Với quỹ đất ngày càng hạn hẹp như hiện nay, việc lựa chọn hình thức xây dựng các khu nhà ở cũng được cân nhắc và lựa chọn kỹ càng sao cho đáp ứng được nhu cầu làm việc đa dạng của thành
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
*
CHUNG CƯ NEST HOME – THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG
Sinh viên thực hiện: TRƯƠNG CÔNG TIẾN
Đà Nẵng – Năm 2017
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi lĩnh vực, ngành xây dựng cơ bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi về kỹ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng Để đạt được điều đó đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật ngoài trình độ chuyên môn của mình còn cần phải có một tư duy sáng tạo, đi sâu nghiên cứu để tận dung hết khả năng của mình
Qua 5 năm học tại khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như sự nỗ lực của bản thân, em đã tích lũy cho mình một số kiến thức để có thể tham gia vào đội ngũ những người làm công tác xây dựng sau này Để đúc kết những kiến thức đã học được, em được giao đề tài tốt nghiệp là:
Địa điểm: Lô A-56, A-57, A-58 tổ 11, đường Hoàng Văn Thái, phường Hòa Khành Nam, quận Liên Chiểu, Thành phố Đà Nẵng
Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 phần:
Phần 1: Kiến trúc 10% - GVHD: TS.Mai Chánh Trung
Phần 2: Kết cấu 30% - GVHD: Th.S Lê Cao Tuấn
Phần 3: Thi công 60% - GVHD: TS Mai Chánh Trung
Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là lần thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức tạp, gặp rất nhiều vướng mắc và khó khăn Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận
tình của các thầy cô giáo hướng dẫn, đặc biệt là Thầy MAI CHÁNH TRUNG đã giúp
em hoàn thành đồ án này Tuy nhiên, với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa
có kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót Em kính mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô để em hoàn thiện kiến thức hơn nữa
Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt là các Thầy
Cô đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này
Đà Nẵng, 25 tháng 5 năm 2017
Sinh viên:
Trang 3ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Trang 4ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Trang 5CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu về công trình
1.1.1 Tên công trình
Công trình mang tên: Chung cư NEST HOME- TP Đà Nẵng
1.1.2 Giới thiệu chung
Nằm tại vị trí trọng điểm, Đà Nẵng là trung tâm kinh tế văn hóa chính trị của miền trung nói riêng và cả nước nói chung, là địa điểm tập trung các đầu mối giao thông Hàng loạt các khu công nghiệp, khu kinh tế mọc lên, cùng với điều kiện sống ngày càng phát triển Với quỹ đất ngày càng hạn hẹp như hiện nay, việc lựa chọn hình thức xây dựng các khu nhà ở cũng được cân nhắc và lựa chọn kỹ càng sao cho đáp ứng được nhu cầu làm việc đa dạng của thành phố Đà Nẵng, tiết kiệm đất và đáp ứng được yêu cầu thẩm mỹ, phù hợp với tầm vóc của thành phố trọng điểm miền trung Trong hoàn cảnh đó, việc lựa chọn xây dựng một khu chung cư là một giải pháp thiết thực bởi vì nó có những ưu điểm sau:
- Tiết kiệm đất xây dựng: Đây là động lực chủ yếu của việc phát triển kiến trúc cao tầng của thành phố, ngoài việc mở rộng thích đáng ranh giới đô thị, xây dựng nhà cao tầng là một giải pháp trên một diện tích có hạn, có thể xây dựng nhà cửa nhiều hơn
và tốt hơn
- Có lợi cho công tác sản xuất và sử dụng: Một chung cư cao tầng khiến cho công tác và sinh hoạt của con người được không gian hóa, khiến cho sự liên hệ theo chiều ngang và theo chiều đứng được kết hợp lại với nhau, rút ngắn diện tích tương hỗ, tiết kiệm thời gian, nâng cao hiệu suất và làm tiện lợi cho việc sử dụng
