Đồ án chung cư cao cấp happy land quận 7

Hệ kết cấu này được sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng đối với công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10 -12 tầng cho công trình nằm trong vùng tính t

Trang 1

SVTH: PHAN MINH TOÀN – MSSV: 0851031332 TRANG : 1

MỤC LỤC:

PHẦN I: PHẦN KIẾN TRÚC

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 13

1.1 GIẢI PHÁP KIẾN TRÖC 13

1.1.1 Giải pháp mặt bằng 13

1.1.2 Giải pháp mặt đứng 13

1.2 GIẢI PHÁP VỀ GIAO THÔNG TRONG CÔNG TRÌNH 14

1.3 GIÓ CHIẾU SÁNG 15

1.3.1 Giải pháp về thông gió 15

1.3.2 Giải pháp về chiếu sáng 15

1.4 NƯỚC 15

1.4.1 Giải pháp hệ thống điện 15

1.4.2 Giải pháp hệ thống cấp và thoát nước 15

1.5 VÀ CHỮA CHÁY 16

1.6 GIẢI PHÁP VỀ MÔI TRƯỜNG 16

PHẦN II: PHẦN KẾT CẤU CHƯƠNG 2.LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 18

2.1 GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN 18

2.1.1 Giải pháp kết cấu theo phương đứng 18

2.1.2 Giải pháp kết cấu theo phương ngang 19

2.1.3 Giải pháp kết cấu nền móng 20

2.2 CÁC TIÊU CHUẨN VÀ QUY CHUẨN ÁP DỤNG 20

2.3 .21

2.4 BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC 22

2.4.1 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu 22

2.4.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diên các cấu kiện 22

2.4.3 Mặt bằng bố trí hệ kết cấu chịu lực: 25

Trang 2

CHƯƠNG 3.NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 26

3.1 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN 26

3.1.1 Theo nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất 26

3.1.2 Theo nhóm trạng thái giới hạn thứ hai 27

3.2 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 27

3.2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) 28

3.2.2 Tải trọng tạm thời ( hoạt tải ) 28

3.2.3 Tải trọng đặc biệt 28

3.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 29

3.4 HỆ SỐ GIẢM TẢI 29

3.5 CÁC GIẢ THIẾT KHI TÍNH TOÁN CHO MÔ HÌNH CÔNG TRÌNH 30

3.6 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 30

CHƯƠNG 4.THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 32

4.1 KIẾN TRÖC 32

4.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 32

4.2.1 Kích thước sơ bộ 32

4.2.2 Vật liệu 33

4.2.3 Tải trọng 34

4.3 TÍNH TOÁN BẢN THANG 36

4.3.1 Sơ đồ tính toán 36

4.3.2 Kiểm tra lại trường hợp 2 đầu gối cố định 40

CHƯƠNG 5.THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 42

5.1 KIẾN TRÖC 42

5.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 42

5.2.1 Kích thước sơ bộ 42

5.2.2 Vật liệu 43

5.3 TÍNH TOÁN NẮP BỂ 43

5.3.2 Sơ đồ tính 44

5.3.3 Xác định nội lực: 45

5.3.4 Tính cốt thép 45

Trang 3

5.4 TÍNH TOÁN THÀNH BỂ 46

5.4.3 Xác định nội lực 48

5.5 TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY 49

5.5.5 Kiểm tra độ võng của bản đáy 52

5.6 TÍNH TOÁN DẦM ĐÁY VÀ DẦM NẮP BỂ 52

5.6.2 Sơ đồ tính toán 54

5.6.4 Tính cốt thép dọc 56

5.6.5 Tính cốt thép đai 57

5.6.6 Tính cốt thép treo 59

5.6.7 Kiểm tra độ võng của dầm hồ nước: 60

5.6.8 Tính toán khe nứt bản đáy và bản thành hồ nước: 61

5.6.9 Tính toán cột hồ nước 64

5.7 MỘT SỐ LƯU Ý TRONG QUAN NIỆM VÀ TÍNH 65

5.7.1 Lập luận liên kết khớp cho hệ chịu lực của hồ nước với hệ chịu lực phía dưới: 65

5.7.2 Việc mở rộng nút cứng dưới cột .65

5.7.3 Kiểm tra chọc thủng và nén cục bộ cho sàn 65

CHƯƠNG 6.TÍNH SÀN TẦNG 2 66

6.1 TỔNG QUAN VỀ BTCT ỨNG LỰC TRƯỚC (ƯLT) 66

6.1.1 Lịch sử hình thành và phát triển bê tông ứng lực trước trên thế giới 66

6.1.2 Khái niệm 66

6.1.3 Ưu – khuyết điểm của BTCT ứng lực trước .67

6.2 CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY ỨNG LỰC TRƯỚC .68

Trang 4

6.2.1 Phương pháp căng trước (căng trên bệ) .68

6.2.2 Phương pháp căng sau (căng trên bê tông) .69

6.3 VẬT LIỆU : 71

6.3.1 Bê tông 71

6.3.2 Thép cường độ cao 71

6.4 TỔN HAO ỨNG SUẤT TRƯỚC 71

6.4.1 Tổn hao do co ngắn đàn hồi của bê tông: 73

6.4.2 Tổn hao do chùng ứng suất 74

6.4.3 Tổn hao do từ biến 74

6.4.4 Tổn hao do co ngót 75

6.4.5 Tổn hao do ma sát 75

6.4.6 Tổn hao do sự dịch chuyển neo: 76

6.5 THIẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG ỨNG SUẤT TRƯỚC 77

6.5.1 Trạng thái ứng suất cho cấu kiện chịu uốn: 77

6.5.2 Thiết kế cấu kiện bê tông ƯLT chịu uốn tiết diện chữ nhật bằng phương pháp cân bằng tải trọng .78

6.6 KHẢ NĂNG CHỊU NÉN CỤC BỘ CỦA BÊ TÔNG VÙNG NEO .80

6.7 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (SÀN TẦNG 2) 82

6.7.1 Trình tự thiết kế 82

6.7.3 Chọn chiều dày sàn và xác định tải trọng tác dụng 83

6.7.4 Đặc trưng vật liệu 83

6.7.5 Cấu tạo và sơ bộ cáp 84

6.7.6 Phân tích tìm nội lực kết cấu 87

6.7.7 Kiểm tra ứng suất 101

6.7.8 Tính toán cốt thép thường gia cường 103

6.8 MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ CẤU TẠO 104

6.8.1 Cốt thép thường cấu tạo 104

6.8.2 Kiểm tra cường độ chịu uốn 105

6.8.3 Kiểm tra khả năng chịu cắt 107

6.8.4 Khả năng chịu nén cục bộ của bê tông vùng neo 110

Trang 5

