Chung cư cầu diễn tp hà nội

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

Tổng quan về công trình

1.1.1 Sự cần thiết phải đầu tư :

Chung cư đóng vai trò quan trọng trong sự phát triển đô thị hiện đại, đáp ứng nhu cầu bức xúc về nhà ở và các tiện ích công cộng trong bối cảnh đô thị hóa và dân cư đông đúc Việc phát triển chung cư giúp tiết kiệm diện tích đất, giảm giá thành xây dựng và tạo cơ hội nhà ở cho nhiều người thuộc các tầng lớp khác nhau.

Sự xuất hiện của chung cư đã mang lại nhiều lợi ích cho cư dân và xã hội, giúp giải quyết vấn đề nhà ở cho các hộ gia đình Đồng thời, việc quản lý môi trường, nguồn nước và an ninh trật tự cũng trở nên dễ dàng hơn.

Căn hộ chung cư là giải pháp tối ưu cho những ai đang tìm kiếm nhà ở, giúp tiết kiệm chi phí hơn so với việc mua đất và xây dựng nhà riêng.

Vào tháng 4/2010, Tông Công ty CP xây dựng số 7 - Vinaconex 7 đã khởi công xây dựng dự án nhằm phục vụ các hộ gia đình có thu nhập vừa và thấp tại Tp Hà Nội.

1.1.2 Đặc điểm, vị trí, điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng : a Vị trí - địa điểm khu vực xây dựng

Khu chung cư Cầu Diễn tọa lạc tại khu đô thị Mỹ Đình I và Mỹ Đình II, trên đường K2, tổ 34, thị trấn Cầu Diễn, Từ Liêm, Hà Nội.

- Phía Tây Giáp: khu dân cư

- Phía Nam Giáp : đường Trần Hữu Dực

- Phía Bắc Giáp: khu đô thị Mỹ Đình b Điều kiện khí hậu tự nhiên

* Nhiệt độ: Thành phố Hà Nội nằm trong vùng khí hậu nóng ẩm, có biên độ dao động nhiệt độ khá lớn

- Nhiệt độ trung bình hàng năm : 27 o C;

- Tháng có nhiệt độ cao nhất : tháng 4;

- Tháng có nhiệt độ thấp nhất : tháng 12

* Mùa mưa: từ tháng 4 đến tháng 11:

- Lượng mưa trung bình hàng năm : 1676 mm;

- Lượng mưa cao nhất trong năm : 2741 mm;

- Lượng mưa thấp nhất trong năm : 1275 mm;

* Gió: có hai mùa gió chính:

- Hai hướng gió chính là Tây –Tây Nam và Bắc - Đông Bắc

- Tốc độ gió trung bình 1-3 m/s

- Gió mạnh nhất vào tháng 8, gió yếu nhất vao tháng 11, tốc độ gió lớn nhất có thể đạt tới 28 m/s

* Độ ẩm: độ ẩm trung bình hàng năm: 75-80%

* Nắng: tổng số giờ nắng trong năm: 1400-2000 giờ c Địa chất :

Nền đất được cấu tạo gồm 5 lớp theo thứ tự từ trên xuống như sau:

- Lớp đất san nền: lớp đất lấp, có bề dày 0,6 m;

- Lớp 1: á sét, trạng thái dẻo chảy có bề dày 2,1 m;

- Lớp 2: á sét, trạng thái dẻo mềm, có bề dày 2,8 m;

- Lớp 3: cát hạt mịn, trạng thái dẻo mềm có bề dày 7,8 m;

- Lớp 4: sét dẻo mềm, bề dày 9,4 m

- Lớp 5 : cát hạt thô, bề dày khá lớn, có thể làm lớp chịu lực chính

Công trình được xây dựng trên khu đất trống trước đây, tương đối bằng phẳng, tình hình địa chất trung bình, mực nước ngầm sậu -3,9m tương đối ổn định

* Kết luận : khu đất Chung cư Cầu Diễn có những đặc điểm sau:

+ Lớp đất 5 chủ yếu là cát thô có trạng thái chặt vừa, có khả năng chịu lực từ trung bình đến tốt

+ Mực nước ngầm xuất hiện ổn định ở độ sâu -3,9m

+ Tùy theo quy mô và tải trọng công trình ta nên chọn các lớp (5) làm các lớp đất chịu tải chính cho công trình

+ Nên chọn thi công trong thời tiết không mưa, tránh làm ảnh hưởng kết cấu bề mặt của nền đất

1.1.3 Hình thức và quy mô đầu tư công trình a Hình thức đầu tư

Các hạng mục đầu tư trong khu đất xây dựng (bảng 1.1, phụ lục phần KIẾN TRÚC ) b Quy mô đầu tư:

Nhà chính gồm 9 tầng, trong đó có 1 tầng trệt là nơi để xe và phòng ban bảo vệ,

8 tầng còn lại mỗi tầng gồm 4 căn hộ chung cư riêng biệt, có diện tích mỗi căn hộ là 75,2 m 2 , và 71,6 m 2

- Chiều cao các tầng: Tầng 1 : 3,0 m, từ tầng 2-9 : 3,3 m

- Tổng diện tích xây dựng : 741,4 m 2

- Diện tích Xây dựng khu nhà chính : 345,6 m 2

- Chất lượng công trình : Cấp I ( chất lượng cao )

- Niên hạn sử dụng : bậc I ( sử dụng trên 100 năm).

Các giải pháp thiết kế

1.2.1 Giải pháp tổng mặt bằng :

- Căn cứ điều kiện khí hậu tự nhiên , địa hình địa điểm xây dựng

- Căn cứ vào vị trí khu đất trên cơ sở nghiên cứu qui hoạch xây dựng cũng như tính chất công trình

Mặt bằng công trình được thiết kế dựa trên các hạng mục liên quan, nhằm tối ưu hóa việc sử dụng cho từng chức năng cụ thể của từng phần.

Tổ chức hệ thống đường nội bộ và phân khu chức năng trong công trình cần được thực hiện một cách hợp lý, đồng thời giải quyết vấn đề giao thông hiệu quả Việc này phải đảm bảo sự liên kết chặt chẽ với hệ thống giao thông bên ngoài công trình để tối ưu hóa khả năng di chuyển và giảm thiểu ùn tắc.

- Xây dựng tường rào cổng ngõ theo chỉ giới phạm vi sử dụng khu đất được cấp

- Trồng cây bóng mát, chắn gió và cây trang trí khuôn viên của chung cư

Tổ chức không gian sân vườn, khu thể thao, đường đi nội bộ, bồn hoa và cây xanh, cùng với các công trình phụ trợ cần thiết cho toàn bộ trường học, đảm bảo tính thẩm mỹ và công năng sử dụng.

1.2.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc :

- Mặt bằng công trình xây dựng có chiều dài 35m, chiều rộng là 34,5m với diện tích khu đất là 1208 m 2 Trong đó tổng diện tích xây dựng là 741,4 m 2

Công trình có 9 tầng và 1 tầng mái, với cốt 0.00 tại vị trí nền tầng 1, cao hơn 0,6m so với cốt tự nhiên Tổng chiều cao của công trình đạt 32,6m tính từ cốt nền tầng 1 và 33,2m so với mặt đất tự nhiên.

Tầng trệt được thiết kế với thang máy ở vị trí trung tâm, xung quanh là khu vực đậu xe máy Các hệ thống kỹ thuật như trạm xử lý nước thải, trạm điện cao thế và hạ thế, cùng với phòng bảo vệ và phòng quản lý chung cư được bố trí một cách hợp lý để đảm bảo hiệu quả và tiện nghi cho cư dân.

- Tầng 2-9: mỗi tầng được bố trí 4 căn hộ phục vụ cho nhu cầu ở

Tầng thượng của công trình được thiết kế với các phòng kỹ thuật, máy móc và thiết bị điều hòa, tạo nên hình dáng cao vút, vươn thẳng lên trên các tầng kiến trúc cũ, thể hiện kiểu dáng hiện đại và mạnh mẽ Điều này không chỉ thể hiện quy mô và tầm vóc của công trình mà còn phù hợp với chiến lược phát triển của đất nước Hệ thống giao thông tại đây cũng được chú trọng để đảm bảo sự kết nối hiệu quả và thuận tiện cho người sử dụng.

Hệ thống giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên có hành lang rộng 2,4 m và cầu thang được thiết kế để đảm bảo an toàn thoát hiểm khi có sự cố Với bề rộng tối thiểu của luồng chạy là 0,75 m, hành lang rộng 3 m sẽ cho phép hai luồng chạy ngược chiều nhau Đặc biệt, trên hành lang không được phép bố trí vật cản kiến trúc, không tổ chức nút thắt cổ chai và không có bậc cấp để đảm bảo lưu thông thuận lợi.

Hệ thống giao thông đứng trong tòa nhà bao gồm thang bộ và thang máy Thang bộ được đặt ở cuối hành lang, chủ yếu phục vụ cho việc thoát hiểm và di chuyển trong trường hợp sự cố như hỏa hoạn hoặc mất điện, với bề rộng 1,1 m, đáp ứng tiêu chuẩn cho nhiều hộ gia đình Thang máy được bố trí ở trung tâm tòa nhà, với các căn hộ xung quanh, giúp rút ngắn khoảng cách di chuyển, mang lại sự tiện lợi và hợp lý Kích thước hộp thang máy là 1,5x1,25 m, có đối trọng phía sau và tốc độ di chuyển đạt 4 m/s.

Với chiều cao ấn tượng, các căn hộ từ cửa sổ và ban công đều có thể ngắm nhìn toàn cảnh đẹp của Hà Nội, thể hiện khát vọng phát triển mạnh mẽ của tòa nhà.

1.2.4 Giải pháp kĩ thuật : a Hệ thống điện : Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của quận thông qua phòng máy điện

- Từ đây điện sẽ được dẫn đi khắp công trình nhờ vào hệ thống lưới điện nội bộ

- Ngoài ra, khi bị mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dược đặt phòng kĩ thuật ở tầng trệt

- Hành lang phải được bố trí chiếu sáng phục vụ nhu cầu và đảm bảo kiến trúc

Hệ thống điện trong các căn hộ và hành lang được lắp đặt ngầm trong tường, đảm bảo tính thẩm mỹ và an toàn Đặc biệt, hệ thống điện cần sử dụng aptomat 2 cực chống giật để bảo vệ người sử dụng Ngoài ra, hệ thống nước cũng đóng vai trò quan trọng trong thiết kế tổng thể của công trình.

