Thiết kế chung cư Hoàng Hoa Thám

Thiết kế chung cư Hoàng Hoa Thám Thiết kế chung cư Hoàng Hoa Thám Thiết kế chung cư Hoàng Hoa Thám luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

QUAN KIEÁN TRUÙC COÂNG TRèNH Error! Bookmark

Giao thoâng trong coâng trình

TỔNG QUÁT VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 MỤC ĐÍCH - YÊU CẦU CỦA SỰ ĐẦU TƯ

Trong bối cảnh dân số tăng nhanh và quỹ đất hạn chế tại Thành phố, nhu cầu mua đất để xây dựng nhà ở ngày càng cao Sự phát triển của nền kinh tế và đầu tư nước ngoài mở ra nhiều cơ hội cho các dự án xây dựng như cao ốc văn phòng, khách sạn và chung cư cao tầng Đặc biệt, việc xây dựng chung cư cho người có thu nhập trung bình đang được chú trọng, góp phần giải quyết vấn đề nhà ở cho công nhân viên chức và người lao động.

1.2 SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH

Chung cư tọa lạc trên đường Hoàng Hoa Thám, phường 12, quận Tân Bình, TP Hồ Chí Minh, với chiều cao 30.9 m từ mặt đất tự nhiên Công trình có mặt bằng hình chữ nhật với tổng diện tích 21.3x59.6c6.87m² Mặt đứng được xây dựng bằng tường và lắp cửa kính khung nhôm để tối ưu ánh sáng, trong khi các vách ngăn giữa các hộ được xây bằng tường.

1.3 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

Công trình gồm có: 1 tầng trệt, 8 tầng lầu, hồ nước mái

- Tầng trệt: bố trí bãi giữ xe, các phòng ở

- Tầng lầu: dùng để bố trí các phòng ở

- Hồ nước mái: công trình gồm có 2 hồ nước đáp ứng cho việc sinh hoạt và phòng cháy chửa cháy cho chung cư

Giao thông theo phương đứng gồm hệ thống thang máy và thang bộ, mỗi tầng có hai thang bộ và hai thang máy bố trí ở bên hông nhà

Giao thông theo phương ngang là hành lang lưu thông giữa các phòng

1.5 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU- KHÍ TƯỢNG- THỦY VĂN TP PHỐ HỒ CHÍ MINH

Thành phố Hồ Chí Minh thuộc vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, đặc trưng với thời tiết nóng ẩm và được chia thành hai mùa rõ rệt.

 Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11

 Mùa khô từ đầu tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm sau

Các yếu tố khí tương

 Nhiệt độ thấp nhất thấp nhất trung bình: 22 0 C

 Nhiệt độ cao nhất trung bình năm: 30 0 C

 Lượng mưa trung bình: 1000-1800 mm/năm

 Lượng mưa cao nhất: 638 mm (khoảng tháng 9)

 Lượng mưa thấp nhất: 31 mm (khoảng tháng 11)

 Độ ẩm tương đối trung bình: 78%

 Độ ẩm tương đối cao vào mùa mưa: 80-90%

 Độ ẩm thấp nhất vào mùa khô: 70-80%

Hướng gió Tây Nam và Đông Nam với tốc độ trung bình 2.15 m/s

Thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nheù

Số giờ nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên 4 giờ/ngày, vào mùa khô là trên 8 giờ/ngày

Tần suất lặng gió trung bình hàng năm đạt 26%, với tháng 8 có tần suất cao nhất là 34% và tháng 4 thấp nhất chỉ 14% Tốc độ gió trung bình dao động từ 1.4 đến 1.6m/s Khu vực này hầu như không gặp gió bão, gió giật hay gió xoáy, nếu có thì thường xuất hiện vào đầu và cuối mùa mưa, cụ thể là trong tháng 9.

Thủy triều tại khu vực này tương đối ổn định, hiếm khi xảy ra hiện tượng đột biến về dòng nước Các vùng ven biển chỉ thỉnh thoảng chịu ảnh hưởng mà không gặp phải tình trạng lũ lụt nghiêm trọng.

1.6 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC

Công trình điện sử dụng nguồn từ lưới điện thành phố và máy phát điện 150KVA cùng máy biến áp Hệ thống đường dây điện được lắp đặt ngầm trong quá trình thi công, đảm bảo an toàn và dễ dàng sửa chữa Hệ thống cấp điện chính được đặt trong các hộp kỹ thuật và ngầm trong tường, tránh khu vực ẩm ướt Mỗi tầng đều trang bị hệ thống an toàn điện với thiết bị ngắt điện tự động từ 1A đến 80A, đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ.

Mạng điện trong công trình được thiết kế với các tiêu chí như sau:

 An toàn: không đi qua khu vực ẩm ước như vệ sinh

 Dễ dàng sữa chữa khi có hư hỏng cũng như dễ cắt điện khi có sự cố

Công trình sử dụng nguồn nước từ hệ thống cấp nước Thành phố, được chứa trong bể ngầm và bơm lên bể mái có kích thước 4.3m×4.0m×2.2m Từ bể mái, nước sẽ được phân phối xuống các tầng qua các đường ống dẫn nước chính Hệ thống bơm nước được thiết kế hoàn toàn tự động, đảm bảo cung cấp đủ nước cho nhu cầu sinh hoạt của người dân và phục vụ công tác cứu hỏa.

Các đường ống đứng giữa các tầng được bảo vệ trong hộp gen nước, trong khi hệ thống cấp nước được lắp đặt ngầm trong các hộp kỹ thuật Bên cạnh đó, các đường ống cứu hỏa chính được bố trí dọc theo khu vực giao thông đứng ở mỗi tầng.

Nguồn nước được cung cấp từ hệ thống cấp nước của thành phố, sau đó được lưu trữ trong bể chứa ngầm và tiếp theo được chuyển lên bể chứa trên mái Từ đây, nước được phân phối đến các khu vực trong công trình để phục vụ nhu cầu sinh hoạt và chữa cháy.