CHƯƠNG 7.TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 113

7.1 TỔNG QUAN 113

7.2 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 114

7.3 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG THẲNG ĐỨNG 114

7.3.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 115

7.3.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn 117

7.4 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ 118

7.4.1 Tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió 118

7.4.2 Thành phần động của tải trọng gió 120

7.4.3 Tổ hợp tải trọng gió 132

CHƯƠNG 8.THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 5 134

8.1 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG 134

8.2 TỔ HỢP NỘI LỰC 135

8.2.1 Tổ hợp cơ bản 1 135

8.2.2 Tổ hợp cơ bản 2 135

8.3 TÍNH CỐT THÉP CỘT 136

8.3.1 Tính toán cốt thép dọc của cột 136

8.3.2 Tính toán cột cụ thể 140

8.3.3 Tính toán thép đai cột 148

CHƯƠNG 9.NỀN MÓNG 150

9.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 150

9.1.1 Địa tầng 150

9.1.2 Đánh giá điều kiện địa chất 152

9.1.3 Đánh giá điều kiện địa chất thuỷ văn 153

9.1.4 Lựa chọn giải pháp móng 153

9.2 MỘT SỐ VAI TRÕ CỦA TẦNG HẦM: 154

A PHƯƠNG ÁN 1: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 155

9.3 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 155

9.3.1 Đặc điểm 155

9.3.2 Ưu nhược điểm của phương án móng sử dụng 155

9.4 CÁC LOẠI TẢI TRỌNG DÙNG ĐỂ TÍNH TOÁN 156

Trang 6

9.4.1 Tải trọng tính toán 156

9.4.2 Tải trọng tiêu chuẩn 157

9.5 CÁC GIẢ THIẾT TÍNH TOÁN 158

9.6 THIẾT KẾ MÓNG M1 (TẠI CỘT BIÊN KHUNG TRỤC 5) 159

9.6.1 Cấu tạo đài cọc và cọc 159

9.6.2 Xác định sức chịu tải của cọc khoan nhồi 160

9.6.3 Xác đinh số lượng cọc 167

9.6.4 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 168

9.6.5 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 169

9.6.6 Kiểm tra lại với tổ hợp nội lực còn lại: 170

9.6.7 Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước 171

9.6.8 Kiểm tra độ lún của móng khối quy ước 174

9.6.9 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 175

9.6.10 Tính toán cốt thép đài cọc 176

9.7 THIẾT KẾ MÓNG M2 (TẠI CỘT GIỮA KHUNG TRỤC 5) 179

9.7.1 Cấu tạo cọc và đài cọc 179

9.7.2 Xác định sức chịu tải của cọc khoan nhồi 179

9.7.3 Xác định số lượng cọc 179

9.7.4 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 180

9.7.8 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 187

9.7.9 Tính toán cốt thép đài cọc 188

B PHƯƠNG ÁN 2 THIẾT KẾ MÓNG CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 192

9.8 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CỌC BÊ TÔNG LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 192

9.9 THIẾT KẾ MÓNG M1 (TẠI CỘT BIÊN KHUNG TRỤC 5) 193

9.9.1 Cấu tạo đài cọc và cọc 193

9.9.2 Tính toán sức chịu tải của cọc 194

9.9.3 KẾT LUẬN 200

Trang 7

9.9.4 Xác định số cọc và bố trí cọc 201

9.9.5 Tải trọng tiêu chuẩn 202

9.9.7 Kiểm tra điều kiện biến dạng 205

9.9.8 Kiểm tra điều kiện làm việc đàn hồi của các lớp đất dưới móng khối quy ước 207

9.9.10 Kiểm tra điều kiện chọc thủng 209

9.9.11 Tính cốt thép đài cọc 211

9.10 THIẾT KẾ MÓNG M2 (TẠI CỘT GIỮA KHUNG TRỤC 5) 214

9.10.1 Cấu tạo cọc và đài cọc 214

9.10.2 Sức chịu tải của cọc 214

9.10.3 Xác định số lượng cọc trong đài 214

9.10.7 Kiểm tra độ lún lệch giữa các móng 221

9.10.8 Kiểm tra điều kiện chọc thủng 221

9.10.9 Tính cốt thép đài cọc 223

9.10.10 Kiểm tra cẩu cọc 226

9.11 SO SÁNH HAI PHƯƠNG ÁN MÓNG 227

9.11.1 Khối lượng bê tông 227

9.11.2 Khối lượng cốt thép 228

9.11.3 Bảng so sánh 228

9.11.4 Chỉ tiêu điều kiện thi công 228

9.12 KẾT LUẬN 229

CHƯƠNG 10.KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA CÔNG TRÌNH 230

10.1 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 230

10.2 KIỂM TRA LẬT 231

10.3 KIỂM TRA DAO ĐỘNG 233

10.4 KIỂM TRA TRƯỢT 234

Trang 8

PHẦN 3 THI CÔNG

CHƯƠNG 11.THI CÔNG LẬP QUI TRÌNH KÉO CĂNG CÁP TRONG SÀN BÊ TÔNG

ỨNG LỰC TRƯỚC 236

11.1 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CÔNG TRÌNH 236

11.1.1 Đặc điểm khí hậu của công trình 236

11.1.2 Kiến trúc công trình 236

11.1.3 Đặc điểm kết cấu công trình 237

11.1.4 Đặc điểm sàn ƯLT 238

11.2 ĐIỀU KIỆN THI CÔNG 239

11.2.1 Tình hình cung ứng vật tư 239

11.2.2 Máy móc và các thiết bị thi công 239

11.2.3 Nguồn nhân công xây dựng 240

11.2.4 Nguồn nước thi công 240

11.2.5 Nguồn điện thi công 240

11.2.6 Giao thông tới công trình 241

11.2.7 Thiết bị an toàn lao động 241

11.3 CÁC GIAI ĐOẠN THI CÔNG CÔNG TRÌNH 241

11.3.1 Giai đoạn chuẩn bị 241

11.3.2 Giai đoạn thi công chính 241

11.3.3 Giai đoạn hoàn thiện 242

11.4 LƯU ĐỒ BIỆN PHÁP THI CÔNG 243

11.5 CÔNG TÁC ĐỊNH VỊ 244

11.6 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐT PHA VÀ CỘT CHỐNG 245

11.6.1 Lựa chọn cốppha sàn và cột chống 245

11.6.2 Lắp dựng cốp pha sàn 250

11.6.3 Yêu cầu khi lắp dựng 252

11.7 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐT THÉP LỚP DƯỚI ( CỐT THÉP THƯỜNG) 252