Hệ thống thoát nước đóng vai trò quan trọng trong việc dẫn nước từ bể tự hoại và nước thải sinh hoạt ra ngoài Nước thải từ các khu vệ sinh được xử lý qua hai hệ thống riêng biệt: hệ thống thoát nước bẩn và hệ thống thoát phân Mỗi hệ thống sử dụng ống đứng có đường kính Φ110 để kết nối với hố ga bên ngoài Để đảm bảo thông khí, ống đứng thông hơi Φ76 được lắp đặt cho hai ống đứng và được đưa cao qua mái.

Bên trong công trình, hệ thống thoát nước bẩn được thiết kế đi qua tất cả các phòng, sử dụng ống nhựa đứng có hộp che Đồng thời, hệ thống thông gió và chiếu sáng cũng được đảm bảo, tạo điều kiện thuận lợi cho không gian sống.

Công trình được thiết kế với ban công thông gió và chiếu sáng ở cả bốn mặt, cùng với cửa sổ và máy điều hòa trong mỗi phòng, mang lại sự thoải mái và tiện nghi tối đa cho người sử dụng.

Hệ thống chiếu sáng nhân tạo cần được duy trì hoạt động liên tục 24/24, đặc biệt là tại các khu vực như hành lang và cầu thang, nơi có lưu lượng người qua lại cao Bên cạnh đó, việc đảm bảo an toàn phòng cháy và thoát hiểm cũng là yếu tố quan trọng không thể bỏ qua.

Giải pháp phòng cháy chữa cháy cho nhà cao tầng tại Việt Nam cần tuân thủ các tiêu chuẩn hiện hành Hệ thống phòng cháy chữa cháy phải được trang bị đầy đủ các thiết bị cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong công tác phòng ngừa và ứng phó với hỏa hoạn.

+ Hệ thống vòi và hộp chữa cháy

+ Máy bơm nước chữa cháy được đặt ở phòng kỹ thuật

+ Bể chứa nước chữa cháy dùng kết hợp bể nước sinh hoạt ở bên

+ Hệ thống chống cháy tự động bằng hoá chất

+ Hệ thống báo cháy gồm: đầu báo khói, hệ thống báo động

+ Bố trí 2 họng chờ nối với xe chữa cháy bên ngoài công trình

Các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật

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

Trong đó: SXD: diện tích đất xây dựng: 741,4 m 2

SLD: diện tích lô đất: 1208 m 2 Mật độ xây dựng phù hợp (50% - 80%), phù hợp với TCXDVN 323:2004

1.3.2 Hệ số sử dụng đất H SD

HSD, hay hệ số sử dụng đất, được định nghĩa là tỷ số giữa tổng diện tích sàn toàn công trình và diện tích lô đất Lưu ý rằng tổng diện tích sàn không bao gồm diện tích của tầng hầm và tầng mái.

Trong đó: SS = 3191,6 m 2 là sàn toàn công trình

SLD = 1208 m 2 là diện tích lô đất

Kết luận

Công trình được xây dựng trong khu vực nội thành, phù hợp với quy hoạch tổng thể, tạo thành quần thể kiến trúc đẹp và thuận lợi cho giao dịch ngân hàng Việc đưa công trình vào sử dụng mang lại nhiều lợi ích cho ngành ngân hàng và góp phần củng cố nền kinh tế Việt Nam, giúp hòa nhập vào nền kinh tế toàn cầu.

Công trình kiến trúc hiện đại nổi bật với mặt ngoài ốp đá Granite và hệ thống cửa kính, thể hiện vẻ đẹp độc đáo hiếm thấy Sự sắp xếp các phòng ban trong công trình tạo sự thuận tiện, cùng với hệ thống đường ống kỹ thuật ngắn gọn giúp thoát nước nhanh chóng.

Hệ kết cấu khung-vách của công trình được thiết kế để chịu tải trọng đứng và ngang một cách hiệu quả Kết cấu móng vững chắc với hệ móng cọc ép giúp tăng khả năng chịu tải lớn Để xây dựng một thuyết minh hoàn chỉnh cho nhà cao tầng, cần có kiến thức chuyên môn từ nhiều lĩnh vực khác nhau Tôi nhận thấy mình còn thiếu sót trong thuyết minh này và mong nhận được sự quan tâm, thông cảm và chỉ bảo từ quý thầy.

Chương 1 : TÍNH TOÁN CHUNG CHO TOÀN CÔNG TRÌNH

Số liệu chung cho toàn công trình

- TCXDVN 356 – 2005 (Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép)

- TCVN 2737 – 1995 (Tải trọng và tác động)

1.1.2 Vật liệu sử dụng cho thiết kế a Bê tông : Sử dụng bê tông B25 với các chỉ tiêu cơ lý:

- Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 14,5 MPa

- Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt = 1,05 MPa

- Modun đàn hồi: Eb = 30.10 -3 Mpa b Cốt thép : Sử dụng thép AI, AII có các đặc tính sau:

* Đặc tính thép AI: - Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 225 MPa

- Cường độ chịu nén tính toán: Rsc= 225 MPa

- Cường độ chịu cắt khi tính cốt ngang: Rsw = 175 Mpa

- Tra bảng có hệ số R= 0,673; R= 0,446;

* Đặc tính thép AII: - Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 280 MPa

- Cường độ chịu nén tính toán: Rsc= 280 MPa

- Cường độ chịu cắt khi tính cốt ngang: Rsw = 225 Mpa

- Tra bảng có hệ số R= 0,650; R= 0,439;

(Các hệ số tra bảng tại phụ lục(3÷5÷8)trang (364÷372) sách CKBTCT phần CKCB).

Thiết kế sàn tầng 2

1.2.1 Bố trí hệ lưới dầm và phân chia ô sàn - Mặt bằng dầm sàn tầng 2 :

Dựa vào bản vẽ kiến trúc và hệ lưới cột ta bố trí hệ lưới dầm kết cấu sàn

Căn cứ theo công năng sử dụng, kích thước, sơ đồ tính toán của các ô sàn mà ta đánh số ô sàn trên mặt bằng sàn tầng 2 như dưới đây:

Hình 1.1 Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 2

1.2.2 Sơ bộ chọn chiều dày sàn

Chọn chiều dày bản sàn theo công thức: hb = D l 1 m ≥ hmin

Trong đó: l1: Là cạnh ngắn của ô bản (cạnh theo phương chịu lực)

D = 0,8  1,4: Hệ số phụ thuộc vào tải trọng m: Hệ số phụ thuộc vào loại bản

Chiều dày của bản phải thỏa mãn điều kiện cấu tạo: h b  hmin Pmm đối với sàn nhà dân dụng (Theo TCXDVN 356 – 2005)

Ta chọn: D = 1 lấy với loại tải trọng trung bình

1100 m = 45 lấy với loại sàn bản kê bốn cạnh (m = 30 lấy với loại sàn bản loại dầm)

Bảng chiều dày các loại sàn (Bảng 1.1, phần phụ lục)

Từ kết quả, để tiện thi công ta chọn toàn bộ các ô sàn có chiều dày h = 90mm

Hình 1.2 Các lớp cấu tạo sàn tầng 2

1.2.3 Xác định tải trọng a Tĩnh tải

Do tải trọng các lớp vật liệu sàn và tải trọng tường cửa trên sàn

* Tải trọng các lớp vật liệu sàn: Tính toán theo công thức: g tt = ni i.i.

(Bảng 1.2, phần phụ lục KẾT CẤU ) (Bảng 1.3, phần phụ lục KẾT CẤU )

* Tải trọng phụ thêm do tường và cửa xây trên sàn gây ra

- Với ô sàn trên có tường xây nhưng không có dầm đỡ ta cần tính thêm trọng lượng tường quy thành phân bố đều trên ô sàn đó: gtc S S

* Đối với ô sàn S2 ta có:

Diện tích tường: Tường 110 : Sc110 = 4.3,2 - 1,2.2,3 = 10,04 m 2

Vậy trọng lượng tường quy thành phân bố đều trên ô sàn đó, với chiều cao tường là

Diện tích tường: Tường 110 : Sc110 = (0,6+0,8+1).3,2= 7,68 m 2

Diện tích tường: Tường 110 : Sc110 = 0,6 3,2 = 1,92 m 2

- sà n btc t b25 đổ tạ i c hỗ

- v ữ a xm b5 c hố n g thấ m đá n h d ố c i= 0,1 % v Ò g a thu n - í c , h min = 20 s2

- sà n btc t b25 đổ tạ i c hỗ

- sơ n c hố n g thấ m c h uyê n d ụn g

Diện tích tường: Tường 110 : Sc110 = (0,6+1,3+2,2).3,2 - 0,75.2,3= 11,4 m 2

Hoạt tải lấy theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động: TCVN 2737-1995: p tt = p tc np

Trong đó: + p tc : Tải trọng tiêu chuẩn

+ np: Hệ số độ tin cậy

- Phòng ngủ: p tc = 1,5 kN/m 2 ; p tt = 1,5.1,2 = 1,8 kN/m 2

- Hành lang, chiếu tới: p tc = 4 kN/m 2 ; p tt = 4.1,2 = 4,8 kN/m 2

- Bếp : p tc = 1,5 kN/m 2 ; p tt = 1,5.1,2 =1,8 kN/m 2

- Phòng khách : p tc = 1,5 kN/m 2 ; p tt = 1,5.1,2 =1,8 kN/m 2 c Tổng hợp tải trọng tác dụng lên các ô bản sàn (Bảng 1.4, phần phụ lục KẾT CẤU )

1.2.4 Tính toán nội lực ô bản: Nội lực trong sàn được xác định theo sơ đồ đàn hồi

Gọi l1: Kích thước cạnh ngắn của ô sàn; l2: Kích thước cạnh dài của ô sàn

Do sơ đồ đàn hồi nên kích thước này lấy theo tim dầm

+ Dựa vào tỉ số l2/l1 người ta phân ra 2 loại bản sàn:

- l2/l1  2: Sàn làm việc theo 2 phương  Sàn bản kê 4 cạnh

- l2/l1 > 2: Sàn làm việc theo 1 phương  Sàn bản dầm

Khi xác định liên kết của sàn với dầm, nếu sàn liên kết với dầm biên thì được coi là liên kết khớp; nếu liên kết với dầm giữa thì là liên kết ngàm; còn nếu dưới sàn không có dầm thì xem là liên kết tự do Việc này rất quan trọng trong việc xác định nội lực trong sàn bản dầm.

