Chung cư hòa phát thành phố nha trang

Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án hệ khung sàn BTCT, đảm bảo tính ổn định và bền vững cho các khu vực chịu tải trọng lớn.. - Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án kết h

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

*

CHUNG CƯ HÒA PHÁT THÀNH PHỐ NHA TRANG

Sinh viên thực hiện: THIỀU NGỌC CHUNG

Đà nẵng – Năm 2019

Trong khoảng thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của cô Phan Cẩm Vân hướng dẫn chính phần kiến trúc và kết cấu, thầy Phan Quang Vinh hướng dẫn phần thi công Các thầy luôn tận tình chỉ bảo truyền đạt những kiến thức, những kinh nghiệm quý báu cho em trong quá trình làm đồ án

Dưới sự hướng dẫn tận tình của các thầy cùng với sự nổ lực của bản thân, em đã hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này Nhưng do kiến thức còn hạn hẹp nên không thể tránh khỏi sai sót Em rất mong nhận được sự thông cảm và góp ý tận tình của quý Thầy Cô!

Xin chân thành cảm ơn!

MỤC LỤC

PHẦN 1 KIẾN TRÚC (10%) 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 2

1.1 Giới thiệu về công trình 2

1.1.1 Tên công trình 2

1.1.2 Giới thiệu chung 2

1.1.3 Vị trí xây dựng 2

1.2 Điều kiện khí hậu, địa chất, thủy văn 3

1.3 Các giải pháp kiến trúc công trình 3

1.3.1 Giải pháp mặt bằng tổng thể 3

1.3.2 Giải pháp mặt bằng 3

1.3.3: Giải pháp mặt đứng 4

1.4 Giải pháp thiết kế kết cấu 4

1.5: Các giải pháp thiết kế kỹ thuật khác 4

1.6: Kết luận và kiến nghị 5

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 6

2.1 Các tiêu chuẩn, quy phạm 6

2.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình 6

2.3 Lựa chọn vật liệu 6

PHẦN 2 KẾT CẤU (60%) 7

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 8

3.1: Sơ đồ phân chia ô sàn 8

3.2: Các số liệu tính toán của vật liệu 8

3.3: Chọn chiều dày bản sàn 9

3.4: Cấu tạo các lớp sàn 10

3.5: Tải trọng tác dụng lên sàn 11

3.6: Tính toán nội lực và kết cấu thép cho ô sàn 15

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 25

4.1 Mặt bằng cầu thang: 25

4.2 Tính bản thang 25

4.2.1 Sơ đồ tính : 25

4.2.2 Xác định tải trọng : 25

4.2.3 Xác định nội lực và tính toán cốt thép : 26

4.3.3 Xác định nội lực và tính toán cốt thép : 29

4.4 Tính dầm chiếu nghỉ (DCN1) 30

4.4.1 Sơ đồ tính DCN1 30

4.4.2 Chọn kích thước tiết diện 30

4.4.3 Xác định tải trọng 30

4.4.4 Tính toán cốt thép 31

4.5 Tính dầm chiếu nghỉ ( DCN2) : 32

4.5.1 Sơ đồ tính và xác định tải trọng : 32

4.5.2 Xác định nội lực : 32

4.5.3 Tính toán cốt thép 33

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN DẦM D1 TRỤC B 35

5.1 Sơ đồ tính và kích thước tiết diện dầm: 35

5.1.1 Sơ đồ tính: 35

5.1.2 Chọn tiết diện dầm: 35

5.2 Xác định tải trọng tác dụng: 35

5.2.1 Tĩnh tải: 35

5.2.2 Hoạt tải: 39

5.3 Xác định nội lực 39

5.3.1 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên dầm: 39

5.3.2 Xác định nội lực trong Sap2000 40

5.3.3 Tổ hợp nội lực: 42

5.3.4 Tính toán cốt thép: 42

CHƯƠNG 6: TÍNH BÊ TÔNG CỐT THÉP KHUNG TRỤC 2 47

6.1 Sơ đồ tính 47

6.2: Chọn sơ bộ tiết diện khung: 48

6.2.1: Chọn kích thước dầm: 48

6.2.1.1: Chọn kích thước dầm khung 49

6.2.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột: 49

6.3 Xác định tải trọng: 50

6.3.1 Tĩnh tải: 50

6.4: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên khung: 55

6.5: Biểu đồ nội lực: 60

6.6 Tổ hợp nội lực: 65

6.7 Tính toán cốt thép dầm: 66

6.7.1 Tính toán cốt thép dọc: 66

6.7.2 Tính cốt đai: 68

6.7.3:Tính toán cốt treo 71

6.8: Tính cốt thép cột: 71

6.8.1 Tính cốt dọc: 71

6.8.2 Tính cốt đai: 73

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2 75

7.1 Điều kiện địa chất công trình: 75

7.1.1 Địa tầng 75

7.1.2 Đánh giá nền đất: 75

7.1.3 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng 78

7.1.4 Lựa chọn giải pháp nền móng 78

7.2 Thiết kế cọc ép: 79

7.2.1 Các giả thuyết tính toán 79

7.2.2 Các tải trọng dùng để tính toán: 79

7.3 Thiết kê móng khung trục 2B (M2) 80

7.3.1 Vật liệu: 80

7.3.2 Tải trọng: 80

7.3.3 Chọn kích thước cọc: 80

7.3.4 Kiểm tra chiều sâu chôn đài: 81

7.3.5 Tính toán sức chịu tải của cọc: 81

7.3.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc: 82

7.3.7 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cột: 83

7.3.8 Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng đầu cọc và kiểm tra lún cho móng: 84