11.7.1 Loại thép: 252

11.7.2 Gia công thép 253

11.7.3 Vận chuyển 254

11.7.4 Lắp dựng thép lớp dưới 255

Trang 9

11.8 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐT THÉP 256

11.8.1 Chuẩn bị vật tư 257

11.8.2 Bảo quản và vận chuyển cốt thép ƯLT 259

11.8.3 Lắp đặt ống gen vào vị trí thiết kế 260

11.8.4 Luồn cáp vào ống gen 261

11.8.5 Lắp đặt đầu neo 262

11.8.6 Lắp van bơm vữa và vòi bơm vữa 265

11.9 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐT THÉP LỚP TRÊN 267

11.10 ĐỊNH HÌNH DẠNG ĐƯỜNG CONG CỦA ĐƯỜNG CÁP 269

11.11 CÔNG TÁC ĐỔ BÊ TÔNG SÀN 271

11.11.1 Các công việc hoàn thiện trước khi đổ bê tông 271

11.11.2 Chuẩn bị thiết bị thi công đổ bê tông 272

11.11.3 Vận chuyển vữa bê tông đến công trường 277

11.11.4 Đổ bê tông sàn 277

11.11.5 Đầm bê tông 279

11.11.6 Bảo dưỡng bêtông 280

11.12 CÔNG TÁC KÉO CĂNG CỐT THÉP ƯLT 281

11.12.1 Công tác chuẩn bị 281

11.12.2 Lắp chốt neo tại đầu neo sống 282

11.12.3 Kéo căng cáp 282

11.12.4 Yêu cầu về độ dãn dài của cáp 285

11.13 CÔNG TÁC BƠM VỮA 286

11.13.1 Chuẩn bị thiết bị bơm 286

11.13.2 Trộn vữa 288

11.13.3 Kiểm tra vữa 288

11.13.4 Bơm vữa 289

11.14 THÁO DỠ CỐT PHA 292

11.14.1 Một số quy định khi tháo dỡ cốppha (TCVN 4453-95) 292

11.14.2 Trình tự tháo dỡ cốppha 292

11.15 THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN CẨU LẮP 293

11.15.1 Cần trục tháp 293

Trang 10

11.15.2 Thăng tải 295

11.15.3 Thiết bị phục vụ công tác cốt thép 296

11.15.4 Thiết bị phục vụ công tác bê tông 297

11.15.5 Thiết bị phục vụ công tác ứng lực 299

11.16 VẬT TƯ TRONG CỐT PHA 302

11.16.1 Cốppha 302

11.16.2 Đà đỡ 303

11.16.3 Cột chống 304

11.16.4 Tính toán và cấu tạo côppha sàn 304

11.17 VẬT TƯ TRONG CÔNG TÁC CỐT THÉP 304

11.18 VẬT TƯ TRONG CÔNG TÁC BÊ TÔNG 305

11.19 VẬT TƯ TRONG CÔNG TÁC ƯLT 305

11.19.1 Cáp 305

11.19.2 Ống gen 306

11.19.3 Ống nối ống gen 307

11.19.4 Hệ đầu neo kéo và hệ đầu neo chết 307

11.19.5 Cục kê 307

11.19.6 Khuôn neo 307

11.19.7 Van bơm vữa 307

11.19.8 Vòi bơm vữa 308

11.19.9 Băng keo 308

11.19.10 Hỗn hợp vữa 308

11.20 QUY TRÌNH KIỂM TRA CÔNG TÁC LẮP ĐẶT ĐƯỜNG CÁP 308

11.20.1 Kiểm tra vị trí của đường cáp 308

11.20.2 Kiểm tra ống gen của đường cáp 308

11.20.3 Kiểm tra vòi bơm vữa 309

11.20.4 Kiểm tra chân chống bó cáp 309

11.20.5 Kiểm tra đầu neo chết 309

11.20.6 Kiểm tra đầu neo sống 309

11.20.7 Kiểm tra số lượng cáp và đầu thừa của cáp 309

11.21 QUY TRÌNH KIỂM TRA CÔNG TÁC KÉO CĂNG 310

Trang 11

11.21.1 Kiểm tra công tác chuẩn bị 310

11.21.2 Kiểm tra công tác an toàn khi thao tác 310

11.21.3 Qui trình kéo căng cáp 310

11.21.4 Kiểm tra công tác kéo căng 310

11.22 QUY TRÌNH KIỂM TRA CÔNG TÁC TRỘN VỮA VÀ BƠM VỮA 311

11.22.1 Công tác chuẩn bị 311

11.22.2 Công tác kiểm tra trước khi bơm vữa và cấp phối vữa 311

11.22.3 Công tác kiểm tra trong quá trình bơm 311

11.22.4 Công tác kết thúc quá trình bơm 312

11.23 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỰ CỐ 312

11.23.1 Công tác lắp đặt cáp 312

11.23.2 Công tác kéo căng cáp 312

11.23.3 Công tác bơm vữa cho đường cáp 312

11.24 AN TOÀN LAO ĐỘNG 313

11.24.1 An toàn khi sử dụng vật liệu 313

11.24.2 An toàn khi di chuyển các loại máy 313

11.24.3 An toàn khi nâng vật tư thiết bị 314

11.24.4 An toàn trong công tác ván khuôn 314

11.24.5 Phải thường xuyên kiểm tra ván khuôn , giàn giáo và sàn công tác 314

11.24.6 An toàn trong công tác cốt thép 314

11.24.7 An toàn khi đổ bê tông 315

11.24.8 An toàn khi dưỡng hộ bê tông 315

11.24.9 An toàn trong công tác ƯLT 315

11.25 VỆ SINH MÔI TRƯỜNG 316

TÀI LIỆU THAM KHẢO 317

Trang 12

PHẦN 1 KIẾN TRÚC

(5%)

Trang 13

PHẦN I: PHẦN KIẾN TRÚC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.1 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

- Công trình xây dựng với quy mô 1 tầng hầm, 1 trệt, 11 tầng lầu và tầng mái

- Nơi đỗ xe được bố trí dưới tầng hầm của công trình

- Tầng trệt và tầng 1 với chiều cao tầng là 3.9m dành cho hoạt động thương mại dịch vụ và các công năng phục vụ tiện ích đi kèm Các tầng còn lại sử dụng làm căn hộ để bán,………

- Ngoài việc tổ chức dây chuyền công năng hợp lý, chúng ta cũng không quên việc tổ chức hình khối kiến trúc cho công trình với hình khối mạnh mẽ và hài hoà tựa trên khối đế chắc chắn được xây ốp bằng đá granite màu xậm

