thiết kế chung cư an bình

- Tầng 2 đến tầng 9: Khu nhà ở cho các hộ dân cư, mỗi tầng gồm có 12 căn hộ loại 1 an toàn khi sử dụng Hình khối kiến trúc mang tính đơn giản phù hợp với môi trường xung quanh, mặt đứng

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TRÌNH Trong nhiều năm qua, nhà ở luôn là một trong những vấn đề quan trọng trong xã hội Đặc biệt tại Thành phố Hồ Chí Minh, nhu cầu nhà ở càng trở nên bức thiết đối với người dân Với dân số trên 10 triệu dân, việc đáp ứng nhu cầu nhà ở cho toàn bộ dân cư không phải là chuyện đơn giản

Trước tình hình đó, cần thiết phải có các biện pháp khắc phục, trong đó việc qui hoạch, phát triển hệ thống hạ tầng kỹ thuật trở thành mục tiêu phát triển hàng đầu của thành phố nhằm đảm bảo nhu cầu nhà ở của người dân

Nắm bắt được tình hình đó, nhà nước ta đã đẩy mạnh đầu tư xây dựng nhà ở, đặc biệt là xây dựng các cao ốc kết hợp giữa các khu thương mại, dịch vụ và căn hộ, tập trung xây dựng các chung cư cao cấp là một trong những định hướng đầu tư đúng đắn nhằm đáp ứng được nhu cầu của người dân, đặc biệt là người lao động có thu nhập thấp

Với những mục đích trên, “ CHUNG CƯ AN BÌNH ” được xây dựng với mục tiêu giải quyết phần nào nhu cầu nhà ở của người dân

CHƯƠNG 2: VỊ TRÍ VÀ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH

2.1.VỊ TRÍ CÔNG TRÌNH

Công trình được xây dựng tại quận Tân Phú, một trong những quận có số dân đông nhất thành phố, tuy nhiên giao thông rất thuận lợi, phù hợp cho những người muốn làm ăn, sinh sống và làm việc lâu dài

2.2.ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

Khu vực quận Tân Phú có điều kiện tự nhiên tương tự với điều kiện tự nhiên ở TPHCM

- Nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, có nhiệt độ cao đều trong năm Có

2 mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô, mùa nưa thường kéo dài từ tháng 5 đến tháng

11, mùa khô kéo dài từ tháng 4 đến tháng 12

 Lượng mưa trung bình: 274.4 mm

 Lượng mưa cao nhất: 680mm

 Lượng mưa thấp nhất 31mm

 Độ ẩm tương đối cao nhất: 84%

 Độ ẩm tương đối thấp nhất: 74%

 Độ ẩm tương đối trung bình: 77.67%

 Lượng bốc hơi trung bình: 28mm/ngày

- Hướng gió: hướng gió chủ yếu là Đông Nam và Tây Nam với vận tốc trung bình 2.5m/s, thổi mạnh nhất vào mùa mưa Ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ

- Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong khu vực ít chịu ảnh hưởng của gió bão, chịu ảnh hưởng của gió mùa và áp thấp nhiệt đới

2.3.QUY MÔ VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

- Tầng 2 đến tầng 9: Khu nhà ở cho các hộ dân cư, mỗi tầng gồm có 12 căn hộ loại 1

an toàn khi sử dụng

Hình khối kiến trúc mang tính đơn giản phù hợp với môi trường xung quanh, mặt đứng trang trí kết hợp giữa tường gạch sơn gai với khung kính màu phản quang, các ban công được ốp gạch men Đồng Tâm, tầng 1, tầng 2 được ốp hoàn toàn bằng đá Granite tự nhiên, tạo đường nét hài hòa và sang trọng cho công trình

Mặt bằng công trình ít thay đổi theo độ cao tạo sự đơn giản trong kiến trúc Biện pháp lấy sáng tự nhiên cho khu vực hành lang và cầu thang là bố trí giếng trời Các căn hộ được bố trí nhiều cửa sổ và lam gió nên ánh sáng tràn ngập trong nhà tạo sự sảng khoái và khỏe mạnh cho người ở

2.5.GIAO THÔNG TRONG CÔNG TRÌNH

2.5.1.Giao thông đứng ( thang máy và cầu thang bộ )

