LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế xã hội, nhu cầu về việc xây dựng ngày càng đòi hỏi cao, đặc biệt là ở các thành phố lớn Việc xây dựng nhà ở hi
Trang 1KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG
THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG VĂN
KHÊ THỊ XÃ HÀ ĐÔNG HÀ TÂY
(THUYẾT MINH)
SVTH : LÊ VŨ PHƯƠNG THẢO MSSV : 10701128
GVHD : TS.NGUYỄN TRỌNG PHƯỚC
TP Hồ Chí Minh, tháng 8năm2012
Trang 2KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG
THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG VĂN
KHÊ, THỊ XÃ HÀ ĐÔNG HÀ TÂY
Trang 3TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG
THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG VĂN
KHÊ THỊ XÃ HÀ ĐÔNG HÀ TÂY
(PHỤ LỤC)
SVTH : LÊ VŨ PHƯƠNG THẢO MSSV : 10701128
GVHD : TS.NGUYỄN TRỌNG PHƯỚC
Trang 4KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG
THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG VĂN
KHÊ, THỊ XÃ HÀ ĐÔNG HÀ TÂY
Trang 5LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của nền kinh tế xã hội, nhu cầu
về việc xây dựng ngày càng đòi hỏi cao, đặc biệt là ở các thành phố lớn Việc xây dựng nhà ở hiện nay không chỉ là một nhu cầu mà còn là những công trình mang tính nghệ thuật cao Những công trình với bản vẽ kiến trúc hài hòa thực sự tạo cảm giác thoải mái, dễ chịu, tiện nghi cho người sử dụng nó Cùng với sự sôi động của nền kinh tế thị trường đã nảy sinh sự cạnh tranh lành mạnh giữa các công ty xây dựng và kết quả là các công trình đã được nâng cao cả về chất lượng và thẩm mỹ Ngành xây dựng đã trở thành một ngành đặc thù với nhiều đặc điểm riêng của nó
Đồ án tốt nghiệp là một đồ án lớn cuối cùng mà em và các bạn cùng trường phải thực hiện sau 5 năm học tập, trước khi được công nhận là một người kỹ sư xây dựng Trong thời gian 15 tuần, với đề tài “ chung cư Văn Khê”, em có nhiệm vụ tiềm hiểu phần kiến trúc và thiết kế kết cấu cho công trình Với sự hướng dẫn tận tình của T.S Nguyễn Trọng Phước, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này
Trong quá trình thực hiện đồ án còn nhìu thiếu xót, em rất mong nhận được ý kiến của các thầy cô để hoàn thiện kiến thức của mình Em xin cảm ơn
Thành Phố Hồ Chí Minh, tháng 02-2012
Sinh viên
Lê Vũ Phương Thảo
Trang 6LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ về mọi mặt tinh thần, vật chất từ bạn bè cũng như chuyên môn của thầy cô Do đó em viết lời cảm
ơn này để cảm ơn tất cả những sự giúp đỡ mà em đã nhận được
Đầu tiên em xin chân thành cảm ơn nhà trường và khoa xây dựng và điện đã tạo điều kiện cho chúng em học đầy đủ tất cả các môn học của khóa học 2007-2012 Nhờ
đó em mới có đủ kiến thức để hoàn thành tốt bài luận văn tốt nghiệp của mình
Em cũng xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Trọng Phước đã tận tâm chỉ bảo
em nhiều điều bổ ích và đã giúp em hoàn thành tốt luận văn này.Trong khoảng thời gian qua là khoảng thời gian có ý nghĩa nhất đối với em vì đã được làm việc chung với thầy, học hỏi được nhiều kinh nghiệm quý báu từ thầy và củng cố lại kiến thức cho mình Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn thầy
Mình cũng cảm ơn tất cả các bạn trong nhóm đồ án tốt nghiệp rất nhiều Nhờ những buổi trao đổi cùng các bạn mà mình đã hoàn thiện được những kiến thức mà trước đây trên lớp mình chưa kịp hiểu hết
Cuối cùng em xin chúc nhà trường luôn gặt hái được nhiều thành công Em xin chúc các thầy cô, đặc biệt là thầy Nguyễn Trọng Phước đã giúp em hoàn thành tốt luận văn này luôn khỏe mạnh để truyền đạt những kiến thức quý báu cho lớp đàn em sau này Chúc các bạn trong nhóm bảo vệ thật tốt đồ án của mình
