Thiết kế chung cư an phú HN

- Sự ra đời của công trình này tạo điều kiện thuận lợi cho việc ăn ở, sinh hoạt của một bộ phận cư dân và phần nào giảm bớt được áp lực cho các cơ quan nhà nước trong việc giải quyết nhu

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN PHÚ - HÀ NỘI

LỜI CẢM ƠN

- Với tất cả lòng chân thành, em xin cảm ơn Ban Giám Hiệu nhà trường, và các thầy cô trong khoa Xây dưng, đã tạo mọi thuận lợi để

em có thể học hỏi nhiều kiến thức quí báu trong suốt 2 năm qua

- Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn cô hướng dẫn ThS Bạch Vũ Hoàng Lan đã tận tình giúp đỡ, truyền đạt cho em có được những kiến thức, kinh nghiệm và những lời khuyên quí báu để em có thể hoàn thành đồ án này

- Với lượng kiến thức và kinh nghiệm thực tế còn nhiều hạn chế, do vậy không thể tránh khỏi những thiếu xót trong quá trình làm đề tài,

em mong nhận được nhiều góp ý của thầy cô để em có thể tiếp nhận nhiều kiến thức bổ ích trên con đường tiếp nhận tri thức

- Cuối cùng, em xin chúc Quý trừơng ngày một an khanh thịnh vượng, Quý thầy cô lời chúc sức khỏe

MỤC LỤC

PHẦN A: KIẾN TRÚC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU PHẦN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

PHẦN B: KẾT CẤU BÊN TRÊN CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 4

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ THANG BỘ

2.Tải trọng tác dụng 29

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ HỆ CHỊU LỰC CHÍNH

6 TÍnh toán sơ bộ tiết diện 91

PHẦN C: NỀN MÓNG

CHƯƠNG1 ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH

& XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN MÓNG

1 Xác định nội lực tại chân cột khung trục 5 186

III XÁC ĐỊNH CHIỀU SÂU CHÔN MÓNG KHUNG TRỤC 5 192

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP

1 Xác định tải trọng tác dụng và sơ đồ tính 235

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ĐÓNG

1 Xác định tải trọng tác dụng và sơ đồ tính 275

PHẦN A KIẾN TRÚC CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU PHẦN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

I GIỚI THIỆU CHUNG:

MẶT ĐỨNG TRỤC 1-7

Hình 1: Mặt đứng công trình

- Chung cư An Phú là một công trình được xây dựng theo phong cách kiến trúc hiện đại, có công năng sử dụng cao và đặc biệt không những không làm mất đi vẻ đẹp tự nhiên của toàn bộ cảnh quan xung quanh mà còn góp phần làm nên sự hiện đại hoành tráng của một khu đô thị mới nói riêng và toàn thành phố nói chung

- Công trình gồm có 1 tầng hầm và 11 tầng tạo nên một dáng vẻ riêng của mình Cùng với các công trình khác ở xung quanh tạo nên một quần thể các công trình kiến trúc hài hoà, sinh động góp phần tạo nên vẻ đẹp hiện đại chung cho toàn thành phố đang trên con đường phát triển

- Sự ra đời của công trình này tạo điều kiện thuận lợi cho việc ăn ở, sinh hoạt của một bộ phận cư dân và phần nào giảm bớt được áp lực cho các cơ quan nhà nước trong việc giải quyết nhu cầu về nơi ở của nhân dân trong diện giải toả của các công trình công cộng, giao thông hiện đang được phát triển mạnh trong thành phố Cũng vì lý do đó mà sự ra đời của nhà chung cư này trở nên hết sức cần thiết và kịp thời

Các đặc điểm chính của công trình:

- Công trình chung cư 12 tầng được xây dựng tại Thủ đô Hà Nội

- Chức năng sử dụng của công trình là tầng 1 và 2 cho thuê văn phòng, từ tầng 3 trở lên là căn hộ nhà ở

- Công trình có tổng cộng 11 tầng chưa kể một tầng hầm sâu 3.0 m Tổng chiều cao của công trình là 38.600 m Khu vực xây dựng rộng, trống, công trình đứng riêng lẻ Mặt đứng chính của công trình hướng về phía Nam , xung quanh được trồng cây, vườn hoa tăng vẽ mỹ quan cho công trình

- Kích thước mặt bằng sử dụng khoảng 43m30.7m , công trình được xây dựng trên khu vực địa chất đất nền đất yếu

II PHÂN KHU CHỨC NĂNG:

- Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát điện Ngoài ra còn bố trí một số kho phụ, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật điện, nước, chữa cháy … Hệ thống xử lý nước thải được đặt ở góc của tầng hầm

- Tầng trệt và tầng 2 được sử dụng làm phòng làm việc, phòng họp, ngoài ra còn có quán cafe, quầy bar Chiều cao tầng là 4.5 m và 3.4 m

- Các tầng trên chỉ có chức năng căn hộ để ở Chiều cao tầng là 3.4 m

- Công trình có 3 thang máy và 2 thang bộ, vừa có chức năng sử dụng vừa để thoát hiểm

- Hệ thống căn hộ được bố trí phù hợp nhu cầu sử dụng

III CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.Giải pháp mặt bằng:

- Thiết kế mặt bằng là một khâu quan trọng nhằm thoả mãn dây chuyền công năng của công trình Dây chuyền công năng chính của công trình là nhà ở cho người dân, Với giải pháp mặt bằng vuông vắn, thông thoáng, linh hoạt kín đáo, yên tĩnh phù hợp với các yêu cầu ăn ở, sinh hoạt của người dân Không gian trên mặt bằng điển hình công trình được ngăn cách bằng các khối tường xây do vậy rất đảm bảo về các điều kiện sinh hoạt, nghỉ ngơi cho con người sau những giờ làm việc, học tập căng thẳng

- Mặt bằng công trình vận dụng theo kích thước hình khối của công trình Mặt bằng thể hiện tính chân thực trong tổ chức dây chuyền công năng Mặt bằng áp dụng hệ lưới cột nhịp khác nhau thể hiện sự đa dạng, năng động trong kiến trúc và bố trí phòng ốc

- Do đặc điểm công trình là nhà ở chung cư , đồng thời xung quanh đều được bố trí các đường giao thông vì vậy việc tổ chức giao thông đi lại từ bên ngoài vào bên trong thông qua sảnh lớn được bố trí tại chính giữa khối nhà bao gồm lối đi dành cho người đi bộ và cho các phương tiện tại các nhà để xe ở tầng hầm Công trình có tầng hầm nên rất thuận lợi cho việc để xe và đặt các hệ thống kỹ thuật Sảnh tầng 1 dẫn đến các khu dịch vụ kinh doanh tổng hợp , giải trí và đi lên các tầng cao theo cầu thang máy hoặc thang bộ được bố trí tại tại giữa nhà Riêng tầng 1 và tầng 2 của công trình được thiết kế làm nơi kinh doanh dịch vụ tổng hợp phục vụ cho nhu cầu toàn bộ cư dân ở trong công trình cũng như ở tại các ngôi nhà khác nên mặt bằng không ngăn cách bằng các khối tường xây để tạo ra một không gian rộng lớn cho nhu cầu sinh hoạt chung của mọi người , đồng thời có các cầu thang bộ giúp cho việc giao thông thuận tiện đặc biệt là vấn đề thoát hiểm khi công trình

bị sự cố nguy hiểm

2.Giải pháp mặt đứng:

- Mặt bằng tổ chức 1 cách linh hoạt nên mặt đứng cũng được thiết kế tự do, không quá gò bó trong các hình khối Tỷ lệ chiều rộng - chiều cao của công trình hợp lý tạo dáng vẻ hài hoà với toàn bộ tổng thể công trình và các công trình lân cận Xen vào đó là các ô cửa kính trang điểm cho công trình Các chi tiết khác như : gạch ốp, màu cửa kính, làm cho công trình mang một vẻ đẹp hiện đại riêng

- Hệ giao thông đứng bằng 3 thang máy và 2 thang bộ Hệ thống thang này được đặt tại nút giao thông chính của công trình và liên kết với các tuyến giao thông ngang Kết hợp cùng các giao thông đứng là các hệ thống kỹ thuật điện và rác thải

- Tất cả hợp lại tạo nên cho mặt đứng công trình một dáng vẻ hiện đại, tạo cho con người một cảm giác thoải mái

3.Giải pháp kỹ thuật:

- Về thông gió tự nhiên, Công trình đón hướng gió chủ đạo Đông - Nam Hệ thống cửa sổ kính, cửa đi đảm bảo cho việc cách nhiệt và thông gió của mỗi phòng Cừa sổ chạy xung quanh 4 mặt nhà đảm bảo đối lưu thông thoáng

- Với khí hậu nhiệt đới của TP- HCM nói riêng và Việt Nam nói chung rất nóng và ẩm, vấn đề thông gió nhân tạo cũng quan trọng Do vậy để điều hoà không khí công trình có bố trí thêm các hệ thống máy điều hoà, quạt thông gió tại mỗi tầng

- Giải pháp chiếu sáng cũng bao gồm chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo Chiếu sáng tự nhiên là sự vận dụng các ánh sáng thiên nhiên thông qua các lớp cửa kính để phân phối ánh sáng vào trong phòng Ngoài ra còn có hệ thống đèn điện nhằm đảm đảm bảo tiện nghi ánh sáng về đêm

- Hệ thống cấp thoát nước:

Hệ thống ống nước được liên kết với nhau qua các tầng và thông với bể nước trên mái công trình, hệ thống ống dẫn nước được máy bơm đưa lên, các hệ thống này bố trí trong công trình vừa đảm bảo yếu tố an toàn khi sử dụng và điều kiện sửa chữa được thuận tiện Nước thoát từ các thiết bị vệ sinh như chậu rửa, thoát sàn được thu gom từ các thiết bị vệ sinh chảy vào hệ thống ống thoát nước đứng đặt trong các hộp kỹ thuật của công trình Nước thoát từ các thiết bị vệ sinh như xí được thu vào ống và chảy vào hệ thống ống thoát nước đứng đặt trong các hộp kỹ thuật và được chảy vào hệ thống bể tự hoại đặt dưới công trình và thoát ra cống của thành phố

- Phòng cháy chữa cháy:

Ngoài các giải pháp trên thì giải pháp phòng cháy chữa cháy và vấn đề thoát người khi có sự cố cũng là một vấn đề rất quan trọng đối với công trình cao tầng này