Cắt lấy 1m dải bản theo phương cạnh ngắn l1 và xem như 1dầm:

Tải trọng tác dụng lên dầm được xác định như sau: q = ( g + p).lm ( N/m)

Tuỳ theo liên kết của cạnh bản mà ta có 3 dạng sơ đồ tính sau:

- Nếu bản dầm 2 đầu ngàm: Mnh = MMax 2 1

24 ql ; Mg = MMin - Nếu bản dầm 1 đầu ngàm 1 đầu khớp: Mnh =MMax = ; Mg= MMin - Nếu bản dầm 2 đầu khớp: Mnh = MMax = ; Mg = MMin 2 1

Sơ đồ a Sơ đồ b Sơ đồ c b Xác định nội lực trong sàn bản kê 4 cạnh

+ Xét từng ô bản: Theo hai phương có các mômen như hình vẽ dưới

Momen theo phương cạnh ngắn Momen theo phương cạnh dài

- Trong đó: M1, MI, MI ’: Dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn

M2, MII, MII ’: Dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài

Mô men gối: MI = - 1.qb.l1.l2

- MI ’ = 0: Khi liên kết biên là khớp; MI ’ = MI: Khi liên kết biên là ngàm

- MII ’ = 0: Khi liên kết biên là khớp; MII ’ = MII: Khi liên kết biên là ngàm

Dùng MII để tính tinhstính Dùng M2 để tính

Dùng M’II để tính tinhstính

Dùng MI để tính tinhstính

Trong đó : + qb = gb + pb: Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn

+ l1, l2: Lần lượt chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài ô sàn

+ 1, 2, 1, 2: Các hệ số tra bảng 19 sổ tay KCCT - Phụ thuộc vào sơ đồ tính toán ô bản và tỷ số l 2 /l 1

+ Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn có bề rộng b = 1m = 1000mm

Chiều cao của bản sàn được ký hiệu là h = hs (mm), trong đó h0 là chiều cao làm việc của tiết diện sàn Đối với các ô sàn có bản kê 4 cạnh, bản sẽ làm việc theo 2 phương, dẫn đến việc cần đặt cốt thép ở cả trên và dưới Do đó, có hai trường hợp để tính h0: h01 = hs – a = hs – (abv + ).

): Chiều cao làm việc của thép lớp dưới h02 = hs – a = hs – (abv + 1 2

2 d + d ): Chiều cao làm việc của thép lớp trên

Với: a là khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo

Chọn a mm d1, d2: Đường kính cốt thép lớp dưới và đường kính cốt thép lớp trên

Nếu  m  R : Tăng chiều dày sàn hoặc tăng cấp bền bê tông

- Rb (MPa): Cường độ chịu nén của bê tông,

 Xác định bằng cách tra phụ lục giáo trình KCBTCT 1 hệ số phụ thuộc nhóm cốt thép và cấp bền bê tông

- Sau khi tính  m và thỏa mãn  m  R ; thì từ  m tra bảng ta có ζ hay tính ζ theo công thức:

Diện tích cốt thép tính theo công thức: (cm 2 )

Rs (MPa): Cường độ chịu kéo của cốt thép

- Tính hàm lượng cốt thép:

 Là hàm lượng cốt thép tính toán; Điều kiện:  m ax % %  min %

- Trong  min %=0, 05%(Thường lấy min %=0,1%) là giới hạn bé nhất của tỷ số cốt thép, chọn %  %=0,1%

 = R : Là tỷ số cốt thép cực đại của tiết diện

+ Đối với nhóm thép CI: max % R b 100% s

+ Đối với nhóm thép CII: max % R b 100% s

Diện tích cốt thép A s TT được tính cho mỗi mét chiều dài của bản Khi thiết kế cốt thép cho sàn, cần lựa chọn loại thép phù hợp để đảm bảo đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật.

- Chọn đường kính thép  Khoảng cách giữa các thanh thép: s a m

A s TT = s 1 as : Diện tích 1 thanh thép (mm 2 ) s tt : Khoảng cách cốt thép theo tính toán (mm) TT s

1.2.6 Tính cốt thép cho ô sàn điển hình a.Tính cốt thép ô sàn bản kê 4 cạnh (ô sàn S1 )

Hình 1.3 Sơ đồ tính của ô sàn S1

* Tính chiều cao làm việc h0 Đối với các ô sàn S1 có 1 , 4

Bản kê 4 cạnh loại 2 có thiết kế làm việc theo 2 phương, do đó cần đặt cốt thép ở cả trên và dưới Trong quá trình tính toán, sẽ xuất hiện 2 trường hợp để xác định h0, trong đó cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh ngắn được chọn là thép I6.

Chiều cao làm việc của thép lớp dưới : giả thiết a mm h01 = hs – a = 90 – 15 = 75 mm

- Cốt thộp chịu mụ mem dương theo phương cạnh dài chọn thộp ỉ 6;

- Chiều cao làm việc của thép lớp trên h02 = hs – a –( 1 2

- Cốt thộp chịu mụ men õm tại 2 gối: chọn thộp ỉ6, giả thiết a mm h0 = hs – a = 90 – 15= 75 cm

Với: a: là khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo

Chọn a mm d1, d2: Đường kính cốt thép lớp dưới và đường kính cốt thép lớp trên

* Tính nội lực ô sàn S1: Bản sàn S1 là bản kê, nội lực được xác định theo công thức:

Mô men nhịp: M1 = 1.qb.l1.l2 ; M2 = 2.qb.l1.l2

Mô men gối: MI = - 1.qb.l1.l2 ; MII = - 2.qb.l1.l2

- Trong đó: M1, MI, MI ’: dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn

M2, MII, MII ’ : dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài

Trong đó: + qb = gb + pb: Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn

+ l1, l2: lần lượt chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài ô sàn

+ 1, 2, 1, 2: các hệ số tra phụ lục sách KCBTCT phần CKCB Ô sàn S 1 có liên kết 4 cạnh là 4 ngàm,thuộc sơ đồ 6, tra bảng có:

Mô men gối: MI = - 1.qb.l1.l2= -0,0709 x 5,245 x 4x 5,6= - 8,33(kN.m)

* Tính cốt thép cho ô sàn S1

- Tính thép chịu mô men dương theo phương cạnh ngắn:

(Với bê tông B25 :Rb = 14,5 Mpa, Rs"5 MPa; Thép AI có hệ số R= 0,673; R 0,446)

+ Sau khi tính  m và thỏa mãn  m  R ; thì từ  m = 0 , 047 tra bảng ta có ζ=0,976

+ Diện tích cốt thép tính theo công thức: 2 , 3 ( )

 + Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

+ Chọn thép Φ6 có as=0,283cm 2 => 123

+ Chọn khoảng cách thép bố trí :

Chọn s BT = 120 mm => As1 CH = b a BT s s = 2 , 356

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn:  Ctt %= 0,27% > min = 0,1 %

- Tính thép chịu mô men dương theo phương cạnh dài:

+ Sau khi tính  m và thỏa mãn  m  R ; thì từ  m = 0 , 045 tra bảng ta có ζ=0,986

+ Diện tích cốt thép tính theo công thức: 1 , 28

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép: 100 % 0 , 19 % %

+ Chọn thép Φ6 có as=0,283cm 2 => 220

Chọn s BT = 200 mm.=> As CH = b a BT s s 200

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn min

- Tính thép chịu mô men âm theo phương cạnh ngắn: (dự kiến dùng thép Φ6)

+ Từ  m = 0 , 102 tra bảng ta có ζ=0,944

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép: 100 % 0 , 7

+ Chọn thép Φ8 có as=0,503cm 2 =>

1000 = 5,59 (cm 2 ) + Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn:  CH % =0,7 % >  min =0,1%

- Tính thép chịu mô men âm theo phương cạnh dài: (dự kiến dùng thép Φ8)

Tính toán cầu thang trục D-E tầng 2

+ Từ  m = 0 , 09 tra bảng ta có ζ=0,973

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép 100 % 0 , 344

+ Chọn thép Φ8 có as=0,503cm 2 =>

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn:  CH % =0,35 % >  min =0,1%

( Xem Bảng 1.5, phụ lục phần KẾT CẤU )

1.3 Tính toán cầu thang trục D-E tầng 2:

Hình 1.4 Mặt bằng cầu thang tầng 2 và cấu tạo bản thang

1.3.1 Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang và chọn sơ bộ kích thước a Phân tích sự làm việc của cầu thang

- Ô1, Ô2 (bản thang) liên kết ở 4 cạnh: tường, cốn C1 (hoặc C2), dầm chiếu nghỉ

(DCN), Dầm chiếu tới (DCT) hoặc dầm chân thang

- Lớp vữa liên kết dày 20

- Ô3 (bản chiếu nghỉ) liên kết ở 4 cạnh: tường và dầm chiếu nghỉ (DCN)

- Cốn C1, C2: liên kết ở hai đầu, gối lên dầm chiếu nghỉ (DCN), dầm chiếu tới (DCT) hoặc dầm chân thang

- Dầm chiếu nghỉ (DCN), liên kết hai đầu gối lên cột

- Dầm chiếu tới (DCT), liên kết hai đầu gối lên dầm khung b Chọn chiều dày bản thang và bản chiếu nghỉ

- Chọn chiều dày bản thang và bản chiếu nghỉ theo công thức sau: hb = l m

( Xem Bảng 1.7, phụ lục phần KẾT CẤU ) c Chọn kích thước dầm thang và cốn thang

Chọn chiều cao và bề rộng dầm thang và cốn thang theo công thức sau: h m d

( Xem Bảng 1.8 phụ lục phần KẾT CẤU)

1.3.2 Xác định tải trọng a Bản thang Ô1, Ô2 :

*Tĩnh tải : - Trọng lượng lớp granito: g1 = 2

- Trọng lượng lớp vữa lót: g2 2

-Trọng lượng bậc xây gạch thẻ KT (150x300): g3 2

- Trọng lượng lớp vữa liên kết: g4 = n .= 1,3x16x0,020 = 0,416 (kN/m 2 )

- Trọng lượng lớp bản BTCT: g5 = n . = 1,1x25x0,08 = 2,20 (kN/m 2 )

- Trọng lượng lớp vữa trát mặt dưới:g6 = = 1,3x16x0,015 = 0,312 (kN/m 2 )

 Tổng cộng tĩnh tải: g tt = g1 + g2 + g3 + g4 + g5 + g6 g tt = 0,5+0,576+1,36+0,416+2,2+0,312 = 5,364 (kN/m 2 )

Với: n: hệ số vượt tải, tra theo TCVN 2737-1995 h, b: chiều cao và chiều rộng bậc thang