Toàn bộ công trình sử dụng 2 khối thang máy mỗi khối 2 thang máy và 2 cầu thang bộ trong đó có một thang máy thoát hiểm khối thang máy và thang bộ được bố trí ở trung tâm tạo thành lõi cứng của công trình

2.5.2.Giao thông ngang ( hành lang )

Giải pháp lưu thông theo phương ngang trong mổi tầng là hệ thống sảnh hành lang giữa bao quanh khu vực thang đứng nằm giữa mặt bằng tầng, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến từng căn hộ

Bên cạnh đó tòa nhà còn sử dụng hệ thống giếng trời, tấm lam lấy sáng nhằm thông gió, chiếu sáng cho từng tầng trong công trình

2.6.CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC

2.6.1.Hệ thống điện

Công trình sử dụng điện được cung cấp từ 2 nguồn: lưới điện của thành phố và máy phát điện riêng có công suất 150 kVA ( kèm theo 1 máy biến áp, tất cả được dặt dưới tầng hầm để tránh tiếng ồn và độ rung nhằm ảnh hưởng tới sinh hoạt)

Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm ( tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công ) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật luồn trong các các gen điện và đặt ngầm trong tường phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi sửa chữa Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ thống ngắt điện

tự động từ 1A đến 80 A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)

2.6.2.Hệ thống cấp nước

Công trình sử dụng nguồn nước lấy từ hệ thống cấp nước thành phố chứa vào bể nước ngầm sau đó bơm lên bể chứa nước mái từ đây phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn chính Hệ thống bơm nước trong công trình được thiết kế

tự động hoàn toàn để đảm bảo nước trong bể mái luôn đủ để cung cấp cho nhu cầu người dân và cứu hỏa

Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp gen nước Hệ thống cấp nước được đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng dọc theo khu vực giao thông đứng

2.6.3.Hệ thống thoát nước

Nước mưa từ mái sẽ được thoát nước theo các lỗ thu nước chảy vào các ống thoát nước nưa có đường kính ϕ140 mm đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng Nước thải từ các buồng vệ sinh có riêng hệ thống ống dẫn

để đưa về bể xử lý nước thải rồi mới thải ra hệ thống thoát nước chung

2.6.4.Hệ thống thông gió và chiếu sáng

a.Chiếu sáng

Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ành sáng tự nhiên ( thông qua các cửa sổ ở các mặt bên của tòa nhà và hai giếng trời ở khối trung tâm ) và bằng điện Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm có đặt thêm đèn chiếu sáng

b.Thông gió

Hệ thống thông gió tự nhiên bao gồm các cửa sổ, hai giếng trời ở trung tâm Ở các căn hộ đều được lắp đặt hệ thống điều hòa không khí

2.6.5.An toàn phòng cháy chữa cháy

Các thiết bị cứu hỏa và chữa cháy được đặt gần nơi dễ xảy ra sự cố

a.Hệ thống báo cháy

Ở mỗi tầng đều được bố trí thiết bị chữa cháy ( vòi chữa cháy dài khoảng 20 m, bình xịt CO2…).Bồn chứa nước mái khi cần được huy động tham gia để chữa cháy Ngoài ra ở mỗi phòng đều được lắp đặt các thiết bị báo cháy ( báo nhiệt) tự động, thiết bị phá hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng Ở nơi công cộng

và mỗi tầng, mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy khi phá hiện được, phòng quản lý khi nhận được tín hiệu ngay lập tức có các phương án ngăn chặn lây lan và chữa cháy kịp thời

b.Hệ thống cứu hỏa

Tòa nhà được thiết kế chống cháy bằng nước và bằng hóa chất

Nước được trang bị từ bể nước tầng hầm, sử dụng máy bơm xăng lưu động Trang

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 1.1.LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

1.1.1.Phân tích các hệ kết cấu chịu lực nhà cao tầng

Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:

Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu hộp (ống)

+Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp

+Các hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

Phân tích một số hệ kết cấu để chọn hình thức chịu lực cho công trình

Phù hợp với hầu hết các giải pháp kiến trúc nhà cao tầng

Thuận tiện cho việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây dựng khác nhau như vừa

có thể lắp ghép vừa đổ tại chỗ các kết cấu bê tông cốt thép

Vách cứng tiếp thu tải trọng ngang được đổ bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước

Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với kết cấu cao đến 40 tầng

c.Hệ khung lõi

Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên

Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian

Phần trong lõi thường bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ thuật nhà cao tầng

