Thiết kế chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư

Thiết kế chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư Thiết kế chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư Thiết kế chung cư cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định cư 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

LỜI MỞ ĐẦU

Tất cả các sinh viên trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ, sau 5 năm học tập và rèn luyện đều phải trải qua một cuộc sát hạch cuối cùng trước khi được công nhận là một người kỹ sư xây dựng - đó là đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp là một bài ôn tập lớn cuối cùng mà em và các sinh viên trong

toàn trường phải thực hiện Trong thời gian 15 tuần, với đề tài "Chung cư cao tầng

CT1A phục vụ di dân tái định cư", em có nhiệm vụ tìm hiểu phần kiến trúc, thiết kế

phần kết cấu Với sự hướng dẫn, chỉ bảo tận tình của thầy Trần Quang Hộ, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.

Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em có điều kiện kiểm tra lại những kiến thức mình đã học Quá trình ôn tập này đặc biệt có ích cho em trước khi ra trường, sử dụng những kiến thức đã học vào công việc thiết kế xây dựng sau này

Thời gian 5 năm học tại trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ đã kết thúc và sau khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, sinh viên chúng em sẽ là những kỹ sư trẻ tham gia vào quá trình xây dựng đất nước Tất cả những kiến thức đã học trong 5 năm, đặc biệt là quá trình ôn tập thông qua đồ án tốt nghiệp tạo cho em sự tự tin để có thể bắt đầu công việc của một kỹ sư thiết kế công trình trong tương lai Những kiến thức đó có được là nhờ sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của các thầy giáo, cô giáo trường Đại học Kỹ Thuật Công Nghệ.

Em xin phép được bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến nhà trường và tất cả các thầy cô đã dạy dỗ em Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy Trần Quang Hộ- thầy đã tận tình hướng dẫn, giúp em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, tạo cho em sự tự tin để làm một người kỹ sư xây dựng.

TPHCM, ngày 1/1/2011 Sinh viên: Phạm Thanh Song

PHẦN I

KIẾN TRÚC

(10%) GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TRẦN QUANG HỘ

Nhiệm vụ : Vẽ các mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt của công trình

Bản vẽ kèm theo :

- 01 bản vẽ mặt bằng tầng hầm – tầng 1 (KT- 01)

- 01 bản vẽ mặt bằng tầng điển hình tầng mái (KT- 02)

- 01 bản vẽ mặt đứng chính + mặt cắt dọc (KT- 03)

- 01 bản vẽ mặt đứng bên + mặt cắt ngang (KT- 04)

1.Giới thiệu về công trình

1.1 Tên công trình:

Nhà ở chung cư cao tầng CT1A – Mỹ Đình

1.2 Quy mô xây dựng:

Công trình được xây dựng với tổng diện tích sàn là 1224 m2, được xây trên khu đất có diện tích 2335 m2, nhằm phục vụ nhu cầu ở và sinh hoạt cho 126 căn hộ tương ứng khoảng 750 người dân

1.3 Địa điểm xây dựng:

Công trình được xây dựng tại khu đô thị mới Mỹ Đình

2 Các giải pháp:

2.1 Giải pháp kiến trúc.

2.1.1 Công năng sử dụng - Giải pháp mặt bằng:

Công trình được thiết kế bao gồm 8 tầng thân, 1 tầng hầm, và tầng mái, mặt bằng côngtrình trải dài, tổng chiều cao phần thân là: 34.6 (m)

Tầng hầm: Cao 3m, có diện tích sàn là: 1224m2, dùng để xe (Ôtô con 4 chỗ, xe

máy, xe đạp, không để xe tải, xe ben những xe có chiều cao lớn)

Tầng 1 : Cao 4m, đặt kiốt, siêu thị và một số phòng kỹ thuật (trạm điện, thu

rác…), cụ thể như sau:

2 siêu thị (310m2 và 300m2)

4 Kiốt mỗi cái có diện tích 32m2

Phòng thu rác được đặt ở tầng 1, cửa phòng thu rác được đi riêng không ảnh hưởng đến xung quanh

Ngoài ra tầng 1 còn đặt phòng kỹ thuật và phòng kỹ thuật điện

Tầng điển hình : Cao 3,4m bố trí 9 căn hộ chia thành 2 loại: 2 phòng ngủ và 3

Ngoài ra căn hộ nào cũng có ít nhất một ban công

Hố đổ rác được mỗi tầng một cửa được bố trí gần cầu thang, đổ rác xuống tầng 1 nơi đặt phòng thu rác