- Tạo điều kiện cho việc phát triển kiến trúc đa chức năng: Để giải quyết các mâu thuẫn giữa công tác làm việc và sinh hoạt của con người trong sự phát triển của đô thị
đã xuất hiện các yêu cầu đáp ứng mọi loại sử dụng trong một công trình kiến trúc độc nhất
- Làm phong phú thêm bộ mặt đô thị: Việc bố trí các kiến trúc cao tầng có số tầng khác nhau và hình thức khác nhau có thể tạo được những hình dáng đẹp cho thành phố Những tòa nhà cao tầng có thể đưa đến những không gian tự do của mặt đất nhiều hơn, phía dưới có thể làm sân bãi nghỉ ngơi công cộng hoặc trồng cây cối tạo nên cảnh đẹp cho đô thị
Từ đó việc dự án xây dựng chung cư Nest Home được ra đời
1.1.3 Vị trí xây dựng
Thành phố Đà Nẵng nằm ở 15055' đến 16o14' vĩ Bắc, 107o18' đến 108o20' kinh Đông, Bắc giáp tỉnh Thừa Thiên - Huế, Tây và Nam giáp tỉnh Quảng Nam, Đông giáp Biển Đông
Nằm ở vào trung độ của đất nước, trên trục giao thông Bắc - Nam về đường bộ, đường sắt, đường biển và đường hàng không, cách Thủ đô Hà Nội 764km về phía
Trang 6Trong phạm vi khu vực và quốc tế, thành phố Đà Nẵng là một trong những cửa ngõ quan trọng ra biển của Tây Nguyên và các nước Lào, Campuchia, Thái Lan, Myanma đến các nước vùng Đông Bắc Á thông qua Hành lang kinh tế Đông Tây với điểm kết thúc là Cảng biển Tiên Sa Nằm ngay trên một trong những tuyến đường biển và đường hàng không quốc tế, thành phố Đà Nẵng có một vị trí địa lý đặc biệt thuận lợi cho sự phát triển nhanh chóng và bền vững
Công trình xây dựng nằm trên: Lô A-56, A-57, A-58 tổ 11, đường Hoàng Văn Thái, phường Hòa Khành Nam, quận Liên Chiểu, Thành phố Đà Nẵng
➢ Hướng Bắc-Tây Bắc : giáp khu đất trống;
➢ Hướng Tây-Tây Bắc : giáp đường Hoàng Minh Thảo;
➢ Hướng Đông-Đông Nam : giáp công trình lân cận;
➢ Hướng Nam-Đông Nam : giáp đường Hoàng Văn Thái;
Hình 1.1: Mặt bằng tổng thể công trình
- Đặc điểm:
• Tòa nhà bao có 12 tầng bao gồm 1 tầng ngầm và 1 tầng sân thượng, công trình có mặt bằng hình chữ nhật có kích thước 17,8x35,5(m2);chiều cao 43,3m; nhà xe được bố trí trong tầng hầm
Trang 71.2 Điều kiện khí hậu, địa chất, thủy văn
• Nhiệt độ trung bình hàng năm : 25.9 oC;
• Tháng có nhiệt độ cao nhất : trung bình 28 - 30 oC (tháng 6, 7, 8)
• Tháng có nhiệt độ thấp nhất : tháng 12 1 2 18 - 23
+Mùa mưa: từ tháng 4 đến tháng 11:
• Lượng mưa trung bình hàng năm : 2504.57 mm;
• Lượng mưa cao nhất trong năm : 550 - 1000 mm; 10 11
• Lượng mưa thấp nhất trong năm : 23 40 mm; 1 2 3 4
+Gió: có hai mùa gió chính:
• Gió tây nam chiếm ưu thế vào mùa hè; gió đông bắc chiếm ưu thế trong mùa đông
• Thuộc khu vực gió IIB
+ Phần đất lấp: chiều dày không đáng kể
+ Sét pha, trạng thái dẻo cứng, dày 5,0m
+ Cát pha, trạng thái dẻo, dày 6,0m
+ Cát bụi trạng thái chặt vừa, dày 7,5m
+ Cát hạt nhỏ và hạt trung, trạng thái chặt vừa, dày 8,0m
+ Cát hạt thô lẫn cuội sỏi, trạng thái chặt, chiều dày lớn hơn 60m
1.3 Các giải pháp kiến trúc công trình
1.3.1 Giải pháp mặt bằng tổng thể
Vì đây là công trình mang tính đơn chiếc, độc lập nên giải pháp tổng mặt bằng
Trang 8dưới tầng ngầm đáp ứng được nhu cầu đậu xe của các hộ dân, có cổng chính hướng trực tiếp ra mặt đường lớn (Đường Hoàng Văn Thái )
Hệ thống kỹ thuật điện, nước được nghiên cứu kĩ, bố trí hợp lý, tiết kiệm dễ dàng
sử dụng và bảo quản
Bố trí mặt bằng khu đất xây dựng sao cho tiết kiệm và sử dụng có hiệu quả nhất, đạt yêu cầu về thẩm mỹ và kiến trúc
1.3.2 Giải pháp mặt bằng
Công trình được xây dựng mới hoàn toàn trên khu đất Bao gồm 12 tầng trong đó
có 1 tầng hầm, được xây dựng trên khu đất có diện tích 1565m2 trong đó diện tích đất xây dựng là 632m2.Với tổng chiều cao công trình là 41,5m Khu vực xây dựng sát với công trình lân cận
Trong khối nhà có các phòng sau:
Bảng 1.1: Các tầng và chức năng của từng tầng
(m2)
Chiều cao (m) Tầng hầm Bãi đỗ xe, phòng tủ điện, phòng kĩ thuật
Tầng 1
Phòng dịch vụ thể thao, phòng dịch vụ giải trí, cửa hàng tạp hóa, phòng kỹ thuật
đá và kính, với mặt kính là những ô cửa rộng nhằm đảm bảo chiếu sáng tự nhiên cho ngôi nhà Hai mặt chính của công trình đều có hệ lam bằng bê tông và kim loại vừa có tác dụng che nắng vừa làm tăng tính thẩm mỹ cho công trình, tạo nên sự nhịp nhàng và mềm mại cho công trình Hai mặt bên của công trình được hoàn thiện bằng đá Granit Dựa vào đặc điểm sử dụng và điều kiện chiếu sáng, thông thủy, thoáng gió cho các phòng chức năng ta chọn chiều cao các tầng nhà như sau:
+ Tầng hầm cao 3,0m
Trang 91.3.4 Giải pháp thiết kế 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 điểm sau:
+ Giá thành của kết cấu BTCT thường rẻ hơn kết cấu thép đối với những công trình có nhịp vừa và nhỏ chịu tải như nhau
+ Bên 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 kiến trúc
Bên canh đó kết cấu BTCT tồn tại nhiều khuyết điểm như trọng lượng bản thân lớn, khó vượt được nhịp lớn, khó kiểm tra chất lượng và vết nứt
Xem xét nhưng ưu điểm, nhược điểm của kết cấu BTCT và đặc điểm của công trình thì việc chọn kết cấu BTCT là hợp lí
Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án kết hợp hệ khung và lõi vách cứng (vách khu vực thang máy) kết hợp sàn BTCT, đảm bảo tính ổn định và bền vững cho các khu vực chịu tải trọng động lớn
Phương án nền móng sẽ thi công theo phương án cọc khoan nhồi đảm bảo cho toàn bộ hệ kết cấu được an toàn và ổn định, tuân theo các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành
Tường bao xung quanh được xây gạch đặc kết hợp hệ khung nhôm kính bao che cho toàn bộ tòa nhà
Các vật liệu sử dụng cho công tác hoàn thiện sẽ được thiết kế với tiêu chuẩn cao đáp ứng nhu cầu hiện đại hóa cũng như các yêu cầu về thẩm mỹ, nội thất của tòa nhà văn phòng làm việc
1.4 Các giải pháp kỹ thuật công trình
1.4.1 Hệ thống điện
Công trình sử dụng điện từ hệ thống điện thành phố Ngoài ra còn có một máy phát điện dự trữ, nhằm đảm bảo cho tất cả các trang thiết bị trong tòa nhà có thể hoạt động được bình thường trong tình huống mạng lưới điện bị cắt đột ngột Điện năng phải bảo đảm cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục
Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa Hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 50A bố trí theo tầng và theo khu vực bảo đảm an toàn khi có sự cố xảy ra
1.4.2 Hệ thống nước
Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố và dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm, rồi bằng hệ thống bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng nhờ
Trang 10Nước thải từ công trình được đưa về hệ thống thoát nước chung của thành phố Nước mưa từ mái được dẫn xuống bằng hệ thống ống thoát đứng Nước trong ống được đưa xuống mương thoát quanh nhà và đưa ra hệ thống thoát nước chính.Nước thải từ phòng vệ sinh cho thoát xuống bể tự hoại, qua xử lý nước thãi mới được đưa ra
hệ thống thoát nước chính
1.4.3 Hệ thống giao thông nội bộ
Giữa các phòng và các tầng được liên hệ với nhau bằng phương tiện giao thông theo phương ngang và phương thẳng đứng:
- Phương tiện giao thông nằm ngang là các hành lang giữa rộng 2,8 m
- Phương tiện giao thông thẳng đứng được thực hiện bởi 2 cầu thang bộ và 2 cầu thang máy với kích thước mỗi lồng thang 2000x2250 có đối trọng sau, vận tốc di chuyển 4m/s Bố trí 2 cầu thang máy ở giữa nhà và 2 cầu thang bộ, 1 cầu thang bộ bên cạnh thang máy và một cầu thang bộ ở đầu hồi, đảm bảo cự ly an toàn thoát hiểm khi
có sự cố
1.4.4 Hệ thống thông gió, chiếu sáng
