Thiết kế lô d chung cư ngô gia tự (thuyết minh)

GIẢI PHÁP KẾT CẤU: Toàn bộ kết cấu của công trình là khung - vách chịu lực bằng bê tông cốt thép đổ tại chổ, vách cứng bố trí quanh vị trí các thang máy để chịu tải trọng ngang do gió tá

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

LỜI MỞ ĐẦU

Xây dựng là một trong những ngành quang trọng hàng đầu của đất nước giúp cho đất nước phát triển về cơ sở hạ tầng kĩ thuật, mỗi kỹ sư xây dựng đều phải được học và được trang bị những kiến thức cơ bản và sự hiểu biết thực tế và kinh nghiệm để thiết kế, thi công và thực hiện xây dựng những công trình đảm bảo an toàn và đúng kết cấu cũng như kỹ thuật

Là một sinh viên ngành xây dựng thuộc khoa Xây Dựng & Điện, Trường Đại Học Mở TP.HCM, trải qua hơn bốn năm học tập và nghiên cứu về chuyên ngành xây dựng, sự phát triển của nước ta một ngày một lớn mạnh nhu cầu về chổ ở, sinh hoạt hiện nay của nước ta là rất cần thiết và tất yếu, qua đó những yếu tố đó em đã quyết định chọn đề tài “ Thiết Kế Lô D Chung Cư Ngô Gia Tự” làm đề tài cho Đồ Án Tốt Nghiệp của mình

Sau gần 14 tuần nghiên cứu và thực hiện Đồ Án Tốt Nghiệp được sự hướng dẫn tận tình của thầy PGS.TS Võ Phán đến nay em đã hoàn thành Dù em đã cố gắng nghiên cứu và học hỏi song do thiếu kinh nghiệm về thực tế đồng thời thời gian và tài liệu tham khảm có hạn nên em còn nhiều thiếu sai sót Em rất mong nhận được sự thông cảm, ý kiến đóng góp của quý thầy cô và các bạn

Sinh viên

Nguyễn Hoài Nhân

LỜI CẢM ƠN

Trải qua hơn 4 năm học tập, nghiên cứu và gần 14 tuần làm Đồ Án Tốt Nghiệp tại Trường Đại Học Mở TP.HCM, em đã được quý thầy cô chỉ dạy tận tình, trao dồi kiến thức cơ bản cũng như khả năng áp dụng thực tế giúp cho sinh viên hiểu biết và đi sâu hơn vào chuyên ngành của mình, giúp cho em có một kiến thức vững chắc hơn để đi tiếp con đường học tập cũng như công viêc của mình

Có được sự hiểu biết, những kiến thức cơ bản, những kinh nghiệm thực tế của quý thầy cô tận tình chỉ dạy Em xin chân thành cảm ơn đến quý thầy cô khoa Xây Dựng & Điện Trường Đại Học Mở TP.HCM đã tận tình chỉ dạy hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập

MỤC LỤC

Lời mở đầu

Lời cảm ơn

Mục lục

PHẦN I : KIẾN TRÚC CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1

2.2 Mục đích xây dựng công trình 1

2.3 Vị trí xây dựng 1

2.4 Đặc điểm khí hậu 1

2.4.1 Mùa nắng 1

2.4.2 Mùa mưa 1

2.4.3 Hướng gió 2

2.5 Giải pháp kiến trúc 2

2.5.1 Quy mô công trình 2

2.5.2 Chức năng của các tầng 2

2.5.3 Giải pháp đi lại 2

2.5.4 Giải pháp thông thoáng 3

2.6 Giải pháp kết cấu 3

2.7 Giải pháp kỹ thuật 3

2.7.1 Hệ thống điện 3

2.7.2 Hệ thống nước 3

2.7.3 Hệ thống điều hoà không khí 3

2.7.4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 3

2.7.5 Hệ thống chống sét 3

2.7.6 Các hệ thống kỹ thuật khác 4

2.7.7 Hệ thống vệ sinh 4

2.8 Hạ tầng kỹ thuật 4

PHẦN II : KẾT CẤU CHƯƠNG 2 : HỆ CHỊU LỰC VÀ GIẢI PHÁP KẾT CẤU 5

2.1 Phân tích hệ chịu lực của công trình 5

2.2 Phương pháp xác định nội lực 5

2.2.1 Giới thiệu 5

2.2.2 Các giả thiết khi tính toán 6

2.2.3 Trình tự giải quyết 6

2.3 Sơ bộ chọn tiết diện cho dầm cột sàn vách cứng 6

2.4 Kích thước tiết diện dầm 7

2.5 Tải trọng tác dụng 9

2.5.1 Tải trọng đứng 9

2.5.2 Tải trọng ngang 13

2.6 Đặc trưng vật liệu 14

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 16

3.1 Tải trọng tính toán 16

3.2 Phân chia ô bản sàn 16

3.3 Xác định nội lực trong các ô bản 19

3.3.1 Đối với bản làm việc một phương 19

3.3.2 Đối với bản làm việc hai phương 20

3.4 Tính toán cốt thép trong các ô bản 21

3.4.1 Đối với bản làm việc một phương 22

3.4.2 Đối với bản làm việc hai phương 25

3.5 Kiểm tra độ võng các ô sàn 28

3.6 Bố trí cốt thép 30

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU THANG 32

4.1 Cấu tạo 32

4.2 Tải trọng tác dụng 33

4.2.1 Chiếu nghĩ 33

4.2.2 Bản thang 34

4.3 Xác định nội lực 35

4.4 Tính toán cốt thép 36

CHƯƠNG 5 : TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI 38

5.1 Hình dạng và kích thước 38

5.1.1 Hình dạng và kích thước 38

5.1.2 Kiểm tra dung tích bể nước 38

5.2 Tính toán kết cấu bể 39

5.2.1 Tính toán bản nắp 39

5.2.2 Tính toán dầm nắp 43

5.2.3 Tính toán thành bể 49

5.2.4 Tính toán bản đáy 55

5.2.5 Tính toán độ võng 58

5.2.6 Tính toán dầm đáy 59

5.3 Bố trí cốt thép 66

CHƯƠNG 6 : TÍNH TOÁN KHUNG CHỊU LỰC 67

6.1 Giới thiệu chung 67

6.2 Xác định tải trọng tác dụng lên công trình 68

6.2.1 Tải trọng thẳng đứng 68

6.2.2 Tải trọng ngang 74

6.3 Chọn tiết diện lõi cứng 77

6.4 Chọn tiết diện cột 77

6.5 Xác định nội lực của kết cấu 78

6.6 Tính cốt thép cho khung trục 8 80

6.6.1 Cốt thép dầm 80

6.6.2 Cốt thép cột 92

6.6.3 Tính toán cốt thép ngang 100

CHƯƠNG 7 : TÍNH TOÁN VÁCH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 103

7.1 Cơ sở lý thuyết 103

7.1.1 Phướng pháp ứng suất đàn hồi 103

7.1.2 Phương pháp vùng biên chịu moment 104

7.1.3 Phương pháp sử dụng biểu đồ tương tác 107

7.2 Tính toán cốt thép cho vách… 108

7.2.1 Nội lực vách 108

7.2.2 Tính toán vách 108

7.2.3 Kiểm tra khả năng chịu lực vùng giữa 109

7.2.4 Bố trí cốt thép 109

7.2.5 Kiểm tra khả năng chịu cắt cho vách 109

7.3 Neo và nối chồng cốt thép 110

CHƯƠNG 8 : THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 112

8.1 Cấu tạo địa chất - thuỷ văn của công trình 112

8.1.1 Cấu tạo địa chất 112

8.1.2 Địa chất thuỷ văn 113

8.2 Thống kê địa chất 114

8.2.1 Nguyên tắc thống kê địa chất 114

8.2.2 Kết quả thống kê địa chất 118

PHẦN III : NỀN MÓNG CHƯƠNG 9 : MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 129

