Thiết kế chung cư lô c quận 8 TP HCM

M Ở ĐẦU

Trong bối cảnh Việt Nam đang phát triển mạnh mẽ, đặc biệt là tại TP Hồ Chí Minh, nhu cầu về nhà ở ngày càng tăng do lượng nhân lực đổ về đây ngày càng đông Điều này dẫn đến tình trạng cầu vượt cung trong lĩnh vực nhà ở, do đó, sự xuất hiện và phát triển của các chung cư là rất cần thiết và cần được thúc đẩy hơn nữa.

Hình dáng của các toà nhà cần nâng cao vẻ mỹ quan cho thành phố, đòi hỏi kiến trúc đẹp và tối ưu hóa không gian cả bên trong lẫn bên ngoài Đồng thời, cần tận dụng diện tích và cải tạo mặt bằng phù hợp với tình hình thực tế và khu vực xung quanh.

- Cũng trong xu hướng và mục tiêu như vậy thì chung cư LÔ C QUẬN 8 ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu trên.

V Ị TRÍ XÂY DỰNG VÀ TỔNG QUAN TOÀ NHÀ

- Vị trí: công trình được xây dựng tại Khu Đồng Diều, Quận 8, TpHCM

- Tổng quan uy mô công trình:

Công trình có kích thước khối đế (27m x 40m) gồm 9 tầng

Công trình 9 tầng được thiết kế với nhiều chức năng đa dạng, trong đó tầng trệt bao gồm khu vực để xe, dịch vụ thương mại, khu sinh hoạt cộng đồng, văn phòng bảo vệ và khu kỹ thuật Các tầng trên là khu nhà ở với 8 căn hộ mỗi tầng, được phân loại thành các loại A, B, C, D Đặc biệt, công trình còn có 2 lối đi cầu thang bộ và 2 thang máy được bố trí hợp lý, đảm bảo thuận tiện cho việc di chuyển của cư dân, đặc biệt trong trường hợp xảy ra sự cố cháy nổ.

Công trình được thiết kế với nhiều tiện nghi, bao gồm nhà xe ở tầng trệt và máy phát điện dự phòng để đảm bảo cung cấp điện trong trường hợp mất điện Đặc biệt, công trình chú trọng đến nhu cầu vui chơi và học tập của trẻ em trong khu chung cư, tạo ra không gian an toàn và tiện lợi cho các em Với chiều cao tổng thể là 33.4m từ mặt đất đến sàn tầng thượng và 36.4m đến đỉnh công trình, các tầng được thiết kế với chiều cao hợp lý: tầng trệt và tầng lửng cao 2.7m, trong khi các tầng từ 2 đến 9 có chiều cao 3.5m.

ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

Khu vực dự án nằm trong vng khí hậu của thành phố Hồ Chí Minh mang các đặc điểm như sau: a Nhiệt độ :

- Nhiệt độ trung bình năm : 27 o 9C

- Biến thiên nhiệt độ giữa ngày và đêm từ 6 – 10 o C ( ban đêm 16-22 o C) b Độ ẩm không khí tương đối :

- Độ ẩm không khí tương đối trung bình năm ghi nhận được là 78%, cao nhất 86% và thấp nhất 40%

- Các tháng mùa mưa tăng cao ( từ 82- 85% ) và các tháng mùa khô giảm ( từ 70- 76%) c Lượng bốc hơi :

- Các tháng mùa khô lượng bốc hơi cao ( 104,4 – 146,8 mm/ tháng )

- Các tháng mùa mưa lượng bốc hơi thấp ( 64,9-88,4 mm/ tháng )

- Lượng bốc hơi chiếm 60% tổng lượng mưa d Chế độ mưa :

- Mùa mưa ( tháng 5- tháng 10) chiếm từ 65-95% lượng mưa rơi cả năm Tháng có lượng mưa cao nhất là tháng 9 ( ghi nhận được là 537,9 mm vào thời điểm 9/1990)

- Mùa khô : ( tháng 11-tháng 4) hầu như không có mưa

- Lượng mưa trung bình năm : 1.859,4 mm/ năm

- Mưa kéo dài từ tháng 5 đến tháng 10, ngày mưa trung bình 138 ngày/năm Tháng nhiều mưa nhất là tháng 6: 22 ngày e Bức xạ mặt trời

Thành phố Hồ Chí Minh có vị trí địa lý ở vĩ độ thấp, nơi mặt trời luôn cao và ít biến đổi theo mùa Điều này dẫn đến chế độ bức xạ phong phú và ổn định quanh năm.

- Tổng lượng bức xạ hàng năm : 145-152 Kcal/ cm 2

- Cao nhất : tháng 3 ( 15,69 Kcal/ cm 2 )

- Thấp nhất : các tháng mùa mưa ( 11,37 Kcal / cm 2 )

- Lượng bức xạ bình quân /ngày : 417cal/ cm 2

- Số giờ nắng trong năm : 2.488 giờ, cao nhất ( các tháng mùa khô) 12,4 giờ /ngày Thấp nhất ( các tháng mừa mưa ) bình quân 5,5giờ / ngày. f Gió

Hướng gió chủ đạo tại khu vực này bao gồm ba hướng chính: Đông Nam, Tây Nam và Tây Các hướng gió này luân phiên thổi từ tháng 5 đến tháng 10 mà không có hướng nào chiếm ưu thế Tốc độ gió dao động từ 2,1 đến 3,6 m/s đối với hướng gió Tây, trong khi hướng gió Đông Nam có tốc độ từ 2,4 đến 3,7 m/s.

1.3.2 Địa chất thủy văn a Địa chất công trình

Đối với các công trình có tải trọng lớn, giải pháp móng cọc bê tông cốt thép khoan nhồi vào lớp đất sâu hơn 30 m là lựa chọn tối ưu để gia cố nền Việc tính toán sức chịu tải của cọc cần dựa vào tải trọng công trình, kích thước cọc và số liệu địa chất của từng hố khoan nhằm đảm bảo an toàn và chính xác Sử dụng cọc đóng hoặc cọc ép gặp khó khăn do không được phép trong khu vực dân cư và thiết bị ép có thể không xuyên thủng được tầng cát để đưa mũi cọc xuống lớp đất chịu tải.

Mực nước ngầm trong khu vực dao động từ 2.5 đến 3.5 mét và có sự biến đổi mạnh theo mùa Mực nước ngầm sâu mang lại lợi thế cho việc thi công các công trình ngầm.

GI ẢI PHÁP QUY HO ẠCH

1.4.1 Các chỉ tiêu quy hoạch và kinh tế kỹ thuật chủ yếu

- Tầng cao trung bình 9 tầng

- Hệ số sử dụng đất 3,37

- Qui mô dân số dự kiến 400 người.

- Số chỗ đậu xe 30 xe ô-tô và 300 xe máy

- Các chỉ tiêu cung ứng hạ tầng kỹ thuật:

- Ở , sinh hoạt 150 Lít/ người/ ngày đêm

- CTCC dịch vụ 30 Lít/người / ngày đêm

- Tưới cây , rửa đường 9Lít/người / ngày đêm

- Ở , sinh hoạt 1.000-1.100 kwh/ người/ năm

- CTCC dịch vụ 800-1.200.kwh/ người /năm

+ Thoát nước mưa Hệ thống cống kín D300-D400

+ Thoát nước bẩn 200Lít/ người / ngày đêm

+ Rác thải 1kg/ người/ ngày đêm

1.4.2 Phương án tổng mặt bằng

Cao ốc căn hộ CHUNG CƯ LÔ C dự kiến được quy hoạch tổ chức tổng mặt bằng như sau: a Về giao thông

Lối vào chung cư được vào bởi cổng chính và cổng phụ có lộ giới 12m đến 16m b Bố cục cục công trình – phân khu chức năng

Cao ốc bao gồm 1 đơn nguyên có tầng cao 9 tầng

Bố cục quy hoạch tổng mặt bằng được tổ chức với mục tiêu thẩm mỹ, nhằm hình thành một cao ốc căn hộ hiện đại Các yêu cầu trong phương án thiết kế kiến trúc cần được chú trọng để đảm bảo tính hài hòa và công năng sử dụng.

Các mặt bằng tầng của cao ốc căn hộ hiện đại sẽ được thiết kế để đáp ứng đầy đủ nhu cầu sử dụng cho 2-4 người với bố cục hợp lý Ngoài ra, kiến trúc cần đảm bảo thông thoáng và tận dụng ánh sáng tự nhiên, phù hợp với khí hậu nhiệt đới và độ ẩm cao.