Để nhằm ngăn chặn những sự cố sảy ra tại mỗi tầng đều có hệ thống biển báo phòng cháy, biển cấm hút thuốc lá nhất là tại các cửa cầu thang Tại hành lang của mỗi tầng và ở gần cửa thang máy có bố trí các họng nước cứu hoả, treo các bình cứu hoả phòng khi có sự cố cháy, nổ Công trình được bố trí một cầu thang thoát hiểm ở bên ngoài nhà cho mỗi đơn nguyên tận dụng được khả năng lưu thông và thoát người khi có sự cố Các cầu thang máy được bố trí ngay trục hành lang chung mỗi tầng là nơi mà tại mọi điểm trên mặt bằng đến đó thuận tiện và nhanh nhất, các cửa thoát và hành lang bố trí rất lưu loát

4.Kết luận:

* Tóm lại, công trình chung cư An Phú đã đảm bảo các yêu cầu về kiến trúc như sau:

- Yêu cầu thích dụng:

Thoả mãn được yêu cầu thiết kế do chức năng của công trình đề ra Các phòng ở rộng rãi thoải mái, bố trí linh hoạt, tiện nghi về sinh hoạt cũng như điều kiện vi khí hậu

- Yêu cầu bền vững:

Với thiết kế hệ khung chịu lực , biện pháp thi công móng cọc khoan nhồi công trình đã đảm bảo chịu được tải trọng ngang cũng như tải trọng đứng cùng các tải trọng khác

Các cấu kiện thiết kế ngoài đảm bảo các tải trọng tính toán còn không làm phát sinh các biến dạng vượt quá giới hạn cho phép Với phương pháp thi công bê tông cốt thép toàn khối các kết cấu có tuổi thọ lâu dài và làm việc tốt

- Yêu cầu kinh tế:

Mặt bằng và hình khối kiến trúc phù hợp với yêu cầu sử dụng, hạn chế đến mức tối thiểu các diện tích và khoảng không gian không cần thiết Giải pháp kết cấu hợp lý, cấu kiện làm việc với điều kiện sát với thực tế, đảm bảo sử dụng và bảo quản ít tốn kém

- Yêu cầu mỹ quan:

Với dáng vẻ hình khối cũng như tỷ lệ chiều rộng và chiều cao hợp lý tạo cho công trình dáng vẻ uy nghi và vững chắc Các ô cửa kính khung nhôm, màu sắc gạch lát , nước sơn tạo cho công trình dáng vẻ đơn giản và thanh thoát Công trình không những không phá hoại cảnh quan môi trường xung quanh mà còn góp phần tạo nên một không gian sinh động

PHẦN B: KẾT CẤU BÊN TRÊN

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 4

I SƠ ĐỒ KẾT CẤU:

1.Sơ đồ bố trí sàn:

D3(350x700)

D5(300x700)

D3(350x700)

D5(300x700) D5(300x500)

15

17 16

Hình 2:Mặt bằng kết cấu dầm sàn tầng 4

2 Chọn tiết diện:

Kết cấu sàn tầng gồm có sàn, dầm; ngoài ra đối với sàn nhịp từ 8 m trở lên để hạn chế độ võng và chiều dày sàn ta thiết kế thêm hệ dầm trực giao vừa có tác dụng đỡ tường ngăn vừa giảm độ võng và nội lực

Sơ bộ chọn kích thước tiết diện:

a.Chiều dày sàn:

hS = (D x l1)/m

Trong đó D = 0.8 ÷ 1.4 phụ thuộc vào tải trọng

m = 30 ÷ 35 cho bản loại dầm với l là nhịp của bản (cạnh bản theo phương chịu lực)

m = 40 ÷ 45cho bản kê 4 cạnh với l là cạnh ngắn

Theo mặt bằng dầm sàn tầng 4, ta sẽ lấy nhịp dầm theo phương cạnh ngắn dài nhất (l1=4,5m)

Chọn D = 1

Vậy hs1 = (1/35 ÷ 1/30) x 4,5m = (0,128 ÷ 0,15) dành cho sàn làm việc 1 phương

hs2 = (1/45 ÷ 1/40) x 4,5m = (0,1 ÷ 0,111) dành cho sàn làm việc 2 phương

Mặt bằng bố trí sàn tầng 4 chủ yếu là bản kê 4 cạnh, vậy ta sẽ chọn chiều dày bản sàn theo hs2 = (1/45 ÷ 1/40) x 4,5m = (0,1 ÷ 0,111)m vậy chọn hs = 0,1m

b.Chọn tiết diện dầm:

Tiết diện dầm chọn theo điều kiện độ cứng (võng)

Chiều cao dầm chọn theo nhịp: hd = Ld/md

Trong đó:

md = 8 ÷ 12 đối với dầm chính

md = 12 ÷ 20 đối với dầm phụ

Ld là nhịp của dầm đang xét

Bề rộng dầm bd = (0.3 ÷ 0.5)hd

Kích thước tiết diện dầm chọn sơ bồ theo bảng sau:

(m)

Tiết diện chọn (cmxcm) 1.Dầm theo phương trục AE

Bảng 1: Kích thước sơ bộ dầm tầng 4

- Chọn vật liệu:

Bê tông cấp độ bền B22.5 có Rb = 13MPa

Thép AIII với Þ≥10 Rs = Rsc= 365MPa

Thép AI với Þ< 10 Rs = Rs c = 225MPa

II TẢI TRỌNG TÁC DỤNG:

Tải trọng tác dụng gồm tĩnh tải và hoạt tải

Hệ số vượt tải

Tải tính toán(daN/m2)

Đan BTCT =10cm 2500 250 1,1 275

Bảng 2: Tải các lớp cấu tạo sàn thường

* Sàn vệ sinh và ban công:

- Gạch men, 1 = 1800 daN/m3, δ1 = 10mm, n=1,2

- Vữa lót, 2 = 1800 daN/m3, δ2= 15mm, n=1,3

- Vữa lót tạo dốc, 3 = 1800 daN/m3, δ3= 15mm, n=1,3

- Lớp chống thấm, 3 = 2200 daN/m3, δ3 = 10mm, n=1,2

Bảng 3: Tải các lớp cấu tạo sàn vệ sinh và ban công

Ô sàn vệ sinh làm nổi trên sàn chứ không làm sàn âm, ta quy tải trọng này phân bố đều trên ô sàn để tính thép

* Tải do kết cấu bao che trên sàn:

- Đối với các tường kê trực tiếp lên dầm ta truyền tải lên dầm mà không qui phân bố trên sàn

- Tường bao che dày 20cm, g = 330 daN/m2 Chiều cao của tường là 2.7m (chiều cao tầng là 3.4m, kích thước dầm trên tường 35 x 70)

- Tường ngăn dày 10cm, g = 180 daN/m2 Chiều cao của tường là 3,3m (chiều cao tầng là 3,4m, sàn dày 100mm)

- Trọng lượng tường ngăn trên sàn được qui đổi thành tải trọng phân bố đều trên sàn (mang tính chất gần đúng):

 Trọng lượng 1m tường xây dày 10cm, cao 3,3m:

Tường không có lỗ trống hoặc cửa: gt1  n ht g1 = 1,1 x 3,3 x 180= 653,4daN/m Tường có lổ trống hoặc cửa (trừ đi 30%diện tích lỗ cửa):

% 70

'

1 n h g

gt  t = 1,1 x 3,3 x 180 x 70% = 457,38 daN/m

 Trọng lượng 1m tường xây dày 20cm, cao 2.7m:

Tường không có lỗ trống hoặc cửa: gt2  n ht g1 = 1,1 x 2,7 x 330 = 980,1 daN/m Tường có lổ trống hoặc cửa (trừ đi 30%diện tích lỗ cửa):

% 70

'

2 n h g

gt  t = 1,1 x 2,7 x 330 x 70% = 686,07 daN/m

 Tĩnh tải tác dụng lên các ô sàn được thống kê theo bảng sau:

1.1 Tải các lớp cấu tạo sàn:

Sàn phân bố (m2)

Tải sàn phân bố (daN) Tổng tải

sàn phân bố (daN/m2)

L1

(m)

L2 (m)

Sàn thường

Sàn

WC, ban công

Sàn thường (355,1 daN/m2)

Sàn WC,

BC (488,8 daN/m2)

S18 4 6,55 26,20 25,03 1,17 8.888,15 571,90 361,07

Bảng 4 Tải các lớp cấu tạo cho mỗi ô sàn

1.2 Tải tường phân bố trên sàn:

Tường 10cm phân bố

Tải tường phân bố (daN) Tổng tải

tường (daN/m2) L1

(m)

L2 (m)

Tường có cửa (m)

Tường không cửa (m)

Tường có cửa (457,38 daN/m)

Tường không cửa (653,4 daN/m)

Tải phân bố Tĩnh tải phân

bố (daN/m2)

Hoạt tải phân bố (daN/m2)

L1

(m)

L2 (m)

Tải sàn (daN/m2)

Tải tường (daN/m2)

III PHÂN TÍCH SỰ LÀM VIỆC & QUAN NIỆM TÍNH:

Có 2 cách tính sàn:

 Tính sàn theo ô bản đơn

 Tính sàn theo ô bản liên tục

Ơû đây ta chọn cách tính sàn theo ô bản đơn

 Liên kết được xem là tựa đơn:

- Khi bản được kê lên tường

- Khi bản tựa lên dầm BTCT toàn khối (đổ toàn khối) mà có  3

- Khi bản lắp ghép

 Liên kết được xem ngàm khi bản tựa lên dầm BTCT toàn khối có  3

 Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do

Ta thấy kích thước dầm chọn sơ bộ có chiều cao nhỏ nhất là 450mm, chiều dày của bản

Vậy liên kết giữa bản với dầm là liên kết ngàm

Phân loại ô sàn theo sơ đồ kết cấu:

- Nếu l2/l1 2 : Sàn được tính theo loại bản dầm cắt dải bản có bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính

- Nếu l2/l1< 2 : Sàn được tính theo loại bản kê bốn cạnh, theo sơ đồ đàn hồi bằng cách tra bảng để xác định nội lực lớn nhất

1

2 

l l

- Do bản chỉ làm việc chủ yếu theo phương cạnh ngắn nên chỉ cần cắt một dải bản có bề rộng b=1m theo phương cạnh ngắn để tính

- Ngoài ra còn cần phải kiểm tra độ dày bản có chịu được lực cắt lớn nhất

- Đối với 1 số bản gắn với vách cứng, ta lấy kích thước l1, l2 theo kích thước nhịp thường thiên về an toàn

1

2 

l l

- Moment lớn nhất ở gối:

Moment ở gối theo phương cạnh ngắn L1

MI = ki1.P (daNm/m)

Moment ở nhịp theo phương cạnh dài L2

MII = ki2.P(daNm/m)

Trong đó:

i: ký hiệu ứng với sơ đồ đang xét (i=1,2,…11)

1, 2: chỉ phương đang xét là L1 hay L2

L1, L2: nhịp tính toán giữa các ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa P: tổng tải trọng tác dụng lên ô bản