Sử dụng hiệu quả với các công trình có độ cao trung bình hoặc lớn có mặt bằng đơn giản

d.Hệ lõi hộp

Hệ chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang

Hộp trong nhà cũng giống như lõi cứng, được hợp thành bởi các tường đặc hoặc có cửa

Hệ lõi hộp chỉ phù hợp với các nhà rất cao

1.1.2.Lựa chọn giải pháp kết cấu và bố trí hệ chịu lực công trình

Dựa vào các phân tích như ở trên và đặc tính cụ thể của công trình ta chọn hệ khung lõi làm hệ chịu lực chính của công trình

Phần lõi của kết cấu là bộ phận chịu tải trọng ngang chủ yếu, nó được dùng để bố trí thang máy, cầu thang bộ và các hệ thống kĩ thật của công trình Hệ sàn đóng vai trò liên kết giữa lõi và hệ cột trung gian nhằm đảm bảo sự làm việc đồng thời của hệ kết cấu a.Bố trí mặt bằng kết cấu

Bố trí mặt bằng kết cấu phù hợp với yêu cầu kiến trúc và yêu cầu kháng chấn cho công trình

Về độ cứng ngang và sự phân bố khối lượng, nhà gần đối xứng trong mặt phẳng theo hai trục vuông góc

b.Bố trí kết cấu theo phương thẳng đứng

Bố trí các khung chịu lực

Bố trí hệ khung chịu lực có độ siêu tĩnh cao

Đối xứng về mặt hình học và khối lượng

Tránh có sự thay đổi độ cứng của hệ kết cấu (thông tầng, giảm cột, cột hẫng, dạng sàn giật cấp), kết cấu sẽ gặp bất lợi dưới tác dụng của tải trọng động

c.Bố trí hệ lõi cứng

Hệ lõi cứng bố trí tại tâm hình học, xuyên suốt từ móng đến mái

1.1.3.Phân tích và lựa chọn hệ sàn chịu lực

Trong hệ khung lõi thì sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu

Nó có vai trò giống như hệ giằng ngang liên kết hệ lõi và hệ cột đảm bảo sự làm việc đồng thời của lõi và cột Đồng thời là bộ phận chịu lực trực tiếp, có vai trò truyền các tải trọng vào hệ khung và lõi

Đối với công trình này, dựa theo yêu cầu kiến trúc và công năng công trình, ta xét các phương án sàn sau:

a.Hệ sàn sườn

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

Ưu điểm

b.Hệ sàn ô cờ

Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m

Ưu điểm

Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và

có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian

sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ

Nhược điểm

Không tiết kiệm, thi công phức tạp

Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cần chiều cao dầm chính phải lớn để đảm bảo độ võng giới hạn

c.Hệ sàn không dầm

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột hoặc vách

Ưu điểm

Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình

Tiết kiệm được không gian sử dụng Thích hợp với công trình có khẩu độ vừa

Dễ phân chia không gian

Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…

Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốt pha, cốt thép dầm, việc lắp dựng ván khuôn và cốt pha cũng đơn giản

Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành

Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn có dầm

Nhược điểm

Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do

đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu

Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do

đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

Độ bền mỏi cao nên thường dùng trong các kết cấu chịu tải trọng động

Cho phép tháo coffa sớm và có thể áp dụng các công nghệ thi công mới để tăng tiến

độ

Nhược điểm

Mặc dù tiết kiệm về bê tông và thép tuy nhiên do phải dùng bêtông và cốt thép cường độ cao, neo…nên kết cấu này chi kinh tế đối với các nhịp lớn

Tính toán phức tạp, thi công cần đơn vị có kinh nghiệm

Với công trình cao tầng, nếu sử dụng phương án sàn ứng lực trước thì kết quả tính toán cho thấy độ cứng của công trình nhỏ hơn bê tông ứng lực trước dầm sàn thông thường Để khắc phục điều này, nên bố trí xung quanh mặt bằng sàn là hệ dầm bo,

có tác dụng neo cáp tốt và tăng cứng, chống xoắn cho công trình

e.Hệ sàn Composite

Cấu tạo gồm các tầm tole hình dập nguội và tầm đan bằng bê tông cốt thép

Ưu điểm

Khi thi công, tấm tole đóng vai trò như sàn công tác

Khi đổ bê tông, tấm tole đóng vai trò như 1 cốp pha

Khi chịu lực, tấm tole đóng vai trò như lớp cốt thép dưới của bản sàn

Nhược điểm

Tính toán phức tạp

Chi phí vật liệu cao

Công nghệ thi công chưa phổ biến ở Việt Nam

f.Tấm panel lắp ghép

Cấu tạo: gồm những tấm panel ứng lực trước sản xuất trong nhà máy, các tấm này được vận chuyển ra công trường và lắp dựng thành các cấu kiện như dầm, vách rồi tiến hành rải thép và đổ bê tông