Nước mưa từ mái được thu gom qua các lỗ thu nước và chảy vào ống thoát nước mưa có đường kính 0mm Hệ thống thoát nước thải được thiết kế riêng biệt, trong đó nước thải từ các buồng vệ sinh sẽ được dẫn qua hệ thống ống riêng để đưa về bể xử lý nước thải trước khi thải ra hệ thống thoát nước chung.

1.6.4 Hệ thống thông gió – chiếu sáng

Các căn hộ được thiết kế với hệ thống giao thông chính trên các tầng, đảm bảo ánh sáng tự nhiên thông qua cửa kính bên ngoài và giếng trời bên trong, tạo không gian sống thoáng đãng và sáng sủa.

Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp ánh sáng được cho những chỗ cần ánh sáng

Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên qua cửa sổ và vách kính phản quang, kết hợp với hệ thống điện Đặc biệt, các lối đi, cầu thang và tầng hầm đều được trang bị thêm đèn chiếu sáng để đảm bảo an toàn và tiện nghi cho người sử dụng.

Thông gió: Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên

1.6.5 Yêu cầu về thoát rác:

Hệ thống thu rác được đặt suốt các tầng

1.6.6 An toàn phòng cháy chữa cháy

Hệ thống báo cháy: Ở mỗi tầng đều được bố trí thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt

Bồn chứa nước mái được huy động khi cần thiết cho công tác chữa cháy Mỗi phòng đều được trang bị thiết bị báo cháy tự động (báo nhiệt) và thiết bị phát hiện cháy được lắp đặt ở mỗi tầng Tại các khu vực công cộng và mỗi tầng, hệ thống báo cháy có đồng hồ và đèn báo khi phát hiện cháy Khi phòng quản lý nhận tín hiệu báo cháy, sẽ ngay lập tức triển khai các phương án ngăn chặn lây lan và chữa cháy hiệu quả.

Nước được cung cấp từ bể nước tầng hầm thông qua máy bơm xăng lưu động Mỗi phòng trực được trang bị các bộ súng cứu hỏa, bao gồm ống và gai có đường kính 20mm dài 25m, cùng với lăng phun 13mm Tùy thuộc vào không gian ở mỗi tầng, sẽ có từ 1 đến 2 vòi cứu hỏa được lắp đặt, và ống nối được kết nối từ tầng một đến vòi chữa cháy, kèm theo các bảng thông báo cháy.

Các vòi phun nước tự động được lắp đặt cách nhau 3m tại tất cả các tầng, kết nối với hệ thống chữa cháy và các thiết bị như bình chữa cháy khô Ngoài ra, đèn báo cháy và đèn báo khẩn cấp cũng được bố trí tại các cửa thoát hiểm và trên tất cả các tầng.

Các giải pháp kỹ thuật khác

Công trình sử dụng điện từ hai nguồn chính: lưới điện thành phố và máy phát điện 150KVA kèm máy biến áp Toàn bộ hệ thống điện được lắp đặt ngầm, đảm bảo an toàn và thuận tiện cho việc sửa chữa Hệ thống cấp điện chính được đi trong các hộp kỹ thuật và đặt ngầm trong tường, không đi qua khu vực ẩm ướt Mỗi tầng đều được trang bị hệ thống an toàn điện với chức năng ngắt điện tự động từ 1A đến 80A, nhằm đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ.

Mạng điện trong công trình được thiết kế với các tiêu chí như sau:

 An toàn: không đi qua khu vực ẩm ước như vệ sinh

 Dễ dàng sữa chữa khi có hư hỏng cũng như dễ cắt điện khi có sự cố

Công trình sử dụng nước từ hệ thống cấp nước Thành phố, được chứa trong bể ngầm và bơm lên bể chứa nước mái (4.3m×4.0m×2.2m) Từ bể mái, nước sẽ được phân phối xuống các tầng qua các ống dẫn chính Hệ thống bơm nước được thiết kế hoàn toàn tự động, đảm bảo cung cấp đủ nước cho nhu cầu sinh hoạt của người dân cũng như phục vụ cho công tác cứu hỏa.

Các đường ống đứng tại mỗi tầng được bảo vệ trong hộp gen nước, trong khi hệ thống cấp nước được lắp đặt ngầm trong các hộp kỹ thuật Đường ống cứu hỏa chính được sắp xếp dọc theo khu vực giao thông đứng ở mỗi tầng.

Nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố, sau đó được chứa trong bể dưới đất và chuyển lên bể trên mái Từ bể mái, nước được phân phối đến các khu vực trong công trình để phục vụ sinh hoạt và chữa cháy.

Nước mưa từ mái sẽ được dẫn qua các lỗ thu nước và chảy vào ống thoát nước mưa có đường kính 0mm Hệ thống thoát nước thải sẽ được thiết kế riêng biệt, với các ống dẫn nước thải từ buồng vệ sinh được kết nối đến bể xử lý nước thải trước khi thải ra hệ thống thoát nước chung.

1.6.4 Hệ thống thông gió – chiếu sáng

Các căn hộ được thiết kế với hệ thống giao thông chính, đảm bảo ánh sáng tự nhiên từ các cửa kính bên ngoài và giếng trời bên trong, tạo không gian sống thoáng đãng và sáng sủa.

Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp ánh sáng được cho những chỗ cần ánh sáng

Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên từ cửa sổ và vách kính phản quang, cùng với hệ thống đèn điện Các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và đặc biệt là tầng hầm đều được trang bị thêm đèn chiếu sáng để đảm bảo an toàn và tiện nghi.