P = (p + q) x L1 x L2

Với p: hoạt tải tính toán (daN/m2)

q: tĩnh tải tính toán (daN/m2)

Tra bảng các hệ số: mi1, mi2, ki1, ki2 phụ thuộc vào tỷ lệ

1

2

L

L

tra bảng 1-19 trang

32 sách Sổ tay kết cấu công trình (Vũ Mạnh Hùng)

3 Tính thép:

- Cắt 1 dải bản rộng 1m để tính cốt thép:

- Chọn lớp bảo vệ của sàn : a0 = 1,5cm

=> h01 = h – a0 = 100 – 15 = 85 mm

h02 = h01 – af = 85 – 10 = 75 mm

- Sau khi có moment ta tính các hệ số

) 2 1 1

b b m

h b R y

R

bh R



Hàm lượng cốt thép trong bêtông được xác định như sau :

% 100

%

0

x h b

AS





4.Ví dụ tính toán cho từng loại bản:

4.1 Tính bản loại dầm, ô bản S20:

Kích thước ô bản: 2.45 x 5 = 12,25 m2

Tỷ số l2/l1=5 / 2,45=2,041

Tĩnh tải tác dụng lên sàn: TT = 355 daN/m2

Hoạt tải (sàn S20 nằm ở vị trí hành lan): HT = 195 (daN/m2)

Tổng tải tác dụng lên sàn là: q= 355 + 195 =550 (daN/m2)

Cắt một dải bản có bề rộng b=1m theo phương cạnh ngắn để tính

- Moment giữa nhịp : M=ql2/24 = 550 x 2,452/24 = 137,56 daNm

- Moment gối : M=ql2/12 = 550 x 2,452/12 = 275,12 daNm

- Chọn lớp bảo vệ của sàn : a0 = 1,5cm

=> h0 = 8,5cm

- Sau khi có moment ta tính các hệ số:

 Tính với Mnh = 137,56 daNm:

0146 , 0 5 , 8 100 130 1

100 56 , 137

M

b b m



 1  1  1  2  0 , 0146 ) = 0,0148

Diện tích cốt thép:

727 , 0 2250

5 , 8 100 130 1 0148 , 0

0

s

b b

R

bh R

cm2Hàm lượng cốt thép trong bêtông được xác định như sau:

% 086 , 0

% 100 5 , 8 100

727 , 0

% 100

0293 , 0 5 , 8 100 130 1

100 12 , 275

M

b b m



 2  1  1  2  0 , 0293 ) = 0,0297

Diện tích cốt thép:

454 , 1 2250

5 , 10 100 130 1 0297 , 0

0

s

b b

R

bh R

cm2Hàm lượng cốt thép trong bêtông được xác định như sau:

% 171 , 0

% 100 5 , 8 100

454 , 1

% 100

Bê tông cấp độ bền B22.5 có Rb = 13MPa = 130kG/cm2  αR=0,432

631 , 0 432 , 0 2 1

% 100 2250

130 631 , 0

% 100

s

b R

R

R





4.2 Tính bản kê bốn cạnh, ô bản S17:

Kích thước ô bản: 4,6 x 6,55 = 30,13 m2

Tỷ số l2/l1=6,55 / 4,6=1,42

Tĩnh tải tác dụng lên sàn: TT = 355 daN/m2

Hoạt tải (sàn S17 nằm ở vị trí hành lan): HT = 360 (daN/m2)

Tổng tải tác dụng lên sàn là: q= 355 + 360 = 715 (daN/m2)

Tổng tải trọng trên bản sàn: P=q x l1 x l2 = 715 x 4,6 x 6,55 = 21.546 daN

Dựa vào tỷ số l2/l1=6.55 / 4.6=1.42 tra bảng ta được:

Với h01 = 85 mm tính thép As1, AsI, AsII

h02 = 75 mm tính thép As2

Ta sẽ có: As1 = 2,44 cm2 As2 = 1,38 cm2

AsI = 4,67 cm AsII = 2,76 cm

IV KẾT QUẢ TÍNH TOÁN:

Tính tương tự cho các bản còn lại theo như cách tính trên mục III

1.Với ô bản kê 4 cạnh:

STT hb

(cm)

Kích thước

l2/l1

Tải trọng

Q (daN/m2)

P (daN)

Hệ số l1

(m)

l2 (m)

TT (tt)

Bảng 8 Kết quả tính Moment cho mỗi ô sàn

- Bêtông sàn mác: 300

Cường độ chịu nén Rb = 130,00 (daN/cm2) Cường độ chịu kéo Rbt = 100,00 (daN/cm2)

- Thép bụng loại AI

Cường độ chịu kéo Rs = 2.250 (daN/cm2) Cường độ chịu nén Rs'= 2.250 (daN/cm2)

- Thép mũ loại AII

Cường độ chịu kéo Rs = 3.650 (daN/cm2) Cường độ chịu nén Rs'= 3.650 (daN/cm2)

CK Momen

(kGm/m)

b (cm)

h0 (cm)

a (mm)

Bảng 9 Kết quả tính và chọn thép bố trí cho từng ô sàn

2.Với ô bản loại dầm:

h0

(cm)

a (mm)