Tóm lại có tất cả: 24 phòng ngủ, 24 vệ sinh, 9 phòng khách, 9 bếp, 11 ban công ở tầng điển hình

Tầng mái:

Lợp mái tôn độ dốc 15%, đặt 2 bể nước trên mái

Nước mưa được thu vào các cửa thu nước mái qua ống đứng dẫn xuống hệ thống rãnh thoát nước tầng 1

2.2 Giải pháp thông gió, cấp nhiệt:

Công trình được đảm bảo thông gió tự nhiên nhờ hệ thống hành lang, cửa sổ có kích thước, vị trí hợp lí

Sử dụng hệ thống máy điều hoà

Công trình có hệ thống quạt đẩy, quạt trần, để điều tiết nhiệt độ và khí hậu đảm bảo yêu cầu thông thoáng cho làm việc, nghỉ ngơi

Tại các buồng vệ sinh có hệ thống quạt thông gió

2.3 Giải pháp giao thông:

Giao thông đứng: Gồm thang 2 thang máy và 2 thang bộ

Thang máy là phương tiện giao thông theo phương đứng của toàn công trình.Công trình có 2 thang máy dân dụng được lắp vào 2 lồng thang máy phục vụ cho tất cả các tầng

Giao thông ngang:

Bố trí 2 dãy hành lang trong thông với nhau xung quanh lõi (Thang máy)

2.4 Giải pháp phòng cháy chữa cháy:

Giải pháp phòng cháy, chữa cháy phải tuân theo tiêu chuẩn phòng cháy-chữa cháy chonhà cao tầng của Việt Nam hiện hành Hệ thống phòng cháy – chữa cháy được trang bịcác thiết bị sau:

Hộp đựng ống mềm và vòi phun nước, bình xịt được bố trí ở các vị trí thích hợp của từng tầng.

Máy bơm nước chữa cháy được đặt ở tầng kĩ thuật

Bể chứa nước chữa cháy

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

2.5 Về giải pháp cung cấp điện:

Dùng nguồn điện được cung cấp từ thành phố, công trình có trạm biến áp riêng, ngoài ra còn có máy phát điện dự phòng

Hệ thống chiếu sáng đảm bảo độ rọi từ 20 – 40lux Đối với các phòng phục vụ nhu cầu giải trí, phòng đa năng có thêm yêu cầu chiếu sáng đặc biệt thì được trang bị các thiết bị chiếu sáng cấp cao

2.5.1 Phương thức cấp điện:

Toàn công trình cần được bố trí một buồng phân phối điện ở vị trí thuận lợi cho việc đặt cáp điện ngoài vào và cáp điện cung cấp cho các thiết bị sử dụng điện bên trong công trình Buồng phân phối này được bố trí ở tầng kĩ thuật

Từ trạm biến thế ngoài công trình cấp điện cho buồng phân phối trong công trình bằng cáp điện ngầm dưới đất Từ buồng phân phối điện đến các tủ điện các tầng, các thiết bị phụ tải dùng cáp điện đặt ngầm trong tường hoặc trong sàn

Trong buồng phân phối, bố trí các tủ điện phân phối riêng cho từng khối của công trình, như vậy để dễ quản lí, theo dõi sự sử dụng điện trong công trình

Bố trí một tủ điện chung cho các thiết bị, phụ tải như: trạm bơm, điện cứu hoả tự động, thang máy

Dùng Aptomat để khống chế và bảo vệ cho từng đường dây, từng khu vực, từng phòng sử dụng điện

2.6 Giải pháp cấp, thoát nước:

Bên trong công trình, hệ thống thoát nước bẩn được bố trí qua tất cả các phòng,

là những ống nhựa đứng đặt trong hộp kỹ thuật và đưa đến tầng kỹ thuật để thoát nước

ra ngoài công trình

2.7 Giải pháp thu gom rác thải:

Mỗi tầng có một cửa thu gom rác thải bố trí gần cầu thang, rác thải theo hệ thốngống dẫn đứng xuống tầng 1 là nơi đặt phòng thu rác thải

Tầng 1 đặt phòng thu rác thải có cửa riêng thông ngay ra ngoài công trình nên không ảnh hưởng đến môi trường trong công trình và xe cộ đi vào lấy rác thuận tiện

2.8 Hệ thống thông tin - tín hiệu, dịch vụ ngân hàng:

Công trình được lắp đặt một hệ thống tổng đài điện thoại phục vụ thông tin, liên lạc quốc tế, trong nước và có cả dịch vụ ngân hàng phục vụ quý khách