9.1 Cơ sở tính toán 129

9.2 Ưu và nhược điểm của các loại móng 129

9.2.1 Móng cọc ép 129

9.2.2 Móng cọc khoan nhồi 129

9.2.3 Cọc barette 130

9.3 Các giả thuyết tính toán 131

9.4 Tải trọng tác dụng lên móng 131

9.5 Chiều sâu đặt móng 133

9.6 Tính sưc chịu tải của cọc 133

9.6.1 Tính sưc chịu tải theo cường độ đất nền 133

9.6.2 Sức chịu tải của cọc theo điều kiện vật liệu làm cọc 135

9.6.3 Tính toán cọc có d = 0.8m và dài 45m 135

9.6.4 Tính toán cọc có d = 0.8m và dài 30m 139

9.7 Xác định kích thước đài cọc – số lượng cọc 143

9.7.1 Xác định số lượng cọc 143

9.7.2 Kích thước đài cọc 144

9.7.3 Chọn chiều cao dài cọc 144

9.8 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 145

9.8.1 Lý thuyết tính toán 145

9.8.2 Tính toán cốt thép cho đài cọc 148

9.9 Tính toán cụ thể 149

9.9.1 Móng M1 149

9.9.2 Móng M2 153

9.9.3 Móng M4 159

9.9.4 Kiểm tra độ lún của cọc và nhóm cọc 168

CHƯƠNG 10 : MÓNG CỌC ÉP 171

10.1 Mặt bằng bố trí móng 171

10.2 Tính sức chịu tải của cọc 172

10.2.1 Chọn các thong số cọc 172

10.2.2 Tính toán sức chịu tải của cọc 172

10.3 Tải trọng truyền xuống móng 179

10.4 Tính toán móng M1 180

10.4.1 Xác định số lượng cọc trong móng 180

10.4.2 Kiểm tra móng 181

10.4.3 Tính toán thiết kế đài cọc 186

10.5 Tính toán móng M2 189

10.5.1 Xác định số lượng cọc trong móng 189

10.5.2 Kiểm tra móng 190

10.5.3 Tính toán thiết kế đài cọc 196

10.6 Tính toán móng M4 200

10.6.1 Xác định số lượng cọc trong móng 200

10.6.2 Kiểm tra móng 201

10.6.3 Tính toán thiết kế đài cọc 208

CHƯƠNG 11 : SO SÁNH 2 PHƯƠNG ÁN MÓNG 211

11.1 Yếu tố thi công 211

11.1.1 Ưu và nhược điểm phương pháp thi công cọc ép 211

11.1.2 Ưu và nhược điểm phương pháp thi công cọc khoan nhồi 211

11.2 Yếu tố kỹ thuật 212

11.3 Theo điều kiện kinh tế 212

11.3.1 Móng cọc ép 213

11.3.2 Móng cọc khoan nhồi 215

Tài liệu tham khảo 256

Mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, đòi hỏi nhu cầu chỗ ở ngày càng nhiều Xây dựng nhà nhiều tầng theo kiểu chung cư đang là một giải pháp hiệu quả giải quyết được tích cực nhà ở cho người dân, cán bộ công tác,lao động nước ngoài, lao động nhập cư, …đang ngày càng tăng lên nhanh chóng của thành phố Vì vậy lô D chung cư Ngô Gia Tự được nâng cấp sửa chửa nhằm đáp ứng nhu cầu của người dân về vấn đề ăn ở ,học tập và làm việc trong khu vực quận 10 nói riêng và của cả thành phố nói chung

1.2 VỊ TRÍ XÂY DỰNG:

Công trình được xây dựng trong trung tâm thành phố,trên chính lô D củ của chung

cư Ngô Gia Tự trước đây ở phường 3, quận 10, thành phố Hồ Chí Minh

 Lượng mưa cao nhất : 300 mm

 Độ ẩm tương đối trung bình : 85,5%

 Lượng mưa trung bình: 274,4 mm

 Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11)

 Lượng mưa cao nhất : 680 mm (tháng 9)

 Độ ẩm tương đối trung bình : 77,67%

 Độ ẩm tương đối thấp nhất : 74%

 Độ ẩm tương đối cao nhất : 84%

 Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày

 Lượng bốc hơi thấp nhất : 6,5 mm/ngày

Chiều cao công trình 37.6m chưa kể tầng hầm

1.4.2 Chức năng của các tầng:

Tầng hầm cao 2.6 m: Diện tích tầng hầm lớn hơn các tầng khác được dùng dùng để

xe, làm phòng cầu thang, phòng thiết bị kỹ thuật thang máy, máy phát điện, phòng xử lý nước cấp và nước thải

Tầng trệt cao 3.0m và lửng cao 2.8m: Diện tích bằng các tầng khác nhưng không xây tường ngăn cách nhiều dùng để làm khu vực sinh hoạt cộng đồng, buôn bán hàng tạp hóa

1.4.3 Giải pháp đi lại:

Giao thông đứng được đảm bảo bằng sáu buồng thang máy và năm cầu thang đi bộ cạnh thang máy củng như khu vực xa thang máy của công trình

Giao thông ngang: hành lang giữa là lối giao thông chính

1.4.4 Giải pháp thông thoáng:

Mỗi căn hộ đều có balcony và cửa sổ thông với bên ngoài

Ngoài việc thông thoáng bằng hệ thống cửa ở mỗi phòng, còn sử dụng hệ thống thông gió nhân tạo bằng máy điều hòa, quạt ở các tầng theo các gain lạnh về khu xử lý trung tâm

Ngôi nhà nằm trên mảnh đất thông thoáng, cao hơn các lô khác xung quanh của chung cư

1.5 GIẢI PHÁP KẾT CẤU:

Toàn bộ kết cấu của công trình là khung - vách chịu lực bằng bê tông cốt thép đổ tại chổ, vách cứng bố trí quanh vị trí các thang máy để chịu tải trọng ngang do gió tác động lên công trình, tường bao che bằng gạch trát vữa dày 10 hoặc 20 cm Dùng phương án móng cọc nhồi Bố trí bồn nước bằng inox để cung cấp nước sinh hoạt và cứu hỏa