1.1.1 Giải pháp mặt bằng

- Công trình chung cư cao cấp với diện tích đất xây dựng : 1350 m2

- Quy mô xây dựng công trình : 1 tầng hầm, 1 trệt, 11 lầu và tầng mái

- Cao độ tầng trệt cao hơn cao độ nền sân : 0,8 m

- Tổng chiều cao công trình so với nền sân : 44,1 m

 Vật liệu ốp lát mặt đứng công trình

- Tầng trệt : ốp đá granite mắt rồng, kết hợp kính phản quang 2 lớp màu xanh lá dày 10,38 ly

- Các tầng lầu : ốp hợp kim nhôm kết hợp kính phản quang 2 lớp màu xanh lá dày 10,38 ly

Trang 14

Hình 1.1

1.2 GIẢI PHÁP VỀ GIAO THÔNG TRONG CÔNG TRÌNH

- Giao thông theo phương ngang thông giữa các phòng là hàng lang giữa rộng 1,7m và 6,6m Giao

thông theo phương đứng thông giữa các tầng là cầu thang bộ Hàng lang ở các tầng giao với cầu thang tạo ra nút giao thông thuân tiện và thông thoáng cho người đi lại, đảm bảo sự thoát hiểm khi có sự cố như cháy, nổ

Trang 15

1.3 Ề THÔNG GIÓ CHIẾU SÁNG

1.3.1 Giải pháp về thông gió

- Về quy hoạch: xung quanh công trình trồng hệ thống cây xanh để dẫn gió, che nắng, chắn bụi, điều hoà không khí Tạo nên môi trường trong sạch thoát mát

- Về thiết kế: Các phòng ở trong công trình được thiết kế hệ thống cửa sổ, cửa đi, ô thoáng, tạo nên sự lưu thông không khí trong và ngoài công trình Đảm bảo môi trường không khí thoải mái, trong sạch

1.3.2 Giải pháp về chiếu sáng

- Kết hợp ánh sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo

- Chiếu sáng tự nhiên: Các phòng đều có hệ thống cửa để tiếp nhận ánh sáng từ bên ngoài kết hợp cùng ánh sáng nhân tạo đảm bảo đủ ánh sáng trong phòng

- Chiếu sáng nhân tạo: Được tạo ra từ hệ thống điện chiếu sáng theo tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kết điện chiếu sáng trong công trình dân dụng

1.4.1 Giải pháp hệ thống điện

- Điện được cấp từ mạng điện sinh hoạt của thành phố, điện áp 3 pha xoay chiều 380v/220v, tần

số 50Hz Đảm bảo nguồn điện sinh hoạt ổn định cho toàn công trình Hệ thống điện được thiết

kế đúng theo tiêu chuẩn Việt Nam cho công trình dân dụng, dể bảo quản, sửa chữa, khai thác và

sử dụng an toàn, tiết kiệm nằng lượng

1.4.2 Giải pháp hệ thống cấp và thoát nước

 Cấp nước

- Nước được lấy từ hệ thống cấp nước sạch của thành phố thông qua bể chứa nước sinh hoạt của tòa nhà và được đưa vào công trình bằng hệ thống bơm đẩy lên bể chứa trên mái để cung cấp cho các căn hộ phía trên Dung tích bể chứa được thiết kết trên cơ sở số lượng người sử dụng và lượng nước dự trữ khi xẩy ra sự cố mất điện và chữa cháy Từ bể chứa nước sinh hoạt được dẫn xuống các khu vệ sinh, tắm giặt tại mỗi tầng bằng hệ thống ống thép tráng kẽm đặt trong các hộp kỹ thuật

 Thoát nước

- Thoát nước mưa: Nước mưa trên mái được thoát xuống dưới thông qua hệ thống ống nhựa đặt tại những vị trí thu nước mái nhiều nhất Từ hệ thống ống dẫn chảy xuống rãnh thu nước mưa quanh nhà đến hệ thông thoát nước chung của thành phố

Trang 16

- Thoát nước thải sinh hoạt: Nước thải khu vệ sinh được dẫn xuống bể tự hoại làm sạch sau đó dẫn vào hệ thống thoát nước chung của thành phố Đường ống dẫn phải kín, không dò rỉ, đảm bảo độ dốc khi thoát nước

- Tại mỗi tầng và tại nút giao thông giữa hành lang và cầu thang Thiết kết đặt hệ thống hộp họng

cứa hoả được nối với nguồn nước chữa cháy Mỗi tầng đều được đặt biển chỉ dẫn về phòng và chữa cháy Đặt mỗi tầng 4 bình cứu hoả CO2MFZ4 (4kg) chia làm 2 hộp đặt hai bên khu phòng

ở

1.6 GIẢI PHÁP VỀ MÔI TRƯỜNG

- Tại mỗi tầng đều có 2 đường dẫn rác xuống thùng rác đặt ở tầng hầm rồi từ đó chuyển đến các

xe đổ rác của thành phố, quanh công trình được thiết kế cảnh quan khuôn viên, cây xanh tạo nên môi trường sạch đẹp

Trang 17

PHẦN 2 KẾT CẤU (70%)

Trang 18

PHẦN II: PHẦN KẾT CẤU

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN

2.1.1 Giải pháp kết cấu theo phương đứng

- Mỗi loại kết cấu đều có những ưu điểm, nhược điểm riêng, phù hợp với từng công trình có quy

mô và yêu cầu thiết kế khác nhau Do đó, việc lựa chọn giải pháp kết cấu phải được cân nhắc kỹ lưỡng, phù hợp với từng công trình cụ thể, đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật

- Hệ kết cấu khung có ưu điểm là có khả năng tạo ra những không gian lớn, linh hoạt, có sơ đồ

làm việc rõ ràng Tuy nhiên, hệ kết cấu này có khả năng chịu tải trọng ngang kém (khi công trình có chiều cao lớn, hay nằm trong vùng có cấp động đất lớn) Hệ kết cấu này được sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng đối với công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10 -12 tầng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 8, và không nên áp dụng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 9

- Hệ kết cấu khung – vách, khung – lõi chiếm ưu thế trong thiết kế nhà cao tầng do khả năng chịu

tải trong ngang khá tốt Tuy nhiên, hệ kết cấu này đòi hỏi tiêu tốn vật liệu nhiều hơn và thi công phức tạp hơn đối với công trình sử dụng hệ khung

- Hệ kết cấu ống tổ hợp thích hợp cho công trình siêu cao tầng do khả năng làm việc đồng đều của

kết cấu và chống chịu tải trọng ngang rất lớn

Trang 19

 Căn cứ vào quy mô công trình ( 13 tầng + 1 hầm), sinh viên sử dụng hệ chịu lực khung

vách (khung chịu toàn bộ tải trọng đứng và vách chịu tải trọng ngang cũng như các tác động khác đồng thời làm tăng độ cứng của công trình) làm hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình

2.1.2 Giải pháp kết cấu theo phương ngang

- Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh của

công trình Theo thống kê thì khối lượng bê tông sàn có thể chiếm 30÷ 40% khối lượng bê tông của công trình và trọng lượng bê tông sàn trở thành một loại tải trọng tĩnh chính Công trình càng cao, tải trọng này tích lũy xuống cột các tầng dưới và móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất Vì vậy cần ưu tiên lựa chọn giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng

- Các loại kết cấu sàn đang được sử dụng rông rãi hiện nay gồm:

 Hệ sàn sườn

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong

phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều

cao tầng của công trình lớn Không tiết kiệm không gian sử dụng

 Sàn không dầm

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột

Ưu điểm: Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình Tiết kiệm được không gian

sử dụng Dễ phân chia không gian Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản Việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản

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

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

và tải trọng đứng do cột và vách chịu Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn

và chống chọc thủng do đó khối lượng sàn tăng

 Sàn không dầm ứng lực trước

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột Cốt thép được ứng lực trước

Ưu điểm: Giảm chiều dày, độ võng sàn Giảm được chiều cao công trình Tiết kiệm được không

gian sử dụng Phân chia không gian các khu chức năng dễ dàng

Nhược điểm: Tính toán phức tạp Thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng

Trang 20

 Tấm panel lắp ghép

Cấu tạo gồm những tấm panel được sản xuất trong nhà máy Các tấm này được vận chuyển ra

công trường và lắp dựng, sau đó rải cốt thép và đổ bê tông bù

Ưu diểm: Khả năng vượt nhịp lớn, thời gian thi công nhanh, tiết kiệm vật liệu

Nhược điểm: Kích thước cấu kiện lớn, quy trình tính toán phức tạp

 Sàn bê tông BubbleDeck

Bản sàn bê tông BubbleDeck phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực, sử dụng quả bóng nhựa tái chế để thay thế phần bê tông không hoặc ít tham gia chịu lực ở thớ giữa bản sàn

Ưu điểm: Tạo tính linh hoạt cao trong thiết kế, có khả năng thích nghi với nhiều loại mặt bằng

Tạo không gian rộng cho thiết kế nội thất Tăng khoảng cách lưới cột và khả năng vượt nhịp, có thể lên tới 15m mà không cần ứng suất trước, giảm hệ tường, vách chịu lực Giảm thời gian thi công và các chi phí dịch vụ kèm theo

Nhược điểm: Đây là công nghệ mới vào Việt Nam nên lý thuyết tính toán chưa được phổ biến

Khả năng chịu cắt, chịu uốn giảm so với sàn bê tông cốt thép thông thường cùng độ dày

 Căn cứ yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình, ta có thể chọn giải pháp sàn

phẳng có nấm và sàn phẳng dự ứng lực nhưng với nhịp nhà 9, 10m thì giải pháp sàn dự ứng lực tỏ ra kinh tế hơn nên sinh viên chọn sàn dự ứng lực làm giải pháp sàn cho công trình này

2.1.3 Giải pháp kết cấu nền móng

Hệ móng công trình tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình rồi truyền xuống móng

Với quy mô công trình 2 tầng thương mại và 10 tầng căn hộ và điều kiện địa chất khu vực xây dụng tương đối yếu nên đề xuất phương móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi

2.2 CÁC TIÊU CHUẨN VÀ QUY CHUẨN ÁP DỤNG

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

- TCXDVN 356 : 2005 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép -Tiêu chuẩn thiết kế

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

- TCXD 198 : 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép

- TCVN 205 : 1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCXD 45 : 1978 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

- Các giáo trình, hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác

Trang 21

2.3 GIẢ

- Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt

- Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực

- Trong lĩnh vực xây dựng công trình hiện nay chủ yếu sử dụng vật liệu thép hoặc bê tông cốt thép

với các lợi thế như dễ chế tạo, nguồn cung cấp dồi dào Ngoài ra còn có các loại vật liệu khác được sử dụng như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite), hợp kim nhẹ… Tuy nhiên các loại vật liệu mới này chưa được sử dụng nhiều do công nghệ chế tạo còn mới, giá thành tương đối cao

Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép

c Lớp bê tông bảo vệ

Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn:

Trong bản và tường có chiều dày trên 100mm: 15mm (20mm); Trong dầm và dầm sườn có chiều cao ≥ 250mm: 20mm (25mm);

Trang 22

Trong cột: 20mm (25 mm); Trong dầm móng: 30mm; Trong móng;

o Toàn khối khi có lớp bê tông lót: 35mm;

o Toàn khối khi không có lớp bê tông lót: 70mm;

o Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo cần được lấy không nhỏ hơn đường kính của các cốt thép này và không nhỏ hơn:

Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250mm: 10mm (15mm); Khi chiều cao tiết diện cấu kiện từ 250mm trở lên: 15mm (20mm);

Chú thích: giá trị trong ngoặc ( ) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt (trích TCVN 356:2005 – Bê tông cốt thép tiêu chuẩn thiết kế - điều 8.3)

2.4 BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC

2.4.1 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu

Bố trí hệ chịu lực cần ưu tiên những nguyên tắc sau:

 Đơn giản, rõ ràng Nguyên tắc này đảm bảo cho công trình hay kết cấu có độ tin cậy kiểm soát

được Thông thường kết cấu thuần khung sẽ có độ tin cậy dễ kiểm soát hơn so với hệ kết cấu vách và khung vách….là loại kết cấu nhạy cảm với biến dạng

 Truyền lực theo con đường ngắn nhất Nguyên tắc này đảm bảo cho kết cấu làm việc hợp lý,

kinh tế Đối với kết cấu bê tông cốt thép cần ưu tiên cho những kết cấu chịu nén, tránh những kết cấu treo chịu kéo, tạo khả năng chuyển đổi lực uốn trong khung thành lực dọc

 Đảm bảo sự làm việc không gian của hệ kết cấu

2.4.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diên các cấu kiện

a Sơ bộ chọn chiều dày sàn:

Xác định sơ bộ bề dày sàn theo công thức kinh nghiệm sau:

Trang 23

b Sơ bộ chọn tiết diện cột:

Diện tích tiết diện cột xác định sơ bộ như sau:

+ qi: tải trọng phân bố trên 1m2 sàn thứ I;

+ Si : diện tích truyền tải xuống tầng thứ I;

+ k = 1,1 1,5 – hệ số kể đến tải trọng ngang;

+ Rb= 17 (MPa): cường độ chịu nén của bê tông B30;