Tất cả các căn hộ cần có ít nhất một mặt tiếp cận không gian ngoài trời để đảm bảo thông thoáng và ánh sáng tự nhiên Công trình phải có bố cục hình khối kiến trúc hiện đại, hài hòa và phù hợp với công năng sử dụng, sử dụng vật liệu trung cao cấp Khu vực phơi quần áo cần thoáng, có ánh nắng trực tiếp nhưng vẫn đảm bảo tính mỹ quan Với diện tích căn hộ như vậy, sản phẩm sẽ phù hợp với người Việt có thu nhập trung bình và cao, cũng như các chuyên gia nước ngoài làm việc tại đây.

HUTECH là một chung cư cao tầng 9 tầng với kiến trúc hiện đại, được trang bị 2 thang máy phục vụ nhu cầu di chuyển của cư dân Lối vào phụ không chỉ kết hợp với hệ thống thoát hiểm mà còn là tuyến đường để vận chuyển rác thải từ các căn hộ Cao ốc được bố trí theo hướng Tây Nam, tối ưu hóa việc đón gió mát và hạn chế ánh nắng không mong muốn trong khí hậu thành phố Hồ Chí Minh.

CÁC H Ệ THỐNG KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

H ệ thống chiếu sáng và thông gió tự nhiên

Khu vực xung quanh công trình chủ yếu là khu dân cư thấp tầng, do đó việc tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên và thông thoáng là rất quan trọng Tiêu chí hàng đầu trong thiết kế chiếu sáng và thông gió cho công trình này là đảm bảo sự hài hòa với môi trường xung quanh Bên cạnh đó, cần bố trí hệ thống chiếu sáng và điều hòa nhân tạo phù hợp với tiêu chuẩn theo từng chức năng của từng khu vực.

H ệ thống giao thông

Chung cư được thiết kế với một đơn nguyên, bao gồm hai cầu thang bộ và hai thang máy, mỗi thang máy có một buồng Các thang này được bố trí ở giữa trục nhà, kết nối từ tầng trệt cho đến tầng thượng.

H ệ thống cấp điện, chống sét

Hệ thống cấp điện bao gồm một trạm điện với hai máy biến thế công suất 750KVA, chuyển đổi điện từ lưới 22KV/4KV, và một trạm phát điện dự phòng 400KVA Hệ thống này còn có bảng điện và cáp dẫn đến các buồng căn hộ cùng các phòng chức năng khác trên các tầng, cũng như các hệ thống kỹ thuật của tòa nhà như thang máy, quạt tăng áp, máy bơm nước, và hệ thống chiếu sáng cho hành lang, cầu thang, cũng như chiếu sáng khẩn cấp.

Hệ thống chống sét cho công trình sử dụng kim thu sét PDC của INGESCO, được lắp đặt ở độ cao 6m từ mái nhà, kết hợp với hệ thống tiếp đất bằng cọc thép mạ đồng 20mm Giải pháp này đảm bảo hiệu quả trong việc bảo vệ công trình khỏi sét đánh trực tiếp.

H ệ thống cấp thoát nước

Hệ thống cấp nước cho công trình bao gồm hai bể nước ngầm với tổng dung tích 320m³ và trạm bơm nước có công suất 120m³/h, với độ cao bơm trên 100m Nước được bơm lên bể máy gồ trên tầng thượng, có dung tích 108m³ Hệ thống ống cấp nước được chia thành ba vùng theo chiều cao, và để đảm bảo áp lực nước an toàn cho các tầng phía dưới, hệ thống đường ống được trang bị van giảm áp.

Hệ thống thoát nước bao gồm thoát nước mưa, thoát nước bẩn và thoát phân, với các bể tự hoại được bố trí bên ngoài công trình Toàn bộ hệ thống được lắp đặt theo chiều đứng trong các hộp gen kỹ thuật, từ đó thoát ngang ra tầng trệt và kết nối với các bể tự hoại cùng hệ thống đường ống thoát nước bên ngoài.

Hệ thống xử lý phân và nước thải được thiết kế dưới dạng bể tự hoại, đặt ngoài công trình Sau khi trải qua quá trình xử lý sơ bộ, nước sẽ được chuyển đến trạm xử lý tập trung, nằm ở một góc khu đất, trước khi được thải ra hệ thống thoát nước chung của thành phố.

H ệ thống cáp tivi, điện thoại, loa

- Hệ thống cáp điện thoại với các line cung cấp đến các căn hộ và các phòng chức năng của công trình

- Hệ thống cáp tivi bao gồm anten, bộ phận kênh, khuếch đại và các đồng trục dẫn đến các căn hộ của các đơn nguyên (mỗi căn 1 đầu ra)

- Hệ thống loa được khuếch đại (100W) và đưa đến các tầng của các đơn nguyên trong nhà.

H ệ thống phòng cháy chữa cháy

Hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC) trong công trình bao gồm cầu thang thoát hiểm, hệ thống báo cháy với 11 zone cho mỗi đơn nguyên, và các thiết bị như đầu báo khói, đầu báo nhiệt, và tủ hiển thị Hệ thống được lắp đặt tại các phòng căn hộ, hành lang, cùng các phòng chức năng khác ở tầng trệt và tầng hầm Ngoài ra, còn có hệ thống chữa cháy bằng nước với các hộp chữa cháy trên mỗi tầng và mỗi đơn nguyên, sprinkler tại khu hành lang, cùng các bình chữa cháy bằng CO2 và bột khô.

Hệ thống đường ống cung cấp nước chữa cháy được kết nối đến các họng chữa cháy và Sprinkler, sử dụng ống sắt tráng kẽm cùng với hệ thống bơm nước đặt tại tầng hầm Cầu thang thoát hiểm cho mỗi đơn nguyên được xây dựng trong lồng cầu thang với tường gạch dày 200mm, đảm bảo thời gian chịu lửa lên đến 300 phút, phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 2622-1995 về phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình, đồng thời đáp ứng yêu cầu 150 phút cho cầu thang thoát nạn.

TÍNH TOÁN SÀN T ẦNG ĐIỂN HÌN H

CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

- Chọn Bê tông có cấp độ bền chịu nén B20 , có Rb= 115 daN/cm 2

- Thép Φ ≤10mmdùng thép AI có Rs= 2250 daN/cm 2 ; Rsw = 1750 daN/cm 2

- Thép Φ ≥10mmdùng thép AII có R s = 2800 daN/cm 2 ;

2.2 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Xác định chiều dày bản sàn – kích th ước dầm chính, dầm phụ

a Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình : việc bố trí hệ dâm sàn dựa vào công năng cuả phòng,mặt bằng kiến trúc,kích thước

Hình -2.1 : Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình

Trong các công trình nhà cao tầng chiều dày thường lớn để đảm bảo các yêu cầu sau:

Trong quá trình tính toán, cần lưu ý rằng sàn có thể bị yếu do việc khoan lỗ để treo các thiết bị kỹ thuật như ống dẫn điện, hệ thống thông gió, cứu hỏa và các đường ống đặt ngầm.

Tường ngăn phòng không có dầm đỡ có khả năng thay đổi vị trí mà không làm tăng độ võng của sàn Đồng thời, việc lựa chọn kích thước tiết diện dầm cần được thực hiện một cách cẩn thận để đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình.

- Căn cứ vào nhịp dầm để chọn chiều cao dầm Theo công thức sau đây: d h L

DS2(200x400) DS2(200x400) DS2(200x400) DS2(200x400) DS2(200x400)

HUTECH với m hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng; m=8÷12 : Dầm chính m÷20 : Dầm phụ m=5÷7 : Dầm công xôn

- Bề rộng dầm chọn như sau: b d h d

- Để thuận tiện thi công, chọn hd và b d là bội số của 50 mm Kích thước tiết diện dầm chọn sơ bộ theo bảng sau:

Kích thước tiết diện bxh

Kích thước tiết diện bxh (cm)

Bảng -2.1: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm c Chọn bề dày bản sàn

Quan niệm về tính cứng của sàn cho rằng sàn được xem như hoàn toàn cứng trong mặt phẳng ngang Khi chịu tác động của tải trọng ngang, chuyển vị tại mọi điểm trên sàn sẽ đồng nhất.

Chiều dày của sàn được xác định dựa trên nhịp và tải trọng tác dụng Để chọn chiều dày bản sàn một cách sơ bộ, có thể áp dụng công thức cụ thể.

