(Đồ án tốt nghiệp) chung cư gia định

Thực hiện đề tài là công việc tính toán thiết kế hệ kết cấu móng, cột, dầm, sàn của công trình.. Tĩnh tải sàn - Tĩnh tải tác dụng lên sàn là tải trọng phân bố đều do trọng lượng bản th

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

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

ĐỀ TÀI:

Người hướng dẫn: TS BÙI QUANG HIẾU

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Tên đề tài: Chung cư Gia Định

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đức Huy

Chung cư Gia Định nằm tại quận Bình Thạnh, thành phố Hồ Chí Minh Đây là khu vực

có đông dân cư nên nhu cầu chổ ở rất lớn,nhu cầu thiết yếu đặt ra là phải có một khu chung cư ra đời để đáp ứng nhu cầu cho mọi người

Công trình có quy mô 10 tầng Công trình có lối kiến trúc hiện đại, phù hợp với quy hoạch và sự phát triển chung của thành phố

Hệ kết cấu của công trình với phần móng sử dụng phương án móng cọc khoan nhồi Hệ kết cấu chịu lực chính phần thân là khung với cột, dầm, sàn bê tông cốt thép

Thực hiện đề tài là công việc tính toán thiết kế hệ kết cấu móng, cột, dầm, sàn của công trình Thiết kế biện pháp kỹ thuật thi công phần ngầm, biện pháp kỹ thuật thi công phần thân

Công trình đáp ứng tốt về công năng, hài hòa về kiến trúc và đảm bảo trong khả năng chịu lực

LỜI CẢM ƠN

Ngành xây dựng cơ bản là một ngành không ngừng phát triển và luôn có một vai trò hết sức quan trọng trong sự phát triển của đất nước Ý thức được điều đó, trong 5 năm học tại khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như sự nỗ lực của bản thân,

em đã tích lũy và trao dồi được những kiến thức, kỹ năng quan trọng phục cho công việc sau này

Đồ án tốt nghiệp là một trong những đánh giá quan trọng cuối cùng trước khi em có thể rời ghế nhà trường và tham gia vào các công việc trong ngành Xây dựng Với sự giúp đỡ của Thầy Bùi Quang Hiếu và Thầy Lê Khánh Toàn, đồ án tốt nghiệp với đề tài

“chung cư Gia Định” của em đã hoàn thành Tuy nhiên, với kiến thức còn hạn hẹp và kinh nghiệm non kém thì sai sót trong đồ án là điều không thể tránh khỏi

Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt là các Thầy Cô

đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này

Đà Nẵng, 05 tháng 12 năm 2019

Sinh viên

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đồ án tốt nghệp đề tài “ CHUNG CƯ GIA ĐỊNH” là đồ án được

chính bản thân em thực hiện Các số liệu và tài liệu trong đồ án là chính xác và được tính toán Tất cả những tham khảo và kế thừa đều được trích dẫn và tham chiếu đầy

đủ

Đà Nẵng, 5 tháng 12 năm 2019

Sinh viên

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH 1

1.1 Mục đích kinh tế : 1

1.2 Giới thiệu công trình : 1

1.4 Giải pháp kiến trúc quy hoạch : 2

1.5 Các hệ thống kỹ thuật chính trong công trình : 3

1.6 Giải pháp kết cấu: 4

Chương 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 5 6

2.1 Lựa chọn vật liệu theo 5574 :2012 6

2.2 Sơ đồ phân chia ô sàn 6

2.3 Quan niệm tính toán 6

2.4 Cấu tạo 7

2.5 Tải trọng tác dụng lên sàn 8

2.6 Tính toán nội lực và cốt thép cho các ô sàn 10

Chương 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG 16

3.1 Cấu tạo cầu thang 16

3.2 Mặt bằng cầu thang 16

3.3 Xác định tải trọng và tính bản cầu thang 17

3.4 Tính toán cốn thang C1,C2 18

3.5 Tính toán nội lực và cốt thép dầm chiếu nghỉ DCN 20

Chương 4: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 2 24

4.1 Hệ kết cấu chịu lực và phương pháp tính toán: 24

4.2 Sơ bộ chọn các kích thước kết cấu cho công trình: 24

4.3 Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực: 28

4.4 Tính toán cốt thép dầm khung 36

4.5 Tính toán cốt thép cột khung trục 2: 48

Chương 5: THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI KHUNG TRỤC 2 60

5.1 Điều kiện địa chất công trình: 60

5.2 Các giả thuyết tính toán: 64

5.3 Các loại tải trọng dùng để tính toán 64

5.4 Thiết kế móng khung trục 2B(C8)(M1) 64

5.6 Thiết kế móng khung trục 2A (C2)(M2) 76

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG 90

6.1 Phương án thi công cọc khoan nhồi: 90

6.2 Biện pháp thi công đào đất: 109

6.3 Tổ chức quá trình thi công đào đất 116

6.4 Bê tông móng 116

6.5 Tổ chức công tác thi công bê tông toàn khối đài móng và dầm móng: 119

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT PHẦN THÂN 125

7.1 Lựa chọn ván khuôn sử dụng cho công trình 125

7.2 .Tính ván khuôn sàn tầng điển hình 129

7.3 Thiết kế ván khuôn dầm chính 300x600 133

7.4 Thiết kế ván khuôn cột 135

7.5 Tính toán ván khuôn cầu thang bộ tầng 1 lên tầng 2 136

7.6 Thiết kế ván khuôn vách thang máy 140

7.7 Tính toán consol đỡ giàn giáo 142

DANH MỤC BẢNG BIỂU VÀ HÌNH ẢNH Bảng 1 1 Cấu tạo địa chất khu vực xây dựng công trình 2

Bảng 2 1.Các loại ô sàn 7

Bảng 2 2 Tỉnh tải sàn 8

Bảng 2 3 Tải trọng tường 9

Bảng 2 4 Hoạt tải sàn 9

Bảng 2 5 Bảng tính thép sàn kê 4 cạnh 14

Bảng 2 6.Bảng tính thép sàn loại dầm 14

Bảng 3 1.Bảng tính bản thang 18

Bảng 3 2 Bảng tính sàn chiếu nghỉ 18

Bảng 4 1 Sơ bộ chọn tiết diện dầm ngang(trục A-D) 25

Bảng 4 2 Sơ bộ chọn tiết diện dầm dọc(trục 1-6) 25

Bảng 4 3 Sơ bộ chọn tiết diện dầm phụ 25

Bảng 4 4 Sơ bộ chọn tiết diện cột 27

Bảng 4 5 Tải trọng bản thân sàn 29

Bảng 4 6 Tải trọng bản thân sàn mái 29

Bảng 4 7 Tỉnh tải sàn có tải trọng tường 29

Bảng 4 8 Hoạt tải sàn 30

Bảng 4 9 Trọng lượng phần vữa trát của các dầm 31

Bảng 4 10 Tải trọng gió tĩnh tác dụng lên các mức sàn 32

Bảng 4 11 Tổ hợp nội lực dầm 37

Bảng 4 12 Bảng tính thép dầm 38

Bảng 4 13 Bảng tổ hợp nội lực cắt dầm 42

Bảng 4 14 Bảng thép đai dầm 44

Bảng 4 15 Bảng điều kiện và mô hình tính toán theo phương X và Y 49

Bảng 4 16 Bảng giá trị cốt thép tối thiểu 51

Bảng 4 17 bảng tổ hợp nội lực cột 51

Bảng 4 18 Bảng tính thép cột 56

Bảng 4 19 Kích thước cột thay đổi 58

Bảng 5 1 Địa chất công trình 60

Bảng 5 2.Tổ hợp tải trọng tính toán móng M1.( Đơn vị kN-m ) 65

Bảng 5 3 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M1.( Đơn vị kN-m ) 65

Bảng 5 4 Tính các trường hợp còn lại 69

.Bảng 5 5 Kiểm tra lún móng cọc khoan nhồi 73

Bảng 5 6 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M2.( Đơn vị kN-m ) 76

Bảng 5 7 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M2.( Đơn vị kN-m ) 76

Bảng 5 8 Bảng kiểm tra các tải trọng còn lại 81

Bảng 5 9 Kiểm tra lún móng cọc khoan nhồi 84

Bảng 6 1 Thông số máy trộn Bentonite 94

Bảng 6 2 Thông số các chế độ rung của búa rung KE416 96

Bảng 6 3 Thông số búa rung KE-416 96

Bảng 6 4 Các chỉ tiêu của dung dịch bentonite trước khi dùng 98

Bảng 6 5 Thông số kĩ thuật của búa phá bê tông TCB-200 107

Bảng 6 6 Thời gian thi công 1 cọc khoan nhồi 108

Bảng 6 7 Thể tích bê tông lót chiếm chỗ 112

Bảng 6 8 Thể tích bê tông đài chiếm chỗ 112

Bảng 6 9 Khối lượng công tác bê tông đài cọc 120

Bảng 6 10 Khối lượng cốt thép đài cọc 120

Bảng 6 11 Khối lượng ván khuôn đài cọc 120

Bảng 6 12: Khối lượng công việc trên từng phân đoạn 121

Bảng 6 13: Số công nhân và tổ thợ cho các dây chuyền 122

Bảng 6 14 Tính nhịp dây chuyền của các phân đoạn 123

Bảng 6 15 Nhịp dây chuyền (kij) 123

Bảng 6 16 Cộng dồn nhịp công tác(Σkij) 123

Bảng 6 17 Tính dãn cách (Oij) 124

Bảng 7 1 Catalogue ván khuôn Hòa Phát 126

Bảng 7 2 Cột chống đơn Hòa Phát 128

Bảng 7 3 Xác định tải trọng đàm dùi 128

Bảng 7 4 Bảng tổ hợp tải trọng khi tính ván khuôn và giàn giáo 129

Bảng 7 5 Giới hạn chịu tải của cột K-102 132

Hình 2 1 Sơ đồ ô sàn 6

Hình 2 2 Sơ đồ ô sàn làm việc theo hai phương 10

Hình 2 3 Sơ đồ moment sàn 10

Hình 2 4 Sơ đồ tính bản loại dầm 11

Hình 3 1 Mặt bằng cầu thang 16

Hình 3 2.Sơ đồ tính cốn thang 19

Hình 4 1 Mặt bằng dầm tầng 2-9 25

Hình 4 2 Sơ đồ lí tưởng của cột 26

Hình 4 3.Sơ bộ truyền tải của sàn về cột 27

Hình 4 4 Tâm hình học của mô hình 32

Hình 4 5 Mô hình công trình 32

Hình 4 6 Sơ đồ tính khung trục 2 33

Hình 5 1.Bố trí cọc móng M1 68

Hình 5 2 Các phương tính momen 75

Hình 5 3 Bố trí thép móng M2 76

Hình 5 4 Bố trí cọc móng M2 80

Hình 5 5 Các phương tính momen 87

Hình 5 6 Bố trí thép móng M2 88

Hình 6 1 Máy khoan cọc nhồi KH125 92

Hình 6 2 Sơ đồ làm việc của máy cẩu 93

Hình 6 3 Cần trục MKR-25BR 94

Hình 6 4 Cấu tạo ống vách 96

Hình 6 5 Bố trí tấm tôn quanh ống vách 98

Hình 6 6 Hệ thống ống thổi rửa 100

Hình 6 7 Chi tiết quả dọi 103

Hình 6 8 Sơ đồ máy siêu âm cọc khoan nhồi 106

Hình 6 9 Hình dáng hố đào 111

Hình 6 10 Sơ đồ tính ván khuôn đài 117

Hình 6 11 Sơ đồ tính sườn ngang 119

Hình 6 12 Biểu đồ tiến độ và nhân lực thi công bê tông đài móng 124

Hình 7 1Mặt bằng bố trí ván khuôn ô sàn điển hình 129

Hình 7 2 Sơ đồ tính của ván khuôn sàn 130

Hình 7 3 Sơ đồ làm việc của xà gồ sàn 131

Hình 7 4 Xà gồ chữ C 131

Hình 7 5 Sơ đồ làm việc của ván khuôn dầm 133

Hình 7 6 Bố trí ván khuôn dầm sàn 135

Hình 7 7 Bố trí ván khuôn cột 135

Hình 7 8 Sơ đồ tính và nội lực ván khuôn cột 136

Hình 7 9 Sơ đồ tính ván khuôn bản thang 137

Hình 7 10 Sơ đồ tính toán và nội lực nẹp đứng 138

Hình 7 11 Sơ đồ tính toán và nội lực 139

Hình 7 12 Bố trí ván khuôn vách thang máy 141

Hình 7 13 Sơ đồ tính toán và nội lực ván khuôn vách 141

Hình 7 14 Sơ đồ tính và nội lực gông ngang 142

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

***********  ***********

PHẦN MỘT KIẾN TRÚC (10%) Nhiệm vụ:

1 Thiết kế mặt bằng, mặt đứng, mặt cắt cho công trình

2 Sự cần thiết đầu tư công trình

3 Vị trí công trình-điều kiện tự nhiên- hiện trạng khu vực

4 Các giải pháp kiến trúc công trình

5 Các giải pháp kỹ thuật công trình

6 Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật

Chữ ký:

GVHD : TS BÙI QUANG HIẾU

Hồ Chí Minh ra đời đáp ứng những nhu cầu đó

1.2 Giới thiệu công trình :

Công trình gồm 10 tầng gồm 1 tầng trệt,8 tầng lầu và 1 tầng mái,mặt bằng thi công thông thoáng có công viên và khu thể thao,thiết kế kiến trúc hiện đại và đảm bảo tính hài hòa về mặt kiến trúc

1.2.1 Vị trí công trình :

Khu chung cư 10 tầng thuộc quận Bình Thạnh, Thành Phố Hồ Chí Minh, với diện tích đất tương đối lớn Vị trí ranh giới đất được xác định như sau :

Phía bắc : Khu dân cư

Phía Đông : Khu dân cư

Phía Tây : Khu dân cư

Phía Nam : Đường Nguyên Bĩnh Khiêm

1.2.2 Đặc điểm khí hậu :

 Nhiệt độ:

- Nhiệt độ trung bình hàng năm: 25-280C

- Nhiệt độ cao tuyệt đối: 340C

- Nhiệt độ thấp tuyệt đối: 180C

- Lượng mưa trung bình hàng năm: 2.200– 2.500mm

- Lượng mưa mùa mưa chiếm: 70-80% hàng năm (từ tháng 9- 12)

- Lượng mưa mùa khô chiếm: 20-30% hàng năm (tư tháng 1- 8)

- Tốc độ gió trung bình : 1.3 m/s

1.2.3 Điều kiện địa chất :

Công trình nằm ở TP.Hồ Chí Minh nên khí hậu mang tính chất chung của khí hậu miền Trung Việt Nam với 2 mùa mưa nắng rõ rệt Khu đất xây dựng bằng phẳng, không có hiện trạng xây dựng Công trình nằm trên nền đất tốt, mực nước ngầm thấp nên không cần phải chú ý thoát nước ngầm nhưng cần chú ý thoát nước mưa khi thi công phần dưới công trình

Nguyễn Đức Huy 110150043 2

Bảng 1 1 Cấu tạo địa chất khu vực xây dựng công trình

Lớp Loại dất

Chiều dày  tn  h W W nhảo W d

1.2.4 Quy mô và đặc điểm công trình :

Công trình gồm các căn hộ cao 10 tầng, cao 36,8 m kể từ mặt sàn tầng 1, gồm 2 loại căn hộ:

- Căn hộ A: diện tích xây dựng 81,5m2 gồm 03 phòng ngủ, 2 wc, phòng khách, phòng ăn, bếp, ban công

- Căn hộ B: diện tích xây dựng 64m2 gồm 02 phòng ngủ, 1 wc, phòng khách phòng ăn, bếp, ban công

Công trình có vốn đầu tư 30 tỷ đồng

1.4 Giải pháp kiến trúc quy hoạch :

1.4.1 Quy hoạch :

Khu chung cư nằm trong khu phồn thịnh nhất nhì thành phố, nằm gần trường học bệnh viện, bưu điện và các trung tâm thương mại lớn của thành phố và địa điễm lý tưởng cho việc ăn ở và sinh hoạt

Hệ thống giao thông trong khu vực hiện tại có thể đi đến các địa điểm trong thành phố nhanh nhất.Có được hệ thống cây xanh nhiều phù hợp với thành phố Đà Nẵng hiện nay

1.4.2 Giải pháp bố trí mặt bằng :

Mặt bằng bố trí mạch lạc rõ ràng thuận tiện cho việc bo trí giao thông trong công trình đơn giản hơn cho các giải pháp kết cấu và các giải pháp về kiến trúc khác Tận dụng triệt để đất đai, sử dụng một cách hợp lí Công trình có hệ thống hành lang nối liền các căn hộ với nhau đảm bảo thông thoáng tốt giao thông hợp lí ngắn gọn Mặt bằng có diện tích phụ ít

1.4.3 Giải pháp kiến trúc :

Hình khối được tổ chức theo khối vuông phát triễn theo chiều cao mang tinh bề thế hoành tráng Các ô cửa kính khung nhôm, các ban công với các chi tiết tạo thành

Nguyễn Đức Huy 110150043 3

mảng trang trí độc đáo cho công trình Bố trí nhiều vườn hoa, cây xanh trên các bồn hoa và trên các ban công căng hộ tạo vẽ tự nhiên và mang cảm giác thoải mái cho người ở

1.4.4 Giao thông nội bộ :

Giao thông trên từng tầng thông qua hệ thống 2 cầu thang và 3 thang máy, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến từng căn hộ

Tóm lại: các căn hộ được thiết kế hợp lí, đầy đủ tiện nghi, các phòng chính được tiếp xúc với tự nhiên, có ban công ở phòng khách, phòng ăn, khu vệ sinh có gắn trang thiết bị hiện đại có găn nước

1.5 Các hệ thống kỹ thuật chính trong công trình :

1.5.3 Hệ thông cấp thoát nước :

1.5.3.1 Hệ thống cấp nước sinh hoạt :

- Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được đưa vào bể đặt tại tầng mái

- Nước được bơm thẳng lên bể chứa lên tầng thượng, việc điều khiển quá trình bơm được thực hiện hoàn toàn tự động thông qua hệ thống van phao tự động

- Ống nước được đi trong các hốc hoặc âm tường

1.5.3.2 Hệ thống thoát nước mưa và khí gas :

- Nước mưa trên mái, ban công… được thu vào phểu và chảy riêng theo một ống

- Nước mưa được dẫn thang thoát ra hệ thống thoát nước chung của thành phố

- Nước thải từ các buồng vệ sinh có riêng hệ thống ống dẫn để đưa về bể xử lí nước thải rồi mới thải ra hệ thống thoát nước chung

- Hệ thống xử lí nước thải có dung tích 16,5m3/ngày

1.5.4 Hệ thống phòng cháy chữa cháy:

1.5.4.1.Hệ thống báo cháy :

Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng Ơ nơi công cộng và mỗi tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy khi phát hiện được, phòng quản lí khi nhận tín hiệu báo cháy thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình

1.5.4.2 Hệ thống cứu hỏa : bằng hóa chất và bằng nước :

Nước: trang bị từ bể nước tầng mái, sử dụng máy bơm xăng lưu động

Nguyễn Đức Huy 110150043 4

- Trang bị các bộ súng cứu hoả (ống và gai  20 dài 25m, lăng phun  13) đặt tại phòng trực, có 01 hoặc 02 vòi cứu hoả ở mỗi tầng tuỳ thuộc vào khoảng không ở mỗi tầng và ống nối được cài từ tầng một đến vòi chữa cháy và các bảng thông báo cháy

- Các vòi phun nước tự động được đặt ở tất cả các tầng theo khoảng cách 3m một cái và được nối với các hệ thống chữa cháy và các thiết bị khác bao gồm bình chữa cháy khô ở tất cả các tầng Đèn báo cháy ở các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp ở tất

cả các tầng

Hoá chất: sử dụng một số lớn các bình cứu hoả hoá chất đặt tại các nơi qua n yếu (cửa ra vào kho, chân cầu thang mỗi tầng)

1.5.5 Hệ thống giải pháp và hoàn thiện khác :

Vật liệu hoàn thiện sử dụng các loại vật liệu tốt đảm bảo chống được mưa nắng

sử dụng lâu dài Nền lát gạch Ceramic Tường được quét sơn chống thấm

Các khu phòng vệ sinh, nền lát gạch chống trượt, tường ốp gạch men trắng Vật liệu trang trí dùng loại cao cấp, sử dụng vật liệu đảm bảo tính kĩ thuật cao, màu sắc trang nhã trong sáng tạo cảm giác thoải mái khi nghỉ ngơi

Hệ thống cửa dùng cửa kính khuôn nhôm

1.6 Giải pháp kết cấu:

Sử dụng kết cấu Khung-Vách chịu lực chính cho công trình

Kiến trúc cụ thể được thể hiện trong bản vẽ kiến trúc

Nguyễn Đức Huy 110150043 5

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

***********  ***********

PHẦN HAI KẾT CẤU (60%) Nhiệm vụ:

1.Thiết kế sàn tầng 5

2.Thiết kế cầu thang bộ tầng 4 - 5

3.Thiết kế khung không gian trục 2

Nguyễn Đức Huy 110150043 6

Chương 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 5

2.1 Lựa chọn vật liệu theo 5574 :2012

- Bê tông cấp độ bền: B25 có : Rb = 14,5 MPa =14500 kN/m2, = 25 kN/m3

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

- Cốt thép Ø > 8 dùng thép CIII, A-III có Rs = Rsc = 355Mpa

2.2 Sơ đồ phân chia ô sàn

Hình 2 1 Sơ đồ ô sàn

2.3 Quan niệm tính toán

- Tuỳ thuộc vào sự liên kết ở các cạnh mà ta có liên kết ngàm hay khớp

Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là

tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp Khi dầm biên lớn ta có thể xem là ngàm Quan điểm này chỉ gần đúng vì thực tế liên kết sàn vào dầm là liên kết có độ cứng hữu hạn(mà khớp thì có độ cứng = 0 còn ngàm thì có độ cứng vô cùng )

Khi -Bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé: Sàn một phương

Khi -Bản làm việc theo cả hai phương: Sàn hai phương

Trong đó: l1-kích thước theo phương cạnh ngắn

l2-kích thước theo phương cạnh dài

- Các kích thước l1 và l2 lấy theo tim dầm

Cách tính

Sàn 1 phương

Sàn 2 phương

Sàn 2 phương

Sàn 1 phương

2.4 Cấu tạo

2.4.1 Chọn chiều dày của bản sàn

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

Trong đó :

+ D = 0,8 - 1,4 hệ số phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản, chọn D = 0,9 + m: hệ số phụ thuộc liên kết của bản: m = 35 - 45 đối với bản kê bốn cạnh, m =

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

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

- Chiều dày của bản phải thoả mãn điều kiện cấu tạo: hb hmin = 6cm đối với sàn nhà dân dụng Và thuận tiện cho thi công thì hb nên chọn là bội số của 10mm

hs= 0,9/45 x 800 = 16 ; chọn hs = 16cm

2.5 Tải trọng tác dụng lên sàn

2.5.1 Tĩnh tải sàn

- Tĩnh tải tác dụng lên sàn là tải trọng phân bố đều do trọng lượng bản thân các lớp

cấu tạo sàn truyền vào

- 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[1] (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 2 2 Tỉnh tải sàn

Vật liệu Chiều dày(m) Tải tiêu

chuẩn(kN/m 3 ) Hệ số Tải tính toán

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

- Đối với các ô sàn có tường và cửa xây đặt trực tiếp lên sàn không có dầm đỡ,

trong tính toán để đơn giản ta quy về thành tải trọng phân bố đều trên toàn diện tích ô

+ Bề dày tường ngăn là có trọng lượng riêng  t= 15 kN/m3

+Chiều dày vữa trát tr=10mm, trát 2 mặt có trọng lượng riêng  tr= 16 kN/m3

+Các ô cửa kính khung thép có tải trọng tiêu chuẩn là: gtc = 0,4 kN/m2 cửa

- Trọng lượng tính toán của 1m2 tường 100:

- Đối với các ô sàn chỉ có tường 100 mm Gi tính theo công thức:

Gi = Gi1 =Scg +( S c tt t1 - Sc) tt1

t

Trong đó: Sc: là tổng diện tích cửa của ô sàn thứ i

St1: lần lượt là tổng diện tích tường 100 của ô sàn thứ i

Chức năng sử dụng

Kích thước,diện tích sàn (m 2 )

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

2.6.1 Xác định nội lực trên các ô sàn

2.6.1.1 Bản kê 4 cạnh

Các sàn làm việc theo 2 phương ( l2 / l1 ≤ 2 )

Hình 2 2 Sơ đồ ô sàn làm việc theo hai phương

Xét từng ô bản có 6 moment:

Hình 2 3 Sơ đồ moment sàn

+ q' = pb/2

+ q'' = gb + pb/2

+ qb = gb + pb: Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn

+ l1, l2: Lần lượt chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài ô sàn

+ 1, 2, 1, 2:Phụ thuộc vào sơ đồ tính toán ô bản và tỷ số l 2 /l 1

+ 11=0,044, 12=0,0282: Phụ thuộc vào sơ đồ tính toán ô bản và tỷ số

l 2 /l 1 theo ô bản có sơ đồ 1

2.6.1.2 Bản loại dầm

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

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

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

Hình 2 4 Sơ đồ tính bản loại dầm

2.6.2 Tính toán và bố trí cốt thép cho sàn

2.6.2.1 Tính toán cốt thép sàn

- Cấp độ bền bê tông : B30 Rb = 17 MPa

Cốt thép 8:AI R s =R sc =225MPa, ξR = 0,618, αR = 0,427, min =0,10%

Cốt thép 8:AIII 𝑅𝑠= 𝑅𝑠𝑐 = 365𝑀𝑃𝑎, ξR = 0,541, αR = 0,395

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

c: Chiều dày lớp bảo vệ lấy như sau: Với bê tông nặng c ≥  đồng thời c ≥ c0

Với bản có: h ≤ 100mm lấy c0 = 10mm, h > 100mm lấy c0 = 15mm

Giả thiết a0 Với bản thường chọn a0 = 15÷20mm Khi h khá lớn (h > 150mm) có thể chọn a0 = 25÷30mm Tính h0 = h - a0

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

 = 0,85 đối với bê tông nặng

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

Kiểm tra điều kiện hạn chế:  ≤ R

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

Tính diện tích cốt thép:

0

s s

M A

- Sau khi chọn và bố trí cốt thép cần tính lại a0 và h0 Khi h0 không nhỏ hơn giá trị đã dùng để tính toán thì kết quả là thiên về an toàn Nếu h0 nhỏ hơn giá trị đã dùng với mức độ đáng kể thì cần tính toán lại  nằm trong khoảng 0,3%÷0,9% là hợp lý

Tính toán cụ thể cho từng loại ô sàn

+ Ô bản kê : chọn ô sàn S1= l1xl2= 8X8 (m)

Tỉ số l2/l1= 1 => bản kê 4 cạnh nên nội lực được xác định theo công thức:

qb = gb + pb: tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn S1

= 7,936+ 1,95 = 9,886 (KN/m2) + l1, l2: lần lượt chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài ô sàn

Các sàn còn lại được bố trí như trong bảng tính:

3,600 160 3,600

Moment

(N.m/m)

Chiều dày Tải trọng

1.34

Tính thép

Hệ số moment STT

CI, A-I CIII, A-III

Sơ đồ sàn

8.00 8.00 7,936 S1

Chiều dày Tải trọng

2.6.2.2 Bố trí cốt thép

Cốt thép tính ra được bố trí theo yêu cầu qui định Việc bố trí cốt thép xem bản vẽ kết cấu phần sàn

Chương 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG 3.1 Cấu tạo cầu thang

• Ô1 : bản thang, liên kết ở 4 cạnh: Cốn C1(hoặc cốn C2), tường,dầm chiếu nghỉ(DCN1), dầm chân thang (hoặc dầm chiếu tới)

• Ô2: bản chiếu nghỉ, liên kết ở 4 cạnh: 2 cạnh liên kết với dầm chiếu nghỉ (DCN1) và dầm đỡ và 2 cạnh còn lại liên kết với tường

• Cốn C1&C2: liên kết ở 2 đầu: gối lên dầm chiếu nghỉ(DCN1) và dầm chân thang (hoặc dầm chiếu tới)

• Dầm chiếu nghỉ(DCN1) liên kết ở 2 đầu: gối lên tường

• Dầm chiếu nghỉ(DCN2) liên kết ở 2 đầu: gối lên cột

• Chọn sơ bộ bản thang và bản chiếu nghỉ h=80 mm

Ô1

𝑡𝑔𝛼 = ℎ

300 = 0.5 ⇒ 𝛼 = 26,560 ⇒ cos𝛼 = 0.894

3.3 Xác định tải trọng và tính bản cầu thang

3.3.1 Cấu tạo các lớp cầu thang

Dựa vào cấu tạo và kích thước của từng ô sàn ta xác định tải trọng tác dụng gồm tỉnh tải và hoạt tải như sau :

Chiều dày Tải trọng

Cốt thép Ø ≥

1.15 3.80 S10

Chiều dày Tải trọng

3.4.1 Tải trọng tác dụng

Chọn sơ bộ tiết diện : 𝑙𝑑

13 = 292 Chọn dầm 300x100

+ Trọng lượng phần bêtông:

gbt = n.𝛾.b.(h- hb ) = 1,1.25.0,1.(0,3 - 0,08) = 0,605 (kN/m)

+ Trọng lượng phần vữa trát:

gtr= n .𝛾.b.(b+2h-hb) = 1,3.16.0,015.(0,1 + 2.0,3 - 0,08) = 0,193(kN/m)

+ Trọng lượng lang can tay vịn : glc=0,24 kN/m

+ Trọng lượng do bản thang Ô1 (dạng hình thang)

+ Kiểm tra điều kiện : 𝛼𝑚 = 0.079 ≤ 𝛼𝑅 = 0.409:thỏa điều kiện

Với Bê tông B25 có : R =0.409   =1+√1-2𝜶𝒎

 Chọn 1Ø14 có As= 1,53 cm2

Do dầm chỉ chịu uốn, nên cốt thép chịu momen âm đặt theo cấu tạo : 112

- Tính toán cốt thép ngang:

Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai :

Nếu Qmax Qbmin=b3 +(1 f +n)R bt b h0

Với Qbmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông,thì ta không cần phải tính toán cốt đai mà chỉ cần đặt theo cấu tạo

Trong đó :  = 0 vì tiết diện dầm đang xét là tiết diện chữ nhật f

Vậy bêtông đủ khả năng chịu cắt, cốt đai chỉ đặt theo cấu tạo; đặt 6s150

trong khoảng 1/4 nhịp ở hai đầu cốn, phần giữa nhịp bố trí 6s200

3.4.4 Tính toán nội lực và cốt thép dầm chiếu nghỉ DCN

+ Kiểm tra điều kiện : 𝛼𝑚 = 0.023 ≤ 𝛼𝑅 = 0.409:thỏa điều kiện

Với Bê tông B25 có : R =0.409   =1+√1-2𝜶𝒎

 Chọn 2Ø16 có As= 4,02 cm2

Do dầm chỉ chịu uốn, nên cốt thép chịu momen âm đặt theo cấu tạo : 212

Lấy thép chịu momen âm làm cốt thép cấu tạo

- Tính toán cốt đai :

Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai :

Nếu Qmax Qbmin=b3 +(1 f +n)R bt b h0

Với Qbmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông,thì ta không cần phải tính toán cốt đai mà chỉ cần đặt theo cấu tạo

Trong đó :  = 0 vì tiết diện dầm đang xét là tiết diện chữ nhật f

Tại vị trí cốn C1 và C2 kê lên dầm cần có cốt treo gia cố :

Diện tích cốt đai cần thiết :

Tải trọng tương tự như DCN 1 nhưng không có tải tập trung do cốn truyền vào mà có

tải trọng do tường tác dụng lên

Xem tường là tường đặc có chiều cao 1,5m

𝑔𝑡𝑡𝑡 = 𝑏 ℎ 𝑛 𝛾 = 0,2.1,5.18.1,1 = 5,94 𝑘𝑁/𝑚 Tổng tải trọng

+ Kiểm tra điều kiện : 𝛼𝑚 = 0.01 ≤ 𝛼𝑅 = 0.409:thỏa điều kiện

Với Bê tông B25 có : R =0.409   =1+√1-2𝜶𝒎

 Chọn 2Ø12 có As= 2,26 cm2

Cốt thép chịu moment dương lấy theo cấu tạo : 212

- Tính toán cốt đai :

Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai :

Nếu Qmax Qbmin=b3 +(1 f +n)R bt b h0

Với Qbmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông,thì ta không cần phải tính toán cốt đai mà chỉ cần đặt theo cấu tạo

Trong đó :  = 0 vì tiết diện dầm đang xét là tiết diện chữ nhật f

 Qbmin=0.6x1.05x103x0.2x0.28=38,64 (kN) >Qmax=19,97 (kN)

Do đó, không tính cốt đai cho dầm chiếu nghỉ

3.4.3 Kiểm tra dầm chiếu tới (DCT)

Tính toán tương tự như DCN 1 nhưng ở đây thay sàn chiếu nghỉ bằng ô sàn S6

Tải trọng từ S6 truyền vào (tải trọng đã tính toán ở phần sàn):

2 + 𝑃 = 12,55.2,5

2

2 + 10,096 = 36,84 ( kN ) Tính toán cốt thép dọc

+ Kiểm tra điều kiện : 𝛼𝑚 = 0.023 ≤ 𝛼𝑅 = 0.409:thỏa điều kiện

Với Bê tông B30 có : R =0.409   =1+√1-2𝜶𝒎

Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai :

Nếu Qmax Qbmin=b3 +(1 f +n)R bt b h0

Với Qbmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông,thì ta không cần phải tính toán cốt đai mà chỉ cần đặt theo cấu tạo

Trong đó :  = 0 vì tiết diện dầm đang xét là tiết diện chữ nhật f

Chương 4: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 2

4.1 Hệ kết cấu chịu lực và phương pháp tính toán:

- Trọng lượng bản thân kết cấu và các loại hoạt tải tác dụng lên sàn

- Tải trọng tác dụng lên sàn, kể cả tải trọng các tường ngăn (dày 100mm), thiết bị,

tường nhà vệ sinh, thiết bị vệ sinh

- Tải trọng tác dụng lên dầm do sàn truyền vào, do tường bao trên dầm( dày 200): phân bố trên dầm

* Tải trọng ngang:

- Tải trọng gió được tính theo Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN

2737-1995

- Do chiều cao công trình bé hơn 40m nên căn cứ vào Tiêu chuẩn ta không phải

tính thành phần động của tải trọng gió

- Tải trọng gió được tính toán qui về lực phân bố tại các mức sàn

4.1.2.2 Nội lực và chuyển vị

Để xác định nội lực và chuyển vị, sử dụng phần mềm tính kết cấu ETABS 2017 Đây là một phần mềm tính kết cấu khá mạnh hiện nay và được ứng dụng khá rộng rãi trong việc tính toán kết cấu công trình

4.1.2.3 Tổ hợp và tính cốt thép[2]

Sử dụng chương trình lập bằng ứng dụng Microsoft Excel Chương trình này có

ưu điểm là tính toán đơn giản, ngắn gọn, và dễ dàng, thuận tiện khi sử dụng và kiểm tra độ chính xác của kết quả tính

4.2 Sơ bộ chọn các kích thước kết cấu cho công trình:

4.2.4 Sơ bộ chọn kích thước cột:

a) Chiều dài và chiều dài tính toán cột

Trong kết cấu khung nhà có thể xem chiều dài mỗi cột được tính từ móng đến mái Tuy vậy trong tính toán xem mỗi cột chỉ là đoạn cột trong mỗi tầng Chiều dài thật của cột kí hiệu là l là khoảng cách giữa hai liên kết (liên kết có tác dụng ngăn cản

chuyển vị ngang của cột)

Chiều dài tính toán của cột kí hiệu là lo, là chiều dài được xác định theo sơ đồ biến dạng của cột, được lấy bằng chiều dài bước sóng khi cột bị mất ổn định vì bị uốn

dọc

Lo = ψl

Ψ là hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng, cũng tức là phụ thuộc vào liên kết ở

hai đầu cột

Hình 4 2 Sơ đồ lí tưởng của cột

Hình dáng tiết diện cột thường là chữ nhật, vuông, tròn Cũng có thể gặp cột có

tiết diện chữ T, chữ I hoặc vòng khuyên

Việc chọn hình dáng, kích thước tiết diện cột dựa vào các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu và thi công Về kiến trúc, đó là các yêu cầu về thẩm mỹ và yêu cầu về sử dụng không gian Với các yêu cầu này người thiết kế kiến trúc định ra hình dáng và các kích thước tối đa, tối thiểu có thể chấp nhận được Về kết cấu, kích thước tiết diện cột cần đảm bảo độ bền và ổn định Với tiết diện chữ nhật tỉ lệ giữa cạnh lớn và cạnh bé không quá 4

Ở đây lấy sơ đồ b

b) Tiết diện cột

+ Việc chọn hình dáng, kích thước, tiết diện cột dựa vào các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu và thi công:

-Về kiến trúc, đó là các yêu cầu về thẩm mỹ, yêu cầu về sử dụng không gian

-Về kết cấu, kích thước tiết diện cột phải đảm bảo độ bền và độ ổn định

-Về thi công, đó là việc chọn kích thước tiết diện cột thuận tiện cho việc làm và lắp dựng ván khuôn, việc đặt cốt thép và đồ bê tông Theo yêu cầu này kích thước tiết diện nên chọn là bội số của 2; 5 hoặc 10cm

+ Kích thước tiết diện cột thường được chọn trong giai đoạn thiết kế cơ sở, được dựa vào kinh nghiệm thiết kế, dựa vào các kết cấu tương tự hoặc cũng có thể tính toán

sơ bộ dựa vào lực nén N được xác định một cách gần đúng Diện tích tiết diện cột là A:

t b

k N A

R

=Trong đó:

- Rb: cường độ tính toán về nén của bê tông, với bêtông có cấp độ bền là B30

- kt: hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột:

• Với cột biên ta lấy kt = 1,3

• Với cột trong nhà ta lấy kt = 1,2

• Với cột góc nhà ta lấy kt = 1,5

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

N =m.q.FS

Trong đó:

Hình 4 3.Sơ bộ truyền tải của sàn về cột

+ FS: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

+ m: số tầng

+ q là tải trọng tương đương tính trên mỗi m2 mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng tường, dầm, cột đem tính ra phân

bố đều trên sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế

Với nhà có bề dày sàn là bé từ 10:14 cm kể cả các lớp cấu tạo mặt sàn, có ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc loại bé q= 10:14 kN/m2

Với nhà có bề dày sàn trung bình từ 15:20 cm, tường, dầm, cột là trung bình hoặc lớn

F xq

(m 2 )

q (kN/m 2 )

N (kN) k

A (m 2 ) b(cm) h(cm)

l0=0.7H, với H là chiều dài hình học của cột

Ta chỉ cần kiểm tra với các trường hợp có chiều cao tầng khác nhau và ở mỗi H khác nhau, ta chỉ cần kiểm tra cho 1 cột có b nhỏ nhất Nếu thỏa thì các trường khác cũng thỏa:

+ Cột tầng 1 :H=400cm=>𝜆 = 0,7×400

40 = 7,0 < 𝜆0= 31 + Cột lầu 2-10 :H=360cm=>𝜆 = 0,7×360

40 = 6,3 < 𝜆0= 31 Vậy tiết diện cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định

Trong quá trình tính toán có sự điều chỉnh kích thước để hợp lý,được ghi tại mục

4.3 Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực:

4.3.2 Cơ sở xác định tải trọng tác dụng

Việc xác định tải trọng tác dụng lên công trình căn cứ Tiêu chuẩn về tải trọng

và tác động 2737-1995:

Tĩnh tải: Giải pháp kiến trúc đã lập, cấu tạo các lớp vật liệu

Hoạt tải sử dụng dựa vào tiêu chuẩn

Hoạt tải gió tính cho tải trọng gió tĩnh

4.3.3 Trình tự xác định tải trọng

4.3.3.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn

*Tĩnh tải bản thân phụ thuộc vào cấu tạo các lớp sàn Trọng lượng phân bố đều

các lớp sàn được lấy theo phần tính sàn (tầng mái có lớp gạch chống thấm dày 0,02)

Bảng 4 5 Tải trọng bản thân sàn

Vật liệu Chiều dày(m) Tải tiêu

chuẩn(KN/m 3 ) Hệ số Tải tính toán

Bảng 4 6 Tải trọng bản thân sàn mái

Vật liệu Chiều dày(m) Tải tiêu

chuẩn(KN/m 3 ) Hệ số Tải tính toán

Bảng 4 7 Tỉnh tải sàn có tải trọng tường

4.3.3.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn

Trọng lượng phần bê tông :

Khai báo hệ số trọng lượng bản thân bằng 1,1 để phần mềm tự tính

- Trọng lượng phần vữa trát của dầm được tính thành tải trọng phân bố lên suốt chiều dài mỗi dầm theo công thức sau:

tt

q =    +n   b h− h (KN/m) Trong đó:

n : hệ số độ tin cậy n=1.3