Tp.HCM, tháng 02-2012 Sinh viên
Lê Vũ Phương Thảo
Trang 7MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
PHẦN I : GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1
GIỚI THIỆU 1
1.1 Giải pháp kiến trúc công trình 1
Giải pháp mặt bằng 1
Giải pháp mặt đứng 1
1.2 Giải pháp kỹ thuật công trình 1
Hệ thống điện 1
Hệ thống nước 2
Hệ thống giao thông nội bộ 2
Hệ thống thông gió chiếu sang 2
Hệ thống phòng cháy chữa cháy 2
1.3 Điều kiện khí hậu thủy văn 3
PHẦN II: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 1.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm 4
1.2 Chiều dày bản sàn 6
1.3.1 Tĩnh tải 6
1.3.2 Hoạt tải 7
1.4 Nguyên lý tính toán ô sàn 9
1.4.1 Tính toán bản 2 phương (bản kê bốn cạnh) 9
1.4.2 Tính toán bản 1 phương (bản dầm) 13
1.5 Tính cốt thép bản sàn 14
1.6 Kiểm tra độ võng bản sàn 16
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 2.1 Sơ bộ chọn kích thước 17
2.1.1 Tải trọng 18
2.2 Tính toán bản thang 19
2.3 Tính toán dầm chiếu nghỉ 19
2.4 Tính toán cốt đai 20
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI 3.1 Xác định sơ bộ kích thước các bộ phận hồ nước mái 22
3.1.1 Xác định sơ bộ chiều dày bản 22
3.1.2 Xác định sơ bộ kích thước dầm 23
3.2 Tính toán các bộ phận hồ nước mái 24
3.2.1 Bản nắp 24
3.2.2 Bản thành 27
3.2.3 Bản đáy 29
3.2.4 Hệ dầm nắp hồ nước mái 31
3.2.5 Hệ dầm đáy hồ nước mái 34
3.3 Tính toán cốt đai 37
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN 4.1 Cơ sở tính toán 40
4.1.1 Lựa chọn vật liệu 40
4.1.2 Lựa chọn kết cấu 40
4.1.3 Lựa chọn phương pháp tính toán 41
4.2 Sơ đồ tính 41
Trang 84.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện 41
4.3.1 Chọn sơ bộ kích thước dầm sàn 41
4.3.2 Chọn sơ bộ tiết diện cột cho công trình 42
4.4 Tải trọng tác dụng 43
4.4.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tài) 44
4.4.2 Hoạt tải tác dụng lên ô sàn 46
4.4.3 Tải trong tường gạch 47
4.4.4 Tải trọng gió 47
4.5 Các trường hợp tải trọng và tổ hợp tải trọng 49
4.5.1 Các trường hợp tải trọng 49
4.5.2 Các trường hợp tổ hợp tải trọng 50
4.6 Xác định nội lực, tính toán và bố trí cốt thép cho dầm khung trục 2 52
4.6.1 Xác định nội lực dầm khung trục 2 52
4.6.2 Tính cốt thép chịu lực 53
4.6.3 Tính toán cốt đai 59
4.6.4 Kiểm tra điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng 60
4.6.5 Tính toán cốt xiên 61
4.7 Tính toán cho cột khung trục 2 61
4.7.1 Các bước tính toán cột chịu nén lệch tâm 61
4.7.2 Các trường hợp tính toán 65
4.7.3 Chọn nội lực và tính toán cốt thép cột khung trục 2 66
4.7.4 Tính toán cốt thép cột khung trục 2 66
4.8 Kiểm tra chuyển vị của cộng trình 87
CHƯƠNG 5: NỀN MÓNG A Mô tả địa chất 88
B Phân tích tình hình địa chất 89
Mặt cắt địa chất 91
Phương án I: Móng cọc ép bêtông cốt thép 5.1 Khái quát về cọc bêtông cốt thép 92
5.2 Tính toán móng cọc ép bêtông cốt thép 92
5.2.1 Chọn kích thước và vật liệu làm cọc 92
5.2.2 Chiều sâu chôn móng 93
5.2.3 Xác định sức chịu tải của cọc 93
5.2.4 Tính toán móng M1 98
5.2.5 Tính toán móng M2 110
5.3 Kiểm tra cẩu lắp cọc 124
Phương án II: Móng cọc khoan nhồi 6.1 Khái quát phương pháp thi công cọc khoan nhồi 127
6.2 Tính toán móng cọc khoan nhồi 129
6.2.1 Chọn kích thước và vật liệu làm cọc 129
6.2.2 Chiều sâu chôn móng 130
6.2.3 Xác định sức chịu tải của cọc 130
6.2.4 Tính toán móng M1 136
6.2.5 Tính toán móng M2 146
6.3 Lựa chọn phương án thi công móng cọc 157
Trang 9PHẦN 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH Giới thiệu
Hiện nay, công trình kiến trúc cao tầng đang được xây dựng khá phổ biến ở Việt Nam với chức năng phong phú: nhà ở, nhà làm việc, văn phòng, khách sạn, ngân hàng, trung tâm