Hệ số kinh nghiệm phụ thuộc vào hoạt tải sử dụng, với giá trị m s từ 30 đến 35 cho bản loại dầm và md từ 40 đến 45 cho bản kê bốn cạnh Nhịp cạnh ngắn của ô bản được ký hiệu là l Đối với các công trình dân dụng, chiều dày tối thiểu của sàn cần đạt hmin = 6cm.

Chọn ô sàn S1(5.5mx4m) là ô sàn có cạnh ngắn lớn nhất làm ô sàn điển hình để tính chiều dày sàn:

Vậy chọn hs = 10cm cho toàn sàn, nhằm thỏa mãn truyền tải trọng ngang cho các kết cấu đứng.

S ố hiệu C ạnh ngắn C ạnh dà i T ỉ số

Chi ều dày ô sàn l1 (m) l2(m) l2/l1 sàn (cm)

Xác định tải trọng tác dụng lên ô bản

Tĩnh tải tác động lên sàn điển hình là tải phân bố đều do các lớp sàn cấu tạo nên: gs = ∑ δi.γi.ni

δ i : chiều dày của lớp cấu tạo sàn thứ i γi : trọng lượng bản thân của lớp cấu tạo sàn thứ i

n i : hệ số vượt tải của lớp cấu tạo sàn thứ i.

Các khu vực với chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, dẫn đến tĩnh tải sàn cũng khác nhau Các kiểu sàn tiêu biểu bao gồm sàn khu ở như phòng ngủ, phòng khách, phòng ăn, bếp, sàn ban công, sàn hành lang và sàn WC, mỗi loại sàn có cấu tạo riêng biệt.

Hình - 2.2 : Các lớp cấu tạo sàn khu ở, ban công, hành lang

Lớp gạch CeramicLớp vữa Ximăng lót Lớp sàn bêtông cốt thépLớp vữa trát trần

Kết quả tính toán tĩnh tải tác động lên sàn như sau:

Stt Các lớp cấu tạo sàn δ ( mm ) γ (daN/ m 3 ) g tc

Bảng -2.3: Tĩnh tải tác dụng lên sàn khu ở, sàn ban công, sàn hành lang

Stt Các lớp c ấu tạo sàn δ ( mm ) γ (daN/ m 3 ) g tc

Bảng -2.4: Tĩnh tải tác dụng lên sàn khu vệ sinh

- Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tải trọng phân bố đều trên sàn:

= l l trong đó: l t chiều dài tường (m); h t chiều cao tường (m); g t tc trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn của tường; với tường gạch ống dày 10 cm: gt tc

= 180 (kG/m 2 ); tường gạch ống dày 20 cm: gt tc

Kết quả được trình bày trong bảng sau : Ô sàn b t (m) h t l t A

Bảng -2.5: Tĩnh tải tường tác dụng lên từng ô bản sàn

Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn g tt = gs tt

(daN/m 2 ); Ô sàn g tt s (daN/m 2 ) g tt t (daN/m 2 ) g tt (daN/m 2 ) Ô sàn g tt s (daN/m 2 ) g tt t (daN/m 2 ) g tt (daN/m 2 )

Bảng -2.6: Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn b Hoạt tải ( p)

- Tải trọng tạm thời (hoạt tải).

Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn lấy theo tiêu chuẩn (Tải trọng và tác động, TCVN 2737-

1995) p tt = p tc np trong đó: ptt : hoạt tải tiêu chuẩn lấy theo TCVN 2737-1995; np : hệ số độ tin cậy.

Giá trị của hoạt tải được xác định dựa trên chức năng sử dụng của từng loại phòng Hệ số độ tin cậy n đối với tải trọng phân bố đều được quy định theo điều 4.3.3 trong TCVN 2737 - 1995.

Hoạt tải tác dụng lên từng ô sàn

Chức năng Phòng p tc n p tt sàn

Bảng -2.7: Hoạt tải tác dụng lên sàn

HUTECH c Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn

- Tổng tải tác dụng lên sàn gồm tĩnh tải và hoạt tải.

- Trong sơ đồ truyền tải của bản sàn, ta dùng cùng một kí hiệu cho những ô bản có kích thước và tải trọng giống nhau.

BẢN KÊ 4 CẠNH Ô sàn p tc n g tt P s tt l 1 l 2 P s tt

Bảng -2.8: Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn bản kê 4 cạnh

B ẢN LOẠI DẦM Ô sàn p tc n g tt p tt l 1 l 2 q s tt

Bảng -2.9: Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn bản loại dầm d Sơ đồ tính

Liên kết của bản sàn với dầm được xem xét theo quy ước sau:

Liên kết được xem là tựa đơn trong các trường hợp sau: khi bản kê lên tường, khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) với chiều cao/h b nhỏ hơn 3, và khi bản lắp ghép.

- Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/h b ≥ 3

- Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do.

Tùy theo tỷ lệ độ dài 2 cạnh của bản, ta phân bản thành 2 loại: o Bản loại dầm (L2/L1 > 2) o Bản kê bốn cạnh (L2/L1 ≤ 2)

2.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC – TÍNH TOÁN CỐT THÉP

2.3.1 Sàn bản kê bốn cạnh ngàm a Xác định nội lực

L ≤ 2 thì bản được xem là bản kê, lúc này bản làm việc theo hai phương L 2 , L 1 : cạnh dài và cạnh ngắn cuả ô bản.

Để tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi, cần xem xét điều kiện liên kết giữa bản và các dầm bê tông cốt thép, cụ thể là xác định liệu bản được liên kết như tựa đơn hay ngàm xung quanh, từ đó chọn sơ đồ tính toán phù hợp.

- Sơ đồ tính bản kê bốn cạnh:

Hình - 2.3 : Sơ đồ số 9 tính bản làm việc hai phương

- Cắt ô bản theo mỗi phương với bề rộng b = 1m

- Moment dương lớn nhất ở giữa bản (áp dụng công thức tính tính momen của ô bản đơn) o Mômen ở nhịp theo phương cạnh ngắn L1

M1 = mi1.P (daNm/m) o Mômen ở nhịp theo phương cạnh dài L2

- Momen âm l ớn nhất ở gối: o Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn L1

MI = ki1.P(daNm/m) o Mômen ở nhịp theo phương cạnh dài L2

- Trong đó: i : kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét (i=1,2,…11)

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

L1, L2 : nhịp tính toán cuả ô bảng là khoảng cách giữa các trục gối tựa.

P : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản:

Với p : hoạt tải tính toán (daN/m 2 ) q : tĩnh tải tính toán (daN/m 2 )

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

Sổ tay kết cấu công trình( Vũ Mạnh Hùng)

HUTECH Áp dụng đối với ô sàn S1: (4000x4500 mm)

4.5 1.125 4 l l = Tra bảng 1-19 trong “Sổ tay kết cấu công trình” của PGS.Ts Vũ Mạnh Hùng ta được : m91 = 0.01970 m92=0.01555 k 91 =0.04555 k92 =0.03605 o Moment dương: M1= m91×P = 0.01970×11545.2= 227.440 (daNm)

M2= m92 ×P = 0.01555×11545.2= 179.528 (daNm) o Moment âm: MI= k91×P = 0.04555×11545.2= 525.884 (daNm)

Tương tự tính cho các ô sàn còn lại ta có bảng sau: Ô sàn

Bảng -2.10: Giá trị nội lực các ô bản kê 4 cạnh b Tính toán cốt tính thép

- Ô bản loại dầm được tính như cấu kiện chịu uốn.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ tính toán các thông số cần thiết cho thiết kế kết cấu bê tông cốt thép Đầu tiên, khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo được xác định là a = 1.5 cm Chiều cao có ích của tiết diện được tính toán là h o = h s – a = 10 – 1.5 = 8.5 cm Bề rộng tính toán của dải bản là b = 100 cm Cuối cùng, việc lựa chọn vật liệu sẽ được thực hiện dựa trên bảng tham khảo đã cung cấp.

Bê tông cấp độ bền B20 Cốt thép AI

Bảng 2.11: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán

- Diện tích cốt thép được tính bằng công thức sau

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép theo điều kiện sau: min max

- Giá trị hợp lý nằm trong khoảng từ 0.3% đến 0.9%.