Thông gió: Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên

1.6.5 Yêu cầu về thoát rác:

Hệ thống thu rác được đặt suốt các tầng

1.6.6 An toàn phòng cháy chữa cháy

Hệ thống báo cháy: Ở mỗi tầng đều được bố trí thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt

Bồn chứa nước mái được huy động để hỗ trợ chữa cháy khi cần thiết Mỗi phòng đều được trang bị thiết bị báo cháy tự động, bao gồm báo nhiệt và thiết bị phát hiện cháy, được lắp đặt ở mỗi tầng và phòng Trong các khu vực công cộng, mạng lưới báo cháy có đồng hồ và đèn báo khi phát hiện cháy Khi phòng quản lý nhận tín hiệu báo cháy, các phương án ngăn chặn lây lan và chữa cháy sẽ được triển khai ngay lập tức.

Nước được cung cấp từ bể nước tầng hầm thông qua máy bơm xăng lưu động Mỗi tầng được trang bị 1 hoặc 2 vòi cứu hỏa, tùy thuộc vào không gian có sẵn, cùng với các bộ súng cứu hỏa (ống và gai 20 dài 25m, lăng phun 13) đặt tại phòng trực Hệ thống ống nối được lắp đặt từ tầng một đến vòi chữa cháy và đi kèm với các bảng thông báo cháy để đảm bảo an toàn.

Các vòi phun nước tự động được lắp đặt cách nhau 3m trên tất cả các tầng, kết nối với hệ thống chữa cháy và các thiết bị khác như bình chữa cháy khô Ngoài ra, đèn báo cháy và đèn báo khẩn cấp cũng được trang bị tại các cửa thoát hiểm và trên tất cả các tầng.

SỞ TÍNH TOÁN – ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU

Cơ sở tính toán

Các tính toán thiết kế cho công trình đều dựa vào Hệ thống Tiêu chuẩn Việt Nam và các Tiêu chuẩn ngành sau:

TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế;

TCXD 229 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN

TCVN 356 – 2005: Keỏt caỏu beõtoõng coỏt theựp – Tieõu chuaồn thieỏt keỏ;

TCXD 198 – 1998: Nhà cao tầng – Thiết kế cấu tạo bêtông cốt thép toàn khối;

TCXD 205 – 1998: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế;

TCXD 195 – 1997: Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi.

Đặc trưng vật liệu

Để đảm bảo sự đồng nhất trong toàn bộ công trình và đơn giản hóa quá trình thi công, chúng ta quyết định sử dụng duy nhất một loại vật liệu, cụ thể là bêtông và cốt thép Vật liệu được chọn sẽ đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết.

Chọn bêtông B25 có các chỉ tiêu:

 Cường độ chịu nén tính toán: R b  14.5 MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán: R bt  1.05 MPa

 Mô đun đàn hồi: E  30 10  3 MPa

Cốt thép chịu lực có  > 10 dùng thép A-II có:

 Cường độ chịu nén, kéo tính toán: R s  R sc  280 MPa ;

 Cường độ tính cốt ngang: R sw  225 MPa ;

 Mô đun đàn hồi: E  21 10 4 MPa

Cốt thép đai có   10 dùng thép A-II có:

 Cường độ chịu nén, kéo tính toán: R s  R sc  280 MPa ;

 Cường độ tính cốt ngang: R sw  225 MPa ;

 Mô đun đàn hồi: E  21 10 4 MPa

TÍNH TOÁN SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP

TOÀN KHỐI TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN SÀN

Sàn phải đủ độ cứng để không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bão, động đất) làm ảnh hưởng đến công năng sử dụng

Công trình chung cư Hoàng Hoa Thám sử dụng hệ chịu lực chính là kết cấu khung

Bêtông cốt thép được sử dụng rất rộng rãi và mang lại hiệu quả cao trong xây dựng dân dụng và công nghiệp

Bêtông cốt thép là một vật liệu xây dựng hỗn hợp với những đặc tính nổi bật như tuổi thọ cao, cường độ chịu lực lớn, dễ thi công và tính kinh tế vượt trội so với các vật liệu khác.

Kích thước tiết diện các bộ phận sàn phụ thuộc vào nhịp của sàn trên mặt bằng và tải trọng tác dụng

3.1.1 Kích thước sơ bộ tiết diện dầm

Sơ bộ chọn chiều cao dầm theo công thức sau: d d d l m h  l

Hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng được xác định như sau: m d = 8 đến 12 cho hệ dầm chính trong khung một nhịp; m d = 16 cho hệ dầm chính trong khung nhiều nhịp; và m d = 20 cho hệ dầm phụ Lưu ý rằng l d là nhòp daàm.

Bề rộng dầm được chọn theo công thức sau: b d )h d

Sơ bộ chọn kích thước các dầm:

3.1.2 Chọn chiều dày bản sàn h s

Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức sau:

Hệ số kinh nghiệm phụ thuộc vào hoạt tải sử dụng, với m s = 30  35 cho dầm và m d @  45 cho bản kê bốn cạnh Nhịp cạnh ngắn của ộ bản cần được chú ý Đối với nhà dân dụng, chiều dày tối thiểu của sàn là h min = 6cm.

Chọn ô sàn S1 (4.3mx4.0m) là ô sàn có cạnh ngắn lớn nhất làm ô sàn điển hình để tính chiều dày sàn:

Vậy chọn h s cm cho toàn sàn, nhằm thỏa mãn truyền tải trọng ngang cho các kết cấu đứng

Với những điều kiện trên, các ô sàn được phân loại như sau:

CẤU TẠO BẢN SÀN BTCT

-Vữa lót mác 100 ,m -Lớp BTCT mác 250 cm

Hình: 3.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình

3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN

Tải trọng tác dụng lên sàn gồm có:

Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn g tt s   a i  i n i

Trong đó: a i - khối lượng riêng các lớp cấu tạo thứ i  i - chiều dày lớp cấu tạo thứ i n i - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.2

Bảng 3.2: Tĩnh tải tác dụng lên sàn

TST Các lớp cấu tạo (daN/m3)  (mm) n g s tc (daN/m2) g tt s (daN/m2)

Tổng tải trọng tính toán 384.1

Tải trọng phân bố điều trên sàn lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 như sau:

P tc - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3; n p - hệ số độ tin cậy lấy theo 4.3.3; n= 1,3 khi ptc 200 daN/m2

Khi số tầng của nhà cao tăng, xác suất xuất hiện đồng thời tải trọng sử dụng ở các tầng giảm, do đó trong thiết kế kết cấu thẳng đứng, cần áp dụng hệ số giảm tải Theo TCXD 198 – 1997, hệ số giảm tải được quy định cụ thể.