Ở mỗi phòng đặt một máy điện thoại nội bộ để thuận tiện trong liên lạc

Lắp đặt các hệ thống cứu hoả tự động như : còi báo động, hệ thống xịt khí Cacbonic, các đường báo cứu ra trung tâm cứu hoả thành phố, các hệ thống thoát hiểm

Chọn giải pháp mái tôn tạo dốc, độ dốc 15%

4 Đánh giá giải pháp kiến trúc, kết cấu trên quan điểm thi công

Do công trình được xây trên khu đất rộng rãi là khu đô thị mới Mỹ Đình nên mặtbằng kiến trúc được thiết kế thi công dễ dàng, giao thông đi lại thuận tiện

Tuy mặt bằng có trải dài (54.6m) xong hiện nay với sự hỗ trợ của các thiết bị máy móc thi công hiện đại như: cần trục tháp, máy bơm bê tông… cho nên việc thi công không hề bị cản trở Cho nên ta thấy kiến trúc hoàn toàn hợp lý

Về mặt kết cấu:

Hiện nay công nghệ thi công bê tông cốt thép đổ tại chỗ đang rất thịnh hành tại Việt Nam, đối với nhà cao tầng giải pháp kết cấu khung chịu lực kết hợp với lõi vách chịu tải trọng ngang là hoàn toàn hợp lý

5 Điều kiện thi công:

5.1 Những điều kiện về địa hình, địa chất, thuỷ văn:

Công trình nằm tại Hà Nội nhiệt độ bình quân trong năm là 27oC, chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất và thấp nhất khá cao do nằm trong vùng khí hậu nhiệt đớigió mùa, đây là khí hậu quyết định thời tiết của miền Bắc nói chung

Hai hướng gió chủ đạo là Đông Nam vào mùa hè và Đông Bắc vào mùa ĐôngĐịa hình: Bằng phẳng, giao thông thuận tiện

Địa chất: Công trình được xây dựng trong lưu vực sông Hồng (Hà Nội) nên nền đất không tốt lắm, gồm nhiều lớp đất khác nhau, lớp cát, đá thô ở sâu

Thuỷ văn: Hà Nội là nơi có mạch nước mặt và nước ngầm khá phức tạp, mực nước ngầm ở độ sâu -10m

5.2 Điều kiện các nguồn cung ứng vật tư:

Vốn đầu tư được cấp theo từng giai đoạn thi công công trình

Vật tư được cung cấp liên tục đầy đủ phụ thuộc vào giai đoạn thi công:

Bê tông cọc và đài cọc dùng bê tông B25 là bê tông thương phẩm của công ty Vinaconex

Bê tông dầm, sàn, cột: dùng bê tông thương phẩm B20 của công ty Vinaconex.Thép: sử dụng thép Thái Nguyên loại I đảm bảo yêu cầu và có chứng nhận chất lượng của nhà máy

Dùng xi măng Hoàng Thạch PC40 có chứng nhận chất lượng của nhà máy

Đá, cát được xác định chất lượng theo TCVN

Gạch lát, gạch lá nem dùng sản phẩm của công ty Hữu Hưng

Khung Nhôm, cửa kính Singapo

Điện dùng cho công trình gồm điện lấy từ mạng lưới điện thành phố và từ máy phát dự trữ phòng sự cố Điện được sử dụng để chạy máy, thi công và phục vụ cho sinh hoạt của cán bộ công nhân viên

Nước dùng cho sản xuất và sinh hoạt được lấy từ mạng lưới cấp nước thành phố.Nhân lực: được xem là đủ đáp ứng theo yêu cầu của tiến độ thi công

Máy móc thi công gồm:

Máy đào đất

Cẩu bánh xích

Cần trục tháp

Xe vận chuyển đất

Đầm dùi, đầm bàn, máy bơm nước ngầm

5.3 Điều kiện hạ tầng kỹ thuật, xử lý:

Khu đô thị mới Mỹ Đình tuy mới được xây dựng xong là một trong những trọng điểm của quốc gia để phát triển thủ đô sau này nên đã được trang bị hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật khá tốt, mạng lưới giao thông đi lại đã được mở rất thuận tiện

Điện, nước, trạm y tế, trường học cũng được quy hoạch tốt phục vụ cho một lượng đông dân cư sinh sống

PHẦN II

KẾT CẤU

(45%)

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : TRẦN QUANG HỘ

Nhiệm vụ thiết kế: - Thiết kế thép sàn tầng 5.