- Khoảng cách bố trí cốt thép:

Trong đó: as: diện tích mỗi thanh thép (cm 2 )

As: tổng diện tích cốt thép đã chọn (cm 2 )

Kết quả tính cốt thép bản kê 4 cạnh : Ô sàn

(daN.m) b cm h 0 cm α m ξ As tt cm 2 /m

Kiểm tra μ min ≤μ≤μ max Ф mm a mm

Bảng -2.12: Tính toán cốt thép cho sàn loại bản kê 4 cạnh

2.3.2 Sàn làm việc 1 phương (Sàn loại bản dầm) a Xác định nội lực

L > 2 thì bản được xem là bản dầm, lúc này bản làm việc theo một phương

- Cách tính: Để tính toán nội lực ta cắt một dải bản rộng với bề rộng b = 1m để tính như dầm 1 đầu ngàm và 1 đầu tựa đơn. o Mômen tại gối: 1 2

M + = q L trong đó: qb = (p +q) b o Sơ đồ tính bản dầm:

Hình - 2.4 : Sơ đồ tính bản làm việc 1 phương

Kết quả tính cốt thép làm việc một phương : Ô sàn

Momen daN.m b cm h 0 cm α m ξ As tt cm 2 /m

Bảng -2.12: Tính toán cốt thép cho bản làm việc một phương

2.4 Kiểm tra biến dạng (độ võng) của sàn

Trong việc tính toán biến dạng, cần phân biệt hai trường hợp: một là khi bê tông ở vùng kéo của tiết diện chưa hình thành khe nứt, và hai là khi bê tông ở vùng kéo của tiết diện đã có khe nứt Trong đồ án này, chúng tôi chỉ xác định độ võng f của sàn theo trường hợp đầu tiên.

- Điều kiện về độ võng: f < [ f ] o Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất S9(4.5mx5.5m) để tính, ta có:

200 = mm o Độ võng của sàn được tính theo công thức: trong đó: β = 5/384

C = 2 - hệ số xét đến ảnh hưởng của từ biến ;

B=k E J k d = 0.85 - hệ số xét đến biến dạng dẻo của từ biến;

Thoả điều kiện: f = 0,4054cm < [f]= 2,75 cm

Vậy ô bản đảm bảo yêu cầu về độ võng.

Các kết quả tính toán cho thấy chúng đều đáp ứng các yêu cầu về khả năng chịu lực và các điều kiện kiểm tra, điều này chứng tỏ rằng các giả thiết ban đầu là hợp lý.

2.5 III BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Thép sàn tầng điển hình được bố trí trong bản vẽ KC 01/10

TÍNH TOÁN C ẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN C ẦU THANG BỘ TẦNG ĐIỂN HÌNH

S Ố LIỆU TÍNH TOÁN

- Dùng bê tông Cấp độ bền B20: Rb = 115 daN/cm²

- Thép chịu lực dùng loại thép AII có: Rs = 2800 daN/cm²

- Thép đai dùng loại thép AI có: R sw = 1750 daN/cm²

C ẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Kích thước cầu thang như hình vẽ:

Hình 3.1: Mặt bằng cầu thang tầng điển hình

- Tổng cộng thang gồm 22 bậc

- Chọn chiều dày của bản là 12 cm

- Kích thước thang: bề rộng vế thang: b = 1,75m

0.53 31 cos 0.8835 tgα 00= ⇒ =α ⇒ α Chọn các kích thước dầm thang: 200x300

T ẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THA NG

T ải trọng tác dụng trên bản thang

a Tĩnh tải : được cấu tạo như sau

Hình 3.2: Các lớp cấu tạo bản thang

Bản nghiêng được xác định theo chiều dày tương đương : n tt

1 g = γ δ h n∑ (daN/m²), trong đó γi là trọng lượng của lớp thứ i, ni là hệ số tin cậy của lớp thứ i, và δtdi là chiều dày tương ứng của lớp thứ i theo phương bản nghiêng, được xác định theo công thức trên.

• Đối với lớpđá mài δtd1 = b b i b l + h 30 + 15, 9 δ cosα = 1.0,8835 = 1,351 l 30 cm

Gạch xây bậc Vữa lót dày 2cm Lớp đá mài dày 1cm

Bản thang BTCT dày 12cm Vữa trát bản thang dày 2cm

• Đối với lớp vữa XM lót δtd2 = b b i b l + h 30 + 15, 9 δ cosα = 2.0,8835 = 2, 70 l 30 cm

• Đối với lớp bậc thang gạch xây δtd2 = h b cosα =× 0, 8835 = 7.0 cm15, 9

Tải trọng Vật liệu δtdi(m) γ s

Bảng 3.1: Tĩnh tải tác dụng lên bản thang

+ Hoạt tải: p tc = 300 (daN/m 2 ) và n = 1,2

+ Tổng tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ phân bố theo chiều nghiêng bản q2 tt

→ Tải trọng phân bố trên bản thang: q2 = 1052 (daN/m 2 )

T ải trọng tác dụng trên bản chiếu nghỉ

Tải trọng Vật liệu δi(m) g s(daNm 3 ) n g tt cn(daN/m 2 )

Bảng 3.2: Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ

→ Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang : q1 = 807,8 (daN/m)

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH THÉP

S ơ đồ tính và nội lực vế 1 và v ế 2 ( mặt cắt A -A)

Hình 3.3: Sơ đồ tính bản thang vế 1 và vế 2

Hình 3.4: Biểu đồ momen của bản thang vế 1 và vế 2 (đơn vị KN.m)

Hình 3.5: Biểu đồ Q của bản thang vế 1 và vế 2 (đơn vị KN.m)

Nhận xét: Xét tỉ số 300 3

120 d b h h = ≤ ⇒liên kết giữa bản thang và dầm chiếu nghỉ là liên kết khớp Chọn sơ đồ tính của 2 vế 1 & 2 như sau:

• Mômen dùng để tính toán: 100% nhịp và gối bố trí cấu tạo φ10a200

Với b = 100 cm, lớp bảo vệ cốt thép a = 2cm => h0 = 12 – 2 = 10 cm

BT cấp độ bền có Rb = 115 daN/cm 2

Thép AII có Rs = 2800 daN/cm 2

Kết quả tính toán cốt thép được trình bày bảng sau : Ô sàn

Momen daN.m b cm h 0 cm α m ξ As tt cm 2 /m

Ki ểm tra μ min ≤μ≤μ max Ф mm a mm

Bảng 3.3: Tính toán cốt thép cho bản thang

Kiểm tra hàm lượng cốt thộp: à % 0

S ơ đồ tính và nội lực dầm chiếu nghỉ

Các loại tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ gồm:

- Trọng lượng bản thân dầm: g d =0.2×0.3×1.1×25005 daN / m

- Do phản lực bản thang truyền vào: 25.84 6.46 /

Hình 3.6: Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ

Hình 3.7: Biểu đồ M của dầm chiếu nghỉ

Hình 3.8: Biểu đồ Q của dầm chiếu nghỉ

Kết quả tính toán cốt thép được trình bày bảng sau: Ô sàn

(daN.m) b cm h 0 cm α m ξ As tt cm 2 /m

Bảng 3.6: Tính toán cốt thép cho vế dầm chiếu nghỉ

Kiểm tra hàm lượng cốt thộp: à % 0

Chú ý: dầm đỡ bản thang sẽ được tính chung với khung và khi nhập tải phải cộng thêm tải trọng do bản cầu thang truyền vào.

B Ố TRÍ CỐT THÉP CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Cốt thép cầu thang tầng điển hình được bố trí trong bản vẽ KC 02/10

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN H Ồ NƯỚC MÁI

Trong công trình gồm 2 loại bể nước:

• Bể nước dưới tầng hầm dùng để chứa nước được lấy từ hệ thống nước thành phố và bơm lên mái.

• Bể nước mái: Cung cấp nước cho sinh hoạt của các bộ phận trong công trình và lượng nước cho cứu hỏa.

Chọn bể nước mái để tính toán Bể nước mái được đặt trên hệ cột phụ, đáy bể cao hơn cao trình sàn tầng thượng 90 cm.

TÍNH DUNG TÍCH B Ể

- Nước dùng cho sinh hoạt xem gần đúng số người trong cả tòa nhà là 400 người thể tích nước sinh hoạt cho tòa nhà

Trang thiết bị ngôi nhà loại IV bao gồm hệ thống cấp thoát nước, dụng cụ vệ sinh và thiết bị tắm thông thường, theo quy định trong bảng 1.1 của sách cấp thoát nước do Bộ Xây Dựng phát hành.