Với điều kiện tự nhiên đã nêu ở phần trước, vấn đề thông gió và chiếu sáng rất quan trọng Các phòng đều có mặt tiếp xúc với thiên nhiên nên cửa sổ và cửa đi của công trình đều được lắp kính, khung nhôm, và có hệ lam che nắng vừa tạo sự thoáng mát, vừa đảm bảo chiếu sáng tự nhiên cho các phòng Ngoài ra còn kết hợp với thông gió và chiếu sáng nhân tạo
1.4.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy
Các đầu báo khói, báo nhiệt được lắp đặt cho các khu vực tầng hầm, kho, khu vực sãnh, hành lang và trong các phòng kỹ thuật, phòng điều kiển thang máy
Các thiết bị báo động như: nút báo động khẩn cấp, chuông báo động được bố trí tại tất cả các khu vực công cộng, ở những nơi dễ nhìn, dễ thấy của công trình để truyền tín hiệu báo động và thông báo địa điểm xẩy ra hỏa hoạn Trang bị hệ thống báo nhiệt, báo khói và dập lửa cho toàn bộ công trình
Nước chữa cháy: Được lấy từ bể nước hầm, sử dụng máy bơm xăng lưu động
Các đầu phun nước được lắp đặt ở phòng kỹ thuật của các tầng và đươc nối với các hệ thống cứu cháy khác như bình cứu cháy khô tại các tầng, đèn báo các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp tại tất cả các tầng
1.4.6 Hệ thống chống sét
Chống sét cho công trình sử dụng loại đầu kim thu sét được sản xuất theo công nghệ mới nhất; dây nối đất dùng loại cáp đồng trục Triax được bọc bằng 3 lớp cách điện, đặc biệt có thể lắp đặt ngay bên trong công trình bảo đảm mỹ quan cho công
Trang 11Hệ thống nối đất an toàn cho thiết bị được thực hiện độc lập với hệ thống nối đất chống sét Điện trở của hệ thống nối đất an toàn phải đảm bảo 4 Các tủ điện, bảng điện, thiết bị dùng điện có vỏ bằng kim loại đều phải được nối với hệ thống nối đất
1.4.7 Vệ sinh môi trường
Để giữ vệ sinh môi trường, giải quyết tình trạng ứ đọng nước thì phải thiết kế hệ thống thoát nước xung quanh công trình Nước thải của công trình được xử lí trước khi đẩy ra hệ thống thoát nước của Thành Phố
Sàn tầng hầm được thiết kế với độ dốc 1% để dẫn nước về các mương và đưa về
hố ga
Rác thải hàng ngày được công ty môi trường và đô thị thu gom, dùng xe vận chuyển đến bãi rác của thành phố
Công trình được thiết kế ống thả rác, tại các tầng có cửa tự động đóng
1.5 Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật
Về kết cấu, hệ kết cấu khung bê tông cốt thép toàn khối, đảm bảo cho công trình chịu được tải trọng đứng và ngang rất tốt Kết cấu móng vững chắc với hệ móng cọc khoan nhồi, có khả năng chịu tải rất lớn
Vì vậy dự án xây dựng CHUNG CƯ NEST HOME ĐÀ NẴNG là một dự án có tính khả thi, hết sức cần thiết và ý nghĩa trong việc giải quyết nhu cầu về chỗ ở và sinh hoạt cho người dân
Trang 12mình không tránh khỏi những thiếu sót trong thuyết minh này Rất mong sự quan tâm
và thông cảm của quý thầy cô
Trang 13CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Hình 2.1: Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình
2.1 Phân loại ô sàn và sơ bộ chọn chiều dày sàn
-Nếu sàn liên kết với dầm giữ thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn thì ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho biên khớp Khi dầm biên lớn ta có thể xem
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 sàn
+ Chọn chiều dày bản sàn theo công thức:
hb = l m
Trang 14Căn cứ vào kích thước,cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng ta chia làm các loại ô bảng như sau:
Bảng 2.1: Phân loại ô sàn tầng điển hình và chiều dày sàn (phụ lục)
2.2 Xác định tải trọng
2.2.1 Tĩnh tải sàn
a) Trọng lượng các lớp sàn
Cấu tạo sàn như hình sau:
Hình 2.2 Cấu tạo sàn tầng điển hình
Dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:
gtc = . (daN/m2): tĩnh tải tiêu chuẩn
gtt = gtc.n (daN/m2): tĩnh tải tính toán
Trong đó: (daN/m3): trọng lượng riêng của vật liệu