M2 275,2 100 8,5 0,029 0,030 1,46 8 200 2,51 0,30 Thỏa

Bảng 11 Kết quả tính và chọn thép cho bản loại dầm

3 Kiểm tra độ võng của sàn:

Tính toán về biến dạng cần phân biệt 2 trường hợp, một là khi bê tông vùng kéo của tiết diện chưa hình thành khe nứt và hai là khi bê tông vùng kéo của tiết diện đã có khe nứt hình thành Ơû đồ án này chỉ xác định độ võng f của sàn theo trường hợp thứ nhất

Điều kiện độ võng: fmax < [f]

Với

EJ

l q f

185

4 max



200

1 ] [

Để kiểm tra điều kiện độ võng ở sàn tầng 4, ta sẽ lấy ô sàn lớn nhất để kiểm tra, ở đây ta sẽ lấy ô sàn số 17 (bản kê 4 cạnh) có kích thước là (4,6 x 6,55) m2, chiều dày sàn là

hs=100mm

Với tải trọng tác dụng của ô sàn là: Q = 715daN/m2

Tính toán kiểm tra cho trường hợp bất lợi nhất ta sẽ lấy l= 6,55m

Vậy qtt  Q  1 m  715  1  715 daN/m

5

10 9 ,

3 3

655 15 , 7

4 4

200

1 200

1 ]

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

I CẦU THANG TỪ TẦNG TRỆT ĐẾN TẦNG 2:

±0.00

Hình 2: Chi tiết cầu thang tầng trệt >tầng 2

121

3322

- Đá mài dày 20mm

- Lớp vữa lót dày 18mm

- Bản BTCT dày 120mm

- Lớp vữa trát dày 20mm

1 Sơ đồ kết cấu & kích thước:

Cầu thang tầng trệt  tầng 2 của công trình này là loại cầu thang 2 vế dạng bản Vế thứ nhất gồm 20 bậc với kích thứơc các bậc h=136 và b=235, vế thứ 2 gồm 13 bậc với kích thứơc các bậc như ở vế 1, chiều rộng là 1.2 m, xây gạch thẻ, bậc thang có lát đá mài dày 2cm

Góc nghiêng của cầu thang 0 , 579

 Sơ bộ chọn chiều dày bản thang và bản chiếu nghỉ:

Chiều dày bản thang phụ thuộc vào nhịp tính toán

35 30

0



hs trong đó L0 là nhịp tính toán của bản thang hoặc bản chiếu nghỉ

Đối với bản thang ta có L0 = L1 + L2

- Ở vế thang 1 (trệt chiếu nghỉ): L1 = 1,3 m; L2 = 4,8 m

35 30

1 , 6 35 30

8 , 4 3 , 1

1 , 4 35 30

8 , 2 3 , 1

Vậy, để tiện cho việc thi công ta sẽ chọn chiều dày bản như nhau là hs =120mm

 Chọn sơ bộ kích thước dầm chiếu nghỉ, dầm kiềng cầu thang:

Chiều cao dầm phụ thuộc vào nhịp tính toán:

S17

S16

D8(300x450)D8A (200x450)

Hình 3: Trích đoạn mặt bằng kết cấu tầng trệt

- Dầm kiềng cầu thang:

Dựa vào Hình 3: trích đoạn mặt bằng kết cấu tầng trệt ta dễ dàng thấy được

nhịp tính toán của dầm kiềng cầu thang là Ldkt = 4,6m

460 354 13 10

4600 13

225 150 3 2

450 3

 dkt dkt

3000 13

300 3

 Dầm chiếu nghỉ có kích thước DCN (200x350)

 Chọn vật liệu:

- Bêtông sàn mác: 300

Cường độ chịu nén Rb = 130,00 (daN/cm2)

Cường độ chịu kéo Rbt = 100,00 (daN/cm2)

- Thép bụng loại AI

Cường độ chịu kéo Rs = 2250 (daN/cm2)

Cường độ chịu nén Rs'= 2250 (daN/cm2)

- Thép mũ loại AIII

Cường độ chịu kéo Rs = 3650 (daN/cm2)

Cường độ chịu nén Rs'= 3650 (daN/cm2)

2 Tải trọng tác dụng:

a.Tải trọng bản thang (phần bản nghiêng):

 Tải trọng các lớp cấu tạo:

- Lớp đá mài, 1 = 2000 daN/m3, δ1 = 20mm, n=1,1

- Vữa lót, 2 = 1800 daN/m3, δ2 = 10mm, n=1,1

- Gạch xây bậc thang, 3 = 1800 daN/m3, n=1,1

- Sàn BTCT, 3 = 2500 daN/m3, δ3 = 120mm, n=1,1

- Vữa trát trần,4 = 1800 daN/m3, δ4 = 10mm, n=1,2

Tải trọng lớp đá mài:

=> Tải phân bố trên bản thang:

933 , 0

136 235

 Tải trọng lan can:

Trọng lượng lan can glc=30 daN/m, quy tải lan can trên đơn vị m2 bản thang:

glc = 25

2 , 1

3 Xác định sơ đồ tính:

 Vế thang 1 (trệtchiếu nghỉ):

Liên kết giữa bản và dầm kiềng cầu thang (DKT-300x450):

3 75 , 3 12

 liên kết giữa bản và dầm kiềng là liên kết ngàm

Liên kết giữa bản và dầm chiếu nghỉ (DCN-:

3 92 , 2 12

 liên kết giữa bản và dầm là liên kết khớp

 Vế thang 2 (chiếu nghỉtầng 2):

Liên kết giữa bản và dầm trục 3 (D15-350x700) của tầng 2:

3 8 , 5 12

 liên kết giữa bản và dầm tầng 2 là liên kết ngàm

Liên kết giữa bản và dầm chiếu nghỉ như vế thang 1 là liên kết khớp

 Sơ đồ tính của 2 vế thang:

Hình 4: Sơ đồ tính của cầu thang tầng trệt >tầng 2

SƠ ĐỒ TÍNH VẾ THANG 2

61002

4 Tính toán kết cấu:

4.1.Tính bản thang:

a Xác định nội lực:

Dùng phần mềm Sap, với sơ đồ tính và tải trọng đã được thể hiện ở mục I.3 ta sẽ có

nội lực của bản thang như sau:

BIỂU ĐỒ MOMENT VẾ THANG 1

Hình 5: Biểu đồ nội lực cầu thang tầng trệt  tầng 2

Sơ đồ tính chỉ mang tính chất tương đối nên có thể xảy ra các trường hợp khác so với

sơ đồ tính và biểu đồ nội lực ban đầu

Vì vậy, để an toàn thì tại những vị trí gối, nhịp và vị trí gãy khúc ta sẽ lấy 40% giá

trị Momen lớn nhất của biểu đồ nội lực ban đầu để tính thép

 Vế thang 1:

Với bêtông sàn mác: 300

Cường độ chịu nén Rb = 130,00 (daN/cm2)

Cường độ chịu kéo Rbt = 100,00 (daN/cm2)

Tính cốt đơn:

Điều kiện hạn chế:

) 5 0 1

R R

R

-   0 , 85  0 , 008 bRb=0,85 – 0,008 x 0,9 x 13 =0,756

Theo Phụ lục 5, sách BTCT (tập 3) – Võ Bá Tầm ta sẽ có được các hệ số

616 , 0

0

m b

b m

h b R y

R

bh R



Hàm lượng cốt thép trong bêtông được xác định như sau :

% 100

%

0

x h b

202 , 0 5 , 10 100 130 1

100 892 2

M

b b m



   1  1  2  0 , 202 ) = 0,228

Diện tích cốt thép:

81 , 13 2250

5 , 10 100 130 1 228 , 0

0      



s

b b

R

bh R

cm2 Vậy chọn thép þ14a110 với As = 13,99 cm2

Hàm lượng cốt thép trong bêtông được xác định như sau:

% 33 , 1

% 100 5 , 10 100

99 , 13

% 100

Bê tông cấp độ bền B22.5 có Rb = 13MPa = 130kG/cm2 α0=0,58 αR=0,412

58 , 0 412 , 0 2 1

% 100 2250

130 58 , 0

% 100

max       

s

b R

h0

(cm)

m 

As tt

(cm2/ m)

Thép chọn

µ

%

Kiểm tra

Ф (mm)

a (mm)

Bảng 14 Kết quả chọn thép cho bản thang trệt  tầng 2

Cốt ngang bản thang đặt theo cấu tạo Þ6a200

Ở đây chỉ có bản thang ở vế 1 (tầng trệtchiếu nghỉ) truyền từ bản thang, ta lấy phản lực gối tựa theo biểu đồ phản lực gối tựa vế thang 1 thể hiện ở trên với

RB=10.100daN Được quy về phân bố đều

m

RB

/ 419 8

Tải trọng do sàn truyền vào:

Dựa vào trích đoạn mặt bằng kết cấu tầng trệt được thể hiện ở Chương 3-Mục I.1 ta

thấy được tải sàn truyền vào DKT gồm có 2 ô sàn là ô sàn 16 và ô sàn 17

- Với ô sàn 16: kích thước 2x4,6m có 2 , 3 2

2

6 , 4

Tĩnh tải q = 355,1 (daN/m2) - Giá trị lấy tại Bảng 3.Tổng tải trọng phân bố trên sàn

Hoạt tải p = 360 (daN/m2) - Giá trị lấy tại Bảng 3.Tổng tải trong phân bố trên sàn

Tổng tải trọng tác dụng: q16 = qt16 + ph16 = 355,1 + 360 = 715,1 (daN/m2)

 Quy tải trọng về phân bố đều trên dầm DKT:

2

2 1 , 715 2

1 ,

Tĩnh tải q = 355,1 (daN/m2) - Giá trị lấy tại Bảng 3.Tổng tải trọng phân bố trên sàn

Hoạt tải p = 360 (daN/m2) - Giá trị lấy tại Bảng 3.Tổng tải trong phân bố trên sàn

Tổng tải trọng tác dụng: q17 = qt17 + ph17 = 355,1 + 360 = 715,1 (daN/m2)

 Quy tải trọng về phân bố đều trên dầm DKT:

2056 6

, 4 1 , 715 8

5 8

5

1 17

, 412 2056 1

, 715

Tải phân bố trên 1,2 của dầm DKT là RB=8.419 daN/m

b.Xác định sơ đồ tính:

Dựa theo Hình 3: trích đoạn mặt bằng kết cấu tầng trệt ta thấy được 2 đầu của

DKT được liên kết với dầm D4 (350x700) và dầm D8 (200x450) và nhịp tính toán của DKT là 4,6m

Xét tương quan độ cứng giữa các dầm để xác định liên kết giữa DKT với dầm D4(350x700) và dầm D8 (200x450)

Liên kết giữa dầm DKT (300x450) với dầm D4 (350x700):

3 4 , 1 50

vậy liên kết giữa DKT với D4 là liên kết khớp

Liên kết giữa dầm DKT (300x450) với dầm D8 (200x450):