- Tiêu chuẩn dùng nước trung bình : qSH tb =(150 200) 200l/người.ngàyđêm÷ =

- Hệ số điều hoà ngày : Kng = (1.35 ÷ 1.5) = 1.35 (theo TCXD : 33 –1985)

- Hệ sốđiều hòa giờ : DaNio = 1.4 (1.7 ÷ 1.4)

- Với số đám cháy đồng thời :1 đám cháy trong thời gian 10 phút, nhà 3 tầng trở lên, tra bảng phụ lục, ta được : q cc l/s

- Dung lượng sử dụng nước sinh hoạt trong ngày đêm : max.ngàyđêm = tb SH ng = = 3 q N 200.400.1,35

- Như vậy ta chọn 2 hồ nước và mỗi ngày bơm hai lần, do đó dung tích 1 hồ có thể chọn sơ bộ như sau : tt

Hai hồ nước được đặt tại giữa khung trục 2,3-8,9 và khung trục C-D-E ; có kích thước mặt bằng L×B = 8m×4,5m Do đó ta chỉ cần tính toán cho một bể nước

8 × 4.5 = 1.25 m Chọn chiều cao đài nước Hhồ = 1.5 m

Kích thước dầm được chọn sơ bộ như hình vẽ

TÍNH TOÁN CÁC C ẤU KIỆN CỦA HỒ NƯỚC MÁI

Tính toán n ắp bể

- Chọn bề dày nắp bể h = 8 cm nắp bể đúc bê tông toàn khối theo chu vi nắp và tựa trên thành bể Ô lỗ thăm hồ nước: 0.6m × 0.6m

- Chọn kích thước dầm nắp là DN1 : 200x400 và DN2 : 200x300

- Tỉ số : L2/L1 =4.5/4 = 1.125 < 2 ⇒ bản nắp làm việc theo hai phương

- Theo phương dầm DN: hd/hb = 40/8 = 5 >3 ⇒ xem là ngàm

- Sơ đồ tính như một ô bản ngàm 4 cạnh :

Hình 4.2: Sơ đồ tính bản nắp

HUTECH b Tải trọng tác dụng

Hệ số dộ tin cậy Tải tính toán

Bảng-4.1: Tải trọng bản thân nắp bể

→ Tổng tải trọng tác dụng lên nắp bể:: qn = gn + pn = 399,4 daN/m 2 c Xác định nội lực và tính cốt thép

- Bê tông cấp độ bền B20 có Rb = 115 daN/cm 2 R bt = 9 daN/cm 2

- Thép AI có R a = 2250 daN/cm 2 => ξ R = 0,645 ; α R = 0,437 tra bảng phụ lục 6 sách Kết cấu BTCT phần cấu kiện cơ bản (Võ Bá Tầm)

Kích thước (m) l 2 /l 1 Hệ số P Moment M l 1 l 2 daN daNm

Bảng-4.2 : Giá trị nội lực ô bản nắp

Kết quả tính thép bản nắp được trình bày dưới bảng sau: Ô sàn

Kiểm tra μ min ≤μ≤μ max Ф (mm) a (mm)

Bảng-4.3 : Tính thép bản nắp hồ nước

Hàm lượng cốt thộp àmin = 0,01% < à < àmax = R b s

Cốt thép xung quanh lỗ thăm ta gia cường sao cho Agc ≥1,5Ab ị cắt qua lỗ

Vậy chọn thép gia cường 2φ12 (A gc =2,26cm > 1,5A bị cắt = 1,695cm)

Tính toán b ản đáy hồ nước

a Sơ đồ tính bản đáy

- Chọn bề dày đáy bể hb = 15 cm

- Chọn kích thước dầm nắp là DĐ1 : 200x500 và DN2 : 200x400

- Tỉ số : L2/L1 =4.5/4 = 1.125 < 2 ⇒ bản nắp làm việc theo hai phương

- Theo phương dầm DĐ1 : hd/hb = 50/15 = 3,33 >3 ⇒ xem là ngàm

- Sơ đồ tính như một ô bản ngàm 4 cạnh :

Hình 4.2: Sơ đồ tính bản đáy b Tải trọng tác dụng lên bản đáy

Lớp vữa ximăng tạo dốc 2% 4 1800.0,04 1.3 93.6

Keo composit có sợi chống thấm 5

Bảng-4.4: Tải trọng bản thân bản đáy hồ nước

Khối nước cao h =1,5m => pn = 1,1.1000.1,5 = 1650 daN/m 2

Hoạt tải không bao gồm tải trọng sửa chữa của bản đáy, vì tải trọng của khối nước có thể bù đắp cho hoạt tải khi hồ không chứa nước trong quá trình sửa chữa.

=> Tổng tải trọng tác dụng lên bản đáy : q đ = pn + g tt bd = 1650+546,2 = 2196,2 daN/m 2

HUTECH c Xác định nội lực và tính cốt thép

- Bê tông cấp độ bền B20 có Rb = 115 daN/cm 2 Rbt = 9 daN/cm 2

- Thép AI có Ra = 2250 daN/cm 2 => ξR= 0,645 ; αR= 0,437 tra bảng phụ lục 6 sách Kết cấu BTCT phần cấu kiện cơ bản (Võ Bá Tầm)

Kích thước (m) l 2 /l 1 Hệ số P Moment M l 1 l 2 daN daNm

Bảng-4.5 : Giá trị nội lực ô bản đáy

Kết quả tính thép bản đáy được trình bày dưới bảng sau: Ô sàn

Tính toán thành h ồ nước

Tại đáy hồ: pn = n.γ n H = 1,1.1000x1,5 50 daN/m

Tra bảng hệ số khí động c:

Phía gió hút: c = - 0.6 o Phía gió đẩy : Wđ = n.k.c.Wo (daN/m 2 ) o Phía gió hút : W h = n.k.c.W o (daN/m 2 )

- TPHCM thuộc vùng áp lực gió II-A , lấy giá trị áp lực gió W0 = 83daN/m 2 (địa hình B )

Đáy bể có cao trình +34.50m và nắp bể có cao trình +36.0m, với áp lực được coi là không đổi suốt chiều cao thành bể Tại z = +36.0m, hệ số k được xác định là 1.25 Đối với phía gió đẩy, lực Wđ được tính là 108 daN/m², trong khi phía gió hút có lực Wh là 81 daN/m².

HUTECH b Xác định nội lực và tính cốt thép

Thành bể là cấu kiện chịu nén lệch tâm, thường được tính toán với sự chú trọng đến yếu tố an toàn, trong đó trọng lượng của thành bể thường bị bỏ qua Do đó, thành bể được xem như một cấu kiện chịu uốn.

• Cạnh dưới ngàm vào bản đáy.

• Cạnh bên được ngàm vào trong cột hay các thành vuông góc.

• Cạnh trên tựa đơn do có hệ dầm nắp bao theo chu vi.

• Chọn bề dày thành bản là d thành cm Cắt 1 dải rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính toán.

Tỉ số : L2/L 1 =4/1,5 = 2,66 > 2 ⇒ bản thành làm việc theo một phương

Theo phương dầm DN: hd/h b = 40/8 = 5 >3 ⇒ nên liên kết giữa dầm nắp và bản nắp được xem là ngàm

Hình 4.3: Sơ đồ tính toán thành hồ nước

Để đơn giản hóa việc tính toán và đảm bảo an toàn, chúng ta sử dụng tổng giá trị của hai mô men do gió và nước để tính toán thép Do đó, mô men được sử dụng để tính thép ở gối và nhịp lần lượt là:

M gối = MW gối + Mpn gối = 22,78 + 247,5 = 270,3 (daNm)

• Bê tông cấp độ bền B20 có Rb = 115 daN/cm 2 Rbt = 9 daN/cm 2

• Thép AI có Ra = 2250 daN/cm 2 => ξR= 0,645 ; αR= 0,437 tra bảng phụ lục 6 sách Kết cấu BTCT phần cấu kiện cơ bản (Võ Bá Tầm)

Kết quả tính thép bản thành hồ nước được trình bày dưới bảng sau: Ô sàn

Ki ểm tra μ min ≤μ≤μ max Ф mm a mm

Bảng 4.7: Tính toán cốt thép cho thành hồ nước

Thép theo phương ngang đặt theo cấu tạo φ8a200

Tính toán d ầm nắp & dầm đáy hồ

Hình 4.4: Sơ đồ truyền tải hệ dầm nắp

- Trọng lượng bản thân dầm nắp:

Tải trọng từ bản nắp và bản đáy được truyền vào dầm nắp theo quy luật hình thang và hình tam giác Các tải trọng này sau đó được quy đổi thành tải trọng tương đương phân bố đều lên dầm thông qua các công thức cụ thể.