- Thiết kế thép cầu thang bộ trục 2-3

- Thiết kế thép khung trục 3

- Thiết kế thép móng khung trục 3

CHƯƠNG 1: GIẢI PHÁP KẾT CẤU

1.1 Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng:

Thiết kế kết cấu nhà cao tầng so với thiết kế kết cấu nhà thấp tầng thì vấn đề chọn giải pháp kết cấu có vị trí rất quan trọng Việc chọn hệ kết cấu khác nhau có liên quan đến vấn đề bố trí mặt bằng , hình thể khối đứng, độ cao các tầng, thiết bị điện, đường ống, yêu cầu về kỹ thuật thi công, tiến độ thi công, giá thành công trình…Đặc điểm chủ yếu của nhà cao tầng là:

1.1.1 Tải trọng ngang:

Tải trọng ngang bao gồm áp lực gió tĩnh, động là nhân tố chủ yếu của thiết kế

kết cấu Nhà ở phải đồng thời chịu tác động của tải trọng đứng và tải trọng ngang Trong kết cấu thấp tầng, ảnh hưởng của tải trọng ngang sinh ra rất nhỏ, nói chung có

thể bỏ qua Theo sự tăng lên của độ cao, nội lực và chuyển vị do tải trọng ngang sinh

ra tăng lên rất nhanh

Nếu xem công trình như một thanh công xôn ngàm cứng tại mặt đất thì mô men

tỉ lệ thuận với bình phương chiều cao:

Dưới tác dụng của tải trọng ngang, chuyển vị ngang của công trinh cao tầng cũng

là một vấn đề cần quan tâm Cũng như trên, nếu xem công trình như một thanh công xôn ngàm cứng tại mặt đất thì chuyển vị do tải trọng ngang tỉ lệ thuận với luỹ thừa bậc

4 của chiều cao

120 11

4

(Tải trọng phân tam giác)Chuyển vị ngang của công trình làm tăng thêm nội lực phụ do tạo ra độ lệch tâm cho lực tác dụng thẳng đứng; làm ảnh hưởng đến tiện nghi của người làm việc trong công trình; làm phát sinh các nội lực phụ sinh ra các rạn nứt các kết cấu như cột, dầm, tường, làm biến dạng các hệ thống kỹ thuật như các đường ống nước, đường điện Chính vì thế, khi thiết kế công trình nhà cao tầng không những chỉ quan tâm đến cường độ của các cấu kiện mà còn phải quan tâm đến độ cứng tổng thể của công trình khi công trình chịu tải trọng ngang

1.1.3 Trọng lượng bản thân:

Công trình càng cao, trọng lượng bản thân càng lớn thì càng bất lợi về mặt chịu

lực Trước hết, tải trọng đứng từ các tầng trên truyền xuống tầng dưới cùng làm cho nội lực dọc trong cột tầng dưới lớn lên, tiết diện cột tăng lên vừa tốn vật liệu làm cột, vừa chiếm không gian sử dụng của tầng dưới, tải trọng truyền xuống kết cấu móng lớnthì sẽ phải sử dụng loại kết cấu móng có khả năng chịu tải cao, do đó càng tăng chi phícho công trình Mặt khác, nếu trọng lượng bản thân lớn sẽ làm tăng tác dụng của các tải trọng động như tải trọng gió động, tải trọng động đất Đây là hai loại tải trọng nguy hiểm thường quan tâm trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng

Vì vậy, thiết kế nhà cao tầng cần quan tâm đến việc giảm tối đa trọng lượng bản thân kết cấu, chẳng hạn như sử dụng các loại vách ngăn có trọng lượng riêng nhỏ như vách ngăn thạch cao, các loại trần treo nhẹ, vách kính khung nhôm

1.2 Phương án kết cấu:

Từ thiết kế kiến trúc, ta có thể chọn một trong hai loại kết cấu sau:

1.2.1 Kết cấu thuần khung:

Với loại kết cấu này, hệ thống chịu lực chính của công trình là hệ khung gồm cộtdầm sàn toàn khối chịu lực, lõi thang máy được xây gạch Ưu điểm của loại kết cấu này là tạo được không gian lớn và bố trí linh hoạt không gian sử dụng; mặt khác đơn giản việc tính toán khi giải nội lực và thi công đơn giản Tuy nhiên, kết cấu công trình dạng này sẽ giảm khả năng chịu tải trọng ngang của công trình Nếu muốn đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình thì kích thước cột dầm sẽ phải tăng lên, nghĩa là phải tăng trọng lượng bản thân của công trình, chiếm diện tích sử dụng Do đó, chọn kiểu kết cấu này chưa phải là phương án tối ưu Với công trình không cao quá và chịu tải trọng gió, động đất không lớn ta có thể áp dụng sơ đồ kết cấu khung cứng chịu lực (sơ