3 11 , 1 45

vậy liên kết giữa DKT với D8 cũng là liên kết khớp

 Sơ đồ tính của dầm DKT (300x450) là 2 đầu khớp và nhịp tính toán là 4,6m

Sơ đồ tính và tải trọng tính toán và biểu đồ nội lực của DKT (300x450)được thể

hiện ở phần tính cốt thép

c.Tính cốt thép:

Dựa vào sơ đồ tính ta có thể tính được moment và lực cắt như sau:

Sơ đồ tính chỉ mang tính chất gần đúng nhất nên có thể xảy ra các trường hợp khác

so với sơ đồ tính và biểu đồ nội lực ban đầu

Vì vậy, để an toàn thì tại vị trí gối ta sẽ lấy 40% giá trị Momen lớn nhất của biểu đồ nội lực để tính thép

Hàm lượng cốt thép:

Với bê tông cấp độ bền B22.5 có Rb = 

αR=0,432

631 , 0 432 , 0 2 1

% 100 2250

130 631 , 0

% 100

s

b R

426 , 0 281

, 0 41 30 130 1

100 400 18

h b R

41 30 130 1 338 , 0

0      



s

b b s

R

bh R

cm2Chọn thép 5þ25 với As=24,54 cm2

Hàm lượng cốt thép trong bêtông được xác định như sau:

Q

Hình 6: Biểu đồ truyền tải và nội lực của DKT

% 0 , 2

% 100 41 30

54 , 24

% 100

Sơ đồ tính chỉ mang tính chất gần đúng nhất nên có thể xảy ra các trường hợp khác

so với sơ đồ tính và biểu đồ nội lực ban đầu

Vì vậy, để an toàn thì tại vị trí gối ta sẽ lấy 40% giá trị Momen lớn nhất của biểu đồ nội lực để tính thép

Tính thép với Mgối=40% x Mmax = 40% x 18.400 = 7.360 daNm Tương tự như tính cho Mmax Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng sau:

(daNm/m)

b (cm)

h0

(cm)

Bảng 15 Kết quả chọn thép cho dầm kiềng thang

d Tính cốt thép ngang:

Dựa vào biểu đồ nội lực ở hình 6 ta có lực cắt lớn nhất là: Qmax = 12.520daN

Chọn cốt thép làm cốt đai: dsw=6, số nhánh n=2,  2=2, Rsw=1750 daN/cm2 , chọn khoảng cách các cốt đai s = 200mm

sw

s

A n

20

283 , 0 2

1750   = 49,53 da/cm Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

Qwb = 2 b2Rbtbh20qsw = 2 2  130  30  412 49 , 53 = 50.968 daN

Ta thấy Qwb = 50.968 daN > Qmax = 12.520 daN

Kiểm tra điều kiện:

b b

  1  0 , 01 = 1-0,01 x 0,9 x 1,3 = 0,9883

bs

nA E

28 , 0 2 2850

21000 5 1

Vậy cốt đai đủ khả năng chịu lực cắt

Đặt cốt đai Þ6a200 trong suốt chiều dài dầm

4.2.2 Tính cho dầm chiếu nghỉ (DCN-200x300):

a Tải trọng:

Tải trọng truyền từ bản thang:

Ở đây có bản thang ở vế 1 (tầng trệtchiếu nghỉ) và vế 2 (chiếu nghỉtầng 2) truyền từ bản thang, ta lấy phản lực gối tựa theo biểu đồ phản lực gối tựa vế thang 1 thể hiện ở trên với RA=938daN, vế thang 2 là RC=93daN trãi dài trên 1,5m của dầm chiếu nghỉ

m

RA

/ 938

m

RC

/ 93

Tải trọng do tường xây trên dầm:

Tường dày 20cm, g = 330 daN/m2

Chiều cao của tường là 932mm (đã trừ dầm 35 x 70)

Tường không có lỗ trống hoặc cửa: gt2  n ht g = 1,1 x 0,932 x 330 = 338 daN/m Tải trọng do bản than dầm:

qbt = 2500 0,2 0,3 1,1 = 165 daN/m

Tổng tải trọng tác dụng lên dầm:

553 165

Tải phân bố trên 1,5 của dầm DCN là RA=938 daN/m và RC=93daN/m

b.Xác định sơ đồ tính:

Dựa theo hình 3 thấy được 2 đầu của DCN được liên kết với cột Cc (300x300) và C

(600x600)và nhịp tính toán của DCN là 3m

Xét tương quan độ cứng đơn vị giữa dầm với cột xác định liên kết giữa DCN với cột

Cc (300x300) và C (600x600)

Với

C

C C

3

500 67 12

30 30

h b

450

500 67







4 3

3

000 45 12

30 20

h b

300

000 45

i

D

Cc ; vậy liên kết giữa DCN với Cc là liên kết khớp

- Liên kết giữa cột C (600x600) với DCN (200x300):

4 3

3

000 080 1 12

60 60

h b

450

000 080 1







4 3

3

000 45 12

30 20

h b

300

000 45

i

D

C ; vậy liên kết giữa DCN với C (600x600) là liên kết ngàm Vậy sơ đồ tính của DCN (200x300) là 1 đầu ngàm và 1 đầu khớp, với nhịp tính toán là 3m

Sơ đồ tính và tải trọng tính toán và biểu đồ nội lực của DCN (200x300) được thể hiện ở phần tính cốt thép