Ưu điểm

Khả năng vượt nhịp lớn

Thời gian thi công nhanh

Tiết kiệm vật liệu

Khả năng chịu lực lớn và độ võng nhỏ

biên và phương án sàn sườn để từ đó dựa vào khối lượng vật tư, nhân công, ca máy của 2 phương án và đưa ra lựa chọn hê sàn chịu lực cho công trình

1.2.LỰA CHỌN VẬT LIỆU

1.2.1.Yêu cầu về vật liệu trong nhà cao tầng

Vật liệu tận dụng được nguồn vật liệu tại địa phương, nơi công trình được xây dựng , có giá thành hợp lý, đảm bảo về khả năng chịu lực và biến dạng

Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt

Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp

Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)

Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình

Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính

1.2.2.Chọn vật liệu sử dụng cho công trình

a.Bêtông (TCXDVN 356:2005)

Bêtông dùng trong nhà cao tầng có cấp độ bền B25÷B60

Dựa theo đặc điểm của công trình và khả năng chế tạo vật liệu ta chọn bêtông phần thân và đài cọc cấp độ bền B25 có các số liệu kĩ thuật như sau:

+Cường độ chịu nén tính toán:Rb = 14.5(MPa) +Cường độ chịu kéo tính toán:Rbt = 1.05(MPa) +Module đàn hồi ban đầu: Eb = 30000(MPa)

Bê tông cọc cấp độ bền B20:

+Cường độ chịu nén tính toán:Rb = 11.5(MPa) +Cường độ chịu kéo tính toán:Rbt = 0.9(MPa) +Module đàn hồi ban đầu: Eb = 27000(MPa)

b.Cốt thép (TCXDVN 356:2005)

Đối với cốt thép Φ ≤ 8(mm) dùng làm cốt ngang loại AI:

+Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 225(MPa) +Cường độ chịu nén tính toán: Rsc = 225(MPa) +Cường độ chịu kéo(cốt ngang) tính toán: Rsw = 175(MPa) +Module đàn hồi: Es = 210000(MPa)

Đối với cốt thép Φ > 8(mm) dùng cốt khung, đài cọc và cọc loại AII:

+Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 280(MPa) +Cường độ chịu nén tính toán: Rsc = 280(MPa) +Cường độ chịu kéo(cốt ngang) tính toán: Rsw = 225(MPa) +Module đàn hồi: Es = 210000(MPa)

Đối với cốt thép Φ ≥ 10(mm) dùng cốt thép sàn loại AIII:

+Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 365(MPa) +Cường độ chịu nén tính toán: Rsc = 365(MPa) +Module đàn hồi: Es = 200000(MPa)

hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian Việc tính toán kết cấu nhà cao tầng nên áp dụng những công nghệ mới để có thể sử dụng mô hình không gian nhằm tăng mức độ chính xác và phản ánh sự làm việc của công trình sát với thực tế hơn

1.3.2.Các giả thiết tính toán nhà cao tầng

Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết ngàm với các phần tử cột, vách cứng ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử (thực tế không cho phép sàn có biến dạng cong)

Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế tiếp

Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau

Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt đài Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể

1.3.3.Tải trọng tác dụng lên công trình

a.Tải trọng đứng

b.Tải trọng ngang

Tải trọng gió tính toán theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995 Tải trọng gió bao gồm 2 thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động Do chiều cao công trình tính từ mặt đất tự nhiên đến mái là 32.7m < 40m Nên căn cứ vào tiêu chuẩn ta phải tính thành phần động của tải trọng gió

Tải trọng động đất theo tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu tải trọng động đất TCXDVN 375:2006