Tải tương đương qui đổi từ tải tam giác:

Tải tương đương qui đổi từ tải hình thang:

Tổng tải trọng tác dụng lên dầm sẽ là: q D = g D + ∑q D tđ (daN/m)

- Các trường hợp tải trọng

1 : Tĩnh tải (TT) 2 : Hoạt tải (HT)

B ộ Phận D ầm b (cm) h (cm) n γ g td g s

Bảng-4.8: Bảng tải trọng bản thân dầm nắp

- Tỉnh tải: g tt = gd + gtd (daN/m)

- Hoạt tải: p tt = ptd (daN/m)

- Tải trọng qtt= g tt + p tt

D ầm Ô l d l n Di ệ n tích truy ền g s p s h 0 g td q td g tt p tt q tt b ản m m daN/m2 daN/m2 daN/m2 daN/m2 daN/m2 daN/m2 daN/m

Bảng-4.9: Bảng tải trọng do bản sàn truyền vào dầm nắp b Dầm đáyDĐ1, DĐ2

Hình 4.5: Sơ đồ truyền tải hệ dầm đáy

Bộ Phận Dầm b (cm) h (cm) n γ g td g s

Bảng-4.10: Bảng tải trọng bản thân dầm đáy

D ầm Ô l d l n Di ệ n tích truy ền g s p s h 0 g td q td g tt p tt q tt b ản m m daN/m2 daN/m2 daN/m2 daN/m2 daN/m2 daN/m2 daN/m

Bảng-4.11: Bảng tải trọng do bản sàn truyền vào dầm đáy c Xác định nội lực

Ta giải bài toán hệ dầm này làm việc không gian bằng cách mô hình bài toán vào

SAP2000V11(mô hình không gian), khai báo hai trường hợp tải : tải phân bố đều gd và tải phân bố tam giác q để tìm nội lực dầm

( Chú ý : Vì trọng lượng bản thân dầm đã được tính trong quá trình qui tải nên ta khai báo trọng lượng bản thân dầm bằng 0 )

Hình 4.7: Khai báo trọng lượng bản thân dầm

Hình 4.8: Mô hình và sơ đồ tải hệ dầm nắp

Hình 4.9: Biểu đồ bao của Mômen dầm nắp

Hình 5.1: Biểu đồ bao của Lực cắt dầm nắp

- Kết quả nội lực từ SAP2000

Biểu đồ momen DN1( KN.m)

Biểu đồ momen DN2 ( KN.m)

Biểu đồ lực cắt DN1 (KN)

Biểu đồ lực cắt DN2 (KN)

Hình 4.8: Mô hình và sơ đồ tải hệ dầm đáy

Hình 4.9: Biểu đồ bao của Mômen dầm đáy

Hình 5.1: Biểu đồ bao của Lực cắt dầm đáy

- Kết quả nội lực từ SAP2000

Biểu đồ momen DĐ1( KN.m)

Biểu đồ momen DĐ2 ( KN.m)

Biểu đồ lực cắt DĐ1 (KN)

Biểu đồ lực cắt DĐ2 (KN) d) Tính thép chịu lực cho dầm

- Bê tông cấp độ bền B20, Rb = 115 daN/cm 2 Rbt = 9 daN/cm 2

- Thép AII có R s 650 daN/cm 2 => ξ R = 0,590 (d>)

Hàm lượng cốt thộp àmin ≤ 0,8% ≤ à = s

• Chọn lớp bê tông bảo vệ cốt thép: a = 5 cm,

Kiểm tra μ min ≤μ≤μ max Ф (mm) số thanh

Bảng 4.6: Tính cốt thép cho dầm

TÍNH TOÁN C ỐT ĐAI

Bước 1: Chọn số liệu đầu vào

- Chọn cấp độ bền của bê tông: Rb, Rbt, Eb

- Chọn loại cốt đai: Rsw, Es

- Tiết diện có chịu ảnh hưởng của lực dọc hay không:

(N là lực nén) và (N là lực kéo)

- Tiết diện chữ nhật hay chữ T:

Bước 2: Kiểm tra về điều kiện tính toán

- Nếu thỏa điều kiện thì đặt cốt đai theo cấu tạo.

- Nếu không thỏa phải tính cốt đai.

Bước 3: Tính toán cốt đai

- Từ C*xác định C, Co theo bảng:

- Khoảng cách cốt đai theo tính toán:

- Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo: khi h < 450mm khi h 450mm s = min(s tt , s ct )

Bước 4: Kiểm tra điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng

- Nếu thỏa điều kiện thì bố trí cốt đai

- Ngược lại, có thể chọn lại cốt đai hoặc tăng tiết diện Đặc trưng vật liệu:

Bê tông B20 Cốt thép AI

Rb(daN.m) Rbt(daN.m) Eb(daN.m) Rsw(daN.m) Es(daN.m)

Bảng 4.7: Đặc trưng vật liệu

Số nhánh đai và đường kính cốt đai: Đai sử dụng Hệ số phụ thuộc loại bê tông φ đai (mm) n Asw (mm 2 ) ϕb1 ϕb2 ϕb3 ϕb4 β

Bảng 4.8: Nhánh đai và các hệ số

- Tính cốt đai dầm nắp (DD1, QA = 25970 daN)

= 15356daN< QA = 25970 daN⇒Vậy phải tính cốt đai

= h w w qsw s s tt s = R A min( ;150 ) ct 2 s ≤ h mm min( ;300 ) ct 3 s ≤ h mm ≥ w1 1

= h = Trong đó Q b min =ϕ b 3(1+ϕ f +ϕ n )R b h bt 0 =0, 6(1 0 0)1, 05.10.30.65)+ + 285daN

→ chọn qsw = max (q sw1, q sw2 ) = 99,9 daN/cm

- Khoảng cách cốt đai theo tính toán w w w

= q = - Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo

→Vậy khoảng cách bố trí cốt đai tại vùng có lực cắt lớn (1/4 đầu dầm) là smin= min(stt, sct) cm

- Kiểm tra điều kiện bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng w1 1

= + = + = = = = = = − = − →Vậy cường độ bê tông chịu nén giữa các vết nứt nghiêng được bảo đảm, chỉ cần bố trí cốt đai

- Tính toán tương tự như trên ta có:

Kết quả tính toán cốt đai được lập thành bảng sau:

Dầm Q A (daN) b (mm) h (mm) Q o (daN) Thép đai

TÍNH TOÁN C ỐT TREO

- Hệ dầm DN2 và DD2 được kê trực tiếp lên hệ dầm chính DN1 và DD1 nên không cần phải bố trí cốt treo.

TÍNH TOÁN THEO TR ẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ 2

4.5.1 Kiểm tra khe nứt bản thành ( theo TCVN 356 :2005 ) a crc < a crc gh acrc gh

= 0.2 mm (cấp chống nứt cấp 3).

Trong bài viết này, chúng ta sẽ xem xét các yếu tố quan trọng liên quan đến thiết kế cấu kiện bê tông, bao gồm bề rộng khe nứt giới hạn (crc gh) cho cấp chống nứt cấp 3, với một phần tiết diện chịu nén theo bảng δ = 1 cho cấu kiện chịu uốn và nén lệch tâm Hệ số ϕ1 = 1.2 được áp dụng để tính toán tác động của tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời dài hạn trong trạng thái bảo hoà nước Ngoài ra, cốt thép thanh trũn trơn có hệ số ỗ = 1.3, trong khi σs đại diện cho ứng suất trong các thanh cốt thép, và z là khoảng cách giữa trọng tâm các lớp thép.

E s – mođun đàn hồi của thép ( Ea = 210000 MPa); à – hàm lượng cốt thộp dọc chịu kộo và khụng lớn hơn 0.02; d – đường kính cốt thép chịu lực.

- Tải trọng gió tiêu chuẩn

Phía gió hút : W h = k.c.W o = 1,055.0,6 83 = 52,5 daN/m 2 Gió động: W đ p = 31,5 daN/m 2

- Áp lực nước tiêu chuẩn

M gối = M W gối + M pn gối = 23,6 + 225 = 248,6 (daNm)

M nhịp = MW nhịp + Mpn nhịp = 13,3 + 100,4 = 113,7 (daNm)

Thép CI có R s,ser = 235 (Mpa), như vậy các thanh cốt thép thoả điều kiện ứng suất σ s

Kiểm tra a crc ≤ a crc gh

Bảng 4.11: Kiểm tra bề rộng khe nứt bản thành 4.5.2 Kiểm tra khe nứt bản đáy ( theo TCVN 356 :2005 )

- Kiểm tra tương tự như đối với bản thành

- Sử dụng tải trọng tiêu chuẩn để tính toán q tc = g tc bđ + p tc nước = 496,5 + 1500 = 1996,5 (daN/m 2 )

(kN.m) b (mm) h (mm) a (mm) h o (mm)

Thép AI có R s,ser = 235 (Mpa), như vậy các thanh cốt thép thoả điều kiện ứng suất σ s

Kiểm tra a crc ≤ a crc gh

KI ỂM TRA CỘT HỒ NƯỚC MÁI

Trong tính toán đơn giản và để xem kết quả gần đúng, cột được coi như một cấu kiện chịu nén đúng tâm, đồng thời bỏ qua mômen do tải trọng gió Tiết diện ngang của cột được chọn là 350x350 mm, với bố trí 4 thanh thép φ25, tương đương với diện tích mặt cắt ngang của thép là 15,21 cm².