Khi diện tích sàn A A 1 36 m 2 (Theo điều 4.3.4.2 TCVN 2737 – 1995)

   A A Khi diện tích sàn A 1 36AA 2 9 m 2 (Theo điều 4.3.4.2 TCVN 2737 – 1995)

Tổng tải trọng tác dụng lên từng ô bản xác định theo công thức sau: q  g tt  p tt

Kết quả tính toán được trình bày trong bản 3.3;

Bảng 3.3: Hoạt tải tác dụng lên sàn

KH Công năng l d (m) l n (m) Hoat tải

P tc (daN/m 2 ) n Hoạt tải p tt (daN/m 2 )

01 Phòng khách,ngủ, bếp, vệ sinh

02 Hành lang giữa các phòng 4.3 2.5 300 1.2 360

03 Hành lang khu vực thang 4.3 2.5 300 1.2 360

3.3 Tính toán các ô bản sàn

Khi l 2 / l 1  2 thì bản được xem là bản làm việc theo 2 phương

Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các tường hoặc dầm BTCT xung quanh mà chọn sơ đồ tính cho phù hợp:

 Liên kết được xem là tựa đơn khi:

 Bản tựa lên dầm BTCT có h d / h b  3 ;

 Liên kết được xem là ngàm khi: bản tựa lên dầm BTCT (toàn khối) có

 Liên kết được xem là tự do khi: bản tự do hoàn toàn

Tính toán từng ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi bằng phương pháp tra bảng:

 Momen dương lớn nhất ở giữa bản: M 1 = m i1 P

 Momen âm lớn nhất ở gối: M 1 =k i1 P

 Momen dương lớn nhất ở giữa bản: M 1 = m i2 P

 Momen âm ở gối lớn nhất: M 2 =k i2 P

Trong đó: i – số hiệu dạng ô bản ( i  1, 2,3, ,11 );

2 m i , k i 1 , k i 2 – là các hệ số được tra trong Phụ lục 12 trang 377 sách “Kết cấu bêtông cốt thép (Tập 2)  Cấu kiện nhà cửa – Võ Bá Taàm”

P  ql l 1 2 ( tĩnh tải phân bố trên ô bản) l 1 , l 2 : nhịp tính toán của ô bản (khoảng cách giữa các trục gối tựa)

Khi tỷ lệ l2/l1 lớn hơn 2, bản làm việc sẽ hoạt động theo một phương duy nhất Phương chịu lực chính là cạnh ngắn, do đó chỉ cần tính toán cho cạnh này, trong khi cạnh dài sẽ được bố trí thép theo cấu tạo.

Cách tính nội lực ô bản: cắt bản theo phương cạnh ngắn với bề rộng b=1m và tính như dầm đơn giản

3.3.1 Tính toán nội lực cho các ô bản a Bản một phương

 Các ô bản dạng bản làm việc một phương (loại bản dầm) là: 1,5

 Các ô bản loại dầm được tính toán như các ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng của các ô kế can

 Các ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi

 Cắt 1m theo phương cạnh ngắn để tính

 Nhịp tính toán là khoảng cách giữa 2 trục dầm

Các ô bảng đều kê lên dầm có tỉ số h d /h b > 3 nên liên kết giữa bản và dầm sẽ là ngàm Sơ đồ tính các ô bảng là:

Hình 3.2: Sơ đồ tính của sàn 1 phương

Giá trị momen tại gối và nhịp:

 b.Tính toán ô bảng làm việc hai phương (bản kê bốn cạnh)

Theo Bảng 2.2 thì bản kê bốn cạnh là: 2,3,4,6

Các ô bảng đều kê lên dầm có tỉ số h d /h b > 3 nên liên kết giữa bản và dầm sẽ là ngàm (sơ đồ 9) Sơ đồ tính các ô bản là:

Hình 3.3: Sơ đồ tính của sàn hai phương

Nội lực được xác định theo sơ đồ đàn hồi đối với ô bản làm việc 2 phương (ô số 2,3,4,6)

L , ta tra bảng (tùy theo sơ đồ) được m í 1 , m i 2 , k i 1 , k i 2

L 2 là cạnh dài của ô bản

L 1 là cạnh ngắn của ô bản

Moment dương lớn nhất tại giữa nhịp

M 2 = m 92  q s  L 1  L 2 Moment âm lớn nhất tại gối

3.3.2 Tính toán cốt thép các ô bản

Tính toán cốt thép cho bản bằng cách cắt một dải bản rộng 1m sau đó giải như dầm đơn giản dựa trên các công thức sau:

Ta có bảng tính toán sau:

Cốt thép sàn tầng điển hình được bố trí trong bản vẽ KC 01/06

Loại l 1 l 2 l 2 /l 1 g p q=(g+p) Hệ số Moment A stính Chọn A schọn  ô sàn (m) (m) (daN/m 2 ) (daN/m 2 ) (daN/m 2 ) m i1 (daNm) (cm 2 ) thép (cm 2 ) % m i2 k i1 k i2

Hình 4.1 Mặt bằng cầu thang 4.2 TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU THANG

Chọn bề dày bản thang h b (cm)

