Chung cư doãn kế thiện hà nội

LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay với xu hướng phát triển của thời đại thì nhà cao tầng được xây dựng rộng rãi ở các thành phố và đô thị lớn.. Với quỹ đất ngày càng hạn hẹp như hiện nay, việc lựa chọ

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

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGÀNH: KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

ĐỀ TÀI:

CHUNG CƯ DOÃN KẾ THIỆN- HÀ NỘI

Th.S ĐINH THỊ NHƯ THẢO

Sinh viên thực hiện: LÊ VĂN BÔN

Lớp: 13X1B

Đà Nẵng, 05/2019

TÓM TẮT

Tên đề tài: CHUNG CƯ DOÃN KẾ THIỆN - HÀ NỘI

Sinh viên thực hiện: LÊ VĂN BÔN

Trong những thập niên gần đây, kết cấu nhà cao tầng luôn là xu hướng của toàn cầu Ở Việt Nam hiện đã có một số công trình cao tầng với kiến trúc, kết cấu, và biện pháp thi công khác nhau Nhận thấy sự phát triển của nhà cao tầng, em xin chọn đề tài: Thiết kế, tính toán thi công công trình “Chung cư Doãn Kế Thiện - Hà Nội”

Nội dung của đồ án:

Phần Thuyết Minh:

+ Kiến Trúc (10%): Thể hiện tổng quan kiến trúc, cấu tạo của công trình

+ Kết Cấu (30%): Trình bày cách tính toán, thiết kế các cấu kiện sàn, cầu thang, dầm + Thi Công (60%): Trình bày biện pháp thi công tường larsen, thi công cọc khoan nhồi, thi

công phần ngầm , thi công phần thân, lập tổng tiến độ cho quá trình thi công

Phần Bản Vẽ:

+ Kiến Trúc (5 bản): Thiết kế mặt bằng, mặt cắt và mặt đứng công trình

+ Kết Cấu (3 bản): Bản vẽ kết cấu sàn, cầu thang, dầm

+ Thi Công 7 bản): Bản vẽ thi công tường larsen, thi công cọc khoan nhồi, thi công phần

ngầm, phần thân, tổng tiến độ và tổng mặt bằng

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay với xu hướng phát triển của thời đại thì nhà cao tầng được xây dựng rộng rãi ở các thành phố và đô thị lớn Trong đó, các chung cư cao ốc là khá phổ biến Cùng với nó thì trình độ kĩ thuật xây dựng ngày càng phát triển, đòi hỏi những người làm xây dựng phải không ngừng tìm hiểu nâng cao trình độ để đáp ứng với yêu cầu ngày càng cao của công nghệ

Đồ án tốt nghiệp lần này là một bước đi cần thiết cho em nhằm hệ thống các kiến thức đã được học ở nhà trường sau gần năm năm học Đồng thời nó giúp cho em bắt đầu làm quen với công việc thiết kế một công trình hoàn chỉnh, để có thể đáp ứng tốt cho công việc sau này

Với nhiệm vụ được giao, thiết kế đề tài: “Chung cư Doãn Kế Thiện – Hà Nội” Trong

giới hạn đồ án thiết kế :

Phần I: Kiến trúc: 10%.- Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Hưng Cầu

Phần II: Kết cấu: 30% - Giáo viên hướng dẫn: ThS Đinh Thị Như Thảo

Phần III: Thi công: 60% - Giáo viên hướng dẫn: ThS Đặng Hưng Cầu

Trong quá trình thiết kế, tính toán, tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế, và chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn em không tránh khỏi sai xót Em kính mong được sự góp ý chỉ bảo của các thầy, cô để em có thể hoàn thiện hơn đề tài này

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trong trường Đại học Bách Khoa, khoa Xây dựng DD&CN, đặc biệt là các thầy đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này