Tải trọng ngang được phân phối theo độ cứng ngang của từng tầng

1.3.4.Phương pháp tính toán xác định nội lực

Hiện nay có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng thể hiện theo ba mô hình sau:

a.Mô hình liên tục thuần tuý

Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu là dựa vào lý thuyết tấm vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh Khi giải quyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có nhiều ẩn Đó chính là giới hạn của mô hình này b.Mô hình rời rạc - liên tục (Phương pháp siêu khối)

Từng hệ chịu lực được xem là rời rạc, nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết trượt xem là phân bố liên tục theo chiều cao Khi giải quyết bài toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương pháp sai phân Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực c.Mô hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn)

Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lực và chuyển vị Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết được tất cả các bài toán Hiện nay ta

có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như, SAFE, ETABS, SAP, STAAD

Trong các phương pháp kể trên, phương pháp phần tử hữu hạn hiện được sử dụng phổ biến hơn cả do những ưu điểm của nó cũng như sự hỗ trợ đắc lực của một

số phần mềm phân tích và tính toán kết cấu SAFE, ETABS, SAP, STAAD…dựa trên cơ sở phương pháp tính toán này

1.3.5.Lựa chọn công cụ tính toán

a.Phần mềm SAFE v12.1.1

Là phần mềm chuyên dùng để phân tích, tính toán nội lực cho các loại sàn, đặc biệt

so với các version trước đây trong version12 này phần mềm hỗ trợ mạnh mẽ trong việc phân tích tính toán sàn bêtông cốt thép ứng suất trước

Dùng để phân tích và tính toán nội lực cho các cấu kiện công trình như cầu thang,

hồ nước… Với những tính năng vượt trội thi phiên bản Sap2000v 7.42 đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng

d.Phần mềm Microsoft Office 2007

Dùng để xử lý số liệu nội lực từ các phần mềm SAFE, ETABS, SAP xuất sang, tổ hợp nội lực và tính toán tải trọng, tính toán cốt thép và trình bày các thuyết minh tính toán

1.4.TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ

TCVN 2737:1995-Tải trọng và tác động

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

2737:1995

TCXDVN 375:2006-Thiết kế công trình chịu động đất

TCXDVN 356:2005-Kết cấu bêtông và bêtông cốt thép

TCXD 198:1997-Nhà cao tầng - thiết kế kết cấu BTCT toàn khối

TCXD 205:1998-Tiêu chuẩn thiết kế Móng cọc

TCXD 195:1997-Nhà cao tầng - thiết kế cọc khoan nhồi

CHƯƠNG 2:TÍNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

TỪ TẦNG 2-TẦNG 9

2.1.CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM VÀ SÀN

Mặt bằng phân chia ô sàn tầng điển hình

2.2.GIẢ THIẾT KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN

2.2.1.Chọn chiều dày sàn

Chọn sơ bộ chiều dày của bản sàn

Ta có lưới cột lớn (8.29.0m) nên ta dùng hệ dấm phụ chia nhỏ các ô sàn

S13

S9 S10

S1 S14

S2 S3

S4

S5

S7 S15

S2 S1

S7

S1 S14

S2 S3

S4 S5

S7 S15

S8 S8 S8 S8 S17 S17

S8 S8 S8 S8 S17 S17

S8 S8 S8 S8 S17 S17

S8 S8 S8 S8 S17 S17

S11 S12 S12 S18

S16

S16 S6

Tỷ số 2

1

9.01.0978.2

m=40÷45 đối với sàn bản kê 4 cạnh, chọn m = 45 L(m) chiều dài của ô bản sàn theo phương cạnh ngắn ( lấy đối với bản có tiết diện lớn nhất)

8200

182.245

Chọn hs 150mm để tính toán cho công trình

2.2.2.Chọn sơ bộ tiết diện

Nguyên tắc phân loại ô sàn:

 Nếu L2 /L1 2, bản làm việc 2 phương

 Nếu L2 /L12, bản làm việc 1 phương

Đối với bản làm việc 2 phương thì tra các hệ số để tìm giá trị moment nhịp và moment gối Từ các giá trị đó ta tính thép

Đối với bản làm việc 1 phương thì ta cắt một dải bản rộng 1m ra để tính toán và tìm giá trị moment ở gối và ở nhịp Từ các giá trị moment ta tính thép

a.Tính sàn loại bản kê 4 cạnh

Bảng được tính theo sơ đồ đàn hồi bằng cách tra bảng Ở đây các bản kê 4 cạnh đều tính theo sơ đồ ngàm 4 cạnh vì d 3

s

h

h Các kí hiệu:

12

q l

M   

b.Do trọng lượng tường xây

Trọng lượng tường xây đặt trực tiếp lên sàn quy về tải phân bố đều trên sàn Tải trọng của tường quy về phân bố đều lên sàn được tính toán theo công thức sau

t t t t t

- bt (m): chiểu dày tường

- ht (m): chiều cao tường(=chiều cao tầng – chiều dày bản sàn)

- lt (m): chiểu dài tường (tính toán trên bản vẽ kiến trúc)

- γt (kN/m3): trọng lượng tường

- n: hệ số vượt tải

- Ss (m2): diện tích ô sàn

Bảng 2.3 Tải trọng tường phân bố trên sàn Tên ô

bản

bt(m)

ht(m)

g (kN/m3)

lt(m)

Ss(m2)

gtc(kN/m2) n

gtt(kN/m2) S1 0.2 3.48 33 3.5 14.76 5.45 1.1 5.995 S2 0.1 3.48 18 10.35 47.56 1.363 1.1 1.5 S3 0.1 3.48 18 15.225 46.4 2.005 1.1 2.26 S8 0.1 3.48 18 5.8 18.45 1.969 1.1 2.166 S11 0.2 3.48 33 3.45 11.07 7.16 1.1 7.87 S14 0.2 3.48 33 5.2 14.4 8.294 1.1 9.123

2.4.2.Hoạt tải

Hoạt tải lấy theo TCVN 2737-1995

Giá trị hoạt tải của các ô sàn cho trong bảng sau:

Bảng 2.5 Giá trị hoạt tải các ô sàn

M1(kNm)

MI (kNm)

As

chọn

Hàm lượng

Đối với các ô bản dầm

Bảng 2.10 Kết quả tính cốt thép

As tính toán (mm2)

Chọn thép ϕ (mm2) As chọn lượng Hàm

Đối với 1 bộ phận kết cấu công trình biến dạng quá lớn có thể ảnh hưởng đến việc

sử dụng kết cấu 1 cách bình thường: làm mất mỹ quan, làm bong lớp ốp trát, làm hỏng trần treo hoặc gây tâm lý sợ hãi cho người sử dụng vì vậy phải tính toán biến dạng và khống chế nó không được vượt quá 1 giá tại giới hạn quy định

Biến dạng của cấu kiện bê tông cốt thép được tính toán theo các phương pháp của

cơ học kết cấu trong đó phải thay đổi độ cứng đàn hồi bằng độ cứng có xét tới biến dạng dẻo của bê tông, có xét đến sự có mặt của cốt thép trong tiết diện và sự xuất hiện khe nứt trong vùng kéo của tiết diện ở 1 đoạn nào đó trên trục dọc của cấu kiện

Độ cứng uốn của dầm bê tông cốt thép có khe nứt trong vùng kéo B được tính toán theo công thức:

b b red

b s

s s o

AEEA

zhB

s

A ), z được tính toán theo công thức sau:

o f

f o

f

hh

hz

21

2 '

5.1

10

)(51

h

eh

bh

M 2



o

s f

f

Ah

b

2)(





)21(

' o

f f

E





Trong đó:

Đối với tải trọng tác dụng dài hạn:

Khi độ ẩm môi trường là 4075% lấy 0.15

Khi độ ẩm môi trường 40% lấy 0.10

Trong công thức tính , dấu “+” của số hạng thứ hai được sử dụng đối với cấu kiện chịu nén lệch tâm, dấu “-” được sử dụng đối với cấu kiện chịu kéo lệch tâm, và yêu cầu 1

Đối với cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật,  tính theo công thức sau:

Diện tích quy đổi của vùng bê tông chịu nén tính theo công thức sau:

o f

 hệ số xét đến ảnh hưởng tác dụng dài hạn của tải trọng

Tính chất tác dụng dài hạn của tải trọng Hệ số φls ứng với bê tông

2 Tác dụng dài hạn(không phụ thuộc vào loại cốt thép) 0.8 0.6

Giá trị ψs lấy không nhỏ hơn 0.2

Hệ số b – hệ số xét đến sự phân bố không đều biến dạng của thớ bê tông chịu nén ngoài cùng trên chiều dài đoạn có vết nứt và được lấy như sau