đồ khung giằng)

1.2.2 Kết cấu khung vách:

Đây là kết cấu kết hợp khung bê tông cốt thép và vách cứng cùng tham gia chịu lực.Tuy có khó khăn hơn trong việc thi công nhưng kết cấu loại này có nhiều ưu điểm lớn Khung bê tông cốt thép chịu tải trọng đứng và một phần tải trọng ngang của công trình Lõi cứng tham gia chịu tải trọng ngang cho công trình một cách tích cực Lõi cứng ở đây sẽ tận dụng lồng thang máy không ảnh hưởng đến không gian sử dụng, mặtkhác lõi cứng sẽ giảm chấn động khi thang máy làm việc Tuy nhiên đối với một số công trình (như khách sạn) lõi thang máy được thiết kế để làm đẹp kiến trúc Khi bố tríkhung đặc biệt là lõi phải bố trí đối xứng để chống xoắn cho nhà

Bê tông cột dầm sàn được đổ toàn khối tạo độ cứng tổng thể cho công trình Hệ tường xây gạch và cửa gỗ, cửa kính làm kết cấu bao che

Với những ưu nhược điểm phân tích ở trên, em quyết định chọn phương án Kết cấu

khung vách cho công trình.

1.2.3 Nhiệm vụ tính toán kết cấu công trình:

Được sự cho phép của thầy giáo hướng dẫn, em tính toán thiết kế các loại cấu kiệnsau:

Thiết kế sàn tầng 5, tính thép và bản vẽ bố trí thép

Tính thép cầu thang bộ trục 2 – 3

Tính thép cho khung trục 3

Tính thép cho móng dưới khung trục 3

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1 Sơ đồ phân chia ô sàn:

2.2.Quan niệm tính toán:

Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thìxem là tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn talấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp Khi dầm biên lớn ta có thể xem làngàm

-Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh

Trong đó: l1-kích thước theo phương cạnh ngắn

l2-kích thước theo phương cạnh dài

2.3.Các số liệu tính toán của vật liệu:

Bêtông cấp độ bền: B20 có Rb = 11,5 MPa,  = 2500 daN/m3

Cốt thép CI, A-I có Rs = Rsc = 225MPa

Cốt thép CII, A-II có Rs = Rsc = 280Mpa

2.4.Chọn chiều dày của bản sàn:

Do có nhiều ô bản có kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến có chiều dày bảnsàn khác nhau, nhưng để thuận tiện cho thi công cũng như tính toán ta thống nhất chọnmột chiều dày bản sàn

Với ô bản có kích thước lớn nhất:

Ô bản làm việc theo cả hai phương, bản thuộc loại bản kê 4 cạnh.

Chiều dày của bản được chọn theo công thức: hb = m D l

Trong đó :

D = 0,8 - 1,4 hệ số phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản, chọn D = 0,9

m – hệ số phụ thuộc liên kết của bản: m = 35 - 45 đối với bản kê bốn cạnh, m =

30 - 35 đối với bản loại dầm; lấy m = 45

l : Là cạnh ngắn của ô bản(cạnh theo phương chịu lực )

Chiều dày của bản phải thoả mãn điều kiện cấu tạo:

hb  hmin = 6 cm đối với sàn nhà dân dụng

Và thuận tiện cho thi công thì hb nên chọn là bội số của 10mm

3 Bê tông chống thấm (không có thép)

4 Bê tông cốt thép sàn mái dày 15mm

3 , 3 8 , 7 ) 03 , 0 1800 3 , 1 11 , 0 2000 1

,

1

(

m Kg x

x x

Bảng xác định tải trọng hoạt tải phân bố.

ST

T Loại phòng

Tải trọngtiêu chuẩn(kG/m2)

Hệsố

Tải trọngtính toán(kG/m2)1

- Hành lang, cầu thang , sảnh

- Hoạt tải mái

- Mái tôn

- Vệ sinh, phòng ăn, phòng khách

2003007030150

1,31,21,31,31,3

2603609139195

2.5.3 Tính toán giảm tải.

Do hoạt tải chất lên khung không gian toàn sàn nên phải tính đến giảm tải

Hoạt tải phòng lớn nhất ( Phòng ngủ): 260 Kg/m2

Hoạt tải hành lang : 360 Kg/ m2

Trong mỗi tầng mỗi phòng có một diện tích khác nhau dẫn đến hệ số giảm tải khác nhau nên để an toàn ta lấy hệ số giảm tải theo phòng bé nhất: Bếp ăn (10 m2 > 9m2)