- Theo TCVN 2737 - 1995 đối với cầu thang p tc = 3,00 (kN/m 2 ) p tt = np tc = 1,2  3,00 = 3,60(kN/m 2 ),

Hoạt tải theo phương thẳng đứng phân bố trên mặt phẳng bản thang: p qd = p tt cosα=3,6.0,804= 2,895 (kN/m 2 )

 Tổng tải trọng tác dụng theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m 2 bản là: qb = g tt + p tt cos = 5,364 + 3,600,804= 8,26 (kN/m 2 )

* Tổng tải trọng tác dụng:

Tải trọng tác dụng theo phương vuông góc với bản thang phân bố trên 1m 2 bản là:

- Tĩnh tải quy đổi theo phương vuông góc với mặt phẳng bản: g * = g tt cosα=5,364 0,804= 4,313 (kN/m 2 )

- Hoạt tải theo phương vuông góc với bản thang: p * = q qd cosα= p tt cosα 2 =3,6 0,804 2 =2,327 (kN/m 2 )

 Tổng tải trọng tác dụng theo phương vuông góc với bản thang phân bố trên 1m 2 bản là: q * = g * + p * = 4,313 + 2,327 = 6,64 (kN/m 2 ) b Bản chiếu nghỉ Ô3

- Trọng lượng lớp Granito: g1 = n . = 1,2 20 0,015= 0,36 (kN/m 2 )

- Trọng lượng lớp vữa lót: g2 = n . =1,3 16 0,02 = 0,416 (kN/m 2 )

- Trọng lượng lớp bản BTCT B20: g3 = n . =1,1.25.0,08 = 2,2(kN/m 2 )

- Trọng lượng lớp vữa trát mặt dưới: g4 = n . = 1,3x16,0x0,015 = 0,312 (kN/m 2 )

 Tổng cộng tĩnh tải: g tt = g1 + g2 + g3 + g4 = 0,36+0,416+2,2+0,312= 3,288 (kN/m 2 )

* Hoạt tải: p tt = np tc = 1,2 3,00 = 3,6 (kN/m 2 )

 Tổng tải trọng: qb = g tt + p tt = 3,288+3,6 = 6,888 (kN/m 2 )

1.3.3 Tính nội lực và cốt thép bản a Bản thang Ô1, Ô2 : Dựa vào tỉ số : 2 , 33 2

Bản thang Ô1 và Ô2 được xác định là loại dầm Để tính toán, cắt một dải bản có bề rộng 1m theo phương vuông góc với vế thang và coi nó như một dầm Kết quả tính toán được trình bày trong bảng b, bao gồm cả bản chiếu nghỉ Ô3.

2 = =  l l nên bản chiếu nghỉ Ô3 là bản loại dầm

(Bảng 1.9 phụ lục phần KẾT CẤU ) 1.3.4 Tính nội lực và cốt thép trong cốn C1, C2

Tiết diện cốn thang C1, C2 đã chọn là: bh = 100300 (mm) a Xác định tải trọng cốn C1, C2

- Trọng lượng bản thân: gbt = n..b (h-hb) gbt = 1,1 25 0,1 (0,3 - 0,08) = 0,605 (kN/m)

- Trọng lượng vữa trát: gtr = n ..(b + 2h - hb) gtr = 1,3 16 0,015 (0,1 + 2 0,3 - 0,08) = 0,193 (kN/m)

- Trọng lượng tường đở lan can Tường xây gạch dày 110mm cao 1m phân bố đều trên cốn : gt = gt110  ht = 2,274 1= 2,274 (kN/m)

+ Trọng lượng do ô bản thang truyền vào

Bản thang Ô1, Ô2 thuộc loại dầm, do đó tải trọng được truyền vào cốn thang theo hình chữ nhật Tải trọng này tác động lên cốn thang theo phương thẳng đứng.

 Tổng tải trọng tác dụng lên cốn thang theo phương thẳng đứng là: qc = 0,605 + 0,193 + 2,274 + 4,75 = 7,822 (kN/m) b Sơ đồ tính

Hình 1.5 Sơ đồ tính và biểu đồ nội lực của cốn thang C1, C2

- Cốt thép dọc chịu lực trong cốn thang chọn loại CII

+ Chọn 114 có: As CH = 1,54 (cm 2 )

+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn:

- Theo yêu cầu về cấu tạo: khi bề rộng b  10 cm đặt 1 cốt thép chịu lực

 Vậy chọn cốt thép dọc chịu lực trong cốn thang là 114 có: As CH = 1,54 (cm 2 )

- Chọn cốt thép chịu momen âm phía trên là: 114

+ Giả thiết asw = 30 mm h0 = 300 – 30 = 270 mm; b0mm

Ta thấy Qmax =8,804 kN < Qbmin ,01 kN bê tông đủ chịu cắt cần tính toán cốt đai

Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo: Φ6 hai nhánh a 0mm

- Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo:

* Đoạn gần gối tựa ( ) khi có tải trọng phân bố đều sct = min( & 150)0mm

* Đoạn giữa nhịp : sct = min( & 150)0mm

- Vậy chọn cốt đai theo cấu tạo:

- Ở khu vực 1/4 gần gối tựa: Φ6 a = 150mm

- Ở khu vực giữa dầm: Φ6 a = 150mm

1.3.5 Tính nội lực và cốt thép dầm chiếu nghỉ (DCN) a Xác định tải trọng

- Kích thước dầm chiếu nghỉ đã chọn là: 200300 (mm)

- Xem dầm chiếu nghỉ làm việc như dầm hai đầu khớp

- Tải trọng tác dụng lên dầm

-Trọng lượng bê tông: q1= n..b.(h-hb) = 1,1250,2(0,3-0,08) = 1,21(kN/m)

- Trọng lượng vữa trát: q2 = n...(b+2h-2hb) = 1,3160,015(0,2+20,3-2x0,08) = 0,2 (kN/m)

- Trọng lượng chiếu nghỉ ( Ô 3 ) truyền vào dầm là dạng chữ nhật vì bản sàn chiếu nghỉ là bản loại dầm: q3 = gs.l 1/2 =6,888.

 Tổng tải trọng phân bố: q = 1,21 + 0,2 + 3,96 = 5,37 (kN/m)

- Do cốn C1, C2 truyền vào DCN: P q c l c

Hình 1.6 Sơ đồ tính và biểu đồ nội lực của DCN

* Tính cốt thép dọc: - Cốt thép dọc chịu lực trong DCN chọn loại CII

 Chọn 214 có: As CH = 3,08 cm 2 làm cốt chịu lực

- Cốt thép cấu tạo phía trên chọn: 214

* Tính cốt đai : + Ta có Qmax = 17,931 (kN)

+ Giả thiết asw = 30 mm h0 = 300 – 30 = 270 mm; b 0mm

Ta thấy Qmax ,931 kN < Qbmin 4,02 kN bê tông đủ chịu cắt nên không cần tính toán cốt đai

Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo: bước đai Φ6 hai nhánh a 0mm

* Đoạn gần gối tựa ( ) khi có tải trọng phân bố đều: sct = min( &

* Đoạn giữa nhịp: sct = min( &500)"5mm

* Tính cốt treo: Tại vị trí cốn thang kê lên dầm chiếu nghỉ cần có cốt treo để gia cố cho dầm chống bị giật đứt

Lực tập trung tính toán xảy ra khi dầm chịu tác động của cả tải trọng tĩnh và tải trọng động, tạo ra tình huống làm việc bất lợi nhất Tại vị trí này, lực tập trung được xác định là F = P1 = 10,95 kN.

Trong bài viết này, ta có thông số h   với h0 = 30 - 3 = 27 cm Lực giật đứt (F) và khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc (hs) được tính toán Cấu kiện phá hoại theo góc 45 độ, do đó khoảng cách từ trọng tâm cốn đến cốt dọc được xác định là hs = h0 - 25 = 27 - 25 = 2 cm.

 Tổng diện tích cốt treo cần phải đặt trong vùng giật đứt có chiều dài a là:

Chọn cốt treo 6, n = 2 nhánh có diện tích Atr = 0,283cm 2

 số lượng cốt treo: n tr sw

0 = 1,06 đai Đặt mỗi bên 2 đai trong đoạn: a = b + 2h= 10 + 2 2 = 14cm l

Khoảng cách giữa các cốt đai s 50

1.3.6 Tính nội lực và cốt thép dầm chiếu tới DCT a Xác định tải trọng : - Kích thước dầm đã chọn là: 200300 (mm)

- Xem dầm chiếu tới làm việc như dầm hai đầu khớp

- Tải trọng tác dụng lên dầm:

- Trọng lượng bê tông: q1= n..b.(h-hb) = 1,1250,2(0,3-0,08) = 1,21 (kN/m)

- Trọng lượng vữa trát: q2 = n...(b+2h-2hb) = 1,3160,015(0,2+20,3-2x0,08) = 0,2 (kN/m)

- Do Ô sàn S7 truyền vào dưới dạng hình thang quy về phân bố đều: Ô S7 là bản kê 4 cạnh có tỷ số: ;

 Tổng tải trọng phân bố: q = 1,21 + 0,2 + 5,535 = 6,945 (kN/m)

Hình 1.7 Sơ đồ tính và biểu đồ nội lực của DCT

- Cốt thép dọc chịu lực trong DCTchọn loại CII

 Chọn 214có: As CH = 3,08 cm 2 làm cốt chịu lực

- Cốt thép phía trên chọn: 214

* Tính cốt đai: + Ta có Qmax = 19,979 (kN)

+ Giả thiết asw = 30 mm h0 = 300 – 30 = 270 mm; b 0mm

Ta thấy Qmax ,979 kN < Qbmin = 34,02kN bê tông đủ chịu cắt nên không cần tính toán cốt đai

Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo: bước đai Φ6 hai nhánh a 0m

* Đoạn gần gối tựa ( ) khi có tải trọng phân bố đều: sct = min( & 150)0mm

* Đoạn giữa nhịp: sct = min( &500)"5mm

* Tính cốt treo: tính toán tương tự như dầm chiếu nghỉ

Tính dầm D1 trục A(1-6) tầng 2

Sơ đồ tính hệ dầm là dầm liên tục 5 nhịp gối tựa là các cột, chịu tải trọng theo phương thẳng đứng

Hình 1.8 Sơ đồ tính của dầm D1

1.4.2 Sơ bộ chọn kích thước dầm

Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp dựa vào công thức sau : l

1 )ld Trong đó ld là nhịp của dầm đang xét

Bề rộng tiết diện dầm b chọn trong khoảng (0,3 ÷ 0,5)h:

  = ( 280 467) chọn hd = 45(cm); chọn bd = 20 (cm)