7.3.9 Tính toán đài cọc : 88

7.4 Thiết kế móng khung trục 2A(M1): 92

7.4.1 Vật liệu: 92

7.4.2 Tải trọng: 92

7.4.3 Chọn kích thước cọc: 92

7.4.4 Kiểm tra chiều sâu chôn đài: 92

7.4.5 Tính toán sức chịu tải của cọc ép: 93

7.4.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 93

7.4.7 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cột: 95

7.4.8 Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng đầu cọc và kiểm tra lún cho móng: 95

7.4.9 Tính toán đài cọc : 100

8.1 Thi công hạ cọc: 104

8.1.1 Lựa chọn phương pháp thi công hạ cọc: 104

8.1.2 Thi công bằng phương pháp ép cọc: 105

8.1.3 Tiến độ thi công ép cọc: 118

8.1.4 Xác định thời gian thi công ép cọc cho một móng: 118

8.2 Công tác thi công đất: 120

8.2.1 Lựa chọn phương án đào đất 120

8.2.2 Tính khối lượng đào đất: 121

8.2.3 Thể tích phần ngầm chiếm chỗ: 123

8.2.4 Chọn máy đào và phương án di chuyển của máy 124

8.2.5 Chọn ô tô phối hợp với máy để vận chuyển đất đi: 125

8.3 Công tác thi công móng: 126

8.3.1 Tính toán thiết kế ván khuôn đài móng 126

Thiết kế ván khuôn đài móng 126

8.3.2 Tổ chức công tác thi công bê tông khối đài cọc: 128

CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN 135

9.1:Phương án lựa chọn và tính toán ván khuôn cho cột, dầm sàn tầng điển hình 135

9.1.1: Lựa chọn biện pháp sử dụng 135

9.1.2Chọn phương tiện phục vụ thi công 135

9.1.3: Chọn loại ván khuôn 135

9.1.4: Chọn cây chống sàn, dầm và cột 135

9.2: Thiết kế cốp pha cột 135

9.2.1 Cấu tạo ván khuôn cột 135

9.2.2Tính ván khuôn cột 136

9.3: Thiết kế cốp pha sàn 142

9.3.1: Cấu tạo 142

9.3.2: Tính ván khuôn sàn 142

9.3.3:Tải trọng tác dụng lên ván khuôn 142

9.4: Thiết kế cốp pha dầm chính 147

9.4.1Cấu tạo 147

9.4.2: Tính ván đáy dầm 147

9.5: Thiết kế cốp pha cầu thang 152

9.5.1: Cấu tạo cầu thang 152

9.5.2: Thiết kế ván khuôn bản chiếu nghỉ 152

9.5.3: Thiết kế cốp pha bản thang 155

9.5.4: Thiết kế cốp pha dầm chiếu nghỉ 156

9.6: Tính toán kiểm tra hệ thống dầm đỡ giàn giáo 156

9.6.1: Thông số chung 156

9.6.2: Sơ đồ tính 156

9.6.3: Xác định tải trọng 156

9.6.4: Nội lực tính toán 157

9.6.5: Kiểm tra điều kiện làm việc 157

CHƯƠNG 10:LẬP TỔNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG PHẦN THÂN 159

10.1: Xác định cơ cấu của quá trình 159

10.2: Xác định khối lượng công tác của quá trình 159

10.2.1: Thống kê ván khuôn 159

10.2.2: Thống kê bê tông và cốt thép 159

10.3: Tổ chức thi công phần thân công trình 160

10.3.1: Công tác ván khuôn, cốt thép 160

10.3.2: Công tác bê tông 160

Chung cư Hòa Phát – TP.Nha Trang

PHẦN 1 KIẾN TRÚC

Chung cư Hòa Phát – TP.Nha Trang

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu về công trình

1.1.1 Tên công trình

Công trình mang tên: Chung cư Hòa Phát - TP Nha Trang

1.1.2 Giới thiệu chung

Nằm tại vị trí trọng điểm, Nha Trang là trung tâm kinh tế văn hóa chính trị của miền trung nói riêng và cả nước nói chung, là địa điểm tập trung các đầu mối giao thông Trong hoàn cảnh đó, việc lựa chọn xây dựng một khu chung cư là một giải pháp thiết thực bởi vì nó có những ưu điểm sau:

- Tiết kiệm đất xây dựng

- Có lợi cho công tác sản xuất và sử dụng

- Tạo điều kiện cho việc phát triển kiến trúc đa chức năng

- Làm phong phú thêm bộ mặt đô thị

Từ đó việc dự án xây dựng chung cư Hòa Phát được ra đời

1.1.3 Vị trí xây dựng

Công trình xây dựng nằm trên: đường Ngô Gia Khảm, phường Vĩnh Hải, Thành Phố Nha Trang, Khánh Hòa

➢ Hướng Bắc-Tây Bắc : giáp khu đất trống;

➢ Hướng Tây-Tây Bắc : giáp đường Thái Phiên;

➢ Hướng Đông-Đông Nam : giáp công trình lân cận;

➢ Hướng Nam-Đông Nam : giáp đường Ngô Gia Khảm;

Chung cư Hòa Phát – TP.Nha Trang

Đặc điểm:

Tòa nhà bao có 9 tầng bao gồm 1 tầng ngầm và 1 tầng sân thượng, công trình

có mặt bằng hình chữ nhật có kích thước 17,4x36,3(m2); chiều cao 37.3m; nhà xe được bố trí trong tầng hầm

• Các thông số về khu đất gồm:

+ Tổng diện tích khu đất nghiên cứu: 1565 m2

+ Diện tích đất xây dựng: 646 m2

1.2 Điều kiện khí hậu, địa chất, thủy văn

- Khí hậu: Vị trí xây dựng công trình nằm ở Thành phố Nha Trang nên mang đầy đủ tính chất chung của vùng, gió có hai mùa gió chính:

• Gió tây nam chiếm ưu thế vào mùa hè; gió đông bắc chiếm ưu

thế trong mùa đông

• Thuộc khu vực gió IIA

Địa hình khu đất bằng phẳng, tương đối rộng rãi thuận lợi cho việc xây dựng công trình

Theo tài liệu báo cáo kết quả địa chất công trình, khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng và được khảo sát bằng phương pháp khoan Độ sâu khảo sát là 50m, mực nước ngầm ở độ sâu cách mặt đất tự nhiên là 4,2m Theo kết quả khảo sát gồm có các lớp đất từ trên xuống dưới:

+ Phần đất lấp: chiều dày không đáng kể

+ Sét pha, trạng thái dẻo cứng, dày 5,0m

+ Cát pha, trạng thái dẻo, dày 6,0m

+ Cát bụi trạng thái chặt vừa, dày 7,5m

+ Cát hạt nhỏ và hạt trung, trạng thái chặt vừa, dày 8,0m

+ Cát hạt thô lẫn cuội sỏi, trạng thái chặt, chiều dày lớn hơn 60m

1.3 Các giải pháp kiến trúc công trình

1.3.1 Giải pháp mặt bằng tổng thể

Vì đây là công trình mang tính đơn chiếc, độc lập nên giải pháp tổng mặt bằng tương đối đơn giản Việc bố trí tổng mặt công trình chủ yếu phụ thuộc vào vị trí công trình, các đường giao thông chính và diện tích khu đất Hệ thống bãi đậu xe được bố trí dưới tầng ngầm đáp ứng được nhu cầu đậu xe của các hộ dân, có cổng chính hướng trực tiếp ra mặt đường lớn (Đường Ngô Gia Khảm )

1.3.2 Giải pháp mặt bằng

Công trình được xây dựng mới hoàn toàn trên khu đất Bao gồm 10 tầng trong

đó có 1 tầng hầm, được xây dựng trên khu đất có diện tích 1565m2 trong đó diện tích đất xây dựng là 646m2.Với tổng chiều cao công trình là 38,2m Khu vực xây dựng sát với công trình lân cận

Bảng 1.1: Các tầng và chức năng của từng tầng

(m2)

Chiều cao (m)

Chung cư Hòa Phát – TP.Nha Trang

Tầng hầm Bãi đỗ xe, phòng tủ điện, phòng kĩ thuật

Tầng 1

Phòng dịch vụ thể thao, phòng dịch vụ giải trí, cửa hàng tạp hóa, phòng kỹ thuật

và phòng quản lý

Tầng 2- Tầng

7

Tầng điển hình gồn các căn hộ gia đình 589 3,6

1.4 Giải pháp thiết kế kết cấu

Xem xét những ưu điểm, nhược điểm của kết cấu BTCT và đặc điểm của công trình thì việc chọn kết cấu BTCT là hợp lí

Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án hệ khung sàn BTCT, đảm bảo tính ổn định và bền vững cho các khu vực chịu tải trọng lớn

1.5: Các giải pháp thiết kế kỹ thuật khác

a) Hệ thống điện

Nguồn điện được cung cấp cho công trình được lấy từ lưới điện quốc gia thông qua trạm biến thế riêng Điện cấp cho công trình chủ yếu để chiếu sáng, điều hòa không khí

và sinh hoạt gia đình

b) Hệ thống cung, cấp thoát nước

Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố dẫn vào hồ nước ở tầng hầm rồi bơm lên bể nước mái nhằm đáp ứng nhu cầu nước sinh hoạt cho các tầng

Nước thải từ các tầng được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc gain, đi ngầm trong các hộp kỹ thuật

c) Hệ thống thông gió và chiếu sáng

Chiếu sáng tự nhiên: Công trình lấy ánh sáng tự nhiên qua các ô cửa sổ lớn

Chiếu sáng nhân tạo: Hệ thống chiếu sáng nhân tạo luôn phải được đảm bảo 24/24,

Chung cư Hòa Phát – TP.Nha Trang

là kết hợp giữa thông gió nhân tạo và tự nhiên Thông gió tự nhiên đựơc thực hiện qua

hệ thông cửa sổ do tất cả các căn hộ đều có mặt tiếp xúc thiên nhiên khá rộng Thông gió nhân tạo được thực hiện nhờ hệ thông điều hoà, quạt thông gió

Hệ thống thu gom rác thải: Rác của mỗi căn hộ được tập trung đổ về gen rác đặt bên hông buồng thang máy, sau đó rác được đưa xuống gian rác ở tầng hầm và có bộ phận đưa ra ngoài Gian rác được thiết kế, bố trí kín đáo tránh gây ô nhiễm môi trường xung quanh

d) Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Dùng hệ thống cứu hỏa cục bộ gồm các bình hóa chất chữa cháy bố trí thuận lợi tại các điểm nút giao thông của hành lang và cầu thang