Đà Nẵng, ngày 28 tháng 5 năm 2019

Sinh Viên

Lê Văn Bôn

Sinh viên thực hiện

Lê Văn Bôn

MỤC LỤC

PHẦN 1 KIẾN TRÚC (10%) 1

CHƯƠNG.1 GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH: 2

Sự cần thiết phải đầu tư công trình 2

Vị trí công trình-điều kiện tự nhiên- hiện trạng khu vực 2

Nội dung và quy mô đầu tư công trình 3

PHẦN 2 KẾT CẤU (30%) 4

CHƯƠNG.1 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 4 5

Số liệu tính toán: 5

Sơ đồ kết cấu sàn tầng 5 : 5

Phân loại ô sàn: 5

Cấu tạo: 6

Xác định nội lực: 12

Tính toán cốt thép: 13

Bố trí cốt thép: 15

CHƯƠNG.2 TÍNH TOÁN CẦU THANG TỪ TẦNG 3-4 17

Mặt bằng cầu thang 17

Cấu tạo cầu thang 17

Tính bản thang 18

CHƯƠNG.3 TÍNH TOÁN DẦM D1 VÀ DẦM D2 30

Tính Toán Dầm D1 trục 1’ 30

Tính toán dầm D2 trục A’ 41

PHẦN 3 THI CÔNG (60%) 47

CHƯƠNG.1 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM 48

Đặc điểm công trình 48

Lựa chọn giải pháp thi công phần ngầm 48

Các giai đoạn thi công phần ngầm: 53

Tính toán và thi công chông cừ thành hố đào 54

Thi công cọc khoan nhồi 58

Công tác đào đất hố móng 83

Tính toán nước ngầm thấm qua hố đào và chọn máy bơm 88

Thiết kế ván khuôn đài móng 89

CHƯƠNG.2 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN 94

Lựa chọn hệ thống ván khuôn cột chống 94

Thiết kế ván khuôn sàn 94

Thiết kế ván khuôn dầm trục 2(A-B) 98

Thiết kế ván khuôn dầm trục B’(2-3) 101

Thiết kế ván khuôn cột 102

Thiết kế ván khuôn cầu thang bộ 104

Thiết kế hệ thống ván khuôn vách thang máy 107

CHƯƠNG.3 THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 111

CHƯƠNG.4 LẬP KẾ HOẠCH SỬ DỤNG, CUNG CẤP VÀ DỰ TRỮ VẬT LIỆU 112

Chọn vật liệu lập biểu đồ 112

Lượng vật liệu sử dụng: 112

Lập kế hoạch vận chuyển 112

CHƯƠNG.5 THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG 114

Phương án tổng mặt bằng 114

Tính toán các cơ sở vật chất 115

Tính toán kho bãi công trường 118

Tính toán cấp điện tạm 121

Tính toán cấp nước tạm 123

Bố trí các cơ sở vật chất trong công trường 124

Đánh giá phương án tổng mặt bằng 125

CHƯƠNG.6 AN TOÀN LAO ĐỘNG 126

An toàn lao động trong thi công đào đất 126

An toàn lao động khi thi công cọc khoan nhồi 127

An toàn lao động khi thi công bê tông cốt thép 127

An toàn lao động trong công tác làm mái 129

An toàn lao động trong công tác xây và hoàn thiện 130

An toàn điện 131

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Phân loại ô sàn và chọn chiều dày các ô sàn 6