Hoạt tải hành lang trong tiêu chuẩn không giảm tải

Vậy hoạt tải thành phần ở phòng là : 0,9692 x 260 =252 Kg/m2

Hoạt tải thành phần ở hành lang ( để tính dầm, bản): 360 Kg/m2

Hoạt tải mái đã giảm tải là: 0,9692 x 91 = 88 Kg/m2

2.6.Tính toán nội lực và cốt thép cho các ô sàn:

2.6.1 Xác định nội lực trên các ô sàn:

2.6.1.1 Bản kê bốn cạnh:

Để xác định nội lực, từ tỷ số l2/l1 và loại liên kết ta tra bảng tìm được các hệ số αi,

βi (Phụ ục 17- Kết cấu bêtông cốt thép) Sau đó tính toán nội lực trong bảng theo các công thức như sau:

l1, l2 kích thước cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản

α 1, α 2, β1, β2: các hệ số tra bảng(Phụ lục 17-Kết cấu bê tông cốt Phần cấu kiện cơ bản)

thép-2.6.1.2 Bản loại dầm:

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

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

Tùy theo liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm:

SVTH: –Phạm Thanh Song - Lớp 06dxd2– MSSV: 106104079 Trang 17

2.6.2 Tính toán và bố trí cốt thép cho sàn:

2.6.2.1 Lựa chọn vật liệu:

- Sàn dùng bêtông cấp độ bền: B20 có Rb = 1,5Mpa

- Cốt thép CI, A-I có Rs = 225MPa

CII, A-II có Rs = 280MPa

2.6.2.2 Tính cốt thép sàn theo các bước sau:

Tính như cấu kiện chịu uốn có tiết diện hình chữ nhật với bề rộng b = 1m, chiều cao h = hb

h0=h-a0 : Chiều cao làm việc của tiết diện, bằng khoảng cách từ trọng tâm As đến mép vùng nén

a0: Chiều dày lớp đệm, bằng khoảng cách từ trọng tâm của As đến mép chịu kéo

: Đặc trưng tính chất biến dạng của vùng bê tông chịu nén,  =  - 0,008.Rb

 = 0,85 đối với bê tông nặng

sc,u: ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bê tông chịu nén, sc,u = 400Mpa 2

0

m b

M

R b h

    1 1 2. m

R R.(1 0,5 ) R

Kiểm tra điều kiện hạn chế:  ≤ R

Khi điều kiện hạn chế được thỏa mãn, tính = 1 - 0,5.

Tính diện tích cốt thép:

0

s s

M A



- Xử lý kết quả:

Tính tỷ lệ cốt thép :

0

.100

s A

b h

  Kiểm tra điều kiện  ≥ min = 0,1% Khi xảy ra  < min chứng tỏ h quá lớn so với yêu cầu, nếu được thì rút bớt h để tính lại Nếu không thể giảm h thì cần chọn As theo yêu cầu tối thiểu bằng min.b.h0

Sau khi chọn và bố trí cốt thép cần tính lại a0 và h0 Khi h0 không nhỏ hơn giá trị

đã dùng để tính toán thì kết quả là thiên về an toàn Nếu h0 nhỏ hơn giá trị đã dùng với mức độ đáng kể thì cần tính toán lại  nằm trong khoảng 0,3%÷0,9% là hợp lý

2.6.2.3 Cấu tạo cốt thép chịu lực:

Đường kính  nên chọn  ≤ h/10 Để chọn khoảng cách a có thể tra bảng hoặc tính toán như sau:

s s

Khoảng cách cốt thép chịu lực còn cần tuân theo các yêu cầu cấu tạo sau: amin ≤ a

≤ amax Thường lấy amin = 70mm

Khi h ≤ 150mm thì lấy amax = 200mm

Khi h > 150mm lấy amax = min(1,5.h và 400)

Kết quả tính toán nội lực và cốt thép cho ô sàn được thể hiện ở bảng

Cấp độ bền bê tông : B20 R b 11.5MPa

l2(m)

g(N/m2)

p(N/m2)

h(mm)

a0(mm)

h0(mm)

h(mm)

Moment(N.m/m)

Bậc thang có kích thước là : 170x 300 ( mm ) – Thoả mãn yêu cầu kiến trúc 2h +

b = 2x170 + 300 = 630 Cầu thang gồm hai vế V1 và V2 mỗi vế 9 bậc và chiếu nghỉ

Vế thang V1, V2 đều được tựa vào tường 220 mm

Dầm thang có nhiệm vụ làm tăng độ cứng cho hệ kết cấu Với cấu tạo như trên ta tính bản thang

Theo sơ đồ bản loại dầm với hai gối tựa là hai đầu bản liên kết với dầm D11 và dầm chiếu nghỉ

Chiếu nghỉ và dầm chiếu nghỉ được tính toán như các cấu kiện BTCT cơ bản thông thường

Hệ số vượt tải

Tải trọngtính toán(kG/m2)

-Lớp Granito ( = 2000 kG/m3 )

-Bậc xây gạch 170 x 300 có:

 3 , 0 170 , 0

.