Về thoát người khi có cháy, công trình có hệ thống giao thông ngang là hành lang rộng rãi, có liên hệ thuận tiện với hệ thống giao thông đứng là các cầu thang bố trí rất linh hoạt trên mặt bằng bao gồm cả cầu thang bộ và cầu thang máy.Cứ 1 thang máy và

1 thang bộ phục vụ cho 4 căn hộ ở mỗi tầng

e) Vệ sinh môi trường

Để giữ vệ sinh môi trường, giải quyết tình trạng ứ đọng nước, đảm bảo sự trong sạch cho khu vực thì khi thiết kế công trình phải thiết kế hệ thống thoát nước xung quanh công trình

1.6: Kết luận và kiến nghị

Về tổng thể công trình được xây dựng nằm trong khu vực trung tâm của thành phố, rất phù hợp với quy hoạch tổng thể, có kiến trúc đẹp, hiện đại Xây dựng và đưa công trình vào sử dụng mang lại nhiều lợi ích, giải quyết nhu cầu về chỗ ở

Về kết cấu, hệ kết cấu khung bê tông cốt thép toàn khối, đảm bảo cho công trình chịu được tải trọng đứng và ngang rất tốt Kết cấu móng vững chắc với hệ móng cọc khoan nhồi, có khả năng chịu tải rất lớn

Vì vậy dự án xây dựng CHUNG CƯ HÒA PHÁT là một dự án có tính khả thi, hết sức cần thiết và ý nghĩa trong việc giải quyết nhu cầu về chỗ ở và sinh hoạt cho người dân

Để có một thuyết minh hoàn chỉnh, đầy đủ cho một nhà cao tầng, đòi hỏi kiến thức chuyên môn của rất nhiều lĩnh vực khác nhau Với bản thân, mình em nhận thấy mình không tránh khỏi những thiếu sót trong thuyết minh này Rất mong sự quan tâm

và thông cảm của quý thầy cô

Chung cư Hòa Phát – TP.Nha Trang

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

2.1 Các tiêu chuẩn, quy phạm

- TCVN 356:2005 Kết cấu Bê tông và Bê tông cốt thép

- TCVN 5574:2012 Kết cấu Bê tông và Bê tông cốt thép

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

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

- TCVN 198:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu Bê tông cốt thép toàn khối

- TCVN 205:1998 Thiết kế móng cọc

- TCVN 305:2004 Bê tông khối lớn, quy phạm thi công và nghiệm thu

- TCVN 4447:2012 Công tác đất – Thi công và nghiệm thu

- TCVN 4453:1995 Quy phạm thi công và nghiệm thu kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

2.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình

- Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu bêtông cốt

thép trong xây dựng trở nên rất phổ biến, đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng

- Xem xét nhưng ưu điểm, nhược điểm của kết cấu bêtông cốt thép và đặc điểm

của công trình thì việc chọn kết cấu bêtông cốt thép là hợp lí

- Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án kết hợp hệ khung sàn bêtông cốt

thép, đảm bảo tính ổn định và bền vững cho các khu vực chịu tải trọng động lớn

- Phương án nền móng sẽ thi công theo phương án cọc khoan nhồi đảm bảo cho

toàn bộ hệ kết cấu được an toàn và ổn định, tuân theo các tiêu chuẩn xây dựng

- Tường bao xung quanh được xây gạch đặc kết hợp hệ khung nhôm kính bao che

cho toàn bộ tòa nhà

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

PHẦN 2 KẾT CẤU

4 Tính toán thiết kế khung phẳng trục 2

5 Thiết kế móng dưới khung trục 2

Chữ Ký

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 Sơ đồ phân chia ô sàn

Dựa vào bản vẽ kiến trúc + hệ lưới cột nên bố trí hệ lưới dầm theo các yêu cầu:

- Đảm bảo tính mỹ thuật

- Đảm bảo tính hợp lý về mặt kết cấu: các dầm nên bố trí sao cho “nhanh” truyền lực

xuống đất

- Kích thước ô sàn không quá nhỏ cũng không quá lớn (trừ trường hợp yêu cầu về

kiến trúc phải thiết kế ô sàn lớn)

Với hệ lưới dầm đã bố trí, mặt bằng sàn được chia thành các ô sàn Ta quan niệm các ô sàn làm việc độc lập với nhau: tải trọng tác dụng lên ô sàn này không gây ra nội lực trong các

ô sàn lân cận (quan niệm này không được chính xác nhưng được áp dụng vì cách tính đơn giản, nếu không: cần tính và tổ hợp nội lực trong sàn)

Vì quan niệm rằng các ô sàn làm việc độc lập nên ta xét riêng từng ô sàn để tính Tiến hành đánh số thứ tự các ô sàn để tiện tính toán (các ô sàn cùng loại: cùng kích thước; cùng tải trọng, cùng sơ đồ liên kết thì đánh số trùng nhau) Các sơ đồ tính toán ô sàn xem giáo trình KCBTCT trang 327

c c

2450 2500 2550

Rbt = 0.9 MPa

Cốt thép Ø ≤ 8 dùng thép CI, A-I có Rs = Rsc = 225MPa

Cốt thép Ø > 8 dùng thép CII, A-II có Rs = Rsc = 280MPa

3.3 : Chọn chiều dày bản sàn

Do có nhiều ô bản có kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến có chiều dày bản sàn khác nhau, nhưng để thuận tiện cho thi công cũng như tính toán ta ưu tiên chọn một chiều dày bản sàn