- Lực nén lên cột (lấy bằng phản lức gối tựa từ kết quả giải Sap cho hệ dầm trực giao

Do dầm 2 dầm DN1 2 dầm DD2

- Do trọng lượng bản thân của cột :

- Kiểm tra khả năng chịu lực của cột

K ẾT LUẬN

Các kết quả tính toán đều thoả mãn các điều kiện kiểm tra Vậy các giả thiết ban đầu là hợp lý.

B Ố TRÍ CỐT THÉP HỒ NƯỚC MÁI

Cốt thép hồ nước mái được bố trí trong bản vẽ KC 03/10

TÍNH TOÁN N ỘI LỰC KHUNG

THI ẾT KẾ KHUNG TR ỤC 2

CHƯƠNG V : THI ẾT KẾ KHUNG TRỤC 2

CH ỌN LOẠI VẬT LIỆU

- Chọn Bê tông có cấp độ bền chịu nén B20 , có Rb= 115 daN/cm 2

- Thép Φ ≤ 10mm dùng thép AI có Rs= 225 daN/cm 2 ; Rsw = 175 daN/cm 2

- Thép Φ ≥ 10mm dùng thép AII có R s = 2800 daN/cm 2 ; R sw = 2255 daN/cm 2

CH Ọ N KÍCH TH ƯỚ C TI Ế T DI Ệ N

5.2.1 Tính toán và cấu tạo khung :

Sơ đồ tính khung không gian là một mô hình đàn hồi, trong đó các nút liên kết giữa dầm và cột được thiết kế với liên kết cứng, trong khi liên kết giữa cột tầng trệt và móng được thực hiện bằng liên kết ngàm.

- Dùng phần mềm ETAB version 9.5 để phân tích nội lực.

Hình 5.1: Mô hình khung không gian

5.2.2 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm

- Theo công thức sau đây: d h L

= m với m hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng; m=8÷12 : Dầm chính m÷20 : Dầm phụ m=5÷7 : Dầm công xôn

- Bề rộng dầm chọn như sau: b d h d

Hình 5.2: Mặt Bằng kích thước tiết diện dầm

- Để thuận tiện thi công, chọn hd và bd là bội số của 50 mm Kích thước tiết diện dầm chọn sơ bộ theo bảng sau:

Kích thước tiết diện bxh

Kích thước tiết diện bxh (cm)

Bảng -5.1: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm

5.2.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột

Khi chiều cao của công trình tăng lên, tải trọng của cột sẽ giảm dần Để tối ưu hóa kinh tế và nâng cao mỹ quan cho công trình, việc thay đổi tiết diện cột ở các tầng trên là cần thiết.

- Tiết diện cột thay đổi như sau: cột tầng trệt ÷lầu 3, lầu 4 ÷ 6, lầu 7 ÷ mái

- Lực tập trung tác dụng lên cột bao gồm :

- Tĩnh tải và hoạt tải trên diện truyền tải của sàn (lấy với tải lớn nhất tại diện truyền tải).

- Trọng lượng bản thân cột, dầm, tường ở bên trên truyền xuống.

Khi lựa chọn sơ bộ tiết diện cột, chúng ta chỉ cần áp dụng công thức sơ bộ mà không cần biết trọng lượng của cột và dầm Kết quả lực tập trung được xác định dựa trên diện tích truyền tải của sàn.

- Giá trị diện truyền tải qui về lực tập trung tại chân cột a Tổng tải đứng =Tĩnh tải+hoạt tải

- Tĩnh tải truyền vào khung gồm:

+ Tĩnh tải sàn + Trọng lượng bản dầm cột, dầm các tầng + Trọng lượng vách ngăn, lớp trang trí.

- Hoạt tải truyền vào khung gồm: Hoạt tải sàn. b Chọn diện tích tiết diện sơ bộ theo tảiđứng

- Công thức xác định sơ bộ diện tích tiết diện cột : c b k N

- k : Hệ sốảnh hưởng của gió và độ lệch tâm cột, lấy như sau :

- Fc : Diện tích tiết diện cột

- Đối với nhà chung cư ta tạm lấy qs00 daN/m 2

Hình 5.3: Mặt Bằng kích thước tiết diện cột B-2

Vậy chọn cột B-2 có kích thước : (400x600) cm

Bảng chọn kích thước tiết diện cột được trình bày trong bảng sau :

CỘT TRỤC TẦNG KÍCH THƯỚC CỘT b(cm) h(cm)

1,10 T ầng Tr ệt T ầng mái 400 400

Bảng -5.2: Kích thước tiết diện cột

X ác định tải trọng đứng tác dụng lên khung

T ĩnh tải

a Trọng lượng bản thân (TLBT) :

Trọng lượng bản thân sàn, dầm, cột được phần mềm ETABS 9.5 tự động tính toán thong qua tiết diện ta nhập, hệ số nhân với TLBT là 1,1.

Hình 5.4: Khai báo trọng lượng bản than sàn, dầm, cột b Cấu tạo :

Tải trọng các lớp hoàn thiện trên sàn bao gồm :

Stt Các l ớp cấu tạo sàn δ

Bảng -5.3: Tĩnh tải tác dụng lên sàn khu ở, sàn ban công, sàn hành lang

Stt Các lớp c ấu tạo sàn δ ( mm ) γ (daN/ m 3 ) g tc

Bảng -5.4: Tĩnh tải tác dụng lên sàn khu vệ sinh

- Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tải trọng phân bố đều trên sàn:

= l l trong đó: l t chiều dài tường (m); h t chiều cao tường (m); gt tc trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn của tường; với tường gạch ống dày 10 cm: gt tc

= 180 (kG/m 2 ); tường gạch ống dày 20 cm: gt tc

Kết quả được trình bày trong bảng sau : Ô sàn b t (m) h t l t A

Bảng -5.5: Tĩnh tải tường tác dụng lên từng ô bản sàn c Tổng tải trọng các lớp cấu tạo tác dụng lên sàn : g tt = gs tt

: Tải trọng do các lớp cấu tạo tác dụng lên sàn. gt tt

: Tải trọng do tường quy đổi vê tải phân bố đều tác dụng lên sàn.

Kết quả được trình bày trong bảng sau : Ô sàn g tt s (daN/m 2 ) g tt t (daN/m 2 ) g tt (daN/m 2 ) Ô sàn g tt s (daN/m 2 ) g tt t (daN/m 2 ) g tt (daN/m 2 )

Bảng -5.6: Tổng tải trọng các lớp cấu tạo tác dụng lên sàn

Ho ạt tải

Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn lấy theo tiêu chuẩn (Tải trọng và tác động, TCVN 2737-

1995) p tt = p tc np trong đó: ptt : tải trọng tiêu chuẩn lấy theo TCVN 2737-1995; n p : hệ số độ tin cậy.

Giá trị của hoạt tải được xác định dựa trên chức năng sử dụng của các loại phòng Hệ số độ tin cậy n đối với tải trọng phân bố được quy định theo điều 4.3.3 trong TCVN 2737 - 1995.

Hoạt tải tác dụng lên từng ô sàn:

Ch ức năng Phòng p tc n p tt sàn

Bảng -5.7: Hoạt tải tác dụng lên ô sàn

Hình 5.6: Gán hoạt tải (kN/m 2 )tác dụng lên sàn

T ải trọng gió

Công trình có áp lự gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ Việt Nam, theo TCVN

Thành phố Hồ Chí Minh, thuộc khu vực II-A, có áp lực gió W0 là 0 daN/m² Địa hình B được chọn là dạng địa hình tương đối trống trải với ít vật cản Công thức tính áp lực gió tĩnh là W(z) = n.c.kt(z).W0 (daN/m²).

