấu tạo

− Khi neo cốt thép cần tuân thủ các nguyên tắc về neo cốt thép trong giáo trình BTCT

6.2.3 Tính toán thép đai dầm a Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm

+ φw1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện, được xác định theo công thức: φw1 = 1 + 5.α.μw≤ 1,3 => Chọn φ w1 = 1

+ φb1: Hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bê tông khác nhau, tính theo công thức: φb1 = 1 - β.Rb (β = 0,01 đối với bê tông nặng)

Với bê tông B25 có Rb = 14,5 MPa, ta có: φb1 = 1- 0,01.14,5 = 0,85 b Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt

− Theo tiêu chuẩn thiết kế, khả năng chịu cắt của bê tông khi không có cốt đai Qb0:

+ φb4 – hệ số bằng 1,5 đối với bê tông nặng và bằng 1,2 đối với bê tông hạt nhỏ

+ φn – hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc

+ c là chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng trên trục cấu kiện c ≤ cmax = 2.h0

− Qbo được giới hạn trong phạm vi: Qbmin ≤ Q bo ≤ Q bmax

Với Q b min = b 3 (1+ n ).R b h bt 0 và Qbmax = 2,5.Rbt.b.ho

+ φb3 bằng 0,6 với bê tông nặng và bằng 0,5 với bê tông hạt nhỏ

− Điều kiện để không đặt cốt đai là Q ≤ Q b0 với Q là lực cắt được xác định từ ngoài lực

Nếu dầm đáp ứng các điều kiện yêu cầu, không cần tính toán cốt đai nhưng vẫn phải bố trí cốt đai theo cấu tạo Ngược lại, nếu không thỏa mãn, cần tiến hành tính toán cốt đai Đặc biệt, cần lưu ý tính toán cốt đai khi không bố trí cốt xiên.

− Điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng:

+ Q – là lực cắt được xác định từ ngoại lực ở 1 phía của tiết diện

+ Qb là lực cắt do bê tông chịu, ngoài công thức (*) Qb còn được xác định bằng thực nghiệm:

+ C – chiều dài hình chiếu của mặt cắt nghiêng trên trục dọc cấu kiện

+ φb2 – hệ số xét đến ảnh hưởng của loại bê tông: φb2 = 2 đối với bê tông nặng và bê tông tổ ong, φb2 = 1,7 đối với bê tông hạt nhỏ

+ Φf – Hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh tiết diện chữ T khi cánh nằm trong vùng chịu nén

+ Qsw là lực cắt do cốt đai chịu; Qsw = R sw A sw = qsw.c

+ Rsw là cường độ tính toán của cốt thép đai

+ Asw là diện tích tiết diện ngang của 1 lớp cốt đai

+ qsw là khả năng chịu cắt của cốt đai

Suy ra, công thức (**)  b 2 (1 f n ) R b h bt 0 2 s w

− Do dầm trong nhà chịu tác dụng của tải trọng thường xuyên liên tục q1 nên công thức sẽ trở thành: w w 1

− Khi chưa bố trí cốt đai:

1 2 q = +g p nếu trên dầm vừa có tải trọng thường xuyên g vừa có tải trọng tạm thời p

− Khi tính toán người ta xác định qsw như sau:

Trong cả hai trường hợp trên, qsw không được nhỏ hơn max 1

    d Khoảng cách tính toán của cốt đai

Sau khi tính toán khả năng chịu cắt của cốt đai ta tính sw sw tt sw

A = d n với n là số nhánh cốt đai,

+ qsw là khả năng chịu cắt của cốt đai đã tính toán

Khoảng cách tối đa giữa các cốt đai là điều quan trọng để tránh hiện tượng khe nứt nghiêng cắt qua bê tông Điều này có nghĩa là toàn bộ lực cắt sẽ được bê tông chịu đựng, dẫn đến việc c = smax.

Khoảng cách cấu tạo của cốt đai:

− Trên các phần còn lại của nhịp 3

Khoảng cách thiết kế cốt đai scc = min (stt; sct; smax)

Chú ý: tại các vị trí có dầm gác lên dầm khung thì ta phải tính toán cốt treo để tránh hiện tượng giật đứt Sơ đồ tính như sau:

Hình 6.4: Sơ đồ bố trí cốt treo Tính cốt treo tại vị trí dầm phụ gác lên dầm chính:

6.2.4 Tính toán bố trí cốt treo

Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm B cần phải có cốt treo để gia cố Cốt treo đặt dưới dạng cốt đai

Tải trọng tập trung truyền xuống dầm B: Q = P + G

Diện tích cốt treo cần thiết là : s o sw sw

+ hS = h0 - hdp R0-4500 = 70 mm : 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 = 225 MPa cường độ chịu cắt tính toán của cốt đai

Dùng cốt vai bò thuộc nhóm CII: Rsw = 225 MPa

Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm B cần phải có cốt treo để gia cố Cốt treo đặt dưới dạng cốt đai

Tải trọng tập trung truyền xuống dầm B: Q = P + G

Trong đồ án này, sẽ tính toán cho trường hợp lực P0 lớn nhất để bố trí cho các trường hợp còn lại

Xét trường hợp tải trọng truyền xuống dầm B125 tầng 1:

Vậy chọn cốt vai bò 2Φ18 bố trí 2 bên dầm

Kiểm tra điều kiện cường độ đối với một bên vai bò ( 2Φ18, As.inc = 509 mm 2 ) b s w s inc M b s w 0 s w s inc sin

 + + = + + ( sách sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối)

C: khoảng cách từ mép gối đến điểm đầu cốt xiên ( C = 0.735m)

Vậy 166,92 kN < 231,77 + 64,69 + 80,98 kN Thỏa mãn điều kiện cường độ

6.2.5 Bố trí cốt thép ở nút

Nút A là vị trí kết nối giữa xà ngang tầng mái và cột biên, nơi mà mô men thường rất lớn Để tăng cường độ cứng của nút, một phần thép chịu kéo của dầm cần được neo xuống cột, đồng thời một phần cốt thép chịu kéo của cột cũng được neo vào xà ngang.

40 e h = =  nên cấu tạo ở nút A như sau:

Hình 6.5: Bố trí cốt thép ở nút

Lneo = (mneoRa/Rn + )d ( công thức 3.60 TCVN 5574-1991)

Lneo phải có kích thước không nhỏ hơn 15d và 200mm, bao gồm cốt thép chịu kéo và cốt thép chịu nén neo kết hợp với bê tông chịu nén, theo quy định trong bảng 14 TCVN 5574 -1991 Để thuận tiện cho việc tổ hợp nội lực và tính toán thép cho dầm, cột, cũng như thép đai dầm, người đọc có thể tham khảo các bảng phụ lục 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5 và 6.6.

TÍNH TOÁN MÓNG KHUNG TRỤC 4

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG ÉP CỌC

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG ĐÀO ĐẤT HỐ MÓNG

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÀI MÓNG

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG BTCT PHẦN THÂN

Tiêu đề	Trụ Sở Làm Việc Quỹ Đầu Tư Phát Triển Tp. Đà Nẵng
Tác giả	Phan Thái Sỹ
Người hướng dẫn	TS. Đào Ngọc Thế Lực, TS. Phạm Mỹ
Trường học	Đại Học Đà Nẵng
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại	Đồ Án Tốt Nghiệp
Năm xuất bản	2017
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	184
Dung lượng	6,39 MB