thương mại Những công trình này đã giải quyết được phần nào nhu cầu nhà ở cho người dân, cũng như nhu cầu về sử dụng mặt bằng xây dựng trong nội thành trong khi quỹ đất ở các thành phố lớn đang còn hết sức hạn hẹp Công trình xây dựng nhà chung cư cao tầng Văn Khê là một phần thực hiện mục đích này
Công trình gồm 11 tầng, diện tích sàn 1 tầng 736m2, tổng diện tích 8096m2 Tầng 1 với các cửa hàng, ban quản lý, bảo vệ, nhà để xe… Các tầng còn lại với 8 căn hộ mỗi tầng, các căn
hộ đầu khép kín với 3-4 phòng Diện tích căn hộ 50-80m2 Toàn bộ công trình khi hoàn thành
sẽ có 80 căn hộ Mỗi căn có thể ở từ 4-6 người
Công trình được xây dựng tại thị xã Hà Đông tỉnh Hà Tây Địa điểm công trình rất thuận lợi cho việc thi công do tiện đường giao thông, xa khu dân cư trung tâm, và trong vùng quy hoạch xây dựng
1.1 Giải pháp kiến trúc công trình
Để tận dụng không gian ở, giảm diện tích hành lang, công trình bố trí một hành lang giữa,
2 dãy phòng bố trí 2 bên hành lang
Công trình có bố trí 2 thang máy và 1 thang bộ giữa nhà và phía cuối hành lang để đảm bảo giao thông theo phương đứng, đồng thời bảo đảm việc di chuyển ngay khi có hỏa hoạn xảy ra công trình có bố tri` them một thang bộ cuối hành lang
Mỗi tầng có phòng thu gom rác thong từ tầng trên xuống cùng tầng trệt, phòng này đặt sau thang máy
Mỗi căn hộ bao gồm 1 phòng khách, 2-3 phòng ngủ, bếp, khu vệ sinh
Mỗi căn hộ được thiết kế độc lập với nhau, sử dụng chung hành lang Các phòng đều có 1 ban công tạo không gian thoáng mát Sự lien hệ giữa các căn hộ tương đối hợp lý Diện tích các phòng trong căn hộ cũng tương đối hợp lý
Giải pháp mặt đứng
Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, góp phần để tạo thành quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp kiến trúc của toàn bộ khu vực kiến trúc Mặt đứng công trình được trang trí trang nhã hiện đại với của kính khung nhôm tại cầu thang bộ Giữa các căn hộ được ngăn cách bằng tường xây trát vữa xi măng 2 mặt và lăn son nước theo chỉ dẫn kỹ thuật Ban công có hệ thống lan can sắt sơn tĩnh điện chống gỉ
Hình thức kiến trúc công trình mạch lạc rõ ràng Công trình bố cục chặt chẽ và quy mô phù hợp chức năng sử dụng góp phần tham gia vào kiến trúc chung của toàn khu Mặt đứng phái trước đối xứng qua trục giữa nhà Đồng thời toàn bộ các phòng đề có ban công nhô ra phía ngoài, các ban công này đều thẳng hàng theo tầng tạo nhịp điệu theo phương đứng chiều cao tầng 1 là 4.2m; các tầng còn lại, mỗi tầng cao 3.3m
1.2 Giải pháp kỹ thuật công trình
Trang 10Hệ thống diện cho toàn bộ công trình được thiết kế và sử dụng điện cho toàn bộ công trình tuân theo các nguyên tắc sau:
+ Đường điện trong công trìh đi ngầm trong tường, có lớp bọc bảo vệ
+ Hệ thống điện đặt ở nơi khô ráo, với những chỗ đặt gần nơi có hệ thống nước phải có biện pháp chống cách nước
+ Tuyệt đối không đặt gần nơi có thể phát sinh hỏa hoạn
+ Dễ dàng sử dụng cũng như sửa chữa khi có sự cố
+ Phù hợp với giải pháp Kiến trúc và Kết cấu để đơn giản trong thi công lắp đặt, cũng như đảm bảo thẩm mỹ công trình
Hệ thống điện được thiết kế theo dạng hình cây Bắt đầu từ trạm điều khiển trung tâm dẫn đến từng tầng và tiếp tục dẫn đến toàn bộ các phòng trong tầng đó Tại tầng 1 còn có 1 máy phát điện dự phòng để đảm bảo việc cung cấp điện liên tục cho toàn bộ khu nhà
Hệ thống nước
Sử dụng nguồn nước từ hệ thống cung cấp nước của thị xã Nước được chứa trong bể ngầm riêng sau đó cung cấp đến từng nơi sử dụng theomạng lưới ống được thiết kế phù hợp với yêu cầu sử dụng cũng như các giải pháp Kiến trúc, Kết cấu