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 = 1.1

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

l1 : 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

l  -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

Căn cứ kích thước, cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng chia các loại ô bảng sau:

Bảng 3.1 Phân loại các ô sàn và chọn chiều dày bảng

Ta có công thức tính: gtt = Σγi.δi.ni

Trong đó: γi, δi, ni lần lượt là trọng lượng riêng, bề dày, hệ số vượt tải của lớp cấu tạo thứ i trên sàn

Hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737 – 1995

Ta tiến hành xác định tĩnh tải riêng cho từng ô sàn

Từ đó ta lập bảng tải trọng tác dụng lên các sàn như sau:

Bảng 3.2 Tải trọng tác dụng lên sàn nhà

Lớp vật liệu

Chiều dày (m)

γ (daN/

m3)

gtc(daN/

m2)

Hệ số

ni

gtt(daN/

3.5.2: Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn

Tải trọng do tường ngăn và cửa kính khung nhôm ở các ô sàn được xem như phân

bố đều trên sàn Các tường ngăn là tường dày t =100mm xây bằng gạch rỗng có

St(m2): diện tích bao quanh tường

Stk(m2): diện tích cửa và tường kính khung nhôm

ntx,ntk: hệ số độ tin cậy đối với tường và cửa lấy bằng 1.2

t = 0.1(m): chiều dày của mảng tường

p tt (kN/m 2 )

q (kN/m2)

3.6: Tính toán nội lực và kết cấu thép cho ô sàn

Bản loại dầm : khi bản sàn được liên kết ( dầm hoặc tường) ở một cạnh ( liên

kết ngàm) hoặc ở 2 cạnh đối diện ( kê tự do hoặc ngàm ) và chịu tải phân bố đều

Bản chỉ chịu uốn theo phương có liên kết, bản chịu lực một phương gọi là bản một

phương hay bản loại dầm

Bản kê bốn cạnh : khi bản có liên kết ở bốn cạnh ( tựa tự do hoặc ngàm) , tải

trọng truyền đến các liên kết theo cả hai phương

Liên kết của bản :

Bản của sàn sườn được liên kết với tường và dầm theo các cạnh, thường gặp 2

loại liên kết chính là liên kết kê và liên kết cứng

Liên kết kê khi bản kê tự do lên tường hoặc dầm, liên kết cứng khi bản đúc

toàn khối với dầm hoặc tường bê tông cốt thép có đủ cốt thép để chịu được nội lực

ở liên kết

Cần phân biệt liên kết cứng và liên kết ngàm, tại liên kết ngàm thì bản không

có chuyển vị nào ,tại liên kết cứng thì bản có thể có chuyển vị ,điểm giống nhau là

tại đó cả 2 liên kết đều có moment, tuy vậy tại ngàm moment sẻ lớn hơn

* Nhận xét phương pháp tính toán kết cấu

Việc tính toán kết cấu sàn dù cho phương pháp nào, dù cho tính toán có chi li

đến đâu thì kết quả cũng chỉ là gần đúng vì mọi việc tính toán đều dựa vào một số

giả thiết nhằm đơn giản hóa mà các giả thiết đều là gần đúng

Về tải trọng giả thiết về hoạt tải là phân bố đều, liên tục trên mặt sàn, thực tế

thì hoạt tải thường là những lực gần như tập trung và phân bố không đều, không liên

tục

Về vật liệu trong sơ đồ đàn hồi giả thiết bê tông cốt thép là vật liệu đàn hồi,

đồng chất Thực tế thì bê tông là vật liệu có tính dẻo và trong vùng kéo có thể có vết

nứt, biến dạng của betong lại tăng theo nội lực và thời gian

Trong sơ đồ dẻo cũng chỉ mới xét đến sự xuất hiện của khớp dẻo ở một số vùng, chưa xét đến biến dạng dẻo của bê tông trong toàn cấu kiện và trong suốt quá trinh

sử dụng kết cấu thì hầu như không hề có khớp dẻo xuất hiện

Trong sơ đồ tính toán xem dầm sàn là gối tựa của bản, dầm khung là gối tựa

của dầm sàn và gối tựa không có chuyển vị đứng thực tế thì dầm sàn và dầm khung

đều có thể có độ võng và như vậy gối tựa sẻ có chuyển vị đứng

Trong sơ đồ đàn hồi xem các gối tựa như các gối tựa đơn, kê trên một điểm , cấu

kiện có thể xoay trên điểm đó, và như vậy sẻ dễ dàng truyền ảnh hưởng của hoạt tải từ

nhịp này sang nhịp khác Thực tế tại liên kết cứng cấu kiện khó có thể xoay tự do và ảnh

hưởng của hoạt tải khó truyền từ nhịp này sang nhịp khác

Thực chất của tính tốn khơng phải ở chỗ xác định thật chính xác giá trị nội lực tại từng tiết diện mà ở chỗ xét được khả năng bất lợi cĩ thể xảy ra và đảm bảo được độ

an tồn chung cho kết cấu với yêu cầu như vậy thấy rằng dù cĩ dung các giả thiết gần đúng và dù cĩ dùng sơ đồ đàn hồi hay sơ đồ dẻo thiết kế thì vấn đề an tồn vẫn được bảo đảm trong phạm vi chấp nhận được