Phần này sẽ được phân tích kỹ trong phần giải pháp kết cấu (Chương 2)

1.6.3 Hệ điều hòa không khí:

Các tầng được bố trí hệ điều hoà trung tâm , tháp giải nhiệt đặt ở sân thượng, thoát hơi cho khu vực vệ sinh bằng quạt hút và ống gain được dẫn lên mái

1.6.4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy:

Các bình cứu hỏa được đặt ở hành lang và đầu cầu thang,còn có hệ thống chữa cháy cục bộ ở các khu vực quan trọng

Nước phục vụ cho công tác chữa cháy lấy từ bể nước mái

1.6.5 Hệ thống chống sét:

Theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn về chống sét nhà cao tầng

1.6.6 Các hệ thống kỹ thuật khác :

Tòa nhà gồm 5 cầu thang bộ, 3 thang máy chính bảo đảm thoát người khi hỏa hoạn Tại mỗi tầng đều có đặt hệ thống báo cháy , các thiết bị chữa cháy Thang máy, còi báo động , hệ thống đồng hồ đo

SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Trang 5

CHƯƠNG 2:

HỆ CHỊU LỰC VÀ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH

2.1 Phân tích hệ chịu lực của công trình :

Hệ chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các loại tải trọng truyền chúng xuống nền đất Hệ chịu lực của công trình được tạo thành từ các cấu kiện khung và vách cứng

Hệ kết cấu khung –giằng : là hệ kết cấu hổn hợp gồm khung và vách cứng Hệ thống vách cứng thường được bố trí tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung hoặc ở 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 công trình Hai hệ thống khung và vách cứng được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn Đặc điểm của hệ kết cấu khung vách là: Khung có độ cứng chống uốn tốt nhưng độ cứng chống cắt kém, còn vách thì ngược lại, có độ cứng chống cắt tốt nhưng độ cứng chống uốn kém Vì vậy trong hệ thống kết cấu này, hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang còn hệ thống khung chủ yếu được thiết để chịu tải trọng đứng Sự tương tác giữa khung và vách cứng khi chịu tải trọng ngang tạo ra hiệu ứng gọi là hiệu ứng tương tác khung – vách Sự bù trừ các điểm mạnh và yếu của hai loại thể loại kết cấu khung và vách tạo nên cho hệ kết cấu hỗn hợp khung – vách những ưu điểm nổi bật và

do vậy trong thực tế kết cấu khung – vách được sử dụng phổ biến

Mô hình rời rạc - liên tục : 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 (lỗ cửa, mạch lắp ghép , ) xem là liên tục 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

SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Trang 6

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển và thuận lợi của máy vi tính, ta có rất nhiều chương trình tính toán khác nhau, với các quan niệm tính toán và sơ đồ tính khác nhau Trong nội dung của Luận văn tốt nghiệp này em chọn mô hình thứ hai (mô hình rời rạc) với sự trợ giúp của phần mềm SAP2000 để xác định nội lực của hệ kết cấu

2.2.2 Các giả thiết khi tính toán nhà nhiều tầng được sử dụng trong ETABS 9.7.1

Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó và liên kết khớp với các phần tử khung hay ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần

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

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

Các cột đều được ngàm ở chân cột

Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng này sẽ truyền vào công trình dưới dạng lực phân bố trên các dầm vì có sàn nên các lực này truyền sang sàn và từ đó truyền sang khung và đi xuống móng

Biến dạng dọc trục của sàn,của dầm xem như là không đáng kể

2.2.3 Trình tự giải quyết bài toán bằng phần mềm ETABS 9.7.1

Xác định tất cả các nhóm đặc trưng vật liệu, khai báo kích thước hình học của các cấu kiện

Xác định tải trọng tác dụng :

Tải ngang : Chuyển thành lực phân bố trên mét dài đặt ở các cao trình mỗi sàn

Tải đứng : Tất cả các tĩnh tải, hoạt tải sàn được đặt lên các sàn

Cầu thang bộ, thang máy quy về lực phân bố đều và tập trung lên dầm cột sàn và vách cứng Tải tường trên dầm quy về phân bố đều trên dầm, còn tải tường trên sàn quy về phân bố đều trên sàn

Chạy chương trình ETABS 9.7.1

2.3 Sơ bộ chọn tiết diện cho các phần tử dầm sàn cột vách cứng

Khung không gian là kết cấu siêu tĩnh bậc cao, nội lực trong khung phụ thuộc không chỉ sơ đồ tính mà còn phụ thuộc vào độ cứng của các cấu kiện khung Do đó khi tính khung không gian ta cần biết trước kích thước tiết diện của cột dầm sàn và vách cứng ở trong tổng thể công trình Công việc này tốt nhất là dựa vào kinh nghiệm của người thiết

kế, tuy nhiên một cách gần đúng có thể xác định như sau:

Việc chọn chiều dày sàn có ý nghĩa quan trọng vì khi chỉ thay đổi hb một vài centimét thì khối lượng bê tông toàn sàn củng thay đổi một cách đáng kể Chọn chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể xác định sơ bộ chiều dày sàn theo biểu thức sau:

hb = L1

m

D

Với : D = 0.8 1.4 phụ thuộc vào tải trọng

m = 40  45 đối với sàn bản kê

SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Trang 7

2.4 Kích thước tiết diện dầm

Dầm chọn trước bề rộng dầm cho tất cả các dầm là 200mm (trừ hai dầm phụ ngang

có bề rộng là 150mm) Nhịp tính toán cho các dầm chính là 7000 mm cho nên chiều cao dầm sơ bộ có thể chọn như sau :

Hd = )ld

16

112

1

12 16  = (437.5 583.33) mm

Từ đó chọn kích thước dầm chính và các dầm phụ có chiều dài nhịp lớn là 250x500

mm, kích thước dầm phụ là 200x450 mm, kích thước dầm khu vực hành lang là 200x400

mm, kích thước dầm môi và kích thước hai dầm phụ giữa hai trục C và D là 150x300 mm

Cụ thể như sau:

SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Trang 8

6700 6000

9 8

7

B C

D E

F G H

B C

D E

F G H

Xác định diện tích tiết diện cột theo diện truyền tải của tải trọng đứng:

n c

R

N

F 

Với : = 1.2 - 1.5 Chọn ß = 1.2 (hệ số do tính đến tác dụng tải trọng gió)

Tuy nhiên như đã phân tích giải pháp kết cấu ở bên trên thì tải trọng gió tác động vào công trình chủ yếu do vách cứng chịu(kết cấu khung – vách) nên khi tính toán chọn sơ bộ tiết diện cột ta chọn  = 1

N : Tải trọng tập trung tính trong diện tích truyền tải của cột do các tầng trên cột đó truyền xuống

SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Trang 9

Với gs, ps : tải phân bố đều của tĩnh tải và hoạt tải

n: là số tầng bên trên cột đang xét,

Si : là diện tích truyền tải

Rn :cường độ nén của bê tông lấy bằng 130 (daN/cm2)

Chọn tiết diện cột theo công thức trên với kích thước tiết diện thay đổi 4 tầng 1 lần

Ta tính toán với hai cột điển hình là 5 -C và 6 -C sau đó tính toán tương tự hay bố trí tương tự do nhịp giữa các cột gần bằng nhau Diện truyền tải của hai cột này như sau :

B C D

Hình 2.2 Diện truyền tải của cột

Ta có : Tĩnh tải sàn điển hình : gs = 3.239 kN/m2

Tĩnh tải sàn sân thượng : gs = 9.324 kN/m2

Hoạt tải sàn điển hình : ps = 1.95 kN/m2

Hoạt tải sàn mái : ps = 0.975 kN/m2

2.5 Tải trọng tác dụng

2.5.1 Tải trọng đứng

Chiều dày sàn chọn dựa trên các yêu cầu:

Về mặt truyền lực: đảm bảo cho giả thiết sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (để truyền tải ngang, chuyển vị…) Trong trường hợp sàn tương đối yếu thì giả thiết sàn nhà tuyệt đối cứng vẫn có thể chấp nhận được nhưng kết quả cần được điều chỉnh cho phù hợp với hiện tượng tăng nội lực trong kết cấu chịu tải trọng ngang do biến dạng của sàn gây ra

Về mặt kết cấu: chiều dày của sàn đảm bảo điều kiện không đặt cốt đai trong sàn

SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Trang 10

Yêu cầu cấu tạo: Trong tính toán không xét việc sàn bị giảm yếu do các lỗ khoan treo móc các thiết bị kỹ thuật (ống điện, nước, thông gió,…)

Ngoài ra còn xét đến yêu cầu chống cháy khi sử dụng…

Bản sàn bêtông cốt thép dày 8cm.(=2500 daN/m3)

Số liệu tải trọng đứng và cấu tạo sàn được xác định như sau:

Bảng 2.7 Tĩnh tải phòng ngủ Lớp vật liệu Dày(d)

(m)

g (KN/m3)

gtc=dg (kPa)

Bảng 2.8 Tĩnh tải phòng vệ sinh

SVTH : Nguyễn Hồi Nhân MSSV : 20761211 Trang 11

Lớp vật liệu Dày(d)