2

3 , 0 170 , 0

2 2

40

130

2730018

1,1

1,2

1,31,11,3

44

156

35,1330

23,4

Vậy giá trị tĩnh tải là : gtt = 588,5 (kG/m2)

Phần tĩnh tải tác dụng vuông góc với bản thang là :

503 1700

2700

2700 5

, 588

Với cầu thang : ptc = 300 (kG/m2)

Hoạt tải tính toán : ptt = n ptc = 1,2 300 = 360 (kG/m2)

Vậy thành phần hoạt tải tác dụng theo phương vuông góc với bản thang là :

1700 2700

2700

360

 Tải trọng toàn phần tác dụng vuông góc lên bản chiếu nghỉ CN là :

Ta lấy thép nhịp = 0.7Mmax, thép gối = 0.4Mmax

3.4 Tính toán dầm chiếu ngỉ d2:

Sơ đồ tính có dạng

Dùng bêtông cấp bền B20 có Rb = 11,5(Mpa), Rbt = 0,9 (Mpa)

Chọn cốt thép làm cốt đai: , số nhánh n = 2, Rsw =225 Mpa, khoảng cách 150

Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

Kiểm tra điều kiện :

Kiểm tra bê tông chịu nén (ứng suất nén chính) :

=1-β.Rb=1 - 0,01.11,5=0.885

>155 kN Cốt đai bố trí đủ chịu lực cắt

Cốt đai chọn d6a150

CHƯƠNG 4: TÍNH BỂ NƯỚC TRÊN MÁI

SƠ ĐỒ:

Yêu cầu cấu tạo bể:

Bể chứa nước ở trên cao chứa nước sạch cung cấp cho cả chung cư

Kích thước hồ nước mái

Sơ đồ tính là ô bản kê 4 cạnh, ngàm theo chu vi.

Tính nội lực và tính cốt thép được tóm tắt trong bảng sau:

p (N/m 2 )

h (mm)

Asch

(cm2/m)

H

Lượngμ(%)

Rb = δ q3l3= 2710 daN ( phản lực tại gối)

Khả năng chịu lực của cốt đai và bê tông:

Kiểm tra điều kiện:

Ap lực nước lớn nhất ở đáy hồ : qntt = nh = 1.11000 3 = 3300 (daN/m2)Tải trọng gió : xem gió tác dụng phân bố đều lên thành hồ

Xem gió tác dụng phân bố đều lên thành hồ :

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản đáy:

sơ đồ tính bản đáy là ô bản kê 4 cạnh, ngàm theo chu vi

Xác định nội lực ô bản kê 4 cạnh giống như ở tính sàn

p (N/m 2 )

h (mm)

Với b=200 mm; h0=h-a ;Rb=11,5Mpa; Rs=280Mpa; γb=0,9

Kết quả tính cốt thép được tóm tắt trong bảng sau:

Dầm

Tiếtdiện

Khả năng chịu lực của cốt đai và bê tông:

Kiểm tra điều kiện:

) (daN) (daN) đai

Dd1(200x500) 14832 66.03 9494.34 0.897 1.05 23236.4 d6a150

Dd2(200x400) 8246 66.03 13077.11 0.897 1.05 32004.8 d6a150

Dd3(200x400) 10344 66.03 13077.11 0.897 1.05 32004.8 d6a150Cốt đai bố trí đủ chịu lực cắt

và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió)

5.1.1 Hệ kết cấu khung

Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích hợp với các công trình công cộng Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng, nhưng có

nhược điểm là kém hiệu quả khi chiều cao của công trình lớn Trong thực tế kết cấu khung BTCT được sử dụng cho các công trình có chiều cao đến 20 tầng đối với cấp phòng chống động đất 7; 15 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất cấp