n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN2737-1995
Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:
Bảng 2.2: Tải trọng tác dụng lên sàn dày 100mm(phụ lục)
b) Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn (S2, S5’,
Chiều cao tường được xác định: ht = H-hds
- Gạch granite dày 10mm -Vữa xi măng lót dày 20mm
- Sàn BTCT
- Vữa trát trần dày 15mm
- Các lớp khác (trần, thiết bị kỹ thuật…)
Trang 15tt t-s
= 1500(daN/m3): trọng lượng riêng của tường
v = 0,015(m): chiều dày của vữa trát
v
= 1600(daN/m3): trọng lượng riêng của vữa trát
c
= 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:
Bảng 2.3: Tĩnh tải các ô sàn tầng điển hình(phụ lục)
2.2.2 Hoạt tải sàn
Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (daN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995
Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau đó nhân với hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt(daN/m2)
Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán
Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995.Mục 4.3.4 có nêu khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần được phép giảm như sau:
+ Đối với các phòng nêu ở mục 1,2,3,4,5 ( Bảng 3- Tải trọng tiêu chuẩn phân
bố đều trên sàn và cầu thang TCVN 2737-1995 Mục 4.3.1) nhân với hệ số ψA1(khi A>A1=9m2)
Hệ số giảm tải : ΨA = 0,4+
1
0, 6
A A
A –Diện tích chịu tải tính bằng m2
+ Đối với các phòng nêu ở mục 6,7,8,10,12,14 ( Bảng 3- Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang TCVN 2737-1995 Mục 4.3.1) nhân với hệ số
A A
Ta có bảng tính hoạt tải sàn tầng điển hình:
Trang 16Cắt dãy bản rộng 1m và xem như là một dầm:
Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm
q = (g+p).1m (daN/m)
Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà các sơ đồ tính đối với dầm
2.4.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh
Sơ đồ nội lực tổng quát:
+ Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
M1= mi1.(g+p).l1.l2 (daN.m/m)
M2= mi2.(g+p).l1.l2 (daN.m/m)
+ Moment âm lớn nhất ở trên gối:
Trang 172.5 Tính tốn cốt thép
Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn cĩ bề rộng b = 1m; chiều cao h = hb
Thứ tự các bước tính tốn như sau:
+ Bước 1: Chọn sơ bộ a
Với a: là khoảng cách từ mép bêtơng đến trọng tâm cốt thép chịu kéo
+ Bước 2: Tính chiều cao làm việc của tiết diện h0: h0 = h – a
Đối với các ơ sàn là bản kê 4 cạnh, vì bản làm việc theo 2 phương nên sẽ cĩ cốt
thép đặt trên và đặt dưới Do mơmen cạnh ngắn lớn hơn mơmen cạnh dài nên thường
đặt thép cạnh ngắn nằm dưới để tăng h0 Vì vậy sẽ xảy ra 2 trường hợp tính h0:
- Đối với cốt thép đặt dưới: h01 = h – a
- Đối với cốt thép đặt trên : h02 = h – a - d +d 1 2
2
Trong đĩ: d1: là đường kính lớp cốt thép đặt dưới
d2: là đường kính lớp cốt thép đặt trên
h: là chiều dày bản sàn
a: là khoảng cách từ mép bêtơng đến trọng tâm cốt thép đặt dưới
+ Bước 3:Xác định hệ số tính tốn tiết diện m
M: là mơmen của các ơ sàn
b: là bề rộng của dải bản b=1m
R: hệ số phụ thuộc cấp độ bền B và cường độ cốt thép
- Đối với nhĩm cốt thép CI: R = 0,427 khi dùng Bêtơng cấp độ bền B25
- Đối với nhĩm cốt thép CII: R = 0,418 khi dùng Bêtơng cấp độ bền B25
Kiểm tra điều kiện mR
- Nếu thỏa điều kiện trên thì chuyển qua bước 4
- Nếu mR thì phải điều chỉnh bằng cách tăng kích thước tiết diện hoặc
tăng cấp độ bền của Bêtơng để đảm bảo điều kiện hạn chế
+ Bước 4: Xác định hệ số giới hạn chiều cao vùng nén
Nếu: m Rthì từ m tra bảng được hệ số (Bảng Phụ lục 9–Sách KCBTCT Phần
d (đường kính lớp trên) 2
d (đường kính lớp dưới) 1
Trang 18Trong 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%
Trang 19- Khoảng cách giữa các cốt thép chịu lực 7cm s 20cm.