Tất cả các khuvệ sinh và phòng phục vụ đều được bố trí các ống cấp nước và thóat nước Đường ống cấp nước được nối với bể nước ở trên mái Bể nước ngầm dự trữ nước được đặt ở ngoài công trình để đơn giản hóa việc xử lý kết cấu và thi công, cụng như dễ sửa chữa Tại đây
có lắp máy bơm lên tầng mái
Tòan bộ hệ thống thoát nước trước khi ra hệ thống thoát nứơc thành phố phải qua tram xử
lý nước thải để đảm bảo nước thải ra đạt các tiêu chuẩn nước thải
Hệ thống thoát nước mưa có đường ống riêng ra thẳng hệ thống thoát nước thị xã
Hệ thống nước cứu hỏa được thiết kế riêng biệt gồm 1 trạm bơm tại tầng 1, một bể chứa riêng trên mái và hệ thống đường ống riêng cho toàn bộ công trình Tại các tầng đều có các hộp chữa cháy tại 2 đầu hành lang, cầu thang
Hệ thống giao thông nội bộ
Giao thông theo phương đứng có 01 cầu thang bộ chính +01 thang máy đặt chính giữa nhà vả 01 thang bộ dùng là thang thoát hiểm đặt ở cuối đầu hồi
Giao thông theo phương ngang: có các hành lang rộng 2.2m phục vụ giao thông nội bộ giữa các tầng, dẫn đến các phòng và dẫn đến hệ thống giao thông đứng
Các cầu thang, hành lang được thiết kế đúng nguyên lý kiến trúc đảm bảo lưu thông thuận tiện cả cho sử dụng hằng ngày và khi xảy ra hỏa hoạn
Hệ thống thông gió chiếu sáng
Công trình được thông gió tự nhiên bằng các hệ thống cửa sổ Khu cầu thang và sảnh giữa được bố trí hhệ thống chiếu sáng nhân tạo
Tất cả các hệ thống cửa đều có tác dụng thông gió cho công trình Do công trình nhà ở nên các yếu cầu về chiếu sang là rất quan trọng, phải đảm bảo đủ ánh sáng cho các phòng Chính
vì vậy mà các căn hộ của công trình đều được bố trí tiếp giáp với bên ngoài đảm bảo chiếu sang tự nhiên
Hệ thống phòng cháy chữa cháy
Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi công cộng – những nơi có khả năng gây cháy cao như bếp, nguồn điện Mạng lưới báo cháy có gắn đồng
bộ và đèn báo cháy
Mỗi tầng đều có bình cứu hỏa để phòng khi hỏa hoạn
Trang 11Các hành lang, cầu thang đảm bảo lượng lớn người thoát khi có hỏa hoạn 1 thang bộ được bố trí cạnh thang máy, 1 thang bộ bố trí đầu hành lang có kích thước phù hợp với tiêu chuẩn kiến trúc và thoát hiểm khi có hỏa hoạn hay các sự cố khác
Các bể chứa nước trong công trình đủ cung cấp nước cứu hỏa trong 2 giờ
Khi phát hiện có cháy, phòng bảo vệ và quản lý sẽ nhận được tín hiệu và kịp thời kiểm soát khống chế hỏa hoạn cộng trình
1.3 Điều kiện khí hậu, thủy văn
Công trình nằm ở tỉnh Hà Đông, nhiệt độ bình quân trong năm là 270C, chênh lệch nhiệt
Trang 12PHẦN 2 TÍNH TOÁN KẾT CẤU
CHƯƠNG 1 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
LỰA CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM VÀ CHIỀU DÀY SÀN :
Việc chọn sơ bộ tiết diện dầm và chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp dầm và điều kiện kiến trúc của công trình
1.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm
Theo điều 3.3.2 Cấu tạo khung nhà cao tầng - TCXD 198:1997: Chiều rộng tối thiểu của dầm chịu lực không chọn nhỏ hơn 220 mm và tối đa không hơn chiều rộng cột cộng với 1,5 lần chiều cao tiết diện.Chiều cao tối thiểu tiết diện không nhỏ hơn 300mm.Tỉ số chiều cao và chiều rộng tiết diện không lớn hơn 3
Do mặt bằng kiến trúc bố trí khá phức tạp, nhịp dầm khá lớn, trong nhiều phòng có bố trí tường ngăn và tường nhà vệ sinh vì vậy ngoài hệ dầm chính chịu lực ta bố trí thêm hệ dầm phụ
kê lên dầm chính ở ngay những vị trí có tường ngăn
Chọn sơ bộ kích thước dầm theo công thức sau : d
d
m
h 1Trong đó : - md : hệ số phụ thuộc vào tính chất khung và tải trọng
-md = (8÷12) đối với hệ dầm chính, khung 1 nhịp