8 và 10 tầng đối với cấp 9

5.1.2 Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng

Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo một phương, hai phương hoặc có thể liên kết lại thành các hệ không gian gọi là lõi cứng Đặc điểm quan trọng của loại kết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng Tuy nhiên độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra là hiệu quả ở những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có kích thước đủ lớn, mà điều đó thì khó cóthể thực hiện được Ngoài ra, hệ thống vách cứng trong công trình là sự cản trở để tạo

ra các không gian rộng Trong thực tế hệ kết cấu vách cứng thường được sử dụng có hiệu quả cho các công trình nhà ở, khách sạn với độ cao không quá 40 tầng đối với cấpphòng chống động đất 7 Độ cao giới hạn bị giảm đi nếu cấp phòng chống động đất của nhà cao hơn

5.1.3.Hệ kết cấu khung-giằng (khung và vách cứng).

Hệ kết cấu khung-giằng (khung và vách cứng) được tạo ra tại khu vực cầu thang

bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung hoặc ở các tường biên, là các khu vực có tường liên tục nhiều tầng Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà Hai hệ thống khung và vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn Thường trong hệ thống kết cấu này hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu được thiết kế

để chịu tải trọng thẳng đứng Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện tối ưu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng được yêu cầu của kiến trúc

Hệ kết cấu khung -giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng Nếu công trình được thiết kế cho vùng có động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa cho loại kết cấu này là 30tầng, cho vùng động đất cấp 9 là 20 tầng

5.1.4.Hệ thống kết cấu đặc biệt ( bao gồm hệ thống khung không gian ở các tầng dưới , còn phía trên là hệ khung giằng)

Đây là hệ kết cấu đặc biệt được ứng dụng cho các công trình mà ở các tầng dưới đòi hỏi các không gian lớn Hệ kết cấu kiểu này có phạm vi ứng dụng giống hệ kết cấukhung giằng, nhưng trong thiết kế cần đặc biệt quan tâm đến hệ thống khung không gian ở các tầng dưới và kết cấu của tầng chuyển tiếp từ hệ thống khung không gian sang hệ thống khug- giằng Phương pháp thiết kế cho hệ kết cấu này nhìn chung là phức tạp, đặc biệt là vấn đề thiết kế kháng chấn

5.1.5.Hệ kết cấu hình ống

Hệ kết cấu hình ống có thể được cấu tạo bằng một ống bao xung quanh nhà gồm

hệ thống cột, dầm, giằng và cũng có thể được cấu tạo thành hệ thống ống trong ống Trong nhiều trường hợp người ta cấu tạo ống ở phía ngoài, còn phía trong nhà là hệ thống khung hoặc vách cứng hoặc kết hợp khung và vách cứng Hệ thống kết cấu hình ống có độ cứng theo phương ngang lớn, thích hợp cho loại công trình có chiều cao trên

25 tầng, các công trình có chiều cao nhỏ hơn 25 tầng loại kết cấu này ít được sử dụng

Hệ kết cấu hình ống có thể được sử dụng cho loại công trình có chiều cao tới 70 tầng

5.1.6.Hệ kết cấu hình hộp

Đối với các công trình có độ cao lớn và có kích thước mặt bằng lớn, ngoài việc tạo

ra hệ thống khung bao quanh làm thành ống, người ta còn tạo ra các vách phía trong bằng hệ thống khung với mạng cột xếp thành hàng Hệ kết cấu đặc biệt này có khả năng chịu lực ngang lớn thích hợp cho các công trình rất cao Kết cấu hình hộp có thể

sử dụng cho các công trình cao tới 100 tầng

5.2.Giải pháp kết cấu cho công trình

5.2.1 Xác định sơ bộ kích thước cấu kiện

Xem các cột đựợc ngàm chặt ở mặt đài móng, mặt đài móng bằng cốt sàn tầng hầm ở cao trình -9,00m so với cốt  0,00m và -7,80m so với mặt đất tự nhiên

5.2.1.1.Chọn sơ bộ kích thước sàn

Chiều dày sàn phụ thuộc vào:

Bước cột

Khả năng chọc thủng

Yêu cầu chống cháy

Chọn chiều dày bản theo công thức: d

D L h

m



Chiều dày sàn đã chọn ở phần tính sàn là h=20cm

5.2.1.2.Chọn sơ bộ kích thước cột

Sơ bộ chọn tiết diện cột theo công thức sau:

Trong đó:

Rb : Cường độ chịu nén của bê tông

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

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

ms - số sàn phía trên tiết diện đang xét (kể cả mái)

q - tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn

Với nhà có bề dày sàn là bé(10 -14cm ), có ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc loại bé, q = 1-1.4 T/m2

s s

N m qF