-Cốt thép phân bố phải lớn hơn hoặc bằng 10% cốt chịu lực nếu 3
• Phân phối tải trọng đều hơn,tránh hiện tượng tập trung ứng suất
• Chịu ứng suất nhiệt
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 toan ta lấy moment lớn nhất bố trí cốt thép cho cả 2 bên
Bố trí
2.7 Kết quả tính toán:
(1) II
M
(2)
MII
Trang 20Bảng 2.6: Bảng tính thép sàn tầng 2 bản loại dầm(phụ lục)
Trang 21CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 3.1.Mặt bằng cầu thang:
Phân tích sự làm việc của cầu thang
- Ô1 (bản thang) liên kết ở 4 cạnh: tường, cốn CT1 (hoặc CT2), dầm chiếu nghỉ
1(DCN1), Dầm sàn hoặc dầm chân thang
- Ô2 (bản chiếu nghỉ) liên kết ở 4 cạnh: tường và dầm chiếu nghỉ 1(DCN1), dầm chiếu nghỉ 2(DCN2)
- Cốn CT1, CT2: liên kết ở hai đầu, gối lên dầm chiếu nghỉ 1(DCN1), dầm sàn hoặc dầm chân thang
- Dầm chiếu nghỉ 1 (DCN1), liên kết hai đầu gối lên tường
- Dầm chiếu nghỉ 2 (DCN2), liên kết hai đầu gối lên cột
3.2.Tính bản thang
3.2.1.Sơ đồ tính :
- Bản thang tính toán tương tự ô sàn xem 4 biên là liên kết khớp, tùy thuộc vào tỉ số
l2/l1 mà ta tính bản theo bản kê 4 cạnh hay bản loại dầm
- Kích thước cạnh bản theo phương nghiêng (l2) :
l2= 2,75
0,86=3,14 (m)
- Xác định sơ đồ làm việc của bản :
+ Đối với Ô1 : 𝑙2
Trang 23Lấy hoạt tải tiêu chuẩn theo TCVN 2737-1995 cho cầu thang là ptc = 300 (daN/m2)
Vậy hoạt tải tính toán: ptt = n.ptc = 1,2x300 = 360 (daN/m2)
Bản thang Ô1 tính theo bản loại dầm, tương tự như bản sàn, ta có bảng sau:
Bảng 3.1: Bảng tính nội lực và tính thép bản thang Ô1(phụ lục)
Trang 24Trong đó : qbt = 865,3 (daN/m2) đã tính ở Ô1
l1 là chiều dài cạnh ngắn của bản Ô1
+ Tổng tải trọng tác dụng thẳng đứng lên cốn thang:
Trang 25Rbk = 0,9(MPa) = 9,0(daN/cm2)
- Cốt thép ≤ 8: dùng thép CI có: RS = RSC = 225(MPa) = 2250(daN/cm2)
Rsw=175 (Mpa) = 1750 (daN/cm2)
- Cốt thép ≥ 10: dùng thép CI có: RS = RSC = 280(MPa) = 2800(daN/cm2)
Chọn a= 2,5 cm, chiều cao làm việc của dầm: ho= h–a= 25-2,5=22,5 (cm)
Tính thép chịu momen dương Mmax= 616,9 (daN.m):
Với bê tông B20, thép CII có R = 0, 429
m =0,106R=0, 429
Đảm bảo điều kiện : m<R = 0.429
Từ αm tra bảng và nội suy ta được ζ = 0.944
2 0
61690
1,04( ) 0,944.2800.22,5
Tính cốt đai: Qmax = 785,8 (daN)
*Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:
Điếu điện: Qmax≤0,3.φsw1.φbt.Rb.b.ho
Trong đó: - w1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện, được
xác định theo công thức:
w1 = 1 + 5. . w 1,3
w w
0, 0018 100.150
s
b s
7, 7827000
0,3φsw1.φbt.Rb.b.ho=0,3.1,07.0,885.115.10.22,5=7351 (daN) > Qmax= 785,8 (daN)
*Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Nếu Qmax Qbmin = b3.(1 + f + n) R b hbt . o= 0,6.(1 + f + n) R b hbt . o thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo (Q là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông)
Trang 26+ 3: Hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông
3=0,6: Đối với bê tông nặng
+ f: hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Đối với tiết diện hình chữ nhật f =0
+ n=0 vì không có lực nén hoặc kéo
=> Qbmin =0,6.(1 0 0).9,0.10.22,5 1215( + + = daN )
=> Qmax =785,8 (daN) < Qbmin = 1215 (daN) Không cần tính lại cốt đai, bản thân bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt
+ Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
- Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thì sct = min (h/2, 150mm)
2.5.2.Chọn kích thước tiết diện :
Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp : hd= 1
e) Tải trọng phân bố đều :
+ Trọng lượng phần bê tông:
gbt= n.ɣ.b.(hd-hb) = 1,1 2500 0,2 (0,3-0,08)=121 (daN/m) + Trọng lượng phần vữa trát:
Trang 27Hình 3.7: Sơ đồ truyền tải về DCN1
Tổng tải trọng phân bố tác dụng lên dầm chiếu nghỉ:
+ qcn =121+20+ 408=549(daN/m)
f) Tải trọng tập trung do cốn (CT1; CT2) :
1 2
Chọn vật liệu như cốn thang
Chọn a=3 cm, chiều cao làm việc của dầm: ho= h–a= 30-3=27 (cm)
Tính thép chịu momen dương Mmax=1497(daN.m):
4000 3500
DCN1
DCN2
Trang 28Tính cốt đai: Qmax = 1613,7 (daN)
*Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:
Điếu điện: Qmax≤0,3.φsw1.φbt.Rb.b.ho
Trong đó: - w1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện, được
xác định theo công thức:
w1 = 1 + 5. . w 1,3
w w
0, 0018 200.150
s
b s
7, 7827000
0,3φsw1.φbt.Rb.b.ho=0,3.1,07.0,885.115.20.27=17641 (daN) > Qmax= 1613,7 (daN)
*Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Nếu Qmax Qbmin = b3.(1 + f + n) R b hbt . o= 0,6.(1 + f + n) R b hbt . o thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo (Qbmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông)
Trong đó:
+ 3: Hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông
3=0,6: Đối với bê tông nặng
+ f: hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Đối với tiết diện hình chữ nhật f =0
Trang 29=> Qmax =1613,7 (daN) < Qbmin = 2916 (daN) Không cần tính lại cốt đai, bản thân
bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt
+ Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
- Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thì sct = min (h/2, 150mm)
sw
h P
hS: khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc
h0: chiều cao làm việc của tiết diện
RSW: cường độ chịu kéo tính toán của cốt đai
Dùng đai Ø6 hai nhánh thì số lượng đai cần thiết là : 0,23
Tổng tải trọng do tường tác dụng vào dầm: .
nt : hệ số tin cậy, lấy nt= 1,1
St (m2): diện tích mảng tường trên dầm đang xét
1,1.360.1,35.2,35
492,7( / ) 2,55
Trang 302.6.2.Xác định nội lực :
Sơ đồ tính và nội lực DCN2 được thể hiện trong hình dưới đây:
Hình 3.10: Sơ đồ tính toán, nội lực dầm chiếu nghỉ (DCN2)(q:daN/m)
Momen dương lớn nhất ở giữa dầm là:
Chọn vật liệu như cốn thang
Chọn a=3 cm, chiều cao làm việc của dầm: ho= h–a= 30-3=27 (cm)
Tính thép chịu momen dương Mmax=846,7(daN.m):
Trang 31Chọn 2 Ø12 có As= 2,26( cm2) làm thép chịu lực
Cốt thép bố trí ở 2 gối chọn theo cấu tạo: chọn 2 Ø12 có As= 2,26 (cm2) (bố trí đối xứng để thuận thiện cho thi công)
k) Tính cốt đai :
Tính cốt đai: Qmax = 1328,2 (daN)
*Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:
Điếu điện: Qmax≤0,3.φsw1.φbt.Rb.b.ho
0, 0018 200.150
s
b s
7, 7827000
0,3φsw1.φbt.Rb.b.ho=0,3.1,07.0,885.115.20.27=17641 (daN) > Qmax= 1328,2 (daN)
*Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:
Nếu Qmax Qbmin = b3.(1 + f + n) R b hbt . o= 0,6.(1 + f + n) R b hbt . o thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo (Qbmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông)
Trong đó:
+ 3: Hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông
3=0,6: Đối với bê tông nặng
+ f: hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Đối với tiết diện hình chữ nhật f =0
+ n=0 vì không có lực nén hoặc kéo
=> Qbmin =0,6.(1 0 0).9,0.20.27 + + = 2916( daN )
=> Qmax =1328,2 (daN) < Qbmin = 2916 (daN) Không cần tính lại cốt đai, bản thân
bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt
+ Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:
- Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thì sct = min (h/2, 150mm)
Chọn Ø6 s=150mm, số nhánh n=2, Rsw=175 MPa
- Đoạn giữa nhịp (1/2) :Khi h≤ 300 thì sct = min (h/2, 150mm)
Trang 32Vậy với cốt đai đã đặt như trên thì dầm đủ khả năng chịu cắt
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN DẦM TÍNH TOÁN DẦM D TRỤC B TẦNG 2
4.1 Vật liệu sử dụng
Trang 334.2.2 Tải trọng do sàn truyền vào dầm
Xem gần đúng tải trọng sàn truyền vào dầm phần bố theo diện chịu tải Đối với ô bản kê 4 cạnh ( 2
l 1 2
q
l 2
Trang 34+ Sơ đồ tam giác: qtđ =
8
5 2
4.2.3 Tải trọng do tường, cửa truyền vào dầm
*Tải trọng tường phân bố trên dầm :
+ Đối với mảng tường đặc: để tiết kiệm người ta quan niệm rằng chỉ có tường trong phạm
vi góc 600 là truyền lực lên dầm, còn lại 300 tạo thành lực tập trung truyền xuống nút
Hình 4.1: Tải trọng tường đặc truyền vào nút khung
+ Nếu hai bên dầm không có cột (hoặc vách), hoặc chỉ có cột (hoăc vách) ở một phía thì cũng xem toàn bộ tải trọng tường truyền xuống dầm
+ Đối với mảng tường có cửa thì tải trọng tường cửa được truyền xuống dầm
Tĩnh tải do trọng lượng tường, cửa tác dụng lên dầm
Tường ngăn xây bằng gạch có g = 1500 (daN/m3), mỗi bức tường cộng thêm 1,5 cm vữa trát (mỗi bên) : có v =1600 (daN/m3)
Chiều cao tường được xác định: ht = H-hd
Trong đó: ht: chiều cao tường,
H: chiều cao tầng nhà
hd: chiều cao dầm trên tường
Trang 35Bảng 4.2: Tải trọng tường tác dụng lên dầm(phụ lục)
4.2.4 Tải trọng do dầm phụ truyền vào dầm
Tải trọng của dầm phụ cũng bao gồm tải trọng bản thân dầm phụ, tải trọng sàn, tải trọng tường, cửa truyền vào thành lực tập trung tác dụng lên dầm tính toán
h = = 0.41 m Chọn sơ bộ hd = 500mm b= 0,5.500 =250 mm
Tải trọng bản thân của dầm
gd = n.bt.(hd – hb).bd + n’.v.v.(bd + 2hd -2hb)
= 1,1.25.(0,4-0,15).0,20 + 1,3.16.0,015.(0,20 + 2.0,4 – 2.0,15)
= 3.08 kN/m
Bảng 4.3:Tĩnh tải tập trung do sàn truyền vào dầm phụ(phụ lục)
Bảng 4.4:Bảng tổng hợp tải trọng do tĩnh tãi tác dụng lên dầm D(phụ lục)
4.3 Hoạt tải
Có 2 loại hoạt tải do sàn truyền vào và do dầm phụ khác truyền vào, cách xác định như tĩnh tải
Tải trọng do sàn truyền vào dầm
Bảng 4.5: hoạt tải sàn tác dụng lên dầm(phụ lục) Bảng 4.6: hoạt tải tập trung do sàn truyền vào dầm phụ(phụ lục) Bảng 4.7: Tổng hợp tải trọng do hoạt tải tác dụng lên dầm D(phụ lục)
Trang 37Nội lực trong dầm D được xác định bằng phần mềm SAP2000, kết quả biểu đồ mômen
và lực cắt của dầm cho các trường hợp tải trọng như trên hình vẽ
Tĩnh tải:
Biểu đồ momen:
- Biểu đồ lực cắt Q:
Trang 40* Biểu đồ momen:
- Biểu đồ lực cắt Q:
Hình 4.4: Biểu đồ nội lực tác dụng lên dầm D
4.5.2 Tổ hợp nội lực
Do hoạt tải có tính chất bất kỳ (xuất hiện theo các quy luật khác nhau) cần tổ hợp
để tìm ra những giá trị nguy hiểm nhất của nội lực do hoạt tải gây ra Từ đó ta tính toán tiết diện
Hoạt tải được chia làm các trường hợp, mỗi trường hợp tải trọng chỉ tác dụng lên 1 nhịp Cách này có nhiều ưu điểm: phân tích tải trọng đơn giản, xác định tổ hợp nội lực chính xác đối với tất cả các tiết diện, cả momen lẫn lực cắt nên được áp dụng nhiều Giá trị mômen và lực cắt trong tổ hợp được xác định theo công thức sau:
Mmax = MTT + (MHT+ ) : tổng các momen do hoạt tải gây ra nếu số dương thì cộng vào
âm thì bỏ qua không cộng vào