Cắt bản thang thành dãi có diện tích mặt cắt ngang 10100 (cm) a Bản thang thứ nhất b Bản thang thứ hai:

Hình 4.2 Mặt cắt bản thang thứ nhất (1-1 )

Hình 4.3 Mặt cắt bản thang thứ 2 (2-2 )

Beâtoâng B25 : R b = 145 (daN/cm 2 ) ; R k = 10.5 (daN/cm 2 )

Thép loại AI : R s = 2250 (daN/cm 2 )

Hình 4.4 Các lớp cấu tạo bản thang a Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Tĩnh tải gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo, được xác định theo công thức sau: g 1    i  i n i daN/m 2

 i - khối lượng riêng các lớp cấu tạo thứ i

 i - chiều dày lớp cấu tạo thứ i n i - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

-Bậc gạch thẻ + vữa lót =7.8 cm

Bảng 4.1 Xác định tải trọng các lớp cấu tạo của bản chiếu nghỉ

STT Vật liệu Chiều dày

(daN/m 3 ) n Tĩnh tải tính toán g tt (daN/m 2 )

Tổng tải tác dụng lên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ: q 1 = p t t +g t t 8.9 (daN/m 2 ) b Tải trọng tác dụng lên bản thang

- Trọng lượng bản thân của một bậc thang G b , qui ra chiều dày 1 bậc phân bố trên bản thang ẵh=

Bảng 4.2 Xác định tải trọng các lớp cấu tạo của bản thang

STT Vật liệu Chiều dày

 (daN/m 3 ) n Tĩnh tải tính toán g tt (daN/m 2 )

 Tổng tải trọng tác dụng :  = 574.2+ 480 = 1054.20 (daN/m 2 )

 Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang : q = 1054.2 (daN/m 2 )

Qui tải về phương thẳng đứng: q 2 =

4.3.1 Tính bản thang và bản chiếu nghỉ:

Kết quả xuất ra sau khi chạy phần mềm SAP2000V10 như sau:

Hình 4.5 Biểu đồ momen vế 1 (Tm)

Hình 4.6 Biểu đồ lực cắt bản thang thứ 1 (T)

Hình 4.7 Biểu đồ phản lực bản thang thứ 1

Tính coát theùp: a Cốt thép bản thang

Tính toán cốt thép nhịp bản thang theo giá trị momen dương lớn nhất

Chọn thép bố trí cho bản thang tại nhịp là 12a100 có A s 31 mm 2

Hàm lượng cốt thép trong bản thang tại nhịp: 100 1.3%

Thép theo phương ngang bố trí cấu tạo chọn 8a200

Tính thép tại gối tựa ta dùng moment âm lớn nhất

Moment âm lớn nhất = 1440 daN/m

Chọn thép bố trí cho bản thang tại gối là 10a160 có A s I1 mm 2

Hàm lượng cốt thép trong bản thang tại gối là: 100 0.57%

Cốt thép ngang chọn theo cấu tạo 8a200 b Cốt thép bản chiếu nghỉ

Chọn thép bố trí cho bản thang là 12a100 có A s = 1131mm 2

Hàm lượng cốt thép trong bản chiếu nghỉ là: 100 1.3%

- Tính thép tại gối tựa ta dùng moment âm lớn nhất

Moment âm lớn nhất = 990 daN/m

Chọn thép bố trí cho bản chiếu nghỉ tại gối là 10a160 có A s I1 mm 2

Hàm lượng cốt thép trong bản chiếu nghỉ tại gối là: 100 0.57%

Cốt thép ngang chọn theo cấu tạo 8a200

4.3.2 Tớnh daàm chieỏu nghổ (DCN) a Xác định tải tác dụng lên dầm chiếu nghỉ

Chọn tiết diện dầm bh 30 (cm)

Trọng lượng bản thân dầm:

Phản lực của bản thang ( tại nút số 1 ) : V 1 = 2310daN

Ta qui về tải trên 1 mét dài : f (70 daN/m

 Tổng tải : q dcn 5+2310+673 = 3740 daN b Sơ đồ tính

Hình 4.8 Sơ đồ tính DCN

Hình 4.9 Biểu đồ momen DCN

Hình 4.10 Biểu đồ lực cắt DCN c Tính theùp

Momen âm lớn nhất: M nhip t80 daN

Chọn bề dày lớp bảo vệ a o =3 (cm) h 0  h  a  30  3  27 cm

Chọn thép bố trí cho dầm chiếu nghỉ ở nhịp là: 320 có A s = 942.6mm 2

Hàm lượng cốt thép trong dầm chiếu nghỉ ở nhịp: 100 1.74%

Tại gối: Chọn thép tại gối theo cấu tạo: 216

Kiểm tra điều kiện tính toán:

 7480 daN > 0.68.82027(51 ( daN) Kiểm tra điều kiện hạn chế:

Ta đặt cốt đai theo cấu tạo :

Lúc này cần phải kiểm tra có cần đặt thêm cốt xiên hay không theo công thức sau:

Q  Q ủb =2.8h o R k  b  q d  Khoõng caàn tớnh coỏt xieõn

 Khoâng caàn tính coát xieân

4.4 Tính dầm chiếu tới (DCT) a Xác định tải tác dụng lên DCT

Chọn tiết diện dầm: bh 30 (cm)

Trọng lượng bản thân dầm:

Phản lực của bản thang :V 3 = 2870 daN

Ta qui về tải trên 1 mét dài : f (70 daN/m

 Tổng tải : q5+2870= 3035 daN/m b Sơ đồ tính

Hình 4.12 Sơ đồ tính DCT

Hình 4.13 Biểu đồ moment DCT(Tm)

Hình 4.14 Biểu đồ lực cắt DCT (T) c Tính theùp

Chọn bề dày lớp bảo vệ a o =3 (cm)