Vậy dầm nhịp 1-2, 2-3, 4-5 và 5-6 có tiết diện 450x200 mm, dầm nhịp 3-4 có tiết diện 300x200 mm

1.4.3 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm

Tĩnh tải truyền lên dầm bao gồm trọng lượng bản thân dầm, trọng lượng do sàn truyền vào dầm, do tường và cửa xây trên dầm nếu có

Hoạt tải truyền lên dầm bao gồm hoạt tải do sàn truyền vào a Trọng lượng bản thân dầm và lớp vữa trát

Phần dầm giao nhau với sàn được tính vào trọng lượng bản thân sàn, do đó trọng lượng bản thân dầm chỉ tính phần không giao nhau với sàn

- Trọng lượng phần bêtông : qbt1 = n  bt ( h - hb).b = 1,1.25.(0,45– 0,09).0,2 = 1,98 kN/m qbt2 = n  bt ( h - hb).b = 1,1.25.(0,3– 0,09).0,2 = 1,155 kN/m

- Trọng lượng phần vữa trát hai mặt dày 15mm:

Qtr2 = n. tr  (b+2(h-hb)) =1,3.16.0,015.(0,25 +2.(0,3 –0,09)) = 0,21 kN/m Vậy : trọng lượng bản thân dầm q1 = qbt1 + qtr1 = 1,98 + 0,303 = 2,283 kN/m

Q2 = qbt2 + qtr2 = 1,155 + 0,21 = 1,365 kN/m b Tải trọng do sàn truyền vào

Tải trọng do sàn truyền vào dầm phân bố trên diện chịu tải:

Hình 1.9 Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm D1

Gọi gs là tải trọng từ các ô sàn truyền vào dầm :

( Bảng 1.10 phụ lục phần KẾT CẤU ) (Bảng 1.11, phụ lục phần KẾT CẤU )

Tải trọng từ tường và cửa được truyền xuống dầm, đặc biệt khi các nhịp dầm có tường xây dựng và lỗ cửa Trong trường hợp này, tải trọng từ tường và cửa sẽ được coi là hoàn toàn truyền xuống dầm.

Gọi gt là trọng lượng tính toán của 1m 2 tường (gạch xây + trát) gt = ng.g.g + 2.ntr tr tr

+Khi g = 200 ,ta có gt= 1,1.15.0,2 + 2.1,3.16.0,015 = 3,924 (kN/m 2 )

Gọi ht là chiều cao tường: ht= htầng - hdầm

Để xác định tải trọng tác dụng lên dầm, cần tính toàn bộ trọng lượng của tường và cửa phân bố đều trên dầm, được tính bằng công thức: ∑ G = gt St + nc.Sc.g tc c Đặc biệt, đối với cửa kính khung gỗ, giá trị gc tc được quy định là 0,25 kN/m².

Tải trọng tính toán của cửa: gc tt

Sc : diện tích cửa trong nhịp đang xét

 Tải trọng tường và cửa phân bố đều trên dầm là: : =  l d q g (kN/m)

( Bảng 1.12, phụ lục phần KẾT CẤU ) 1.4.4 Sơ đồ các trường hợp chất tải a Tĩnh tải b Hoạt tải

Ta phân tích hoạt tải thành các trường hợp hoạt tải sau

Dùng phần mềm Sap2000 để giải nội lực cho các trường hợp tải trọng trong dầm

- Biểu đồ nội lực tĩnh tải:

- Biểu đồ nội lực hoạt tải 1:

- Biểu đồ nội lực hoạt tải 2 :

-Biểu đồ nội lực hoạt tải 3 :

Xác định: Mmax= MTT +  M HT + Qmax = QTT +

Mmin = MTT +  M HT − Qmin = QTT +  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 tương ứng với trường hợp tải trọng tĩnh tải gây ra tại tiết diện cần tìm

-  M HT + ,  M HT − : lần lượt là tổng mômen uốn có giá trị dương và âm do các trường hợp hoạt tải gây ra tại tiết diện cần tìm

- ,  Q HT − : lần lượt là tổng lực cắt có giá trị dương và âm do các trường hợp hoạt tải gây ra tại tiết diện cần tìm

- Khi tổ hợp mômen trong một nhịp của dầm, ta chỉ cần xác định giá trị Mmax,

Mmin tại 3 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 trớ : gối trỏi, ẳ nhịp, ắ nhịp , gối phải

- Bảng tổ hợp momen dầm D1 ( Bảng 1.13, phụ lục phần KẾT CẤU )

- Bảng tổ hợp lực cắt dầm D1 : (Bảng 1.14, phụ lục phần KẾT CẤU )

1.4.7 Tính toán cốt thép dọc a Tính toán cốt thép dọc tại tiết diện chịu momen âm

-Cấp độ bền chịu nén của bê tông B25 là Rb,5 MPa

- Nhóm cốt thép AII ta có Rs=Rsc(0 MPa

Tại tiết diện chịu momen âm của cánh trong vùng kéo, cần tính toán như một tiết diện chữ nhật với bề rộng b (cm) và chiều cao hE (cm).

+ Tính ho= hb- a (cm).Với a= 3-6 cm đối với dầm Cụ thể lấy a = 4 cm

Kiểm tra điều kiện hạn chế  m  R

 , hoặc tra bảng của phụ lục 9 suy ra 

→ Tính diện tích cốt thép theo công thức:

+ Nếu m  R thì có thể tăng kích thước tiết diện hoặc cấp độ bền bêtông rồi tính lại hay là tính theo trường hợp dầm đặt cốt kép

- Diện tích cốt chịu nén được tính:

- Diện tích cốt chịu kéo được tính:

Với dầm phụ thì  hợp lý là:  = (0,5  1,5) % b.Tính toán cốt thép dọc tại tiết diện chịu momen dương

Tại tiết diện chịu mô men dương, cánh nằm trong vùng chịu nén và cùng với sườn tham gia chịu lực, giúp tăng diện tích vùng bê tông chịu nén Tính toán được thực hiện theo tiết diện T.

Bề rộng của cánh không được vượt quá một giới hạn nhất định để đảm bảo cánh có khả năng chịu lực với sườn Độ vươn của cánh, tính từ mép sườn đến đầu mút sải cánh, cần phải tuân thủ các giá trị quy định để đảm bảo hiệu suất hoạt động tối ưu.

+Sc < 1/2 khoảng cách thông thuỷ giữa hai dầm dọc khi có dầm ngang

+Sc < 9.hf khi không có dầm ngang hoặc khi khoảng cách giữa chúng lớn hơn khoảng cách giữa hai dầm dọc và khi hf = 90cm 0,1h = 4,5 cm

- Chọn Sc = 80cm thoả mãn các điều kiện trên

- Tính momen ứng với trường hợp trục trung hoà đi qua mép dưới của cánh

Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5.hf) = 14,5 1800 90 (410 - 0,5.90) = 85,74.10 7 (N.mm)

So sánh mômen ngoại lực Mmax = 67,12 kNm với mômen uốn Mf = 7,4 kNm cho thấy rằng trục trung hòa đi qua cánh Việc tính toán được thực hiện tương tự như đối với tiết diện chữ nhật, với b = bf.

 Kiểm tra  m theo điều kiện hạn chế  m  R

Có  m tra bảng phụ lục 9 sách kết cấu BTCT & nội suy có 

 Tính diện tích cốt thép theo công thức:

-Kiểm tra hàm lượng cốt thép 100 %

= và phải bảo đảm  min =0,1%

Chọn thép có A s ch = A s Kết quả tính toán cốt thép dọc trong dầm D1 ở trong bảng:

Bảng tính cốt thép dọc dầm D1 ( xem Bảng 1.15, phụ lục phần KẾT CẤU )

1.4.8 Tính toán cốt ngang (cốt đai)

Tính toán cốt thép ngang khi không đặt cốt xiên:

Nội lực dùng để tính cốt thép ngang của dầm là dùng nội lực Qmax của tiết diện đó

• Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm :

Nếu điều kiện trên không thỏa mãn thì phải tăng kích thước tiết diện hoặc cấp độ bền của bê tông

• Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai :

Khả năng chịu cắt của bêtông :

Trong đó : đối với bê tông nặng là hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh tiết diện chữ

T khi cánh nằm trong vùng nén

 n khi lực dọc N là lực nén

 n khi lực dọc N là lực kéo

Nếu : Qbmin  Qmax không cần phải tính cốt đai mà bố trí theo cấu tạo

Nếu : Qbmin < Qmax thì phải đi tính toán & kiểm tra tiếp như sau:

• Kiểm tra cường độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt : o bt n f b b R b h

Tính các giá trị: M b =min  b 2 ( 1+ n + f ) R bt b h 0 ; 1 , 5 R bt b h 0 2 

Trong đó: p: Tải trọng tạm thời g : Tải trọng dài hạn

Q b = b Tính qsw tùy từng trường hơp :

Sau khi tính qsw 1 trong 3 trường hợp trên kiểm tra cốt đai phải chịu được lực cắt không nhỏ hơn lực cắt tối thiểu của bêtông :

Nếu tính được : thì phải tính lại qsw theo công thức sau:

+ Khoảng cách tính toán cốt đai :

Khoảng cách lớn nhất giữa hai thanh cốt đai được xác định như sau: tại đoạn gần gối tựa, khi có tải trọng phân bố đều, khoảng cách cấu tạo là sct = min( & 150) Còn tại đoạn giữa nhịp, khoảng cách cấu tạo là sct = min( & 500).

Nếu các điều kiện trên được thoả mãn, chúng ta sẽ chọn thép và khoảng cách theo giả thiết đã đưa ra; nếu không, cần phải xem xét lại giả thiết và thực hiện tính toán lại.