+ Đối với bê tông nặng, bê tông hạt nhỏ, bê tông nhẹ cấp cao hơn B7,5: 0.9 + Đối với bê tông nhẹ, bê tông rỗng và bê tông tổ ong cấp B7,5 và thấp hơn: 0.7

+ Đối với kết cấu chịu tác động của tải trọng lập, không phụ thuộc vào loại và cấp bê tông: 1.0

pl

W mômen kháng uốn của tiết diện đối với thớ chịu kéo ngoài cùng có xét đến biến dạng không đàn hồi của bê tông vùng chịu kéo, tính theo công thức sau:

bo so so bo

xh

III

I , I , so I lần lượt là mômen quán tính lấy đối với trục trung hoà của diện 'so

tích vùng bê tông chịu nén, của diện tích cốt thép chịu kéo và của diện tích cốt thép chịu nén

Iso  s  

2 ' '

I so  s 

2

)(h x 2

b

Sbo  

Trong đó: x chiều cao vùng nén tính đổi, x ho

Gọi f1(mm) là độ võng theo phương cạnh ngắn (L1)

f2(mm) là độ võng theo phương cạnh dài (L2) Điều kiện cần thỏa là f1 = f2 ≤ [ f ]

4 2 2

1 .3841 .384

q là tải trọng tiêu chuẩn truyền theo phương cạnh ngắn

4 2

q là tải trọng tiêu chuẩn truyền theo phương cạnh dài

4 1

B là độ cứng tương đương của bê tông

Do độ võng của sàn theo 2 phương là bằng nhau nên ta chỉ cần tính toán độ võng theo 1 phương Cắt theo phương cạnh ngắn (L1) 1 dãy bản có bề rộng b=1m để tính toán

Tiết diện tính toán được xem như 1 dầm đơn giản có tiết diện(1000x150)

q1(kN/m)

Mn(kNm)

SVTH: Nguyễn Trọng Nam MSSV: 20761196 Trang 34

CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN CẦU THANG

TÍNH CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 3.1.MẶT BẰNG CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Mặt bằng và mặt cắt cầu thang

3.2.KÍCH THƯỚC VÀ CẤU TẠO BẬC THANG

Chọn chiều rộng bậc thang là 0.95 m,khi đĩ b2.05 0.95 2 0.15m  

1800

sàn tầng trên

sàn tầng dưới

950 150950

5

C3000

20501650

1650

Chiều cao của bậc thang là lb tg h b 0.6 300 180  mm

Chọn chiều dày bản thang là hb=12cm

Chọn sơ bộ kích thước của dầm chiếu nghỉ

3.3.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG

Trong đó: γi(kn/m3): trọng lượng các lớp vật liệu

δi(m): chiều dày của các lớp vật liệu n: hệ số độ tin cậy

Bảng 3.1.Trọng lượng các lớp cấu tạo chiếu nghỉ

Với : Lb, hb(m): kích thước bậc thang

γg (kN/m3): trọng lượng gạch xây

nb: số bậc thang 1 vế L(m) chiều dài thang

3.4.TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CẦU THANG

3.4.1.Tính toán bản thang và bản chiếu nghỉ

a Sơ đồ tính

Xét tỷ số

3002.5 3120

d s

h

Liên kết giữa bản thang và dầm chiếu nghỉ được xem là liên kết 2 đầu gối cố định Việc lựa chọn sơ đồ tính phù hợp với điều kiện làm việc của cấu kiện là rất quan trọng Có nhiều quan niệm tính khác nhau, ở đây dựa vào tính làm việc liên tục của vật liệu để đưa ra sơ đồ tính Nhưng xét đến điều kiện tổng thể khả năng làm việc của cấu kiện, ta cần xét tới sự xuất hiện của khớp dẻo trong sơ đồ tính của cấu kiện Khi xuất hiện khớp dẻo, nó sẽ phân phối lại nội lực trong hệ siêu tĩnh.Vì vậy, đối với sơ đồ tính như trên và điều kiện thi công tại công trường không đảm bảo điều kiện liên kết nên trong sơ đồ tính ta vẫn bố trí thép gối chịu moment ở gối tựa

Sơ đồ tính như sau

Biểu đồ giá trị moment của hệ