-md = (12÷16) đối với hệ dầm chính, khung nhiều nhịp
1(
Bảng 1.1: Kích thước tiết diện dầm được chọn sơ bộ
1.2 Chiều dày bản sàn hb
- Chiều dày bản sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Sơ bộ xác định chiều dày hb
theo biểu thức:
Trang 13D = 0.81.4 phụ thuộc vào tải trọng
- Chọn hb là số nguyên theo cm, đồng thời đảm bảo điều kiện cấu tạo hb hmin Đối với sàn nhà dân dụng hmin = 6 cm
- Do mặt bằng kiến trúc ta chia các ô bản thành 21 loại được đánh số thứ tự từ S1
Tỷ số
2 1
LL
Diện tích
2
(m ) Loại ô bản D m
2 b
D
m
(mm )
Chọn
b
h (mm )S1 4000 3600 1.11 14.4 bản 2 phương 0.8 40 80 110 S2 4000 3600 1.11 14.4 bản 2 phương 0.8 40 80 110 S3 4400 4000 1.1 17.6 bản 2 phương 0.8 40 88 110 S4 4400 4000 1.1 17.6 bản 2 phương 0.8 40 88 110 S5 4000 2400 1.67 9.6 bản 2 phương 0.8 40 80 110 S6 4400 4000 1.1 17.6 bản 2 phương 0.8 40 88 110 S7 6000 4000 1.39 22.2 bản 2phương 0.8 40 111 110 S8 4000 3000 1.33 4.6 bản 2 phương 0.8 40 80 110 S1a 4400 4000 1.1 17.6 bản 2 phương 0.8 40 88 110 BC1 4000 600 6.67 2.4 bản 1 phương 0.8 30 106.7 110 BC2 4400 1200 3.67 5.28 bản 1 phương 0.8 30 117.3 110 BC3 4000 1500 2.67 6 bản 1 phương 0.8 30 106.7 110
Trang 141.3 Xác định tải trọng tác dụng lên ô bản sàn
1.3.1 Tĩnh tải : Bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn và trọng lượng tường ngăn
a Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn :
g = gi.ngi
Trong đó:
gi - trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i;
ngi - hệ số độ tin cậy thứ i
Với các ô sàn không có lớp bêtông chống thấm :
Bảng 1.3: Cấu tạo sàn không có lớp bê tông chống thấm STT Các lớp cấu tạo sàn Chiều dày d ( )m Trọng lượng riêng Hệ số n Tính tóan
Trang 15 Với các ô sàn có lớp bêtông chống thấm (sàn vệ sinh):
Bảng 1.4: Cấu tạo sàn có lớp bê tông chống thấm
Trang 16ptt - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo TCVN 2737 – 1995;
np - hệ số độ tin cậy
- Đối với các phòng có công năng như: phòng khách, phòng ngủ, bếp, phòng giặt, phòng
vệ sinh (thuộc các phòng nêu ở mục 1, 2, 3, 4, 5 Bảng 3 TCVN 2737 – 1995) Theo
Điều 4.3.4 TCVN 2737 – 1995, hoạt tải tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3 được phép giảm
xuống bằng cách nhân với hệ số A1 khi diện tích chịu tải A của sàn lớn hơn 9m2:
9
6.04.0
S5 Hành Lang
2400x4000 3 9.6 0.981 1.2 3.532
S6
Phòng Khách+Toilet 4400x4000
2 17.6 0.829 1.2 1.990
S7 Sảnh
5550x4000 3 22.2 0.782 1.2 2.815 S8 4000x3000 Sảnh 3 4.12 10.920 1.2 3.312
Trang 17
1.4 Nguyên lý tính ô sàn:
- Nguyên tắc phân loại ô sàn:
- Nếu l2 / l1 2: bản làm việc 2 phương
- Nếu l2 / l1 > 2: bản làm việc 1 phương
Trong đó l1 và l2 lần lượt là cạnh ngắn và cạnh dài của ô sàn
- Đối với bản làm việc 2 phương (bản kê 4 cạnh) thì tra các hệ số để tìm giá trị moment nhịp
và moment gối Từ các giá trị moment đó ta tính thép
Đối với bản làm việc 1 phương (bản loại dầm) thì cắt 1 dải bản rộng 1m ra để tìm moment gối, moment nhịp Từ các giá trị moment đó ta tính thép
Xét liên kết giữa bản và dầm: - Nếu 3
Trang 18h (cm )
Tỷ số
d b
hh
Liên kết các cạnh Sơ đồ tính
S1 11 70 6.36 ngàm
45 4.09 ngàm S2 11 70 6.36 ngàm
45 4.09 ngàm S3 11 70 6.36 ngàm
45 4.09 ngàm S4 11 70 45 6.36 4.09 ngàm ngàm
S5 11 70 45 6.36 4.09 ngàm ngàm
S6 11 70 6.36 ngàm
45 4.09 ngàm S7 11 70 6.36 ngàm
45 4.09 ngàm S8 11 70 6.36 ngàm
45 4.09 ngàm S1a 11 70 6.36 ngàm
Trang 19M k P
92 II
Tỷ số
2 1
LL
Trang 21h (cm )
Tỷ số
d b
hh
Liên kết các cạnh Sơ đồ tính
BC1 10 45 4.5 ngàm
45 4.5 ngàm BC2 10 60 6.0 ngàm
45 4.5 ngàm BC3 10 60 6.0 ngàm
45 4.5 ngàm
- Sơ đồ tính bản dầm:
Trang 22nh
M (KNm )
Khả năng chịu nén : Rb 14.5(MPa)
Khả năng chịu kéo : Rbt 1.05(MPa)