+ Sơ bộ chọn q = 15 kN/m2

Bảng 2.1 Sơ bộ tiết diện cột giữa

Trang 24

Bảng 2.2 Sơ bộ tiết diện cột biên

c Sơ bộ chọn tiết diện vách và lõi thang máy:

- Chiều dày vách của lõi cứng được lựa chọn sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng,… đồng thời đảm bảo các điều quy định theo điều 3.4.1 - TCXD 198:1997

- Tổng diện tích mặt cắt ngang của vách (lõi) cứng có thể xác định theo công thức gần đúng sau:

Trang 25

Trang 26

CHƯƠNG 3 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU

BÊ TÔNG CỐT THÉP

- Công tác thiết kế kết cấu Bê tông cốt thép tuân thủ các qui định, qui phạm, các hướng dẫn, các

tiêu chuẩn thiết kế do Bộ Xây dựng và Nhà nước Việt Nam ban hành Chủ yếu gồm có

TCXDVN 356 – 2005, TCVN 2737 – 1995, TCXD 198 – 1997, TCXD 205 – 1998 v.v…

Ngoài ra trong quá trình tính toán còn sử dụng các tài liệu, số liệu, và tham khảo một số đầu sách chuyên ngành Các tài liệu tham khảo được liệt kê chi tiết trong phần Tài liệu tham khảo

- Theo tiêu chuẩn TCVN Thiết kế bê tông và cốt thép 356 – 2005, tính toán kết cấu bêtông cốt

thép dựa trên một số nguyên tắc sau đây:

3.1 NGUYÊN TẮC CƠ BẢN

- Khi thiết kế cần tạo sơ đồ kết cấu, kích thước tiết diện và bố trí cốt thép đảm bảo được độ bền,

độ ổn định và độ cứng không gian xét trong tổng thể cũng như riêng từng bộ phận kết cấu Việc đảm bảo đủ khả năng chịu lực phải trong cả giai đoạn xây dựng và sử dụng

- Khi tính toán thiết kế kết cấu bêtông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo

hai nhóm trạng thái giới hạn:

3.1.1 Theo nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất

- Nhằm bảo đảm khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể bảo đảm cho kết cấu:

+ Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động

+ Không bị mất ổn định về hình dáng hoặc vị trí

+ Không bị phá hoại vì kết cấu bị mỏi

+ Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các nhân tố về lực và những ảnh hưởng bất lợi của môi trường

- Tính toán kết cấu theo khả năng chịu lực được tiến hành dựa vào điều kiện:

Trang 27

3.1.2 Theo nhóm trạng thái giới hạn thứ hai

Nhằm bảo đảm sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:

- Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt

- Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động

Tính toán kiểm tra về biến dạng theo điều kiện sau:

3.2 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG

- Khi thiết kế nhà và công trình phải tính đến các tải trọng sinh ra trong quá trình sử dụng, xậy

dựng cũng như trong quá trình chế tạo, bảo quản và vận chuyển kết cấu

- Khi thiết kế tính toán nhà cao tầng, hai đặc trưng cơ bản của tải trọng là tải trọng tiêu chuẩn và

tải trọng tính toán Tải trọng tính toán là tích của tải trọng tiêu chuẩn với hệ số tin cậy tải trọng

Hệ số này tính đến khả năng sai lệch bất lợi có thể xảy ra của tải trọng so với giá trị tiêu chuẩn

và được xác định phụ thuộc vào trạng thái giới hạn được tính đến

- Hệ số vượt tải n :

- Khi tính toán cường độ và ổn định, hệ số vượt tải lấy theo các điều 3.2; 4.2.2; 4.3.3; 4.4.2; 5.8;

6.3; 6.17 TCVN 2737 – 1995 “ Tải trọng và tác động”

- Khi tính độ bền mỏi lấy bằng 1

- Khi tính toán theo biến dạng và chuyển vị lấy bằng 1

- Theo tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737 – 1995 “Tải trọng và tác động”, tải trọng được chia thành

tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời Ngoài ra ta cần phải xét tới tải trọng đặc biệt tác dụng lên nhà cao tầng cụ thể như động đất…

Trang 28

3.2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)

- Là các tải trọng tác dụng không biến đổi trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình

- Tải trọng thường xuyên gồm có:

+ Khối lượng bản thân các phần nhà và công trình, gồm khối lượng các kết cấu chịu lực và các kết cấu bao che

+ Khối lượng và áp lực của đất do lấp hoặc đắp

- Trọng lượng bản thân được xác định theo cấu tạo kiến trúc của cộng trình bao gồm tường, cột,

dầm, sàn các lớp vữa trát, ốp, lát, các lớp cách âm, cách nhiệt…v.v và theo trọng lượng đơn vị vật liệu sử dụng Hệ số vượt tải của trọng lượng bản thân thay đổi từ 1,05  1,3 tùy theo loại vật liệu sử dụng và phương pháp thi công

3.2.2 Tải trọng tạm thời ( hoạt tải )

- Tải trọng tạm thời là các tải trọng có thể không có trong một giai đoạn nào đó của quá trình xây

dựng và sử dụng

- Tải trọng tạm thời được chia làm hai loại: tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn

- Tải trọng tạm thời dài hạn gồm có:

+Khối lượng vách tạm thời, khối lượng phần đất và khối lượng bêtông đệm dưới thiết bị

+Khối lượng các thiết bị, thang máy, ống dẫn …

+Tác dụng của biến dạng nền không kèm theo sự thay đổi cấu trúc đất

+Tác dụng do sự thay đổi độ ẩm, co ngót và từ biến của vật liệu

Trang 29

- Tổ hợp tải trọng đặc biệt gồm các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn, tải trọng

tạm thời ngắn hạn có thể xảy ra và một trong các tải trọng đặc biệt

- Tổ hợp tải trọng đặc biệt do tác dụng của động đất không tính đến tải trọng gió

- Tổ hợp tải trọng cơ bản chia làm hai loại: tổ hợp cơ bản 1 và tổ hợp cơ bản 2

- Tổ hợp cơ bản 1 có một tải trọng tạm thời thì giá trị của tải trọng tạm thời được lấy toàn bộ