(m)

g (KN/m3)

gtc=d×g (kPa)

Vữa tạo dốc dày 25

Bảng 2.9 Tĩnh tải sân thượng Lớp vật liệu Dày(d)

(m)

g (kN/m3)

gtc=d×g (kPa)

SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Trang 12

Tải trọng của các vách tường được qui về tải phân bố đều theo diện tích ô sàn

Đối với các tường đặt trên dầm, tính thành tải phân bố theo chiều dài dầm

Tường dày 100 :q 18 3.5 0.1 1.1 6.93   kN m/

Tường dày 200: q 18 3.5 0.2 1.1  = 13.86 kN/m

Đối với các tường không đặt lên dầm, xem tải tường như hoạt tải phân bố đều và lấy không nhỏ hơn 75 daN/m2 = 0.75 KPa

Đối với kết câu bao che là khung nhôm và kính ta lấy:q1.0KN m/

Tính trọng lượng tường và cửa kính trong ô sàn tính như sau:

SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Trang 13

Giá trị của hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng Hệ số

độ tin cậy n, đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 trang 293 “Tuyển tập xây dựng Việt Nam” tập III (TCVN 2737 : 1995) :

ptc < 200 ( daN/m2 )  n = 1.3

ptc  200 ( daN/m2 )  n = 1.2

Bảng 2.11 Hoạt tải các phòng Phòng Hoạt tải tiêu chuẩn

ptc (kPa)

Phần dài hạn (kPa)

SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Trang 14

k :Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo chiều cao và dạng địa hình (tra bảng)

c : Hệ số khí động : c = 0.8 : đối với bề mặt đón gió

c = -0.6 : đối với bề mặt khuất gió

 Giá trị tính toán Wtt :

Với : n = hệ số độ tin cậy (n = 1.2)

Bảng 2.12 Bảng tính giá trị của thành phần gió tĩnh

Z [ m ] [ m ] k (KN/m2) (m) (kN/m) Trệt 0.00 3.0 0.47 0.000 1.500 0.000

Cấp độ bền chịu nén tính toán : Rb14.5MPa

Cấp độ bền chịu kéo tính toán : Rbt 1.05MPa

Modul đàn hồi : Eb 30 *103MPa

Cốt thép:

Cốt thép có  10dùng thép loại AII

Cường độ chịu nén tính toán Rsc 280MPa

SVTH : Nguyễn Hoài Nhân MSSV : 20761211 Trang 15

Cường độ chịu kéo tính toán Rs280MPa

Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw 225MPa

Modul đàn hồi Es 21*10 4MPa

Cốt thép có  10dùng thép loại AI

Cường độ chịu nén tính toán Rsc 225MPa

Cường độ chịu kéo tính toán Rs225MPa

Cường độ tính cốt thép ngang: Rsw 175MPa

Modul đàn hồi Es 21*104MPa

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN:

Xem chương 2 : Hệ chịu lực và tải trọng tác dụng lên công trình

3.2 PHÂN CHIA Ô BẢN SÀN

Căn cứ vào cấu tạo, điều kiện liên kết, kích thước và hoạt tải của từng ô bản ta chia ra làm 43 loại ô bản sau :

Hình 4.1 Phân chia ô bản sàn tầng điển hình Nhưng do kích thước hình học giữa các ô bản khác nhau không nhiều nên ta có thể ghép lại thành nhóm để tính nội lực như sau Cơ sở để phân nhóm là dựa vào kích thước hình học và tải trọng :

3050 2950 3050

6000 44145

8 7

Hình 4.2 Phân nhóm ô bản sàn tầng điển hình

6000 44145

8 7

Hình 4.3 Sơ đồ vách ngăn (tường) trên sàn

Do số lượng ô sàn lớn nên ta chỉ chọn một loại ô sàn một ô để tính nội lực và cốt thép các ô sàn cùng loại thì bố trí tương tự

Bảng 4.1 Ô bản tính toán

2500

8500 8500 4800 6700 6000

5500 2800 2700 2800 5500

8 7

Bảng 4.2 Bảng thống kê tải trọng tác dụng lên các sàn Tên ô

bản Loại ô

3.3.1 Đối với các ô sàn loại bản dầm : (L2/L1  2)

Cắt ô sàn thành dải nhỏ có bề rộng b = 1m theo phương ngắn, xem các dải sàn tầng là các dầm đơn giản 2 đầu ngàm lên các dầm (do ở đây tất cả các dầm chọn tiết diện sơ bộ đều có hd > 3hb), nhịp tính toán bằng khoảng cách hai trục dầm, chịu tải trọng của tĩnh tải hoạt tải và trọng lượng vách ngăn(quy về tải phân bố đều nếu có) trên sàn