1 Cốt thép chọn tính toán :
+AI nếu ≤10 →Rs=225 (Mpa)
+AII nếu >10 →Ra=280 (Mpa)
Trang 23Cốt thép được tính toán với dải bản có bề rộng b = 1m theo cả 2 phương và được tính toán như cấu kiện chịu uốn.Gọi a là khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu kéo cho đến mép ngoài của sàn chịu kéo, ta chọn a = 20mm
h0 = hb –a =110 -20 =90 (mm) Các công thức tính toán :
2 0
MR
A bh
Abh
1.5095 0.01428 0.01438 7.5083E-5 0.0083 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 1.2525 0.01185 0.01192 6.2223E-5 0.0069 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 3.5868 0.03392 0.03453 1.8024E-4 0.2000 3.521 Ø8a150 0.3912 Thỏa 2.8939 0.02738 0.02776 1.4493E-4 0.1610 3.521 Ø8a150 0.3912 Thỏa S3
2.0947 0.01982 0.02001 1.0449E-4 0.1161 2.1155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 1.7384 0.01645 0.01658 8.6565E-5 0.0962 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 4.8589 0.04597 0.04708 2.4573E-4 0.2730 3.521 Ø8a150 0.3912 Thỏa 4.0167 0.03799 0.03875 2.0228E-4 0.2250 3.521 Ø8a150 0.3912 Thỏa S4
1.8148 0.01717 0.01732 9.0403E-5 0.1010 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 1.5061 0.01424 0.04065 2.1219E-4 0.0830 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 4.2095 0.03982 0.04065 2.1219E-4 0.2360 3.521 Ø8a150 0.3912 Thỏa 3.4798 0.03292 0.03348 1.7477E-4 0.1940 3.521 Ø8a150 0.3912 Thỏa S5
1.4020 0.01326 0.01335 6.9700E-5 0.0774 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 0.5135 0.00486 0.00487 2.5420E-5 0.0282 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 3.0954 0.02928 0.22973 1.5517E-4 0.1720 3.521 Ø8a150 0.3912 Thỏa 2.7773 0.02628 0.02663 1.3901E-4 0.1545 3.521 Ø8a150 0.3912 Thỏa S6 2.1562 0.02040 0.02061 1.0759E-5 0.1195 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa
A
2 s
Trang 241.6 Kiểm tra độ võng của sàn
1400
1
mmL
fL
012
11.0412
4 3
6505.6384
1384
6
4 4
mEJ
3.0326 0.02869 0.02911 1.5197E-4 0.1689 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 1.6598 0.01571 0.01583 8.2613E-5 0.0918 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 6.8450 0.06476 0.06476 3.4974E-4 0.3886 5.030 Ø8a100 0.5589 Thỏa 3.7810 0.03577 0.03643 1.9018E-4 0.2113 5.030 Ø8a100 0.5589 Thỏa S8
1.7498 0.01651 0.01665 8.6896E-5 0.0966 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 1.0343 0.00978 0.00983 5.1329E-5 0.0570 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 3.9957 0.03780 0.03854 2.0120E-4 0.2236 3.521 Ø8a150 0.3912 Thỏa 2.3628 0.02235 0.02235 1.1806E-4 0.1311 3.521 Ø8a150 0.3912 Thỏa S1a
1.8148 0.01717 0.01732 9.0403E-5 0.1005 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 1.5061 0.01425 0.01435 7.4913E-5 0.0832 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 4.2095 0.03982 0.04065 2.1219E-4 0.2358 3.521 Ø8a150 0.3912 Thỏa 3.4798 0.03292 0.03348 1.7477E-4 0.9142 3.521 Ø8a150 0.3912 Thỏa BC1 0.2770 0.00262 0.00263 1.3697E-5 0.0152 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 0.1385 0.00131 0.00131 6.8440E-6 0.0076 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa BC2 0.9527 0.00901 0.00905 4.7261E-5 0.0525 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 0.4763 0.00451 0.00452 2.3574E-5 0.0262 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa BC3 1.6425 0.01554 0.01566 8.1751E-5 0.0908 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa 0.8213 0.00777 0.07800 4.0717E-5 0.0452 2.155 Ø8a200 0.2394 Thỏa
Trang 25CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ
2 KÍCH THƯỚC VÀ TẢI TRỌNG :
2.1 Sơ bộ chọn kích thước