Hệ số k tại độ cao z ứng với địa hình t là:

  Đối với mỗi dạng địa hình ta có hệ số z g t, mttương ứng :

Bảng -5.8: Các dạng địa hình với dạng địa hình dạng B , lấy z g t = 300 (m) và mt = 0,09; c – hệ số khí động

HUTECH c = 0.8 với phía đón gió; c = 0.6 với phía khuất gió; n - hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2.

- Áp lực gió đẩy tương ứng với độ cao Z :

Tầng Độ cao z W 0 c k Hệ số W đẩy

Bảng -5.9: Áp lực gió đẩy

- Áp lực gió hút tương ứng với độ cao Z :

Tầng Độ cao z W 0 c k Hệ số W hút

Bảng -5.10: Áp lực gió hút

- Với địa hình B, vùng gió II-A ta có bảng áp lực gió tĩnh như sau:

Tầng Độ cao z k W 0 Hệ số W đẩy W hút W tổng

Bảng -5.9: Áp lực gió tĩnh

- Lực tập trung tác dụng lên công trình theo phương X, Y:

(KN/m 2 ) : áp lực gió đẩy ở tầng thứ i

(KN/m 2 ) : áp lực gió hút ở tầng thứ i; (với i = 1,2…)

Quy tải trọng gió bằng cách đưa tự tập trung trên mỗi sàn :

Bảng -5.10: Quy tải gió về lực tập trung h i

- Áp lự gió đẩy theo phương X

Hình 5.7: Gán tải trọng giótheo phương X

- Áp lự gió đẩy theo phương Y

Hình 5 8: Gán tải trọng giótheo phương Y

- Tải trọng gió được quy về tải tập trung tại tâm hình học công trình.

T ải trọng hồ nước mái

Đã tính ở Chương IV => Tổng tải trọng tác dụng lên bản đáy : q đ = pn + g tt bd = 1650+546,2 = 2196,2 daN/m 2

TÍNH TOÁN C ỐT THÉP CHO D ẦM KHUNG TRỤC 2

Tính thép cho c ột

S ố liệu cho trước: b,h,l 0 ,M,N,e Chũng loại bê tông, cốt thép

Chuẩn bị số liệu tính toán:

Xét u ốn dọc tính N cr , η Tính e 1 ,e 0 ,e b R x N b

′ Đánh giá và xử lý kết quả

Ch ọn và bố trí thép

HUTECH b Đại cương về nén lệch tâm xiên

- Nén lệch tâm xiên xảy ra khi mặt phẳng uốn không chứa trục đối xứng của tiết diện.

Hai trục đối xứng của tiết diện được gọi là ox và oy Góc giữa hai mặt phẳng uốn và trục ox được ký hiệu là α0 Momen uốn có thể được phân thành hai thành phần tác dụng trong hai mặt phẳng chứa trục ox và oy, tương ứng là Mx và My.

Hình 5.21: Sơ đồ nội lực nén lệch tâm xiên c Chọn cặp nội lực để tính toán

Để đảm bảo tính toán chính xác cho cột làm việc trong thực tế, cần xem xét cột theo hai phương Việc này đòi hỏi phải tính toán cốt thép cho cột theo từng phương riêng biệt Để đơn giản hóa quá trình tính toán, cột nên được chia ra để thực hiện tính toán riêng cho mỗi phương và sau đó bố trí thép phù hợp với kết quả tính toán, do tiêu chuẩn hiện tại chưa hỗ trợ tính toán thép cho cột làm việc hai phương.

- Các số liệu cần để tính: (với đơn vị: N-kN, M- kNm)

+ Đối với phương X (mặt phẳng khung):

Từ 3 cặp nội lực trên tính được diện tích thép cần thiết, sau đó lấy Asmax bố trí cho cột. + Đối với phương Y (trong trường hợp này cần phải xem lại b và h của cột )

Tương tự như trên, tính được diện tích thép cần thiết, sau đó lấy Asmax bố trí cho cột.

- Tính toán c ốt thép cho cột

Độ lệch tâm ngẫu nhiên e a không được nhỏ hơn 1/600 chiều dài của cấu kiện và 1/30 chiều cao của tiết diện Để đảm bảo tính chính xác, độ lệch tâm ban đầu được xác định theo các tiêu chuẩn cụ thể.

+ Đối với cột có: l 0 8 λ= i ≤ có thể bỏ qua độ uốn dọc, lấy η=1

+ Xác định chiều cao vùng nén x1 khi Rsc = Rs : 1 b x N

= R b i .Trường hợp nén lệch tâm lớn khi (2 'a < ξ R h 0 )

- Không thể dùng đươc giá trị x1 vì không phù hợp với điều kiện giả thiết Phải tìm x bằng cách giải phương trình bậc 3 Đặt

0 x ξ = h , đưa phương trình về không thứ nguyên:

2 1 0 0 k k k ξ + ξ + ξ+ - Các hệ số k2, k1, k0được xác định phụ thuộc vào phương trình quan hệ giữa σ x và x, được xác định như sau : k 2 = −(ξ R +2) k 1 =2(1+ϕγ +nε−2 )ϕ k 0 =2 (2n ϕε γϕ ε− − ) trong đó:

Để đơn giản hóa việc giải phương trình bậc ba, có thể áp dụng công thức xác định gần đúng, giúp kết quả tính toán thép không bị chênh lệch đáng kể.

Với x tìm được thế vào công thức tính thép:

HUTECH d Nội lực theo phương X

Story Column log N max M 3 tu M 3 min N tu M 3 max N tu

(kN) (kN.m) (kN.m) (kN) (kN.m) (kN)

Bảng -5.11: Nội lực theo phương X e Nội lực theo phương Y

Story Column log N max M 2 tu

(kN) (kN.m) (kN.m) (kN) (kN.m) (kN)

Bảng -5.12: Nội lực theo phương Y

HUTECH f Tính toán cốt thép cột ( Nội Lực Theo Phương X)

TÍNH THÉP CỘT ĐỐI XỨNG TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG 356-2005

COÂNG TRèNH:THIEÁT KEÁ CHUNG Cệ LOÂ C

CẤU KIỆN : CỘT KHUNG TRỤC 2

SVTH : ĐÀO HỮU THIỆN GVHD : TH.S VÕ MINH THIỆN

Za (mm) eo (mm) e (mm) x1 (mm)

Bảng -5.13: Kết quả tính toán cốt thép Cột C2

Za (mm) eo (mm) e (mm ) x1 (mm)

HUTECH g Tính toán cốt thép cột ( Nội Lực Theo Phương Y)

TÍNH THÉP CỘT ĐỐI XỨNG TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG 356-2005

COÂNG TRèNH:THIEÁT KEÁ CHUNG Cệ LOÂ C

CẤU KIỆN : CỘT KHUNG TRỤC 2

SVTH : ĐÀO HỮU THIỆN GVHD : TH.S VÕ MINH THIỆN

STT Taàng Phửụng tieỏt dieọn N

Tính thép cho d ầm

- Moment để tính toán cốt thép dọc được lấy từ tổ hợp bao như hình

Hình 5.19: Biểu đồ bao Moment khung trục 2

1 Lý thuyết tính toán cấu kiện chịu uốn

2 Cốt dọc. a/ Tại tiết diện ở nhịp

- Tương ứng với giá trị momen dương, bản cánh chịu nén, tiết diện tính toán là tiết diện chữ T.

- Chiều rộng bản cánh b’ f = b d + 2S f = 200 + 2.600 = 1400 mm

- Kích thước tiết diện chữ T ( b’f = 1400, h’f = 100, b = 200, h = 500 mm)

- Xác định vị trí trục trung hòa:

Giả thiết a nhịp = 50 mm => h0 = h – a nhịp = 500 – 50 = 450 mm f 4 f b f f 0 h 0,1

- Nhận xét: M < Mf nên trục trung hòa qua cánh, tính toán cốt thép theo tiết diện chữ nhật bf x hd 1400x500 mm b/ Tại tiết diện gối

- Tương ứng với giá trị momen âm, bản cánh chịu kéo, tính toán cốt thép theo tiết diện chữ nhật bd x hd = 300x600 mm

- Giả thiết agối = 50 mm => h0 = h – a gối = 500 - 50 = 450 mm

Hình 5.20: Tiết diện tính cốt thép dầm khung trục 2

- Tính toán cốt thép dọc cho dầm

• Tính như cấu kiện chịu uốn, bài toán đặt cốt thép đơn, giả thuyết a h 0 = −h a

• Nếu ξ ξ> R => cần tăng tiết diện hoặc cấp độ bền của bê tông.

Kiềm tra điều kiện:àmin <

Định dạng
Số trang	190
Dung lượng	14,32 MB