Sơ đồ tính là dầm hai đầu ngàm, nhịp tính toán bằng khoảng cách hai trục dầm như sau:

Với q : tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn (kN/m2)

l : chiều dài ô sàn theo phương cạnh ngắn (m)

3.3.2 Đối với ô bản loại bản kê 4 cạnh: (L2/L1 < 2)

MI

M

M1 2

Trong đó :

i = 1,2,3,…,9 – là chỉ số loại ô bản

Chỉ số 1,2 – tương ứng theo phương cạnh ngắn và cạnh dài

M1, M2 – lần lượt là mômen giữa nhịp theo phương cạnh ngắn và cạnh dài

MI, MII – lần lượt là mômen trên gối theo phương cạnh ngắn và cạnh dài

P – tổng tải trọng tập trung lên bản và được xác định như sau :

P= qtt L1  L2

Các hệ số : mi1, mi2, ki1, ki2 –tra bảng phụ thuộc vào tỷ số L2/L1 và loại ô bản

Tất cả các ô sàn này đều có dạng sơ đồ 9, do đó các công thức trên viết lại thành:

M1= m91 P

M2 = m92  P

MI = k91  P

MII = k92  P

3.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO CÁC Ô BẢN:

Chiều cao làm việc:

0

h  h a với a  1.5 cm

2 0 m

Đối với bản % 0.3 0.9  là hợp lý TCVN quy định min 0.05%, thường lấy (

min 0.1%

  )

Riêng ô sàn 12 (L9) và ô sàn 41 (L8) là khu vực hành lang có hoạt tải lớn, chiều dài nhịp lớn và một số yêu cầu về kiến trúc nên ta không chia nhỏ ô sàn này mà tăng chiều dày sàn cục bộ lên 10 cm, lúc đó h0 = 10-1.5 = 8.5 cm= 0.085m

KẾT QUẢ CỤ THỂ ĐƯỢC TRÌNH BÀY NHƯ SAU :

3.4.1 Bản một phương :

Các ô bản được chọn tính toán đó là ô số 14(L6) và ô 29(L3) :

Ô số 14(L6) là ô sàn ở khu vực hành lang có tải trọng như sau :gtt = 3.789 KPa, ptt

= 3.60 KPa, qtường = 0.75 KPa nên tổng tải trọng qtt = 8.139 KPa Tải trọng tác dụng lên 1m sàn theo phương cạnh ngắn (2.7m) là : q = 8.139  1 = 8.139 KN/m

Sơ đồ tính như sau :

q = 8.139 (kN/m)

2700

Bảng 4.3 Bảng tính cốt thép ô sàn 14

As chọn (mm2/m) Nhịp 2.472 0.045 0.046 173.42 0.267  8 200 a

2.52(6)

Gối 4.944 0.090 0.094 354.38 0.545  8 140 a

3.59(7)

Ô số 29(L3) là ô sàn ở khu vực phòng ngủ, phòng vệ sinh có tải trọng như sau :gtt

= 3.789 KPa, ptt = 1.95 KPa, qtường = 2.177 KPa nên tổng tải trọng qtt = 7.916 KPa Tải trọng tác dụng lên 1m sàn theo phương cạnh ngắn (3.215m) là : q = 7.916  1 = 7.916 KN/m

Sơ đồ tính như sau :

q = 7.916 (kN/m)

3250

Bảng 4.4 Bảng tính cốt thép ô sàn 29 Tiết

As

(mm2/m) Nhịp 3.484 0.063 0.065 245.1 0.348  8 200 a 252 (8) Gối 6.968 0.126 0.135 509 0.713  10 150 a 523 (10)

Ô số 41(L8) là ô sàn ở khu vực hành lang có tải trọng như sau :gtt = 3.239 KPa, ptt

= 3.6 KPa, qtường = 0 kPa nên tổng tải trọng qtt = 6.839 KPa Tải trọng tác dụng lên 1m sàn theo phương cạnh ngắn (3.215m) là : q = 6.839  1 = 6.839 kN/m

Sơ đồ tính như sau :

q = 6.839 (kN/m)

Tính toán cốt thép :

Bảng 4.4 Bảng tính cốt thép ô sàn 29 Tiết

As

(mm2/m) Nhịp 3.693 0.039 0.04 197.2 0.232  8 200 a 252 (8)

Gối 7.386 0.078 0.082 404.3 0.476  10 190 a 413 (10)

Bảng 4.5 Bảng kết quả thép sàn loại bản dầm

Ô bản Nhịp L1 Gối L1 Nhịp L2 Gối L2

14  8 200 a  8 140 a  6 200 a  6 200 a

29  8 200 a  10 150 a  6 200 a  6 200 a

3.4.2 Bản hai phương (bản kê bốn cạnh) :

Bảng 4.6 Các hệ số để tính toán sàn hai phương

M2 (kNm)