Cầu thang tầng điển hình của công trình này là loại cầu thang 2 vế dạng bản, có chiều cao tầng
là 3.3m Chọn bề dày bản thang hb=16cm, mỗi vế gồm 10 bậc thang với kích thước bậc:
h = 165 mm
b = 350 mm
Góc nghiêng
Trang 26l103503500 3.5Chiều dài vế thang (theo phương nghiêng)
ml
L 2(1.65202) 3.521.652 3.8692.1.1 Tải trọng:
Bản chiếu nghỉ
Tĩnh tải : Được xác định theo bảng sau:
Bảng 2.1 Tải trọng các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ STT Vật liệu Chiều dày
(m)
γ (kN/m3) n
Bản nghiêng
Tĩnh tải:
Tải trọng của 1 bậc thang (gồm tải lát đá + tải vữa + tải gạch xây)
)/(806.00.1)1835.0165.02
11.1
)35.0165.0(1802.02.1)35.0165.0(2002.01.1(
mkN
806
2 2
2 2
bhl
Gg
bt bt bt
Bảng 2.2 Các lớp cấu tạo bản thang
STT Vật liệu Chiều dày
(m)
γ (kN/m3) n
Trang 272.2 TÍNH TOÁN BẢN THANG:
Sơ đồ tính: Cắt một dãy có bề rộng b 1 m để tính
Sử dụng phần mềm SAP2000 giải được MMAX 35.927kNm
Từ MMAX ta có kết quả tính cốt thép gối và nhịp của bản thang
Moment ở nhịp Mn Mmax 36.858kNm
Moment ở gối Mg 0.4Mmax 14.743kNm
Rs
bhRAs
bhR
m o
b b m
MPaR
MPaR
mma
hhmmb
sw s
b b
o
175
;225
;9.0
;5.14
14020160
;1000
Sơ bộ kích thước dầm chiếu nghỉ: DCN (200x400)
Tải trọng tác dụng gồm:
Trọng lượng bản thân dầm:
Trang 28nhb
Rgg
4048.348
)(096.682
4048.342
bhR
m o
b b m
MPaR
MPaR
mma
hhmmb
sw s
b b
o
175
;225
;9.0
;5.14
38020400
;200
Chọn cốt thép làm cốt đai 8 , số nhánh n2, Rsw 175MPa, chọn khoảng cách bố trí cốt đai sw 100mm
)(05.176100
3.502
s
AnR
Trang 29kNq
bhR
.0
3.50230
210515
s w
b
nAE
E
)(85.10938.02.010.5.149.01174.18695.03.03
Q bwb b o Cốt đai bố trí đủ chịu lực cắt
Vậy chọn khoảng cách cấu tạo giữa các cốt đai :
- Trên đoạn dầm gần gối tựa chọn act =100 mm (trong đoạn L/4 của dầm)
- Trên đoạn dầm giữa nhịp chọn act = 200 mm (trong đoạn L/2 của dầm)
Trang 30Chương 3 TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI
Kích thước
Tính toán dung tích bể nước dựa trên tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam 33 : 2006 ( cấp nước mạng lưới ống và công trình tiêu chuẩn thiết kế ) Tra tiêu chuẩn cấp nươc theo đầu người
Đối tượng dung nước Tiêu chuẩn cấp nước tính theo đầu người
( ngày trung bình trong năm l/người.ngày.đêm) Thành phố lớn, thành phố du lịch, nghỉ mát,
khu công nghiệp lớn 300 -400
Thành phố, thị xã vừa và nhỏ, khu công
Thị trấn, trung tâm công nghiệp công nông
ngư nghiệp, điểm dân cư nông thôn 80-150
Ta có lượng nước tiêu chuẩn theo đầu người là 200 lít/người.ngày.đêm
Công trình có 11 tầng, 10 tầng sinh hoạt và 1 tầng kỹ thuật
Mỗi tầng có 9 phòng
Giả sử một hộ có 04 người
Vậy ta có số người toàn chung cư là: 4*9*10=360 người
=>lượng nước sinh hoạt toàn chung cư là: 360*2000 =72.0 (m3)
Lượng nước cần cho chữa cháy tính cho một vòi phun q=2.5 l/s đảm bảo việc phun nước lien tục trong vòng 10 Phút ta lấy 20% lượng nước sinh hoạt = 72.0*20/100= 14 4(m3)
Vậy tổng lượng nước cung cấp cho chung cư là: 72.0+14.4 = 86.4 (m3)
Chọn kích thước bể (8x2.4x2)m đặt trên mái, gồm có 3 bể
Bể nước có thể tích V=2.4x8x2 =38.4(m3)
Do bề ngang của bể nước khá lớn nên ta bố trí them dầm phụ chia bản nắp và bản đáy thành 2
ô bản có kích thước bằng nhau (2.4x4)m
3.1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẬN HỒ NƯỚC MÁI
3.1.1 Xác định sơ bộ chiều dày bản:
Chiều dày bản được chọn theo công thức sau : b
Trang 31Trong đó : - md : hệ số phụ thuộc vào tính chất khung và tải trọng
-md = (8÷12) đối với hệ dầm chính, khung 1 nhịp
-md = (12÷16) đối với hệ dầm chính, khung nhiều nhịp
1(
Bảng 3.2 Kích thước dầm bể nước
Cấu kiện
Ký hiệu dầm
Tiết diện chọn sơ bộ (bxh) mm
Bản nắp
DN1 2.4 12 200 (50100) 200x250 DN2 4.0 12 333.33 (83.3166.67) 200x600 DN3 2.4 16 150 (37.575) 200x250 Bản đáy
DD1 2.4 12 200 (50100) 300x400 DD2 4.0 12 333.33 (83.3166.67) 400x800 DD3 2.4 16 150 (37.575) 300x400
Trang 323.2 TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN HỒ NƯỚC MÁI:
3.2.1 Bản Nắp
3.2.1.1 tải trọng:
Tĩnh tải: gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo được tính toán trong bảng sau:
Bảng 3.3 Tải trọng các lớp cấu tạo bản nắp STT Các lớp cấu
Trang 33Sơ đồ tính: bản nắp được chia làm 2 ô bản có kích thước (2.4x4.0)m
Ta xét các tỉ số :
267
Giả thiết tính toán:
- Ô bản được tính toán như ô bản đơn, không xét đến sự ảnh hưởng của ô bản bên cạnh;
- Ô bản đươc tính theo sơ đồ đàn hồi;
- Cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn và cạnh dài để tính toán Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai trục dầm
M2 = m92.P
MII = k92.P
Trang 34Bảng 3.4 Momment bản nắp
L1
(m)
L2 (m)
Tỷ số
2 1
LL
b b s
bh
A
Kiểm tra hàm lượng cốt thép :
s
RR
(đối với thép AI); max r. b 3.27%
s
RR
chon s
Trang 35Trong đó ta chọn bề dày lớp bê tông bảo vệ là a=15 mm Ta có ho=h-a=80-15=65mm
Cốt thép gia cường cho lỗ thăm:
- Chọn thép gia cường là 212 có Fgc=226 (mm2) cho mỗi phương, đoạn neo có chiều dài là : lneo 30d=30x12=360(mm) Chọn lneo=400(mm)
3.2.2 Bản Thành
Sơ đồ tính
Để đơn giản tính toán, bỏ qua trọng lượng bản thân của bản thành, xem bản thành như cấu kiện chịu uốn chỉ chịu tải tác dụng theo phương ngang gồm áp lực ngang của nước và gió hút (xét trường hợp nguy hiểm nhất)
Xét tỷ số 1.22
2
4.2h
8h
Trang 36Phía gió đẩy: c = + 0.8 Phía gió hút: c = - 0.6
1
LL
tra bảng sơ đồ 7/451 sách Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép_tập 2_Tác giả: Võ Bá Tầm ta được các hệ số:
0236.0
71
m ; m72 0.0142; k71 0.0560; k72 0.0292
)/(615.2828615
)(352.1374.22615.28
)(692.70560.0352.137
)(950.10142.0352.137
)(242.30236.0352.137
2
1
kNmM
kNmM
kNmM
kNmM
2651.096.33
228128
96.33
)(774.78
2615.015
2288
15
2 2
2 2
2 2
2 2
kNmwh
hpM
kNmwh
hpM
h nh
h g
bhR
R
bhR
A
Với
MPaR
MPaR
mma
hhmmb
s b
b
o
225
;9.0
;5.14
8515100
;1000
As
%2.4
Trang 37Bảng 3.7 Cốt thép bản thành Lọai ô
dẩm
7.774 1000 85 0.083 0.086 424.78 8a100 503.0 0.592 Thỏa 3.506s 1000 85 0.037 0.038 186.86 8a150 335.33 0.395 Thỏa 3.2.3 Bản Đáy
Bản đáy làm việc giống bản sàn có kích thước 2400mm x4000mm , chiều dày bản đáy hbd= 140 (mm)
Xét tỉ số 1.672
4.2
4
bản đáy thuộc loại bản kê 4 cạnh
Xét tỷ số
386.2140400
33.4140600
hhhh
ta có thể xem sàn ngàm vào dầm, sơ đồ tính là ô bản số 9
3.2.3.1 Tải trọng
Tĩnh tải
Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo
Trang 38Bảng 3.8 Tải trọng các lớp cấu tạo bản đáy
STT Các lớp cấu tạo sàn Chiều dàyi
Giả thiết tính toán:
- Ô bản được tính toán như ô bản đơn, không xét đến sự ảnh hưởng của ô bản bên cạnh;
- Ô bản đươc tính theo sơ đồ đàn hồi;
- Cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn và cạnh dài để tính toán Nhịp tính toán là khoảng cách giữa hai trục dầm
Tỷ số
2 1
LL
Trang 390.01592 5.0126
3.2.3.3 Tính toán cốt thép
;
2 o b b m
bhR
R
bhR
A
Với
MPaR
MPaR
mma
hhmmb
s b
b
o
225
;9.0
;5.14
12515140
;1000
As
%2.4
tên
cấu kiện
Giá trị moment (KNm)
b (mm)
MI 13.942 1000 125 0.0684 0.0709 514.025 10a150 523.33 0.4187 Thỏa MII 5.0126 1000 125 0.0246 0.0249 180.525 8a200 251.5 0.2012 Thỏa
Trang 40 Do trọng lượng bản thân dầm :
)/(935.0
)/(86.21.125)08.06.0(2.0)
(
)/(935.01.125)08.025.0(2.0)
(
1 3
2 1
mkNg
g
mkNn
hhbg
mkNn
hhbg
DN DN
g b s d d DN
g b s d d DN
24064.11)2.14.2(2
12902.3)2.14.2(2
12
)/(11408.132.1))4.24(4(2
1903.32.1))4.24(4(21
)/(62032.5)2.14.2(2
1903.3)2.14.2(21
3
2
1
mkNq
g
mkNq
p
mkNq
p
bn DN
bn DN
bn DN