Bảng 2.2: Tĩnh tải tác dụng lên sàn dày 12cm 7

Bảng 2.3:trọng lượng tường tác dụng lên sàn dày 120cm 8

Bảng 2.4: Sơ bộ chọn tiết diện dầm 9

Bảng 2.5: Sơ bộ chọn tiết diện cột 11

Bảng 2.6: Sơ bộ chọn tiết diện dầm 30

Bảng 2.7: Tải trọng từ sàn truyền vào dầm D1 32

Bảng 2.8: Tải trọng từ sàn truyền vào dầm D1 quy về lực phân bố tương đương 32

Bảng 2.9: Tải trọng do tường-cửa truyền vào dầm D1 33

Bảng 2.10: Tổng tỉnh tải và hoạt tải truyền vào dầm D1 33

Bảng 2.11: Bảng tính toán cốt thép chịu lực dầm D1 38

Bảng 2.12: Tải trọng từ sàn truyền vào dầm D2 41

Bảng 2.13: Tải trọng từ sàn truyền vào dầm D2 quy về lực phân bố tương đương 42

Bảng 2.14: Tải trọng do tường-cửa truyền vào dầm D1 42

Bảng 2.15: Lực tập trung từ dầm D1 truyền vào D2 42

Bảng 2.16: Tổng tỉnh tải và hoạt tải truyền vào dầm D1 42

Bảng 2.17: Bảng tính toán cốt thép chịu lực dầm D2 45

Bảng 3.1: thông số kỹ thuật máy KH-100 59

Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật máy trộn Bentonite 60

Bảng 3.3: Chỉ số kĩ thuật dung dịch Bentonai trước khi dùng để khoan 66

Bảng 3.4: tốc độ khoan theo các hạt đất 76

Bảng 3.5: Thời gian các quá trình thi công 1 cọc khoan nhồi 81

Bảng 3.6:Thông số kĩ thuật của búa phá bê tông 82

Bảng 3.7: Thông số kĩ thuật của máy cắt bê tông 82

Bảng 3.8: Nhân công đào đất thủ công 87

DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1:Sơ đồ sàn tầng 4 5

Hình 2.2.: Cấu tạo sàn 7

Hình 2.3: Sơ đồ lí tưởng của cột 10

Hình 2.4: Sơ bộ truyền tải của sàn về cột 11

Hình 2.5.:Mặt bằng cầu thang tầng 3-4 17

Hình 2.6: Cấu tạo các lớp vật liệu cầu thang 18

Hình 2.7: Mặt bằng bố trí thép cầu thang 21

Hình 2.8: Sơ đồ tính cốn thang C1 22

Hình 2.9: Bố trí thép cốn thang C1 24

Hình 2.10: Sơ đồ tính DCN1 25

Hình 2.11: Sơ đồ tính DCN2 28

Hình 2.12: Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm D1 32

Hình 3.1:Sơ đồ tính toán thép cừ 56

Hình 3.2:Cần cẩu bánh xích MKG-16M 61

Hình 3.3:Quy trình thi công cọc khoan nhồi bằng máy khoan gầu 62

Hình 3.4:Định vị công trình và hố khoan 63

Hình 3.5: Ống vách 64

Hình 3.6: Sơ đồ đào đất 85

Hình 3.7: Sơ đồ tính tấm ván khuôn HP-0930 90

Hình 3.8: Sơ đồ làm việc của tấm ván khuôn sàn (HP-1260) 95

Hình 3.9: Sơ đồ làm việc của xà gồ đỡ sàn 96

Hình 3.10: Cấu tạo cốp pha gỗ cho cột chữ nhật 102

Hình 3.11:Mặt cắt ván khuôn cột 103

Hình 3.12: Sơ đồ tính ván khuôn cột ( HP-1550) 103

Hình 3.13: Sơ đồ làm việc của tấm ván khuôn sàn (HP-1260) 105

Hình 3.14: Bố trí cần trục tháp 117

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

Sinh viên : Lê Văn Bôn ………

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH:

Sự cần thiết phải đầu tư công trình

Với quỹ đất ngày càng hạn hẹp như hiện nay, việc lựa chọn hình thức xây dựng công trình nhà ở cho nhân dân cũng được cân nhắc và lựa chọn kỹ càng sao cho đáp ứng được nhu cầu ở đa dạng của người dân, tiết kiệm đất và đáp ứng được yêu cầu thẩm mỹ, phù hợp với tầm vóc của thủ đô cả nước

Trong hoàn cảnh đó, việc lựa chọn xây dựng một chung cư cao tầng 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 tần 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 cư trú 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 DOÃN KẾ THIỆN- HÀ NỘI được ra đời để giải quyết chỗ ở cho người dân Là một tòa nhà tháp 16 tầng (15 tâng nỗi và 1 tầng hầm), công trình là một điểm nhấn nâng cao vẻ mỹ quan của thành phố, thúc đẩy thành phố phát triển theo hướng hiện đại

Vị trí công trình-điều kiện tự nhiên- hiện trạng khu vực

2.1 Vị trí xây dựng công trình

Công trình “ Chung Cư DOÃN KẾ THIỆN - Hà Nội “ được xây dựng trên khu đất thuộc phố Nguyễn Quý Đức, quận Giảng võ, Hà Nội do công ty kinh doanh và phát triển nhà

Hà Nội là chủ đầu tư

- Phía Bắc giá`p khu tập thể công ty xây dựng công trình 842

- Phía Nam giáp phố Nguyễn Quý Đức

- Phía Đông giáp đường nội bộ và khu tập thể dân cư cũ

- Phía Tây giáp đường đi phân viện Hành chính quốc gia

Khu đất xây dựng công trình là một bãi đất trống, hiện nay khu đất này nằm trong dự án quy hoạch và sử dụng của thành phố Hà Nội

2.2 Điều kiện tự nhiên

2.2.1 Khí hậu

Công trình nằm ở thành phố Hà Nội, nhiệt độ trung bình hàng năm là 27O C, chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 4) và tháng thấp nhất (tháng 12) là 12O C Thời tiết hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau Độ ẩm trung bình từ 75% đến 80% Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 8, tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11 Tốc độ gió lớn nhất là 28 m/s

2.2.2 Địa chất

Địa chất công trình của khu đất xây dựng (thuộc quận Giảng võ - Hà Nội) thuộc loại đất hơi yếu nên phải lựa chọn phương án móng thích hợp để đảm bảo điều kiện chịu lực cho công trinh