Bảng tính cốt thép đai dầm D1 (xem Bảng 2.16, phụ lục phần KẾT CẤU ) c c q h b

Tính dầm D2 trục B(1-6) tầng 2

1.5.1 Sơ đồ tính : Sơ đồ tính hệ dầm là dầm liên tục 7 nhịp, trong đó có 2 conson, còn lại gối tựa là các cột, chịu tải trọng theo phương thẳng đứng

Hình 1.10 Sơ đồ tính của dầm D2

1.5.2 Sơ bộ chọn kích thước dầm

Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp dựa vào công thức sau : h=(12

1 )ld Trong đó ld là nhịp của dầm đang xét

Bề rộng tiết diện dầm b chọn trong khoảng (0,3 ÷ 0,5)h:

- Dầm conson nhịp 1’-1 và 6-6’: Sơ bộ chọn hd = 1100

  = (55 91,7) chọn h- d = 30(cm); chọn bd = 20 (cm)

Vậy dầm nhịp 1-2, 2-3, 4-5 và 5-6 có tiết diện 450x200 mm, dầm nhịp 3-4 và 2 conson có tiết diện 300x200 mm

1.5.3 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm

Tĩnh tải truyền lên dầm bao gồm trọng lượng bản thân dầm, trọng lượng do sàn truyền vào dầm, do tường và cửa xây trên dầm nếu có

Hoạt tải truyền lên dầm bao gồm hoạt tải do sàn truyền vào a Trọng lượng bản thân dầm và lớp vữa trát

Phần dầm giao nhau với sàn được tính vào trọng lượng bản thân sàn, do đó trọng lượng bản thân dầm chỉ tính phần không giao nhau với sàn

- Trọng lượng phần bêtông : qbt1 = n  bt ( h - hb).b = 1,1.25.(0,45– 0,09).0,2 = 1,98 kN/m qbt2 = n  bt ( h - hb).b = 1,1.25.(0,3– 0,09).0,2 = 1,155 kN/m

- Trọng lượng phần vữa trát hai mặt dày 15mm:

Qtr2 = n. tr  (b+2(h-hb)) =1,3.16.0,015.(0,25 +2.(0,3 –0,09)) = 0,21 kN/m Vậy : trọng lượng bản thân dầm q1 = qbt1 + qtr1 = 1,98 + 0,303 = 2,283 kN/m

Q2 = qbt2 + qtr2 = 1,155 + 0,21 = 1,365 kN/m b Tải trọng do sàn truyền vào

Tải trọng do sàn truyền vào dầm phân bố trên diện chịu tải:

Hình 1.11 Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm D2 Gọi gs là tải trọng từ các ô sàn truyền vào dầm :

Bảng 1.17 trong phụ lục phần KẾT CẤU trình bày bảng tính tĩnh tải do sàn tác dụng lên dầm D2, trong khi Bảng 1.18 cung cấp thông tin về bảng tính hoạt tải cũng do sàn tác dụng lên dầm D2.

Tải trọng từ tường và cửa được truyền vào dầm, với các nhịp dầm có tường xây và lỗ cửa, được xem như hoàn toàn truyền xuống dầm.

Gọi gt là trọng lượng tính toán của 1m 2 tường (gạch xây + trát) gt = ng.g.g + 2.ntr tr tr

+Khi g = 200 ,ta có: gt= 1,1.15.0,2 + 2.1,3.16.0,015 = 3,924 (kN/m 2 )

Gọi ht là chiều cao tường : ht= htầng - hdầm

Để tính toán tải trọng tác dụng lên dầm, cần xem xét toàn bộ trọng lượng của tường và cửa phân bố đều trên dầm Công thức tính tải trọng là:  G = gt St + nc.Sc.g tc c Đối với cửa kính khung gỗ, giá trị gc tc được xác định là 0,25 kN/m².

Tải trọng tính toán của cửa: gc tt

Sc : diện tích cửa trong nhịp đang xét

 Tải trọng tường và cửa phân bố đều trên dầm là: : =  l d q g (kN/m)

Bảng tổ hợp tải trọng do tường và cửa truyền vào dầm (xem Bảng 1.19, phụ lục phần KẾT CẤU )

1.5.4 Sơ đồ các trường hợp chất tải a Tĩnh tải

Ta phân tích hoạt tải thành các trường hợp hoạt tải sau

Dùng phần mềm Sap2000 để giải nội lực cho các trường hợp tải trọng trong dầm Ta có kết quả sau : Biểu đồ nội lực tĩnh tải:

- Biểu đồ nội lực hoạt tải 1:

Xác định: Mmax= MTT +  M HT + Qmax = QTT +

Mmin = MTT +  M HT − Qmin = QTT +  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 tương ứng với trường hợp tải trọng tĩnh tải gây ra tại tiết diện cần tìm

-  M HT + ,  M HT − : lần lượt là tổng mômen uốn có giá trị dương và âm do các trường hợp hoạt tải gây ra tại tiết diện cần tìm

- ,  Q HT − : lần lượt là tổng lực cắt có giá trị dương và âm do các trường hợp hoạt tải gây ra tại tiết diện cần tìm

- Khi tổ hợp mômen trong một nhịp của dầm, ta chỉ cần xác định giá trị Mmax,

Mmin tại 3 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 trớ : gối trỏi, ẳ nhịp, ắ nhịp , gối phải

Bảng tổ hợp mô men dầm D2 (xem Bảng 1.20, phụ lục phần KẾT CẤU )

Bảng tổ hợp lực cắt dầm D2 (xem Bảng 1.21, phụ lục phần KẾT CẤU )

1.5.7 Tính toán cốt thép dọc a Tính toán cốt thép dọc tại tiết diện chịu momen âm

Tại vị trí chịu momen âm của cánh trong vùng kéo, tiết diện được tính toán như một tiết diện chữ nhật với bề rộng b % (cm) và chiều cao h @ (cm).

+ Tính ho= hb- a (cm).Với a= 3-6 cm đối với dầm Cụ thể lấy a = 4cm

 , hoặc tra bảng của phụ lục 9 suy ra 

→ Tính diện tích cốt thép theo công thức:

A  + Nếu m  R thì có thể tăng kích thước tiết diện hoặc cấp độ bền bêtông rồi tính lại hay là tính theo trường hợp dầm đặt cốt kép

- Diện tích cốt chịu kéo được tính:

Với dầm phụ thì  hợp lý là:  = (0,5  1,5) % b.Tính toán cốt thép dọc tại tiết diện chịu momen dương

Tại tiết diện chịu mô men dương, cánh nằm trong vùng chịu nén và tham gia chịu lực cùng với sườn, giúp tăng diện tích vùng bê tông chịu nén Đối với tiết diện chữ T, bề rộng bf của cánh không được vượt quá giới hạn nhất định để đảm bảo cánh có thể tham gia chịu lực với sườn Độ vươn của sải cánh Sc, tính từ mép sườn tiết diện đến đầu mút sải cánh, cần phải tuân thủ các giá trị quy định.

- Chọn Sc = 80cm thoả mãn các điều kiện trên

- Tính momen ứng với trường hợp trục trung hoà đi qua mép dưới của cánh

Mf = Rb.bf.hf.(h0 - 0,5.hf) = 14,5 1800 90 (410 - 0,5.90) = 85,74.10 7 (N.mm)

Khi so sánh mômen ngoại lực Mmax = 67,12 kNm với mômen uốn Mf = 7,4 kNm, ta nhận thấy Mmax nhỏ hơn Mf Do đó, trục trung hòa đi qua cánh, và việc tính toán được thực hiện tương tự như đối với tiết diện chữ nhật, với b = bf.

Kiểm tra  m theo điều kiện hạn chế  m  R

Có  m tra bảng phụ lục 9 sách kết cấu BTCT & nội suy có 

 Tính diện tích cốt thép theo công thức:

-Kiểm tra hàm lượng cốt thép 100 %

Chọn thép có A s ch = A s Kết quả tính toán cốt thép dọc trong dầm D2 ở trong bảng:

Bảng tính cốt thép dọc dầm D2 (xem Bảng 1.22, phụ lục phần KẾT CẤU )

1.5.8 Tính toán cốt ngang (cốt đai): Tính toán thép ngang khi không đặt cốt xiên:

• Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm : Q max  0 , 3   1  b 1 R b b h 0

Nếu điều kiện trên không thỏa mãn thì phải tăng kích thước tiết diện hoặc cấp bền của BT

• Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai :

Trong đó : đối với bê tông nặng là hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh tiết diện chữ T khi cánh nằm trong vùng nén

 n khi lực dọc N là lực kéo

• Kiểm tra cường độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt :

Tính các giá trị: M b =min  b 2 ( 1+ n + f ) R bt b h 0 ; 1 , 5 R bt b h 0 2 

Trong đó: p: Tải trọng tạm thời; g : Tải trọng dài hạn

Tính qsw tùy từng trường hơp :

Khoảng cách lớn nhất giữa hai thanh cốt đai được xác định theo hai đoạn: đoạn gần gối tựa khi có tải trọng phân bố đều, với giá trị sct tối thiểu là 150, và đoạn giữa nhịp với giá trị sct tối thiểu là 500.

Nếu các điều kiện được thỏa mãn, chúng ta sẽ lựa chọn thép và khoảng cách theo giả thiết đã đưa ra Ngược lại, cần phải điều chỉnh giả thiết và thực hiện tính toán lại.

Bảng tính cốt thép đai dầm D2 (xem Bảng 1.23, phụ lục phần KẾT CẤU )

TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC K2

Số liệu tính toán

- Khung bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ

- Dầm khung có tính chất giống nhau ở các tầng, do đó quy tải trọng vào một dầm điển hình và lấy giá trị tương tự cho các dầm khác

- Cột thường là cấu kiện chịu nén lệch tâm, thường có tiết diện hình chữ nhật

- Tiết diện cột thường được chọn sơ bộ theo công thức gần đúng, trước khi thiết kế cụ thể và theo các điều kiện ổn định sau:  =    = 31 b l o b

Trong đó: l0: chiều cao tính toán của cột: l0 = 0,7.h

[ λb]: độ mảnh giới hạn của cột, đối với cột nhà:[ λb]= 31

- Cốt thép chịu lực thường có đường kính từ 12 ÷ 40 Khi tiết diện cột có b≥20 nên dùng đường kính tối thiểu là 14mm

* Sơ đồ kết cấu khung trục thường có 2 đặc điểm sau:

- Liên kết giữa dầm và cột là liên kết nút cứng

- Liên kết giữa cột và móng là liên kết ngàm tại cao trình mặt móng

* Xác định chiều cao các tầng:

+ Giả thiết chiều cao chân móng từ mặt đất thiên nhiên đến đáy móng là 1,5m + Chiều cao đế móng: 0,6 m

+ Chiều cao nền, từ mặt đất thiên nhiên đến cốt  0,000 là 0,6m

Tải trọng phân bố đều q trên 1m² sàn được xác định từ tải trọng mà các ô sàn truyền lên dầm, tính theo diện tích truyền tải của từng ô sàn Sau đó, tải trọng này sẽ được quy đổi thành tải trọng phân bố đều tương đương.