Chọn thép bố trí cho dầm cầu thang ở nhịp: 218+122 có A s = 889 mm 2

Hàm lượng cốt thép trong dầm cầu thang ở nhịp: 100 1.64%

Chọn thép gối theo cấu tạo: 216 có A s @2.2 mm 2

-Kiểm tra điều kiện tính toán:

-Kiểm tra điều kiện hạn chế:

Ta đặt cốt đai theo cấu tạo:

Lúc này cần phải kiểm tra có cần đặt thêm cốt xiên hay không theo công thức sau :

Q  Q ủb =2.8h o R k  b  q d  Khoõng caàn tớnh coỏt xieõn

 Khoâng caàn tính coát xieân

TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI

Hồ nước mái được thiết kế trên tầng mái để cung cấp nước sinh hoạt cho các hộ dân ở các tầng dưới, đồng thời cũng dự trữ nước phục vụ cho công tác cứu hỏa.

- Chiều cao hồ nước mái h=2.2m

- Chiều rộng hồ b =4.0m; chiều dài hồ a = 4.3m;

- Chiều cao mực nước khi bơm đầy là 2.0 m

Ta có: a/b = 4.3/4.0 = 1.075 < 3 và h=2.2m < 2a= 8.6  hồ nước mái thuộc dạng bể thaáp

Dung tích của bể chứa là:V = 4.0x4.3x 2= 35 (m 3 )

Lổ thăm kích thước 600mm×600mm, được bố trí ở góc hồ nước

Hình 5.1 Sơ đồ hình học hồ nước mái

5.2 TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN CỦA HỒ NƯỚC MÁI

Chọn bản nắp dày 8 cm, đổ bêtông toàn khối

Chọn lỗ thăm: 60x60cm, tại vị trí lỗ thăm gia cường thêm thép

Chọn sơ bộ kích thước dầm nắp: DN1:200x300 mm, DN2:200x300 mm a Tải trọng tác dụng lên bản nắp

Tải trọng thường xuyên bao gồm trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo của bản nắp, được tính bằng công thức g b = ∑n gi g i tc, trong đó g i tc là trọng lượng bản thân của lớp cấu tạo thứ i và n gi là hệ số độ tin cậy thứ i Bản nắp có nhiều lớp cấu tạo khác nhau.

Bảng 5.1: Trọng lượng các lớp cấu tạo lên bảng nắp

Các lớp cấu tạo daN/m 3  (cm) n g tc (daN/m 2 ) g tt (daN/m 2 )

 Hoạt tải: theo TCVN 2737 – 1995 ta có hoạt tải bản nắp gồm hoạt tải sửa chữa p tc = 75 daN/m 2

Hệ số vượt tải n  1.2  p tt ux1.2 daN/m 2

Tải trọng toàn phần: q=g tt +p tt = 90+320A0 daN/m 2 b Chon sơ đồ tính bản nắp

Bản nắp có kích thước 4x4.3m, và việc lựa chọn sơ đồ tính bản sẽ phụ thuộc vào điều kiện liên kết của bản với các dầm xung quanh, với 11 loại ô bản lập sẵn để chọn lựa.

L Vậy bản làm việc theo hai phương

Tính bản nắp là ngàm 4 cạnh khi tỷ số 3 75

Bản nắp thuộc ô có bốn cạnh với mômen dương M1 và M2 ở giữa nhịp, cùng với mômen MI và MII tại gối, cần được xác định nội lực trong bản kê bốn cạnh.

Sơ đồ tính toán nội lực (ô bản 9) n g 1

Hình 5.2 Sơ đồ tính bản nắp

Các giá trị mômen được tính toán theo các công thức:

Momen dương lớn nhất ở giữa bản: M 1  m P i 1

Momen âm lớn nhất ở gối: M I  k P i 1

Momen dương lớn nhất ở giữa bản: M 2  m P i 2

Momen âm lớn nhất ở gối: M II  k P i 2

Trong đó: i  số kí hiệu ô bản; m, k – là các hệ số được tra trong Phụ lục 12 trang sách “Kết cấu bêtông cốt thép (Tập 2) 

Cấu kiện nhà cửa  Võ Bá Tầm”;

Giả thiết : a =1.5 cm ;  h o = h s – a = 8-1.5= 6.5 cm d Tính toán cốt thép:

Từ tỷ số l 2 /l 1 =4.3/4.0=1.075 ta tra Phụ lục 12 được các hệ số:

 Nội lực trong bản: m daN l ql k M m daN l ql k M m daN l ql m M m daN l ql m M

Để tính toán cốt thép cho bản nắp, chúng ta cắt một dải bản rộng 1m và áp dụng sơ đồ tính như một dầm đơn giản với tiết diện 80×1000 mm.

Chọn a=1.5 (cm) cho cả hai phương  ho=8-1.5=6.5 (cm)

Tính toán dựa trên các công thức sau:

Bảng 5.2: Tính thép cho bản nắp

(daN/m)  m  A S (cm 2 ) Chọn thép A s ch (cm 2 )  (%)

5.2.2 Tính daàm naép (DN1, DN2)

Chọn tiết diện dầm nắp là 200x300 mm

Tải trọng tác dụng lên dầm nắp là do tải của bản nắp truyền vào có dạng hình thang và tam giác

Hình 5.3 Sơ đồ truyền tải hồ nước a Tĩnh tải

Trọng lượng bản thân dầm: g d  2500  1 1  0 2  0 3  165 daN / m

Tĩnh tải do bản nắp truyền vào dầm có giá trị: g  g bn tt 320daN/m

Qui đổi thành tải phân bố đều tương đương tác dụng lên dầm DN1 (có dạng tam giác): g td 2  0 5 g l 1  0 5  320  4  640 daN / m

Qui đổi thành tải phân bố đều tương đương tác dụng lên dầm DN2 (có dạng hình thang): daN m b l a g g td ) 672 /

+ Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm DN1: g dn 1  g d  g td 1  165  640  805 daN / m

+ Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm DN2: g dn 2  g d  g td 2  165  672  837 daN / m b Hoạt tải

Hoạt tải do bản nắp truyền vào dầm có giá trị là: p p bn tt 90daN/m

Qui đổi thành tải phân bố đều tương đương tác dụng lên DN1:

Qui đổi thành tải phân bố đều tương đương tác dụng lên DN2: daN m b pl a

Tổng tải tác dụng lên DN1: q dn 1  g dn 1  p dn 1  805  180  987 daN / m

Tổng tải tác dụng lên DN1: q dn 2  g dn 2  p dn 2  837  208  1045 daN / m c Xác định nội lực dầm đỡ bản nắp

Sử dụng phần mềm sap2000V.10 để xác định nội lực trong dầm Kết quả thể hiện trên hình

Hình 5.4 Biểu đồ momen M của DN1 và DN2

Hình 5.5 Biểu đồ lực cắt Q của DN1 và DN2 d Tính coát theùp cho DN1

Chọn a h o - chiều cao có ích của tiết diện h o =h d -a0-3'cm

Dieọn tớch coỏt theựp chũu keựo:

Cốt thép cho gối: thép gối lấy theo cấu tạo 2có A s "6.2 mm 2

Tính toán cốt đai cho dầm:

Chọn d sw = 6, số nhánh cốt đai n = 2 mm s mm h mm s

Q bh d R n R s ct ct bt o bt b sw sw t

Chọn cốt đai 6a150 để bố đoạn l/4 đầu dầm và 6a200 đoạn l/2 đoạn giữa nhịp

Khả năng chịu tắt của cốt đai và bêtông:

Q wb  2  b 2 R bt bh o 2 q sw  9830 daN  Q  2150 daN

Bêtông và cốt thép đủ khả năng chịu cắt không cần phải tính cốt xiên e Tính coát theùp cho DN2

Dieọn tớch coỏt theựp chũu keựo:

Chọn 316 A s = 603.3 mm 2 , hàm lượng   1 2 %   max  2 52 %

Cốt thép tại gối cho DN2: lấy theo cấu tạo 2 có A s "6.2 mm 2

Tính toán cốt đai cho dầm:

Chọn d sw = 6, số nhánh cốt đai n = 2 mm s mm h mm s

Q bh d R n R s ct ct bt o bt b sw sw t

Chọn cốt đai 6a150 để bố đoạn l/4 đầu dầm và 6a200 đoạn l/2 đoạn giữa nhịp

Khả năng chịu tắt của cốt đai và bêtông:

Q wb  2  b 2 R bt bh o 2 q sw  7830 daN  Q  2676 daN

Bêtông và cốt thép đủ khả năng chịu cắt không cần phải tính cốt xiên

5.2.3 Tính toán bản thành a Xác định tải trọng

Do bản thành làm việc theo phương ngang nên bỏ qua tĩnh tải theo phương thẳng đứng

 Hoạt tải: Áp lực nước thủy tĩnh có dạng tam giác tăng theo độ sâu, giá trị lớn nhất của áp lực thủy tĩnh tại chân bản thành: g n  n  n h  1  1000  2 0  2000 daN / m 2

Chỉ xét trường hợp bất lợi nhất khi bản thành chịu gió hút:

Với: W 0 daN/m 2 - áp lực gió tiêu chuan khu vực II-A;

K=1.37 - hệ số ảnh hưởng độ cao và dạng địa hình

N=1.2 Suy ra: W  83  1 37  0 6  1 2  81 88 daN / m 2 b Sơ đồ tính bản thành

Sơ bộ chọn chiều dày bản thành lấy là 12 cm

Do hồ nước mái có tiết diện đáy là hình chữ nhật và ta có tỉ lệ 4/222và

Bản thành làm việc đồng nhất, vì vậy sơ đồ tính toán cũng giống nhau Để thực hiện, cắt một dải bản cao 1 m theo chiều cao của thành bể, sử dụng sơ đồ tính với một đầu ngàm và một đầu khớp.

Hình 5.6: Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng lên bản thành c Xác định nội lực bản thành

Sơ đồ tính là sơ đồ dầm đơn giản một đầu ngàm, một đầu khớp Ta được biểu đồ moment nhử sau:

Hình 5.7 Biểu đồ moment bản thành

Do sơ đồ tính là hệ siêu tĩnh, việc xác định nội lực cần áp dụng phương pháp siêu tĩnh Tính toán trên hệ tổng quát cho phép chúng ta thu được công thức tính nội lực cho sơ đồ này.

Momen lớn nhất tại đầu ngàm: qh daNm

Momen lớn nhất tại nhịp: qh daNm

Bảng 5.3: Tính toán cốt thép cho bản thành

Cốt thép ngang: do bản làm việc theo một phương nên thép theo phương ngang đặt theo cấu tạo, chọn a250

5.2.4 Tính toán bản đáy hồ nước mái

Chọn chiều dày bản đáy là 14cm a.Tải trọng tác dụng lên bản đáy

Bảng 5.4: Tải trọng bản thân bản đáy

Các lớp cấu tạo  ( daN / m 3  (mm ) n g bd tc (daN/m 2 ) g bd tt (daN/m 2 )

Hoạt tải tác dụng lên bản đáy là áp lực nước: g n .h.n10002.012000daN/m 2

Tải trọng toàn phần: q tt g tt g n 51320002513daN/m 2

Tỉ lệ giữa chiều dài l2 và l1 là 1.075, cho phép ta áp dụng phương pháp tính toán theo bản làm việc hai phương Ngoài ra, tỉ số giữa chiều cao dầm đáy và chiều dày bản đáy là 3.57.