MI (kNm)

MII (kNm)

Bảng 4.11 Cốt thép bố trí theo gối L2

Ô bản MII   As tính

(mm2/m)

92 k

Bảng 4.12 Bảng kết quả thép sàn loại bảng kê 4 cạnh

Ô bản Nhịp L1 Gối L1 Nhịp L2 Gối L2

3.5 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA CÁC Ô SÀN

Ta tiến hành tính toán kiểm tra với một ô sàn dày 8 cm và một ô sàn dày 10 cm nguy hiểm nhất trong số các ô sàn tính toán bên trên

Đối với ô sàn dày 10 cm ta nhận thấy ô sàn 12 là ô sàn có nhịp lớn nhất nên ta kiểm tra độ võng cho ô sàn này :

Kích thước ô bản là L1 = 5.9 m, L2 = 6.2 m, lực phân bố trên sàn là 8.139 kN/m2

(xem tính toán ở trên) Lực phân bố truyền theo hai phương sàn tính toán theo các công thức sau :

Lực phân bố đều theo phương cạnh ngắn L1 (cắt một dải rộng 1m theo phương cạch ngắn b=1m):

LL





384

4 1 1

: độ cứng của ô bản

E: mô đun đàn hồi của bê tông

: chiều dày của sàn

 = 0.2 : hệ số Poisson

Vậy D =

)2.01(12

1.01109.2

2

3 7





384

4 1

L    , nên thoả mản yêu cầu về độ võng

Tương tự đối với ô sàn dày 8 cm ta củng có :

Đối với ô sàn dày 8 cm ta nhận thấy ô sàn 29 là ô sàn một phương có nhịp theo cạnh ngắn là L1 = 3.25 m nên ta kiểm tra độ võng cho ô sàn này :

Lực phân bố đều theo phương cạnh ngắn L1 (cắt một dải rộng 1m theo phương cạch ngắn b=1m):





384

4 1 1

Với: D = 2

1EJ = 

)1(12

E : độ cứng của ô bản

E: mô đun đàn hồi của bê tông

: chiều dày của sàn

 = 0.2 : hệ số Poisson

Vậy D =

)2.01(12

08.01109.2

2

3 7

Và độ võng sàn ở giữa nhịp là :

f1=

D

Lq





384

4 1

    , nên thoả mản yêu cầu về độ võng

Vậy toàn bộ sàn công trình thoả mãn các yêu cầu về độ võng và cường độ

3.6 BỐ TRÍ CỐT THÉP

Bố trí cốt thép trong các ô sàn trong các bản vẽ kết cấu với một số chú ý như sau

(L1/L2<2)

BẢN 2 PHƯƠNG

(L1/L2>=2) BẢN 1 PHƯƠNG

Chiều dài cắt thép trong các ô bản

Thép tăng cường tại các lỗ xuyên sàn

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU THANG

4.1 CẤU TẠO

Công trình có kích thước lớn, là khu vực tập trung đông dân cư nên lượng người lưu thông rất lớn do đó trong bản vẽ kiến trúc được bố trí nhiều loại cầu thang để dễ dàng lưu thông

Công trình có tất cả 2 hình thức giao thông đứng sau:

- Cầu thang máy: Gồm 6 thang máy bố trí ở các lỏi cứng của công trình, dùng để đi

từ tầng trệt lên đến tầng 8

- Cầu thang bộ: Gồm 5 cầu thang thoát hiểm (thang bộ) bố trí ở vị trí cạnh thang máy và ở khu vực xa thang máy đi từ tầng hầm lên đến tầng thượng, dùng để thoát hiểm khi có sự cố

Chọn thang bộ giữa hai khung trục 7, khung trục 8, khung trục E và khung trục G sơ

đồ xem hình vẽ:

Tính toán cầu thang điển hình cho công trình Đây là cầu thang 2 vế, không dầm đỡ, không dầm limon, tựa trực tiếp lên sàn Xem như cầu thang không liên kết vào vách cầu thang (thiên về an toàn) nên ta tính toán cầu thang như bản loại dầm hai đầu ngàm vào vách cầu thang

Mặt bằng cầu thang điển hình :

Hình 3.1 Mặt bằng cầu thang điển hình

Mặt cắt cầu thang điển hình :

250 250

6500

1325 3600 1325 +5.800

VỮA XI MĂNG M50 DÀY 10 BẬC BTCT M300 DÀY 150 BẬC XÂY GẠCH VỮA XI MĂNG M75 DÀY 15