Nội dung và quy mô đầu tư công trình

Tổng diện tích khu đất: 3306 m2

Công trình là nhà ở nên các tầng chủ yếu (từ 1- 14) dùng bố trí các căng hộ phục vụ nhu cầu ở Tầng trệt dùng dể bố trí các phòng quản lý, dịch vụ phục vu nhu cầu mua bán, giải trí của các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của thành phố

Tầng hầm được bố trí các phòng kỹ thuật và làm ga ra Tầng mái bố trí bể nước 70m3 phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của chung cư

Công trình có tổng chiều cao 55.1 m kể từ cốt ± 0,000 là sàn tầng trệt Sàn tầng hầm ở cốt -3,00m Mặt đất tự nhiên ở cốt -0,75 m so với cốt ± 0,000

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

Người HD: Th.S Đinh Thị Như Thảo ………

Sinh viên : Lê Văn Bôn ………

CHƯƠNG 1 : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 4

Số liệu tính toán:

Bê tông cấp độ bền B25 : Rb = 14,5 MPa, Rbt=1,05 MPa

- Thép CI (Ø ≤8) : Rs = 225 MPa

- Thép CII (Ø>8) : Rs = 280 MPa

Sơ đồ kết cấu sàn tầng 5 :

Căn cứ theo loại phòng, kích thước ô sàn, điều kiện liên kết mà ta chia mặt bằng sàn tầng

5 thành các loại ô sàn như sơ đồ sau :

Hình 2.1:Sơ đồ sàn tầng 4

Phân loại ô sàn:

- Quan niệm tính toán:

Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm

Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp

Nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do

Khi dầm biên lớn ta có thể xem là ngàm

Nhưng thiên về an toàn ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp

Gọi l1 : kích thước cạnh ngắn của ô sàn

A A

Căn cứ vào kích thước, cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng ta chia làm các loại ô bản sau:

Bảng 2.1: Phân loại ô sàn và chọn chiều dày các ô sàn

Ô sàn l 1 l 2 l 2 /l 1 Liên kết Loại ô bản hb min(mm) hb max(mm) hb chọn (mm)

Do kích thước nhịp các bản không chênh lệch nhau lớn, ta chọn hb của ô lớn nhất cho các ô còn lại để thuận tiện cho thi công và tính toán Ta phải đảm bảo hb > 6 cm đối với công trình dân dụng

Vậy ta chọn chiều dày sàn cho các ô bản: hb=12 (cm)

• Trọng lượng các lớp sàn :dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:

gtc = . (KN/m2) : tĩnh tải tiêu chuẩn

gtt = gtc.n (KN/m2) : tĩnh tải tính toán

Trong đó : (KN/m3) : trọng lượng riêng của vật liệu

 : chiều dày 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: Tĩnh tải tác dụng lên sàn dày 12cm

Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn:

Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 110mm

Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng

đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm

Bảng 2.3:trọng lượng tường tác dụng lên sàn dày 120cm

 = 20 (kG/m2): trọng lượng của 1m2 cửa

Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán

Tĩnh tải sàn tầng 4 xem Phụ lục 1.1

- Hoạt tải sàn:

Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (KN/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 (KN/m2)

- Giảm tải hoạt tải sàn, mái:

Do khi số tầng nhà càng cao lên xác suất xuất hiện đồng thời tải trọng sử dụng ở tất

cả các tầng càng giảm nên khi thiết kế các kết cấu thẳng đứng của nhà cao tầng người ta

sử dụng hệ số giảm tải Theo TCVN 2737-1995 hệ số giảm tải được quy định như sau Khi diện tích ô sàn A>A1=9m2, Theo điều 4.3.4.2 TCVN 2737-1995

và việc định hình hóa ván khuôn

4.3.1 Chiều dài và chiều dài tính toán cột

Trong kết cấu khung nhà có thể xem chiều dài mỗi cột được tính từ móng đến mái Tuy vậy trong tính toán xem mỗi cột chỉ là đoạn cột trong mỗi tầng Chiều dài thật của cột kí hiệu là l là khoảng cách giữa hai liên kết (liên kết có tác dụng ngăn cản chuyển vị ngang của cột)

Chiều dài tính toán của cột kí hiệu là lo, là chiều dài được xác định theo sơ đồ biến dạng của cột, được lấy bằng chiều dài bước sóng khi cột bị mất ổn định vì bị uốn dọc

Lo = ψl

Ψ là hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng, cũng tức là phụ thuộc vào liên kết ở hai đầu cột