 b d h h neân liên kết giữa dầm đáy và bản là liên kết ngàm

Sơ đồ tính toán nội lực (ô bản 9) n g 1

Các giá trị mômen được tính toán theo các công thức:

- Mômen dương lớn nhất ở giữa nhịp:

- Mômen âm lớn nhất ở gối:

M I = k i1 P, M II = k i2 P Với: P = q.l 1 l 2 : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản, q = g s tt + p tt m i1 , m i2 , m k1 , m k2 : các hệ số được xác định bằng cách tra bảng, phụ thuộc vào tỷ số l 2 /l 1

Tương tự như tính sàn ta cắt một dải bản rộng 1 m, sơ đồ tính như dầm đơn giản Chọn a=2.5cm cho cả hai phương  h o = h s -a -2.5= 11.5 cm

Nội lực trong bản: m daN l ql k M m daN l ql k M m daN l ql m M m daN l ql m M

Ta có bảng tính thép sau:

Bảng 5.6: Tính toán cốt thép cho bản đáy

5.2.5.Tính toán dầm đỡ bản đáy

Chọn tiết diện dầm đáy là: DĐ1 (200x400) mm, DĐ2 (200x400) mm

Tải trọng tác dụng lên dầm đáy bao gồm tải trọng từ bản đáy hình thang và tam giác, tải trọng truyền từ bản thành, cùng với trọng lượng của chính dầm đáy trong hồ nước.

Hình 5.8 Sơ đồ truyền tải vào dầm đáy a.•Xác định tải trọng

•Trọng lượng bản thân dầm DĐ1 và DĐ2 g d 25000.200.41.1220daN/m

•Tải trọng do bản đáy tác dụng lên dầm DĐ1 có dạng hình tam giác

• Biến đổi về tải tương đương la ứ

• Tải trọng do bản đáy tác dụng lên dầm DĐ2 có dạng hình thang

• Biến đổi về tải tương đương là:

• Thay giá trịvào công thức tính tương đương tải hình thang q td (1 2 0.46 0.46 ) 3932.2daN/m

 Tĩnh tải do bản thành truyền vào dầm DĐ1 và DĐ2

Bảng 5.5: Tải trọng bản thân bản thành

Các lớp cấu tạo  ( daN / m 3  (mm ) n g bd tc (daN/m 2 ) g bd tt (daN/m 2 )

Toồng 383 433.9 g bt g bt tt h433.91.4607.46daN/m

Do bản đáy không chịu đồng thời tải trọng do nước và hoạt tải sửa chữa nên ta bỏ qua giá trị hoạt tải

Vậy: +Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DĐ1 là: q D 3  220  3391 25  607 46  4218 7 daN / m

+Tổng tải trọng tác dụng lên dầm DĐ2 là: q D 4  220  3932 2  607 46  4759 7 daN / m

Sử dụng phần mềm Sap2000V.10 để xác định nội lực trong dầm Kết quả được thể hiện trong hình sau:

Hình 5.9 Biểu đồ moment dầm đáy theo sơ đồ khớp

Hình 5.10 Biểu đồ lực cắt của dầm đỡ bản đáy

Hình 5.11 Biểu đồ moment dầm đáy theo sơ đồ ngàm

Moment cực đại giữa nhịp: M nhip  8690daN/m

Moment cực đại tại gối: M goi  5320daN/m

Lực cắt lớn nhất: Q max 8690daN/m

Tính toán cốt thép nhịp:

Dieọn tớch coỏt theựp chũu keựo:

  Chọn 418 As = 1018 mm 2 , có hàm lượng   1 2 %   max  1 89 %

Tính toán cốt thép gối:

Dieọn tớch coỏt theựp chũu neựn:

Chọn 4ứ16 cú A s = 804.4 mm 2 , cú hàm lượng   1 2 %   max  1 19 %

Tính toán cốt đai cho dầm:

Chọn d sw = 8, số nhánh cốt đai n = 2

2 2 300 300 b bt o t sw sw bt ct ct s R n d R bh

Chọn cốt đai 6a100 để bố đoạn l/4 đầu dầm và 6a200 đoạn l/2 đoạn giữa nhịp

Khả năng chịu cắt của betông:

Q wb  2  b 2 R bt bh 0 2 q sw  37660 daN  Q  8690 daN

Bêtông và cốt thép đủ khả năng chịu cắt không cần phải tính cốt xiên

Moment cực đại giữa nhịp: M nhip  11150daN/m

Moment cực đại tại gối: M goi  7720daN/m

Lực cắt lớn nhất: Q max 10500daN/m

Tính toán cốt thép nhịp:

Dieọn tớch coỏt theựp chũu keựo:

Chọn 218+220 có As = 1137.4 mm 2 , hàm lượng   1 25 %   max  1 58 %

Tính toán cốt thép gối:

Dieọn tớch coỏt theựp chũu neựn:

Chọn 418 có As 18 mm 2 , hàm lượng   1 25 %   max  1 38 %

Tính toán cốt đai cho dầm:

Chọn d sw = 8, số nhánh cốt đai n = 2

2 2 300 300 b bt o t sw sw bt ct ct s R n d R bh

Chọn cốt đai 6a100 để bố đoạn l/4 đầu dầm và 6a200 đoạn l/2 đoạn giữa nhịp Tính coát xieân:

Khả năng chịu cắt của cốt đai và bêtông:

Q wb  2  b 2 R bt bh 0 2 q sw  37660 daN  Q  10500 daN

Bêtông và cốt thép đủ khả năng chịu cắt không cần phải tính cốt xiên

Cốt thép hồ nước mái được thể hiện trong bản vẽ KC:03/06

6 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Chọn hệ kết cấu là khung bê tông cốt thép đố tại chỗ, chịu lức chính

TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

TOÁN CẦU THANG ĐIỂN HÌNH

TÍNH TOÁN KHUNG PHẲNG

NỀN MÓNG