2.2 Tính toán cho khung trục k2 :

2.2.1 Chọn kích thước tiết diện khung K2 a Sơ đồ vị trí khung ngang và sơ đồ tính khung K2

Hình 2.1 Sơ đồ tính của khung K2 trục 2 b Sơ đồ truyền tải vào khung ngang K2 : tầng 29

Hình 2.2 Sơ đồ truyền tải từ sàn vào khung tầng 29 c Sơ đồ truyền tải vào khung ngang K2 tầng mái

Hình 2.3 Sơ đồ truyền tải từ sàn vào khung tầng thượng e Sơ bộ chọn kích thước dầm khung

- Chọn chiều cao và bề rộng dầm theo công thức sau: d d m l h = 1 

Trong đó: md: là hệ số = (8  12), ld : là nhịp của dầm

Bảng chọn sơ bộ tiết diện dầm khung K2 (xem Bảng 2.1, phụ lục phần KẾT CẤU ) f Chọn kích thước tiết diện cột: sơ bộ theo diện tích tiết diện: sb b

Hệ số k được xác định theo vị trí của cột, với k=1,2 cho cột trong nhà và k=1,5 cho cột ngoài biên, nhằm tính đến môment uốn trong cột Tổng tải trọng tác dụng lên cột đang xét được ký hiệu là N.

1100 1100 xác định gần đúng: N =(1012 kN / m 2 ) F xq  n trong đó ta chọn q = 10 kN/m 2

Fxq : Tổng diện tích truyền tải vào cột n : Số tầng truyền xuống cột đang xét o = 0 31 b l

Bảng chọn sơ bộ tiết diện cột khung K2 (xem Bảng 2.2, phụ lục phần KẾT CẤU )

Hình 2.4 Tiết diện chọn sơ bộ của khung K2

2.2.2 Các số liệu ban đầu để tính toán khung K2 a Trọng lượng bản thân dầm

- Trọng lượng bản thân dầm được xác định theo công thức: qd = gbt +gtr

- Dầm tiết diện 250x450: gbt = (h – hb).b..n = (0,45-0,09).0,25.25.1,1 = 1,955 kN/m gtr = [b+2(h-hb)]...n = [0,25+2.(0,45-0,09)].0,015.16.1,3 =0,3 kN/m

→ qd = 1,155+ 0,225 = 1,155 kN/m b Tải trọng do các ô sàn truyền vào : Bảng tính tải trọng tác dụng lên ô sàn tầng mái và tầng thượng(Bảng 2.3, phụ lục phần KẾT CẤU )

- Đối với ô sàn S6 của tầng thượng ta có: - Tĩnh tải: 3,445 kN/m 2

- Với sàn tầng 29 : Tải trọng được lấy từ phần sàn (chương I) như sau: Ô sàn S1, S3 có: - Tĩnh tải: 3,445 kN/m 2

- Hoạt tải: 1,8 kN/m 2 Ô sàn S2 có: - Tĩnh tải: 4,492 kN/m 2

- Hoạt tải: 1,8 kN/m 2 Ô sàn S10 có: -Tĩnh tải: 5,042 kN/m 2

- Hoạt tải: 1,8 kN/m 2 Ô sàn S11, S12 có: - Tĩnh tải: 3,445 kN/m 2

2.2.3 Xác định tĩnh tải tác dụng vào khung K2 a Đối với dầm khung: Tầng mái

- Tải trọng bản thân dầm 250x450: gbt = (h – hb).b..n = (0,45-0,09).0,25.25.1,1 = 1,955 kN/m gtr = [b+2(h-hb)]...n = [0,25+2.(0,45-0,09)].0,015.16.1,3 =0,3 kN/m

- Tải trọng do ô sàn M truyền vào có dạng hình thang có qst= 6,89 kN/m

Hình 2.5 Sơ đồ truyền tải trọng sàn vào nút khung K2 tầng thượng

* Tĩnh tải phân bố trên dầm khung

- Tải trọng bản thân dầm 250x450: A-B, B-C, C-D, D-E gbt = (h – hb).b..n = (0,45-0,09).0,25.25.1,1 = 1,955 kN/m gtr = [b+2(h-hb)]...n = [0,25+2.(0,45-0,09)].0,015.16.1,3 =0,3 kN/m

Tải trọng do ô sàn truyền lên dầm tầng thượng(Bảng 2.4, phụ lục phần KẾT CẤU )

Thấy kết quả tính toán tải trọng sàn truyền vào các dầm ở tầng thượng là như nhau

- Trọng lượng tường thu hồi tường dày 100mm (chỉ có ở đoạn C-D)

Ta xem trọng lượng tường thu hồi phân bố đều trên dầm trên đoạn C-D

+Diện tích toàn tường thu hồi: S= 4.2,7 ,8 m 2

+Tải trọng tường quy về lực phân bố đều trên đoạn C-D là: qt=St.gt /L= 10,8.2,44/4= 6,59 kN/m c Tầng 29: Tĩnh tải phân bố trên dầm khung

- Tải trọng bản thân dầm 250x450: A-B, B-C, C-D, D-E gbt = (h – hb).b..n = (0,45-0,09).0,25.25.1,1 = 1,955 kN/m gtr = [b+2(h-hb)]...n = [0,25+2.(0,45-0,09)].0,015.16.1,3 =0,3 kN/m

Hình 2.6 Sơ đồ truyền tải sàn vào nút khung K2 tầng 29

Tải trọng từ ô sàn truyền lên dầm ở các tầng 2-9 được thể hiện trong Bảng 2.5 thuộc phần KẾT CẤU Tải trọng tập trung tại nút bao gồm tải trọng do cột truyền vào nút, với thành phần là bê tông và vữa trát Trọng lượng của cột được tính toán theo công thức cụ thể.

( c c ) c tr tr tr c c c bt bt c n b h l n b h l

Tải trọng tác dụng vào nút khung (xem Bảng 2.6, phụ lục phần KẾT CẤU ) b Lực tập trung do dầm dọc truyền vào nút:

Lực phân bố trên dầm dọc gồm : Trọng lượng bản thân dầm, Tải trọng do sàn truyền vào dầm, Tải trọng do tường và cửa trên dầm

* Trọng lượng do bản thân dầm dọc:

- Tầng 29: + Trọng lượng bản thân của các dầm là như nhau qd1=2,255 kN/m

+ Trọng lượng bản thân của các dầm A’-A và E-E’ là q=1,155

=> các nút trục A’, E’ có tải tập trung là 0,64 kN; nút trục A, E có tải tập trung là 5,15kN; trục B, C, D có tải tập trung là 9,02 kN

- Tầng thượng: trọng lượng bản thân của các dầm nhịp A-B, B-C, C-D, D-E là bằng nhau qd1=2,255 kN/m

- Tầng mái: chỉ có dầm nhịp C-D có qd1=2,255 kN/m

* Tải trọng do sàn truyền vào dầm:

- Sơ đồ truyền tải vào dầm dọc:

Hình 2.6 Sơ đồ truyền tải vào dầm tầng thượng

Hình 2.7 Sơ đồ truyền tải vào dầm tầng 2-9

* Diện tích sàn truyền vào nút: Do đó tải trọng truyền vào nút sẽ là: Pd = Fsàn.gs

* Tải trọng do tường, cửa, lan can trên dầm:Tầng 29:

Tải trọng quy về lực phân bố hình thang: gtc 4

=>tải quy về phân bố đều : q= ( 1 − 2 2 + 3 ) g t h t = 11,84 kN/m

Tải trọng quy về lực phân bố đều: gtc 1 , 1

- Tầng thượng : dầm C-D có Stường = 2,9.4 = 11,6 m 2

Tải trọng quy về lực phân bố: gtc 4

Phần tải trọng truyền vào nút (mỗi nhịp dầm lấy bằng 1/2, có chiều dài là 2m, đối với dầm console thì có chiều dài là 0,55m)

Tải trọng truyền vào nút khung (xem Bảng 2.7, phụ lục phần KẾT CẤU )

2.3 Xác định hoạt tải tác dụng vào khung dầm K2:

2.3.1 Tải trọng phân bố đều trên dầm:

Hoạt tải sàn từ tầng 2  9 (xem Bảng 2.8, phụ lục phần KẾT CẤU )

Hình 2.7 Sơ đồ truyền hoạt tải từ sàn vào khung K2 từ tầng 2-9

Hoạt tải sàn tầng thượng (xem Bảng 2.9, phụ lục phần KẾT CẤU )

Hình 2.8.Sơ đồ truyền hoạt tải từ sàn vào khung K2 tầng thượng

2.3.2 Tải trọng tập trung ở nút khung (do dầm dọc truyền vào nút) :

Tải trọng tập trung vào nút (xem Bảng 2.10, phụ lục phần KẾT CẤU )

2.3.3 Xác định tải trọng gió lên khung K2: Tải trọng gió theo TCVN 2737-1995

- Hoạt tải gió gồm 2 thành phần: phần tĩnh và phần động Công trình chung cư Cầu Diễn có chiều cao nhà 32,6m < 40m nên phần động ta không cần xét đến

- Gió được chia làm 2 trường hợp: gió trái và gió phải

- Theo bảng phân vùng áp lực gió công trình thuộc khu vực IIB áp lực gió tiêu chuẩn : W0 = 0,95 (kN/m 2 )

- Tải trọng gió tiêu chuẩn trên 1 m 2 ở độ cao z là : W = Wo k c

Trong đó: Wo : giá trị áp lực gió ( lấy theo TCVN 2737 -1995) từng vùng

K : hệ số tính đến sự thay đổi tải trọng gió theo độ cao dạng địa hình

C : là hệ số khí động được xác định như sau:

+ C = 0,8 : Hệ số khí động phía đón gió + C = -0,6 : Hệ số khí động phía khuất gió

Hệ số k được tính theo bảng nội suy trong phụ lục phần KẾT CẤU (Bảng 2.11) Áp lực gió tác động lên khung được xác định bằng công thức q = n W.B = n c W0 K B, trong đó B là bề rộng đón gió của cột Cụ thể, B có giá trị 4,7 m cho các tầng từ 2 đến 9, và B là 1,9 m cho tầng thượng.

Bảng tính tải trọng gió tác dụng vào khung K2 (Bảng 2.12, phụ lục phần KẾT CẤU ) 2.3.4 Sơ đồ các trường hợp tải trọng: a Tĩnh tải : P (kN), q (kN/m)

Hình 2.9 Sơ đồ chất tải trường hợp tĩnh tải b Hoạt tải : P (kN), q (kN/m)

Hình 2.10 Sơ đồ chất tải trường hợp hoạt tải 1

Hình 2.11 Sơ đồ chất tải trường hợp hoạt tải 2

Hình 2.12 Sơ đồ chất tải trường hợp gió trái

Hình 2.13 Sơ đồ chất tải trường hợp gió phải

Sau khi xác định các trường hợp tải trọng tác dụng vào khung, chúng ta sử dụng phần mềm tính toán kết cấu Sap 2000 để giải khung Qua đó, có thể xác định nội lực cho các trường hợp tĩnh tải và động tải, đồng thời tạo ra các biểu đồ nội lực cần thiết.