- Tổ hợp cơ bản 2 là tổ hợp có 2 tải trọng tạm thời trở lên thì tải trọng tạm thời hoặc nội lực phải

nhân với hệ số tổ hợp như sau

- Tải trọng tạm thời dài hạn và ngắn hạn nhân với hệ số 1 0.9

- Tổ hợp tải trọng đặc biệt có một tải trọng tạm thời thì giá trị của tải trọng tạm thời được lấy toàn

bộ

- Tổ hợp tải trọng đặc biệt có hai tải trọng tạm thời trở lên, giá trị của tải trọng đặc biệt không

giảm, giá trị tính toán của tải trọng tạm thời hoặc nội lực tương ứng của chúng được nhân với hệ

số tổ hợp như sau: tải trọng tạm thời dài hạn nhân với 1 0.95; tải trọng tạm thời ngắn hạn nhân với hệ số 1 0.8; trừ những trường hợp đã nói rõ trong các tiêu chuẩn thiết kế các công trình trong vùng động đất hoặc các tiêu chuẩn thiết kế kết cấu và nền móng khác

- Khi tính kết cấu hoặc nền móng theo cường độ và ổn định với các tổ hợp tải trọng cơ bản và đặc

biệt trong trường hợp tác dụng đồng thời của ít nhất hai tải trọng tạm thời (dài hạn và ngằn hạn), thì nội lực tính toán cho phép lấy theo các chỉ dẫn ở phụ lục A (TCVN 2737 – 1995)

(khi A > A2 = 36m2)

A 2

2

0,50,5

A / A

Trang 30

Khi xác định lực dọc để tính cột, tường và móng chiụ tải trọng từ 2 sàn trở lên giá trị các tải trọng ở bảng 3 TCVN 2737 – 1995 được phép giảm bằng cách nhân với hệ số N :

Đối với các phòng nêu ở các mục 1, 2, 3, 4, 5 bảng 3 nhân với hệ số V1

(khi A > A1 = 9m2)

A1 A2

0, 4

nĐối với các phòng nêu ở các mục 6, 7, 8, 10, 12, 14 bảng 3 nhân với hệ số V 2

(khi A > A2 = 36m2)

A2

n 2

0,50,5

nTrong đó :

A1 A2được xác định theo công thức (1.4) và (1.5)

+ n – số sàn đặt tải trên tiết diện đang xét cần kể đến khi tính toán tải trọng

3.5 CÁC GIẢ THIẾT KHI TÍNH TOÁN CHO MÔ HÌNH CÔNG TRÌNH

- Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) 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 ngay mặt đài móng

- Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng này sẽ truyền vào công trình dưới dạng lực phân bố trên các sàn và sàn truyền các lực này sang hệ cột, vách

- Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể và được bỏ qua trong tính toán

3.6 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

Hiện có ba phương pháp tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng thể hiện theo ba mô hình như sau :

 Mô hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu là dựa vào lý

thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh Khi giải quyết theo mô hình này, không thể giải được hệ có nhiều ẩn Đó chính là giới hạn của mô hình này

 Mô hình rời rạc:(Phương pháp phần tử hữu hạn) Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu lực của nhà nhiều

tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lực và chuyển vị Khi sử dụng

mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết được hầu hết các bài toán Hiện nay có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như SAP2000, ETABS

Trang 31

 Mô hình rời rạc - liên tục: (Phương pháp siêu khối ) Từng hệ chịu lực được xem là Rời rạc ,

nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết trượt xem là 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

 Trong phạm vi đồ án này, sinh viên sử dụng các phần mềm sau để phân tích nội lực của

mô hình:

- Phần mềm SAP2000 phần mềm phần tử hữu hạn phân tích các cấu kiện tổng quát

- Phần mềm ETABS V9.7.1 phần mềm phần tử hữu hạn phân tích sự làm việc của toàn bộ công trình

- Phần mềm SAFE V12.3.0 : phần mềm phần tử hữu hạn chuyên phân tích cấu kiện dạng tấm (bản sàn, móng bè,…)

Trang 32

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

4.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

4.2.1 Kích thước sơ bộ

a Cầu thang tầng thương mại (tầng trệt + tầng 1):

Cầu thang 2 vế dạng bản Vế 1 gồm 12 bậc và vế 2 gồm 13 bậc thang với kích thước: h=15,6 cm; b = 30 cm

Góc nghiêng cầu thang: tgα = h/b = 156/300 = 0,52 α=27o28’

Chiều dày bản thang đươc chọn sơ bộ theo công thức :

0 b

Trang 33

b Cầu thang tầng điển hình:

Hình 4.2 Mặt bằng cầu thang bộ tầng điển hình

Cầu thang 2 vế dạng bản Vế 1 gồm 11 bậc và vế 2 gồm 10 bậc thang với kích thước: h=15,2 cm; b = 30 cm

Góc nghiêng cầu thang: tgα = h/b = 152/300 = 0,51 α=26o52’

Chiều dày bản thang đươc chọn sơ bộ theo công thức :

0 b

L

h

25 30 (L0 =4,5 m là nhịp tính toán của bản thang)

Chọn chiều dày bản thang hb = 15 cm

Do cầu thang tầng trệt có nhịp lớn hơn cầu thang tầng điển hình nên sinh viên chọn cầu thang tầng trệt để tính và bố trí cốt thép cho cầu thang tầng trệt và tầng điển hình.

4.2.2 Vật liệu

Bê tông cấp độ bền B30: Rb = 17 MPa ; Rbt = 1,2 MPa ; Eb = 32,5.103 MPa

Thép AIII ( 10 ): Rs = Rsc = 365 MPa ; Rsw = 290 MPa ; Es = 2.106 MPa

Thép AI ( 10 ): Rs = Rsc = 225 MPa ; Rsw = 175 MPa ; Es = 2,1.106 MPa

Trang 34

SVTH: PHAN MINH TỒN – MSSV: 0851031332 TRANG : 34

4.2.3 Tải trọng

a) Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng của thang:

+ Tĩnh tải : gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo

Tĩnh tải được xác định theo cơng thức sau: n i tdi i

1

Trong đĩ:

i : khối lượng của lớp thứ i;

tdi : chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng;

ni : hệ số tin cậy lớp thứ i

Hình 4.3 Cấu tạo bản thang

Chiều dày tương đương của bậc thang được xác đinh theo cơng thức sau:

b td

h cos2Trong đĩ:

hb : Chiều cao bậc thang;

: Gĩc nghiêng của thang

Để xác định chiều dày tương đương của lớp đá granite, vữa xi măng

lb : Chiều dài bậc thang;

hb : Chiều cao bậc thang;

MẶT BẬC ỐP ĐÁ GRANITE, DÀY 15

SƠN NƯỚC VỮA XIMĂNG, DÀY 20 LỚP BÊ TÔNG CỐT THÉP,DÀY 150 VỮA XIMĂNG, DÀY 20

300

Trang 35

i : chiều dày tương đương của lớp thứ i ;

: Góc nghiêng của thang

+ Hoạt tải: Được tra bảng TCVN 2737-1995

c p

Trong đó:

Pc : hoạt tải tiêu chuẩn được tra bảng TCVN 2737-1995

np : hệ số tin cậy được tra bảng TCVN 2737-1995

Chiều dày (cm)

Chiều dày tương đương (cm)

γ (daN/m3)

HSV

T

n

Tải tính toán (daN/m2)

Bảng 4-1: Tải trọng tác dụng lên bản thang

Tải trọng tác dụng trên 1m bề rộng bản thang: q = (g+p).1 + 30 = (1072 + 30) 1= 1102 daN/m Trong đó: khối lượng của tay vịn bằng sắt + gỗ bằng 30 daN/m

b) Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ:

Hoạt tải: Được tra bảng TCVN 2737-1995

c p

Trong đó:

Pc : hoạt tải tiêu chuẩn được tra bảng TCVN 2737-1995

np : hệ số tin cậy được tra bảng TCVN 2737-1995

Trang 36

SVTH: PHAN MINH TỒN – MSSV: 0851031332 TRANG : 36

Hình 4.4 Cấu tạo bản chiếu nghỉ

(cm)

γ (daN/m3)

HSVT

n

Tải tính tốn (daN/m2)

Bảng 4-2: Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ

Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ q =(g + p).1 = 902 daN/m

4.3 TÍNH TỐN BẢN THANG

4.3.1 Sơ đồ tính tốn

Cắt một dãy cĩ bề rộng b=1m để tính Vì trong cơng trình cĩ hai vế cầu thang với vế 1 bằng L1 +

lb, vế 2 bằng L2 nên ta chỉ tính cho vế 1, rồi lấy kết quả tương tự cho vế cịn lại

 Một số quan niệm tính tốn cầu thang và bất cập của nĩ

Xét tỷ số h d /h s :

+ Nếu hd/hs <3 thì liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là khớp;

+ Nếu hd/hs ≥ 3 thì liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là ngàm;

Trên đây là quan niệm tính trong một số sách giáo trình tham khảo Tuy nhiên trên thực tế tính tốn cầu thang cĩ một số bất cập trong sơ đồ tính tốn nhƣ sau:

MẶT BẬC ỐP ĐÁ GRANITE, DÀY 15

VỮA XIMĂNG, DÀY 20 LỚP BÊ TÔNG CỐT THÉP,DÀY 150 VỮA XIMĂNG, DÀY 20

Trang 37

o Trong kết cấu bê tông toàn khối thì không có liên kết nào hoàn toàn là ngàm tuyệt đối và liên kết khớp tuyệt đối Liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ là liên kết bán trung gian giữa liên kết ngàm và khớp; nó phụ thuộc vào độ cứng tương quan giữa bản thang và dầm chiếu nghỉ, nếu

hd/hs <3 thì gần là liên kết khớp và ngược lại Do đó:

+ Trong trường hợp nếu liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là ngàm thì dẫn đến thiếu thép bụng và dư thép gối kết cấu bị phá hoại do thiếu thép tại bụng bản thang + Trong trường hợp nếu liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là khớp thì dẫn đến thiếu thép gối và dư thép bụng kết cấu không bị phá hoại mà chỉ gây nứt tại gối (do thiếu thép gối) và trở dần về sơ đồ khớp Tuy nhiên trong thực tế thì nếu cầu thang bị nứt tại gối thì dẫn đến các lớp gạch lót sẽ bong nên không cho phép nứt cầu thang trong thiết kế

o Trong kết cấu nhà nhiều tầng thì cột và dầm được thi công từng tầng, bản thang là kết cấu độc lập được thi công sau cùng Chính vì vậy, rất khó đảm bảo độ ngàm cứng của bản thang và dầm thang (việc này rất hay xảy ra trong quá trình thi công ngoài công trường)

o Cầu thang bộ là một trong những hệ thống giao thông đứng trong công trình, khi xảy ra sự cố bất thường như cháy nổ, hoả hoạn, động đất… thì nơi đây chính là lối thoát hiểm duy nhất (thang máy sẽ không được dùng trong những trường hợp này), và khi đó tải trọng sẽ có thể tăng hơn những lúc bình thường rất nhiều, vì thế tính an toàn của cầu thang cần được đảm bảo tối đa

Kết luận

Từ những phân tích trên, để tính toán thiên về an toàn, đảm bảo khả năng sử dụng khi công trình chịu tải bất lợi nhất, cũng như đảm bảo tính thẩm mỹ của cầu thang trong giai đoạn sử dụng Sinh viên chọn sơ đồ 2 đầu khớp đề tính toán nhưng vẫn bố trí thép cấu tạo trên gối để chống nứt cho cầu thang

Trang 38

Sơ đồ tính:

Hình 4.5 sơ đồ tính và nội lực bản thang tầng điển hình (tầng 3)

 Tính cốt thép

a Cầu thang tầng trệt và tầng hai:

Giải nội lực ta được:

R h

Vị trí Mômen

(daN.m)

ho (cm)

b

As (cm2)

Chọn thép As

a (m.m)

Nhịp 3836 13 100 0.134 0.144 8.71 12 120 9.05 0.70 Đoạn gãy 3077 13 100 0.107 0.114 6.88 10 120 6.54 0.50

Bảng 4.3: Bảng tính cốt thép bản thang cho tầng trệt và tầng hai

Thép cấu tạo chọn 6a200

Trang 39

b Cầu thang tầng điển hình (tầng 3):

Giải nội lực ta được:

Bảng 4.4: Bảng tính cốt thép bản thang tầng điển hình

Thép cấu tạo chọn 6a200

Trang 40

4.3.2 Kiểm tra lại trường hợp 2 đầu gối cố định

Trong quá trình làm việc của kết cấu cần kiểm tra các trường hợp có thể xảy ra, giả sử nếu liên kết 2 đầu là gối cố định thì sẽ xuất hiện mômen âm ở chổ gãy khúc, nếu thép bố trí không đủ sẽ gây nứt kết cấu do đó trong đồ án sinh viên kiểm tra lại tại vị trí này cho trường hợp cầu thang tầng trệt, tầng 2 và tầng điển hình

b (cm)

As (cm2)

Bảng 4.5 Tính thép cho vị trí đoạn gãy

Vậy thép bố trí cho đoạn gãy không đủ khả năng chịu lực nên sinh viên bố trí lại cho

đoạn gãy là Φ8 a 150

Tiêu đề	Chung Cư Cao Cấp Happy Land Quận 7
Tác giả	Phan Minh Toàn
Người hướng dẫn	Thầy. Khổng Trọng Toàn, Thầy. Trần Thế Bảo
Trường học	Khoa Xây Dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2008-2013
Thành phố	Quận 7

Định dạng
Số trang	316
Dung lượng	12,9 MB