3.6.1: Xác định nội lực trên các ơ sàn

3.6.1.1 Bản kê bốn cạnh

Tính bản liên tục theo sơ đồ khớp dẻo: Các ơ bản liên tục cĩ các nhịp tính tốn gần bằng nhau theo mỗi phương( sai khác dưới 10%) cĩ thể được tính tốn bằng cách tách từng ơ riêng Trong đĩ các gối tựa giữa được thay bằng liên kết ngàm cịn các gối tựa biên được xem là liên kết gối kê tự do hoặc ngàm đàn hồi

Tính bản liên tục theo sơ đồ đàn hồi: Nhịp tính tốn l1, l2 gần bằng nhau theo mỗi phương

cĩ thể tách thành các ơ bản đơn để tính tốn Lúc này để kể đến vị trí bất lợi của hoạt tải p người

ta xem xét các trường hợp hoạt tải cách ơ và hoạt tải đặt trên tồn bản

Ta chọn phương pháp tính bản theo sơ đồ đàn hồi, dễ tính tốn, đơn giản

Phân loại sàn, phụ thuộc vào tỷ số kích thước cạnh dài, cạnh ngắn ơ sàn mà ta cĩ sàn làm việc một phương hay hai phương

Khi 2

1

2

l

l  : sàn làm việc theo 2 phương ( bản kê 4 cạnh )

M1, MI, MI’ : Dùng để tính cốt thép đặt dọc theo cạnh ngắn

Hình 3.3 Sơ đồ tính thép bản

M2, MII, MII’:Dùng để tính cốt thép đặt dọc theo cạnh dài

Cốt thép chịu lực được tính tốn cụ thể cho cả hai phương l1 và l2 Với l1, l2 là chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài của ơ bản

Tùy thuộc vào sự liên kết ở các cạnh mà ta cĩ liên kết ngàm hay khớp Ở đây để

an tồn ta quan niệm rằng:

I Dùng M ' để tính

1 Dùng M để tính Dùng M để tínhI

Dùng M ' để tínhII

Dùng M để tính2

Dùng M để tínhII

Nhưng khi bố trí thép thì dùng thép tại biên ngàm đối diện để bố trí cho khớp

M2 = α2 (g + p).l1.l2 (kN.m) Mômen gối:

Mômen âm lớn nhất ở gối theo phương cạnh ngắn

MI = -β1 (g + p).l1.l2 (kN.m) Mômen âm lớn nhất ở gối theo phương cạnh dài

MII = -β2 (g + p).l1.l2 (kN.m)

Với: q = g + p: tổng tải trọng tác dụng lên sàn

l1,l2: cạnh ngắn, cạnh dài của ô bản

α1, α2,β1, β2: hệ số tra bản phụ thuộc tỷ số l2/l1 ( Phụ lục 17 sách kết cấu BTCT phần cấu kiện cơ bản trang 388)

Kích thước ô sàn: l2/l1 = 3.5/3.0 = 1.13; gtt = 388.3 daN/m2, ptt = 180 daN/m2

Quan niệm tính toán: thuộc ô sàn số 9 (4 ngàm)

sẻ xảy ra hiện tượng phân phối lại nội lực, moment ở khớp dẻo giữ nguyên trong khi moment dương ở giữa nhịp tăng lên theo sự tăng của tải trọng Tính toán nội lực theo

sơ đồ dẻo có thể bằng phương pháp cân bằng tĩnh hoặc phương pháp cân bằng công khả

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 (kN/m)

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

Hình 3.6 Biểu đồ Momen bản loại dầm

* VÍ DỤ TÍNH TOÁN CHO Ô SÀN S2

Kích thước ô sàn: l2/l1 =3.0/1.2 = 2.5; gtt = 388.3 daN/m2, ptt=240 daN/m2

Quan niệm tính toán: thuộc ô sàn b 1 đầu ngàm 1 đầu khớp

Bước 1: Khoảng cách lớp bảo vệ

abv = khoảng cách từ mép BT đến đáy cốt thép

abv = 1cm đối với h  10 cm

abv = 15cm đối với h > 10 cm

 Khoảng cách từ mép bêtông đến trọng tâm cốt thép a : (ho = h - a)

2

min

M = - ql 12

1

l1

L2 1m

R b.h ( kiểm tra điều kiện m R )

Nếu m > R : tăng tiết diện

A h

 Ta có min ≤  ≤ max Với : min% = 0.05%, thường lấy min% = 0.1%

max = R Rb/RS, % = 0.3%  0.9% là hợp lý Trong đó: Rb là cường độ chịu nén của bêtông,

Rs là cường độ chịu kéo của thép

Kết quả tính toán nội lực và thép trong sàn lập bảng để tiện theo dõi, kiểm tra

Bước 5: Chọn đường kính thép và kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Dựa vào Bảng tra diện tích cốt thép của bản, Phụ lục 19 giáo trình Sàn BTCT

toàn khối Ta chọn cốt thép phù hợp

Diện tích của As1

Hình 3.9 Phương bố trí thép

Khoảng cách giữa các cốt thép: TT s.100

TT a

a a

A

= (cm)

Chọn khoảng cách thép a BT ≤ aTT Thoả điều kiện 70 ≤ aBT ≤ 200 mm

3.6.2.2: Các yêu cầu chọn và bố trí cốt thép

Sau khi tính toán và chọn được cốt thép ta tiến hành phối hợp cốt thép

Đường kính cốt thép chịu lực từ 6 10 (không được > h/10)

Khoảng cách giữa các cốt thép 7cm  a  20cm

Trong khi tính toán ta phải phối hợp cốt thép để tiện cho thi công

Cốt thép phân bố không ít hơn 10% cốt chịu lực nếu l2/l1 ≥ 3, không ít hơn 20% cốt chịu lực nếu l2/l1 < 3 Khoảng cách các thanh  35cm, đường kính cốt thép phân bố  đường kính cốt thép chịu lực

Lưới cốt thép chịu momen âm trên gối cả 2 phương có bề rộng bằng 1 1

4l Đường kính cốt thép phân bố Ø6, Ø8( cốt chịu lực)

Cốt phân bố có tác dụng:

Chống nứt do BT co ngót

Cố định cốt chịu lực

Truyển tải sang vùng xung quanh tránh tập trung ứng suất

Chịu ứng suất nhiệt

Hình 3.10 Momen hai ô sàn gần kề

Do tính toán các ô sàn độc lập nên thường xảy ra hiện tượng: tại 2 bên của 1 dầm, các ô sàn có nội lực khác nhau

VD :

MII(1) : momen gối của ô (1)

MII(2) : momen gối của ô (2)

(1)

(2)

MII(1) M(2)II

Hình 3.10 Biểu đồ momen tính toán và thực tế

Do có sự phân phối momen mà momen tại gối của 2 ô sàn lân cận sẽ bằng nhau

Để đơn giản và thiên về an toàn ta lấy momen lớn nhất bố trí cốt thép cho cả 2 bên gối

* VÍ DỤ TÍNH TOÁN CHO Ô SÀN S16 (BẢN KÊ 4 CẠNH)

Vật liệu

Vật liệu Bê tông B20: Rb = 11.5 MPa = 115 daN/cm2

Thép chịu lực AII: Rs = Rs' = 280 MPa = 2800 daN/cm2

Thép bản, thép cấu tạo AI: Rs = Rs' = 225 MPa = 2250 daN/cm2

Tính toán

hs = 80 mm => abv = 10mm, giả thiết lớp đệm a0=1.6cm=>ho = 8–1.6 = 6.4cm

* Thép tại nhịp theo phương cạnh ngắn:

𝛼𝑚 = 𝑀min

𝑅𝑏.𝑏.ℎ𝑜 = 87.9

115×10 4 ×(64×10 −3 ) 2 = 0.02 < 𝛼𝑅 = 0.427 ⇒ 𝜍 =1+√1−2𝛼𝑚

Vậy bố trí cốt thép Ф6a200 bố trí theo phương cạnh ngắn

* Thép tại gối theo phương cạnh ngắn:

(1) II M (2)

MII

⇒ 𝐴𝑠𝑇𝑇 = 𝑀max

𝜍.𝑅𝑠.ℎ𝑜 = 432.8×102

0.973×2800×8.5= 1.87cm2 Kiểm tra hàm lượng cốt thép : 𝜇𝑡𝑡 = 𝐴𝑠𝑡𝑡

Tương tự với các ô sàn khác, Thép bản kê 4 cạnh được thể hiện PL 1

VÍ DỤ TÍNH TOÁN CHO SÀN S2 ( BẢN LOẠI DẦM )

Vật liệu

Vật liệu Bê tông B25: Rb = 115 MPa = 115 daN/cm2

Rbt = 0.9 MPa = 9.0 daN/cm2 Thép chịu lực AII: Rs = Rs' = 280 MPa = 2800 daN/cm2

Thép bản, thép cấu tạo AI: Rs = Rs' = 225 MPa = 2250 daN/cm2

Tính toán

hs = 100 mm => abv = 10 mm, giả thiết a0 = 1.5 cm => ho = 10 – 1.5 =8.5 (cm)

* Thép tại nhịp theo phương cạnh ngắn:

𝛼𝑚 = 𝑀min

𝑅𝑏.𝑏.ℎ𝑜 = 78.1

145×10 4 ×(85×10 −3 ) 2 = 0.009 < 𝛼𝑅 = 0.427 ⇒ 𝜍 =1+√1−2𝛼𝑚

𝜇𝑡𝑡 = 𝐴𝑠𝑡𝑡

𝑏.ℎ𝑜 100% = 0.85

100×8.5× 100% = 0.1% ≥ 𝜇min = 0.1% Dựa vào Bảng tra diện tích cốt thép của bản, Phụ lục 19 giáo trình Sàn BTCT toàn khối Ta chọn thép Ф6a200 có As = 1.41 cm2

Vậy bố trí cốt thép Ф6a200 bố trí theo phương cạnh ngắn

* Thép tại gối theo phương cạnh ngắn:

𝛼𝑚 = 𝑀max

𝑅𝑏.𝑏.ℎ𝑜 = 122.0

115×10 4 ×(85×10 −3 ) 2 = 0.015 < 𝛼𝑅 = 0.418 ⇒ 𝜍 =1+√1−2𝛼𝑚

Vậy bố trí cốt thép Ф8a200 bố trí theo phương cạnh ngắn làm thép mũ

Tương tự với các ô sàn khác, Thép bản loại dầm được thể hiện PL 2

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 4.1 Mặt bằng cầu thang:

2500 3500

Hình 4.2: Cấu tạo các lớp vật liệu cầu thang

+ Lớp đá granite dày 20mm:

𝑔1 = 𝑛𝛾1𝛿1 𝑏+ℎ

√𝑏 2 +ℎ 2= 1,1.2600.0,02 0,25+0,16

√0,25 2 +0,16 2= 79,01(𝑑𝑎𝑁/𝑚2) + Lớp vữa lót dày 20mm:

𝑔2 = 𝑛𝛾2𝛿2 𝑏+ℎ

√𝑏 2 +ℎ 2= 1,3.1600.0,02 0,25+0,16

√0,25 2 +0,16 2= 57,46(𝑑𝑎𝑁/𝑚2) + Bậc xây gạch:

𝑔3 = 𝑛𝛾3 𝑏.ℎ

2√𝑏 2 +ℎ 2= 1,1.1800 0,25.0,16

2√0,25 2 +0,16 2= 133,42(𝑑𝑎𝑁/𝑚2) + Lớp vữa liên kết dày 20mm: g4 = nγ4δ4 = 1,3.1600.0,02 = 41,6 (daN/m2) + Bản BTCT dày 100mm: g5 = nγ5δ5 = 1,1.2500.0,1 = 275 (daN/m2)

+ Lớp vữa trát dày 15mm: g6 = nγ6δ6 = 1,3.1600.0,015 = 31,2 (daN/m2)

 Tổng tĩnh tải theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m2 bản thang:

𝑞0 = 𝑞𝑏𝑡𝑡𝑡 cos𝛼 = 1095,35.0,84 = 920,09(𝑑𝑎𝑁/𝑚2)

4.2.3 Xác định nội lực và tính toán cốt thép :

Hình 4.3: Sơ đồ tính bản thang

Như trên hình ta thấy Momen lớn nhất có giá trị: M=13,72 KN.m

Phản lực của gối tựa ngay vị trí chiếu nghỉ có giá trị: R= 18,1 KN

μ = 100% 100% 0,88% 0,1%

b.h = 1000.80 =  =Chọn thép 10với as=78 mm2

BT s s

 Vậy đặt thép phi 10a110 là thỏa

Thép tại gối đặt theo cấu tạo phi8a200

4.3: Tính sàn chiếu nghỉ

4.3.1 Cấu tạo bản chiếu nghỉ :

Hình 4.4: Cấu tạo bản chiếu nghỉ

1+ 1 - 2.α

μ = 100% 100% 0,11% 0,1%

b.h = 1000.60 =  =Chọn thép 6với as=28 mm2

2 BT

.100 28.1000

BT s sa

4.4.2 Chọn kích thước tiết diện

Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp:

- Tải trọng do bản chiếu nghỉ Ô2 (sàn bản dầm) truyền vào (dạng hình chữ nhật),

quy về lực phân bố đều:

phản lực của gối tựa tại vị trí kê lên của 2 vế đối với DCN qui về lực phân bố đều:

- Như đã tính ở phần trên, phản lực gối tựa của vế 1 và 3 là: 18,1 KN, qui về lực

phân bố đều: q4 = 18,1 KN/m=1810 daN/m

 Tổng tải trọng phân bố tác dụng lên dầm chiếu nghỉ:

qcn =121+20+373+1810=2095(daN/m)

4.4.4 Tính toán cốt thép

a) Cốt thép dọc:

Chọn a = 3 cm,chiều cao làm việc của dầm: ho = h – a = 30 – 3 = 27cm

Tính thép chịu momen dương Mmax = 1703(daN.m)

01

17030 1000

0,1 11,5 200 270

m b

0, 0018 100.150

ws w

A

b s

; 210000

7, 7827000

s b

E E

0,3φsw1.φbt.Rb.b.ho=0,3.1,07.0,885.115.20.27=17641 (daN)> Qmax=1613,7 (daN)

*Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai

- Nếu QmaxQ bmin=3 1( +f +n )R bt b h0 =0 6 1, ( +f +n).R bt b h0 thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo (Qbmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông)

Trong đó:

+ b3 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông

+ b3 =0,6: Đối với bê tông nặng

+ 𝜑f : hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Đối với tiết diện hình chữ nhật f =0

+ n =0 vì không có lực nén hoặc kéo

 Qbmin = 0,6.(1+ 0 + 0).9,0.20.27 = 2916(daN)

 Qmax =1613,7 (daN) < Qbmin = 2916 (daN)

 Không cần tính lại cốt đai, bản thân bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt

Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

+ Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thì sct = min (h/2, 150mm) Chọn Ø6 s=150mm, số nhánh n=2, Rsw=175 MPa

+ Đoạn giữa nhịp (1/2) :Khi h≤ 300 thì sct = min (h/2, 150mm) Chọn Ø6 s=200mm,

gtc t (daN/m 2) : Trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 tường

t tc

nt: hệ số tin cậy lấy nt=1,1

St (m2): diện tích mảng tường trên dầm đang xét

1,1.360.1,55.2,35

566( / )2,55

Chọn vật liệu như cốn thang

Chọn a=3 cm, chiều cao làm việc của dầm: ho= h–a= 30-3=27 (cm)

Tính thép chịu momen dương Mmax=846,7(daN.m):

01

8780 1000

0, 052 11,5 200 270

m b

ws w

A

b s

; 210000

7, 7827000

s b

E E