Hình 2.14 Biểu đồ momen trường hợp tĩnh tải

Hình 2.15 Biểu đồ momen trường hợp hoạt tải 1

Hình 2.16 Biểu đồ momen trường hợp hoạt tải 2

Hình 2.17 Biểu đồ momen trường hợp gió trái

Hình 2.18 Biểu đồ momen trường hợp gió phải

Hình 2.19 Biểu đồ lực cắt trường hợp tĩnh tải

Hình 2.20 Biểu đồ lực cắt trường hợp hoạt tải 1

Hình 2.21 Biểu đồ lực cắt trường hợp hoạt tải 2

Hình 2.22 Biểu đồ lực cắt trường hợp gió trái

Hình 2.23 Biểu đồ lực cắt trường hợp gió phải

Hình 2.24 Biểu đồ lực dọc trường hợp tĩnh tải

Hình 2.25 Biểu đồ lực dọc trường hợp hoạt tải 1

Hình 2.26 Biểu đồ lực dọc trường hợp hoạt tải 2

Hình 2.27 Biểu đồ lực dọc trường hợp gió trái

Hình 2.28 Biểu đồ lực dọc trường hợp gió trái

2.4 Tính toán và bố trí cốt thép cho dầm khung K2:

2.4.1 Tổ hợp nội lực: Từ Sap2000 và kết quả xuất được nội lực và lập bảng tính Excel để tổ hợp nội lực theo TCVN 2737 - 1995

Tổ hợp cơ bản 1 bao gồm tĩnh tải và một tải trọng hoạt tải, được coi là nguy hiểm nhất cho kết cấu Mặc dù có hai trường hợp hoạt tải là HT1 và HT2, nhưng thực chất chúng đều thuộc cùng một loại tải trọng tạm thời Do đó, tổ hợp tĩnh tải với HT1 và HT2 vẫn được xếp vào loại tổ hợp cơ bản 1.

Như vậy tổ hợp này sẽ là :

Max = TINHTAI + Max(HT1,HT2,HT1+HT2,GIOTRAI ,GIOPHAI)

Min = TINHTAI + Min(HT1,HT2,HT1+HT2,GIOTRAI ,GIOPHAI)

- Tổ hợp cơ bản 2: Tổ hợp của tĩnh tải + từ 2 loại tải trọng tạm thời trở lên Tải trọng tạm thời với hệ số tổ hợp = 0,9

Max = TINHTAI + 0,9  (HT1,HT2,GIOTRAI hoặc GIOPHAI) +

(Tổng của tĩnh tải và các hoạt tải mang dấu dương)

Min = TINHTAI + 0,9  (HT1,HT2, GIOTRAI hoặc GIOPHAI) -

(Tổng của tĩnh tải và các hoạt tải mang dấu âm)

 Tổ hợp cơ bản dùng để tính toán tiết diện là giá trị lớn nhất của cả 2 giá trị THCB1 và THCB2:

Bảng tổ hợp dầm khung K2 (xem Bảng 2.13, phụ lục phần KẾT CẤU )

2.4.2 Tính toán cốt thép dọc: a Tính toán cốt thép dọc tại tiết diện chịu momen âm :

Tại tiết diện chịu momen âm của cánh trong vùng kéo, tiết diện được tính toán như tiết diện chữ nhật với bề rộng b = 30 cm và chiều cao h = ho - a (cm) Trong đó, a có giá trị từ 3 đến 6 cm đối với dầm, cụ thể chọn a = 4 cm.

 , hoặc tra bảng của phụ lục 9 suy ra

→ Tính diện tích cốt thép theo công thức: o s s R h

+ Nếu m  R thì có thể tăng kích thước tiết diện hoặc cấp độ bền bêtông rồi tính lại hay là tính theo trường hợp dầm đặt cốt kép

- Diện tích cốt chịu kéo được tính: b Tính toán cốt thép chịu momen dương :

Tại tiết diện chữ T, cánh nằm trong vùng chịu nén sẽ tham gia vào việc chịu lực cùng với sườn, từ đó làm tăng diện tích vùng bê tông chịu nén.

Bề rộng b'f của cánh cần được giới hạn để đảm bảo khả năng chịu lực cùng với sườn Độ vươn của sải cánh Sc, tính từ mép sườn đến đầu mút sải cánh, không được vượt quá giá trị quy định, cụ thể là đối với dầm khung có nhịp 4000 mm: +  l.

- Chọn Sc ` cm, thoả mãn các điều kiện trên

Bảng tính cốt thép dọc cho dầm khung K2 được trình bày trong Bảng 2.14 thuộc phụ lục KẾT CẤU Phần 2.4.3 đề cập đến việc tính toán cốt thép ngang (đai) trong trường hợp không sử dụng cốt xiên.

• Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm : Q max  0 , 3  1  b 1 R b b h o

Nếu điều kiện trên không thỏa thì phải tăng kích thước tiết diện hoặc cấp bền của BT Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai :

Trong đó : đối với bê tông nặng là hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh tiết diện chữ T khi cánh nằm trong vùng nén

 N khi lực dọc N là lực kéo h b R

• Kiểm tra cường độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt :

Tính các giá trị: M b = min( b 2 ( 1 + n + f ) R bt b h 0 2 & 1 , 5 R bt b h 0 2 )

Trong đó: p: Tải trọng tạm thời

Tính qsw tùy từng trường hơp :Khi : thì )

+ Khoảng cách lớn nhất giữa hai thanh cốt đai :

Nếu các điều kiện đã nêu được thỏa mãn, chúng ta sẽ lựa chọn thép và khoảng cách theo giả thiết đã đưa ra Ngược lại, nếu không đáp ứng được, cần phải xem xét và tính toán lại các giả thiết.

Bảng tính toán cốt đai cho dầm khung K2 (xem Bảng 2.15, phụ lục phần KẾT CẤU )

2.4 Tổ hợp nội lực cho cột khung và tính cốt thép cho cột khung :

2.4.1 Tổ hợp nội lực cho cột khung :

Bảng tổ hợp nội lực cột khung K2 (xem Bảng 2.16, phụ lục phần KẾT CẤU )

2.4.4 Tính cốt thép cho cột :

Cột được thiết kế dựa trên cấu kiện chịu nén lệch tâm với tiết diện chữ nhật và cốt thép được bố trí đối xứng Mỗi tiết diện có 3 tổ hợp, trong khi một cột có 2 tiết diện, dẫn đến tổng cộng 6 tổ hợp M - N.

Để xác định cốt thép cho từng tổ hợp, cần chọn giá trị ASmax trong 6 giá trị tổ hợp Từ bảng tổ hợp nội lực, tiến hành lựa chọn các cặp nội lực cần thiết để tính toán, bao gồm các cặp: max, min, max, tu, tu, tu.

+ Xác định độ lệch tâm ban đầu : eo=max( e1 , ea )

N e 1 = M : độ lệch tâm tĩnh học

- ea: Độ lệch tâm ngẫu nhiên Lấy ea không nhỏ hơn

1 chiều cao của tiết diện

+ Xác định hệ số uốn dọc:  N cr

Với : Ncr : Lực dọc tới hạn, xác định theo công thức : Ncr = 6 , 4 ( )

 + Trong đó : + lo : Chiều dài tính toán của cột, lo = 0,7.h

+ Eb : môđun đàn hồi của bêtông

+ I : mômen quán tính của tiết diện lấy đối với trục qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng uốn

+ IS : mômen quán tính của diện tích tiết diện cốt thép dọc chịu lực lấy đối với trục qua trọng tâm và vuông góc với mặt phẳng uốn

Giả thiết trước hàm lượng cốt thộp àt:

I S  t Sau khi đã tính được AS, A ’ S kiểm tra lại hàm lượng cốt thép theo công thức sau

 Nếu chênh lệch nhiều so với giả thiết ban đầu thì giả thiết lại rồi tính toán lại + b s

 với Es : môđun đàn hồi của cốt thép

+ S : hệ số kể đến ảnh hưởng độ lệch tâm p e

 φp : hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt thép căng ứng lực trước Với kết cấu bêtông cốt thép thường : φp = 1

+ φl : hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng tác dụng dài hạn :

Với: y khoảng cách từ trọng tâm tiết diện đến mép chịu kéo, với tiết diện chữ nhật y 0,5h

Mdh, Ndh : nội lực do tải trọng tác dụng dài hạn (tĩnh tải) β hệ số phụ thuộc vào loại bêtông, với bêtông nặng β = 1

Trong công thức (2) khi Mdh và M ngược dấu nhau thì Mdh được lấy giá trị âm, lúc này nếu tính được φl < 1 thì phải lấy φl = 1 để tính Ncr

Xác định độ lệch tâm tính toán: e = .e0 + h − a

Tính chiều cao vùng nén: x1 b R

N b Xác định trường hợp lệch tâm: Nếu x1 ≤ ξR.ho thì lệch tâm lớn

Nếu x1 > ξR.ho thì lệch tâm bé

* Trường hợp lệch tâm lớn :

Kiểm tra hàm lượng thép theo điều kiện : min % ≤ % ≤ max%

t% không được vượt quá 3% Nếu vượt quá cần tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền bê tông

t %nếu < min% thì lấy AS tối thiểu theo min = 0,1%

* Trường hợp lệch tâm bé : Với x = x1, tính : a sc s R Z x h e

Do lực cắt trong cột nhỏ, việc tính toán cốt đai không cần thiết, chỉ cần bố trí theo cấu tạo là đủ Tuy nhiên, việc đặt cốt đai cần tuân thủ các điều kiện nhất định.

+ sđ ≤ 15min (của cốt dọc) Tại vị trí nối buộc sđ ≤ 10min

max, min : đường kính lớn nhất, bé nhất của cốt thép dọc chịu lực

Bảng tính toán cốt thép cột khung K2 (xem Bảng 2.17, phụ lục phần KẾT CẤU )

THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÁC CÔNG TÁC CHỦ YẾU PHẦN MÓNG

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN

TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN

Tiêu đề	Chung cư cầu diễn – tp. hà nội
Tác giả	Phan Văn Huy
Người hướng dẫn	ThS. Đỗ Minh Đức, ThS. Đinh Ngọc Hiếu
Trường học	Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng
Chuyên ngành	Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2017
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	137
Dung lượng	4,04 MB