Hình 2.3: Sơ đồ lí tưởng của cột

Hình dáng tiết diện cột thường là chữ nhật, vuông, tròn Cũng có thể gặp cột có tiết diện chữ T, chữ I hoặc vòng khuyên

4.3.2 Tiết diện cột

Việc chọn hình dáng, kích thước, tiết diện cột dựa vào các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu

và thi công:

- Về kiến trúc, đó là các yêu cầu về thẩm mỹ, yêu cầu về sử dụng không gian

- Về kết cấu, kích thước tiết diện cột phải đảm bảo độ bền và độ ổn định

- Về thi công, đó là việc chọn kích thước tiết diện cột thuận tiện cho việc làm và lắp dựng ván khuôn, việc đặt cốt thép và đồ bê tông Theo yêu cầu này kích thước tiết diện nên chọn

là bội số của 2; 5 hoặc 10cm

Kích thước tiết diện cột thường được chọn trong giai đoạn thiết kế cơ sở, được dựa vào kinh nghiệm thiết kế, dựa vào các kết cấu tương tự hoặc cũng có thể tính toán sơ bộ dựa vào lực nén N được xác định một cách gần đúng Diện tích tiết diện cột là A:

t

b

k N A

Với cột trong nhà ta lấy kt = 1,1

N: lực nén được tính toán gần đúng như sau:

N = mS.q.FS

Hình 2.4: Sơ bộ truyền tải của sàn về cột

Trong đó:

mS: số sàn phía trên tiết diện đang xét

FS: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

q là tải trọng tương đương tính trên mỗi m2 mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng tường, dầm, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế

- Với nhà có bề dày sàn là bé từ 10:14 cm kể cả các lớp cấu tạo mặt sàn, có ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc loại bé q= 10:14 kN/m2

- Với nhà có bề dày sàn trung bình từ 15:20 cm, tường, dầm, cột là trung bình hoặc lớn q= 15:18 kN/m2

- Với nhà có bề dày sàn khá lớn trên 20 cm, cột và dầm đều lớn thì q có thể đến 20N/m2 hoặc lớn hơn nữa

- Khi chọn kích thước tiết diện cấu kiện, ngoài điều kiện về khả năng chịu lực, còn cần kể đến điều kiện về ổn định, về kiến trúc và thuận tiện cho thi công

Ta chọn q=10 KN/m2

Bảng 2.5: Sơ bộ chọn tiết diện cột

Cột biên:

Tầng ms Fs(m²) q (KN) N (KN) kt Ao(m²) h(m) b(m) A chọn (m²)8÷15 8 33.54 10 2683.2 1.2 0.22 0.6 0.6 0.36

Hầm + 7 16 33.54 10 5366.4 1.2 0.44 0.7 0.7 0.49

Cột giữa:

Tầng ms Fs(m²) q (KN) N (KN) kt Ao(m²) h(m) b(m) A chọn (m²)8÷15 8 47.97 10 3837.6 1.1 0.29 0.7 0.7 0.49

Hầm + 7 16 47.97 10 7675.2 1.1 0.58 0.8 0.8 0.64

- Kích thước của cột sau khi chọn sơ bộ phải kiển tra đảm bảo điều kiện độ ổn định

0 0

l

b

 =  (0b =31đối với cột nhà )

Trong đó: l0:chiều dài tính toán cột

Nhà khung nhiều tầng 3 nhịp trở lên l0=0.7H, với H là chiều dài hình học của cột

Ta chỉ cần kiểm tra với các trường hợp có chiều cao tầng khác nhau và ở mỗi H khác nhau, ta chỉ cần kiểm tra cho 1 cột có b nhỏ nhất Nếu thỏa thì các trường khác cũng thỏa:

- Chiều dày lớp bảo vệ : hb=11(cm) >10, chọn abv =1,5(cm)

=> khoảng cách từ mép bê tông đến trọng tâm cốt thép a:

a=abv+ 1

.2

d

hoặc a=abv+d1+ 2

.2

Xác định nội lực:

Xem các ô bản làm việc độc lập với nhau, tách riêng thành từng ô bản và tính toán cho từng ô bản

5.1 Nội lực trong sàn bản dầm console (ô sàn 15,16,17,18 ):

Cắt dải bản rộng 1m và xem như một dầm

Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm

q = (g+p).1m (kN/m)

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

1 ql

2

2+pl

5.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh (các ô bản còn lại):

Sơ đồ nội lực tổng quát:

Xét từng ô bản :

Momen theo phương cạnh ngắn Momen theo phương cạnh dài

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

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

- Moment dương lớn nhất ở giữa bản:

M1= (g+p).l1.l2 (KN.m/m)

M2= (g+p).l1.l2 (KN.m/m)

- Moment âm lớn nhất ở trên gối:

MI= (g+p).l1.l2 (KN.m/m).(hoặc M’I)

MII= (g+p).l1.l2 (KN.m/m) (hoặc M’II)

Trong đó: , , , : hệ số tra sổ tay kết cấu phụ thuộc liên kết 4 biên và l1/l2

Tính toán cốt thép:

Ta có: 2

1

5.11,06 24.8

l

l = =   nên ta tính theo bản kê 4 cạnh

Liên kết của Ô 1 là 2 ngàm, 2 khớp nên ta xác định được nội lực:

MII= (g+p).l1.l2= - 0,0582.(6958+1950) 4,8.5,1 = -12629N.m/m)

, , , : hệ số tra sổ tay kết cấu phụ thuộc liên kết 4 biên và l1/l2

Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh ngắn :

( lấy a=20mm, =100mm)

3 1

a b s

a b A

A

b h

- Tính toán tương tự cho các trường hợp khác:

Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh dài

Cốt thép mũ chịu momen âm theo phương cạnh ngắn

Cốt thép mũ chịu momen âm theo phương cạnh dài

l

- Cắt 1 dải bản rộng 1m bản làm việc giống như 1 dầm công xôn

- Momen âm tại gối :

tt s

a b s

- Khi chiều dày bản h ≥ 8cm nên dùng các thanh thép uốn đặt xen kẽ nhau, điểm uốn cách mép gối = l/6, góc uốn = 30o khi h ≤ 10cm, = 45o khi h > 10cm (điều này không bắt buộc) Số thép sau khi uốn được neo vào gối giữa nhịp và không ít hơn 3 thanh/1m

- Cốt thép phân bố không ít hơn 10% cốt chịu lực nếu l2/l1≥ 3; không ít hơn 20% cốt chịu lực nếu l2/l1< 3 Khoảng cách các thanh ≤ 35cm, đường kính cốt thép phân bố ≤ đường kính cốt thép chịu lực

Cốt phân bố có tác dụng:

• Chống nứt do bêtông co ngót

• Cố định cốt chịu lực

• Truyền tải sang vùng xung quanh tránh tập trung ứng suất

• Chịu ứng suất nhiệt

• Cản trở sự mở rộng khe nứt

Do quan niệm tính toán các ô sàn độc lập nhau, nên thường xảy ra hiện tượng: tại 2 bên của 1 dầm, các ô sàn có momen gối khác nhau Điều này không đúng với thực tế vì các dầm có khả năng bị xoắn do đó phân phối lại momen trong sàn, nên các momen trong 2

ô sàn ở 2 bên dầm thường bằng nhau Sỡ dĩ kết quả 2 momen đó không bằng nhau do

quan niệm tính toán chưa chính xác Thực tế các ô sàn không độc lập nhau Để đơn giản

và thiên về an toàn ta lấy momen lớn nhất bố trí cốt thép cho cả 2 bên gối

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN CẦU THANG TỪ TẦNG 3-4

Mặt bằng cầu thang

Bêtông B25 có: Rb = 14,5(MPa) = 145 (daN/cm2)

Rbt = 1,05(MPa) = 10,5 (daN/cm2)

Cốt thép  ≥10: dùng thép CII có: RS = RSC = 280(MPa) = 2800(daN/cm2)

Căn cứ vào cấp độ bền của bê tông và nhóm thép tra bảng được αR=0,418

Cấu tạo cầu thang

Cầu thang công trình thuộc dạng cầu thang 3 vế có cốn

Vế 1 có 10 bậc, vế 2 có 1 bậc và vế 3 có 10 bậc, mỗi bậc có chiều cao h=150 mm và bề rộng bậc b=300 mm

Góc nghiêng của bản thang với mặt phẳng ngang là α

Ta có tanα= 150 0.5

300

h

b = =  α=26o33’, cosα = 0,89 4

700

1'

Hình 2.6: Cấu tạo các lớp vật liệu cầu thang

Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang

- Ô1: bản thang liên kết ở 4 cạnh: tường, cốn C1, dầm chiếu nghỉ DCN, và dầm chiếu tới DCT

- Ô2: bản thang liên kết ở 4 cạnh: 2 chiếu nghĩ và 2 DCN

- Ô3: bản thang liên kết ở 4 cạnh: tường, cốn C2, dầm chiếu nghỉ DCN, và dầm chiếu tới DCT

- dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới DCT

- Cốn C1, C2: liên kết ở hai đầu gối lên dầm chiếu nghỉ DCN và dầm chiếu tới DCT

Dầm chiếu nghỉ DCN1 có dạng gãy khúc hai đầu gối lên tường, DCN2 có dạng gãy khúc hai dầu ngàm vào cột

Vậy hoạt tải tính toán: ptt = n.ptc = 1,2x300 = 360 (daN/m2)

- Tổng tải trọng theo phương của trọng lực:

q=g’+p=680+360=1040 (daN/m2)

Bản chiếu nghỉ và chiếu tới

- Tĩnh tải:

• Lớp đá granite dày 20 mm: g = n γ δ =1,1.2660.0,02 = 58,5 daN/m2 1 1 1 1

• Lớp vữa liên kết : g = n γ δ =1,3.1600.0,02 = 41,6 daN/m2 2 2 2 2

• Lớp vữa trát mặt dưới : g = n γ δ = 1,3.1600.0.015=31,2 daN/m2 4 4 4 4

Sơ đồ tính bản thang ô1 và ô3 là dầm đơn giản 2 đầu khớp

- Bảng thang Ô 2 (Ô chiếu nghĩ)

q l

=

2

925, 6 1.28

 = 227 (daN.m)

227.10

0, 02214.5.1000.85 = < αR

a b A

Sơ đồ tính là bản loại dầm liên kết hai dầu khớp chiều dài tính toán l=1,35m, tổng tải

trong tính toán có phương vuông góc với bản q=925,6 (daN/m2)

Tính toán tương tự như ô bản 1,2 Nhận thấy nhịp tính toán và tải trọng của Ô2 nhỏ hơn

so với Ô1 nên bố trí thép tương tự cho Ô2

tc vk

q

Hình 2.7: Mặt bằng bố trí thép cầu thang

3.4 Tính toán cốn thang C1,C2

➢ Đối với cốn thang C1

3.4.1 Sơ đồ tính

Cốn thang là dầm đơn giản với chiều dài nhịp lc=3,2m; hai đầu liên kết khớp với dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới

3.4.2 Xác định tiết diện

- Tiết diện cốn thang 100x300(mm)

3.4.3 Xác đinh tải trọng tác dụng vào cốn thang

- Trọng lượng phần bê tông:

C

D D

- Tải trọng do ô bản 1 truyền vào cốn thang 1(C1)

1 b

Sơ đồ tính cốn thang như hình vẽ: Có lc =3,2 m

Hình 2.8: Sơ đồ tính cốn thang C1

1096 10

0,114,5 100 275

Chọn 1Ø14 có As = 113 mm2 làm thép chịu lực chính

Chọn 1Ø12 có As =113 mm2 đặt trên làm cốt cấu tạo

Tính toán cốt đai

- Ở những đoạn dầm có Q lớn, ứng suất do M và lực cắt sẽ gây ra những ứng suất kéo chính tách bụng dầm thành những dải nghiêng Thông thường khi ứng suất nén chính không vượt quá cường độ chịu nén Rb của bê tông thì bê tông không bị phá hoại Tuy nhiên do bụng dầm chịu ứng suất nén và kéo theo 2 phương vuông góc, nên làm giảm khả năng chịu nén của bê tông nên ta cần kiểm tra điều kiện sau:

+ Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:

 0,3 φw1 φ b1.Rb.b.ho = 10227,9(daN) > Qmax =1370(daN)

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

- Kiểm tra điều kiện chịu cắt của bêtông theo công thức:

Qmax  Qbmin= φb3.(1 + φn + φf ).Rbt.b.ho

φb3 = 0,6: Bêtông nặng

n = 0: Hệ số xét đến ảnh hưởng lực nén dọc trục, ở đây không có lực dọc

f: Hệ số xét đến tiết diện chữ T và chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Khi tính lực cắt ta chỉ xét lực cắt ở gối nên cánh nằm trong vùng kéo Vậy f = 0

Ta có: Qbmin = 0,6.1,05.100.275 = 17325(N) =1732,5 (daN) > Qmax = 1370 (daN)

 Vậy bê tông đủ khả năng chịu cắt nên chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo

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=1, Rsw=175 MPa

Chọn Ø6 s=200 mm, số nhánh n=1, Rsw=175 MPa

Vậy với cốt đai đã đặt như trên thì dầm đủ khả năng chịu cắt

Cốn thang C2 tương tự như cốn thang C1

- Tải tập trung:

Tải trọng tập trung do cốn C1 và C2 truyền vào được lấy bằng phản lực liên kết

• Lực tập trung do cốn C1 gây ra: Pct1=VB1=1370 (daN/m)

• Lực tập trung do cốn C2 gây ra: Pct2=VA2=1370 (daN/m)

3113 10

0.114,5 200 320x x

• Tính toán với lực cắt Qmax= 2695 (daN)

• Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:

 0,3 φw1 φb1.Rb.b.ho = 23803,2 (daN) > Qmax = 2695(daN)

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

• Kiểm tra điều kiện chịu cắt của bêtông theo công thức:

Qmax  Qbmin= φb3.(1 + φn + φf ).Rbt.b.ho

φb3 = 0,6: Bêtông nặng

n = 0: Hệ số xét đến ảnh hưởng lực nén dọc trục, ở đây không có lực dọc

f: Hệ số xét đến tiết diện chữ T và chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Khi tính lực cắt ta chỉ xét lực cắt ở gối nên cánh nằm trong vùng kéo Vậy f = 0

Ta có: Qbmin = 0,6.10,5.20.32 = 4032 (daN) > Qmax = 2695 (daN)

 Vậy bê tông đủ khả năng chịu cắt nên chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo

Trong đoạn 1/4 nhịp gần gối: với 350mm < 450mm thì a ≤ min(h/2=200mm; 150mm) Bố trí đai Ø6a150 trong đoạn 1/4 nhịp 2 đầu DCN1

Trong đoạn còn lại: với h=350mm ≥ 300mm thì a ≤ min(3h/4=300mm; 500mm)

Bố trí đai Ø6a200 trong đoạn 1/2 nhịp giữa DCN1

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 Ø8 có asw=28,3mm2 , số nhánh ns=2, số đai tối thiểu là:

3.6.1 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 2

Sơ đồ làm việc Dầm chiếu nghỉ 2 là một đầu ngàm

2 6

825,78 10

0.02814,5 200 320x

430,61 10

0.01514,5 200 320x x

3.6.3 Tính cốt thép đai :

Tính toán với lực cắt Qmax= 1378 (daN)

- Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:

 0,3 φ w1 φ b1.Rb.b.ho = 23803,2 (daN) > Qmax = 1378(daN)

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

- Kiểm tra điều kiện chịu cắt của bêtông theo công thức:

Qmax  Qbmin= φb3.(1 + φn + φf ).Rbt.b.ho

φb3 = 0,6: Bêtông nặng

n = 0: Hệ số xét đến ảnh hưởng lực nén dọc trục, ở đây không có lực dọc

f: Hệ số xét đến tiết diện chữ T và chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Khi tính lực cắt ta chỉ xét lực cắt ở gối nên cánh nằm trong vùng kéo Vậy f = 0

Ta có: Qbmin = 0,6.10,5.20.32 = 4032 (daN) >Qmax = 1378 (daN)

 Vậy bê tông đủ khả năng chịu cắt nên chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo

Trong đoạn 1/4 nhịp gần gối: với h=400mm < 450mm thì a ≤ min(h/2=200mm; 150mm)

Bố trí đai Ø6a150 trong đoạn 1/4 nhịp 2 đầu DCN

Trong đoạn còn lại: với h≥300mm thì a ≤ min(3h/4=300mm; 500mm) Bố trí đai Ø6a200 trong đoạn 1/2 nhịp giữa DCN2

Tải trọng từ sàn truyền vào dầm đang xét gồm có tĩnh tải và hoạt tải

Các tải trọng truyền từ sàn vào dầm phân bố dạng hình thang, tam giác được qui đổi thành phân bố đều

- Với bản kê 4 cạnh:

• Dạng hình thang :

Hình 2.12: Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm D1

Bảng 2.7: Tải trọng từ sàn truyền vào dầm D1

AA' Tam giác 14 3.4 4.8 6.054 1.658 Tam giác 15 3.4 3.6 6.362 1.775 A'B Hình thang 10 4.8 5.3 6.259 1.566 Hình thang 11 3.6 5.3 4.27 1.58

CD Hình thang 4 4.8 5.1 6.505 1.566 Hình thang 5 3.6 5.1 4.27 1.599

DE Hình thang 1 4.8 5.1 6.958 1.482 Hình thang 2 3.6 5.1 5.522 1.599

Ô l 1(m)

p (KN/m2 phân bố Ô l 1(

m) phân bố

Bảng 2.8: Tải trọng từ sàn truyền vào dầm D1 quy về lực phân bố tương đương

pT (KN/m)

gtd (KN/m

ptd (KN/m

- Trọng lượng tường, cửa: