Luận văn thạc sĩ chung cư lê thành quận bình tân tp hồ chí minh

Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình: Khung Bê tông cốt thép đổ toàn khối.. Lựa chọn phương án kết cấu Phương án kết cấu móng: Nhà chung cư: Với quy mô công trình 18 tầng, 1 tầng hầ

Trang 1

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

CHUNG CƯ LÊ THÀNH - QUẬN BÌNH TÂN, TP HỒ CHÍ MINH

SVTH: NGUYỄN PHI KHÁNH

MSSV: 110120288 LỚP: 12X1C

GVHD: ThS NGUYỄN THẠC VŨ ThS ĐINH NGỌC HIẾU

Đà Nẵng – Năm 2017

Trang 2

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN LIÊM CHÍNH HỌC THUẬT MỤC LỤC DANH SÁCH HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU Trang TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1

Sự cần thiết đầu tư 1

Hiện trạng và quy mô xây dựng 1

Khái quát về vị trí xây dựng công trình 1

Các điều kiện khí hậu tự nhiên 1

Các điều kiện địa chất thủy văn 2

Nội dung quy mô công trình 2

Giải pháp thiết kế công trình 2

Giải pháp kết cấu 4

Các giải pháp kỹ thuật khác 5

Tính toán các chỉ tiêu về kinh tế, kỹ thuật 6

Mật độ xây dựng 6

Hệ số sử dụng đất 6

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 7

Mặt bằng bố trí sàn tầng 2 7

Số liệu tính toán 7

Sơ bộ chọn kích thước kết cấu: 8

Xác định tải trọng 8

Các loại tải trọng 8

Tải trọng do trọng lượng bản thân các lớp sàn: 8

Tải trọng tường và cửa 9

Hoạt tải 10

Xác định nội lực: dùng phần mềm SAFE v12 để tính toán nội lực 10

Lập mô hình 10

Đặt tải trọng vào sàn 11

Khai báo và vẽ các dãi bản (strip) 11

Chạy chương trình và xuất kết quả phân tích 12

Tính toán cốt thép sàn 16

TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ TRỤC 1-2 (TẦNG 2-3) 17

Trang 3

Cấu tạo cầu thang 17

Lựa chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện 18

Tính toán bản thang 18

Sơ đồ tính 18

Xác định nội lực và cốt thép bản 19

Bản chiếu nghỉ 20

Sơ đồ tính bản 20

Xác định nội lực và cốt thép bản 21

Tính toán cốn thang C1, C2 22

Xác định nội lực 22

Tính toán cốt thép cốn 22

Tính dầm chiếu nghỉ D1 24

Tính toán nội lực trong dầm 24

Tính toán cốt thép 24

Tính dầm chiếu nghỉ D2 26

Tính dầm chiếu tới D3 27

Tính dầm D4 29

TÍNH KHUNG TRỤC 5 32

Các hệ kết cấu chịu lực trong nhà cao tầng 32

Hệ kết cấu khung BTCT 32

Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng 32

Hệ kết cấu khung-giằng (khung và vách cứng) 32

Hệ thống kết cấu đặc biệt 32

Hệ kết cấu hình ống 32

Hệ kết cấu hình hộp 33

Giải pháp kết cấu cho công trình 33

Trang 4

Chọn sơ bộ kích thước cột 33

Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm 35

Chọn sơ bộ kích thước vách, lõi thang máy 35

Xác định tải trọng tác dụng vào công trình 37

Cơ sở xác định tải trọng tác dụng 38

Xác định tải trọng sàn các tầng 38

Xác định tải trọng tác dụng lên dầm 38

Tải trọng gió 40

Xác định nội lực 46

Tính dầm khung trục 5 48

Tính toán cốt dọc 49

Tính toán cốt thép đai: 50

Tính cốt treo 52

Tính cột khung trục 5 53

Lý thuyết tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên 53

Số liệu cần thiết để tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên 54

THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI KHUNG TRỤC 5 57

Điều kiện địa chất công trình 57

Địa tầng 57

Đánh giá nền đất 57

Lựa chọn giải pháp nền móng 58

Các loại tải trọng dùng để tính toán 58

Các giả thiết tính toán 58

Xác định nội lực truyền xuống móng (Đơn vị: kN-m) 59

Thiết kế móng M1 trục A (móng dưới cột C34) 59

Vật liệu 59

Tải trọng 60

Chọn kích thước cọc 60

Tính toán sức chịu tải của cọc 60

Xác định thông số móng 61

Kiểm tra chiều cao đài cọc 62

Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 63

Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 64

Kiểm tra lún cho móng cọc khoan nhồi 67

Tính toán và cấu tạo đài cọc 69

Thiết kế móng M2 trục C (móng dưới cột C40) 72

Tải trọng 72

Xác định kích thước đài móng, số lượng cọc, bố trí cọc 72

Thiết kế móng trục D (móng dưới cột C42) 72

Trang 5

Tải trọng 72

Xác định kích thước đài móng, số lượng cọc, bố trí cọc 72

Kiểm tra chiều cao đài cọc 73

Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 73

Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 74

Kiểm tra lún cho móng cọc khoan nhồi 75

Tính toán và cấu tạo đài cọc 76

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 79

Thi công cọc khoan nhồi 79

Khái niệm về cọc khoan nhồi 79

Lựa chọn phương pháp thi công cọc khoan nhồi 79

Các bước tiến hành thi công cọc khoan nhồi 79

Tính toán số lượng công nhân, máy bơm, và xe vận chuyển bê tông phục vụ công tác thi công cọc 81

Công tác phá đầu cọc 83

Công tác vận chuyển đất khi thi công khoan cọc 84

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT MÓNG 85

Biện pháp thi công đào đất 85

Chọn biện pháp thi công 85

Khối lượng đất đào 85

Chọn tổ máy thi công 88

Chọn tổ hợp máy thi công đợt đào máy 88

Thiết kế khoang đào 89

THI CÔNG ĐÀI MÓNG 90

Lựa chọn phương án và tính toán ván khuôn cho 1 đài móng 90

Chọn phương án ván khuôn đài móng 90

Tính toán ván khuôn đài móng M1 90

Thiết kế tổ chức thi công đài móng 92

Tính toán khối lượng các quá trình thành phần 92

Lập tiến độ thi công đài móng 93

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN 96

Chọn phương tiện phục vụ thi công 96

Chọn loại ván khuôn, đà giáo, cây chống 96

Chọn cây chống sàn, dầm và cột 96

Tính ván khuôn ô sàn 96

Chọn ô sàn tính toán 96

Chọn ván khuôn, xà gồ và cột chống cho ô sàn 97

Trang 6

Tính toán khoảng cách cột chống xà gồ 98

Tính toán cột chống xà gồ 99

Thiết kế ván khuôn dầm chính 99

Thiết kế ván khuôn dầm dọc 99

Thiết kế ván khuôn dầm ngang 101

Thiết kế ván khuôn cột 103

Chọn ván khuôn cột 103

Tải trọng tác dụng lên ván khuôn cột 103

Kiểm tra ván khuôn cột 104

Tính gông cột 104

Tính ván khuôn cầu thang bộ 104

Thiết kế ván khuôn bản thang 105

Thiết kế ván khuôn bản chiếu nghỉ 107

Thiết kế ván khuôn vách thang máy 109

Chọn ván khuôn cho vách thang máy 109

Tải trọng tác dụng lên ván khuôn vách 109

Kiểm tra ván khuôn vách 109

Kiểm tra sườn ngang 109

Tính toán bulong neo 110

TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN 111

Xác định cơ cấu quá trình : 111

Tính toán khối lượng công việc (Xem Phụ lục 17.3) 111

Tính toán chi phí lao động cho các công tác: (Xem Phụ lục 17.4) 111

Công tác ván khuôn: 111

Công tác cốt thép 111

Công tác bê tông: 111

Tổ chức thi công công tác BTCT toàn khối : 111

Tính nhịp công tác quá trình (Xem Phụ lục 17.5) 112

Vẽ biểu đồ tiến độ và nhân lực 112 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

Trang 7

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Tính tải các lớp sàn với sàn dày 0,1m

Bảng 2.2: Tĩnh tải các lớp sàn với sàn dày 0,08m

Bảng 4.1 Bảng tính toán sơ bộ tiết diện cột biên

Bảng 4.2 Bảng tính toán sơ bộ tiết diện cột giữa

Bảng 4.3 Tĩnh tải các lớp sàn mái

Bảng 4.4 Trọng lượng vữa trát dầm

Bảng 5.1: Địa chất công trình

Bảng 5.2 Tính toán các chỉ tiêu đánh giá đất nền

Bảng 5.3 Nội lực truyền xuống các móng

Bảng 5.4 Tải trọng dùng thiết kế móng M1

Bảng 5.5 Kết quả kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc

Bảng 5.6 Tải trọng tiêu chuẩn dùng để tính toán móng khối quy ước

Bảng 5.7 Ứng suất bản thân và ứng suất gây lún

Bảng 5.8 Độ lún từng lớp móng M1

Bảng 5.9 Kết quả kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc móng trục D

Bảng 5.10 Tải trọng tiêu chuẩn dùng để tính toán móng khối quy ước trục D

Bảng 5.11 Ứng suất bản thân và ứng suất gây lún móng khối quy ước trục D

Bảng 5.12 Độ lún từng lớp móng khối quy ước trục D

Bảng 6.1 Quá trình thi công hạ cọc

Bảng 8.1 Thống kê ván khuôn cho đài móng M1

Bảng 8.2 Khối lượng bê tông cho các đài được thống kê

Bảng 8.3 Khối lượng bê tông cho các móng đơn

Bảng 8.4 Khối lượng cốt thép đài móng

Bảng 8.5 Khối lượng ván khuôn đài móng

Bảng 8.6 Khối lượng công tác trên các phân đoạn

Bảng 8.7 Biên chế nhân công thi công đài móng

Bảng 8.8 Kết quả tính tij

Trang 8

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.1 Mặt bằng chia ô sàn tầng 2

Hình 2.2: Cấu tạo các lớp sàn

Hình 2.3: Mô hình không gian sàn tầng 2 trên phần mềm SAFE

Hình 2.4: Strip theo phương X (Layer A)

Hình 2.5: Strip theo phương Y (Layer B)

Hình 2.6:Biểu đồ độ võng sàn sau khi phân tích

Hình 2.7: Biểu đồ Moment M11 max (moment theo phương X)

Hình 2.8: Biểu đồ Moment M22 max (moment theo phương Y)

Hình 2.9: Biểu đồ Moment của các Strip Layer A

Hình 2.10: Biểu đồ Moment của các Strip Layer B

Hình 3.1 Mặt bằng cầu thang

Hình 3.2 Mặt cắt cầu thang

Hình 3.3 Cấu tạo các lớp vật liệu cầu thang

Hính 3.4 Sơ đồ tính và nội lực bản thang

Hình 3.5 Sơ đồ tính và nội lực bản chiếu nghỉ

Hình 3.6 Sơ đồ tính và biểu đồ nội lực của cốn

Hình 3.7 Sơ đồ tính và biểu đồ nội lực trong dầm chiếu nghỉ D1

Hình 3.8 Sơ đồ tính toán cốt treo dầm chiều nghỉ

Hình 3.9 Sơ đồ tính và biểu đồ nội lực dầm chiếu nghỉ D2

Hình 3.10 Sơ đồ tính và biểu đồ nội lực dầm chiếu tới D3

Hình 3.11 Sơ đồ tính dầm công xôn D4

Hình 4.1 Diện tích truyền tải từ sàn lên cột

Hình 4.2 Mặt bằng cột tầng hầm

Hình 4.3 Mặt bằng ô sàn tầng 1

Hình 4.4 Mặt bằng ô sàn tầng 2-16

Hình 4.5 Mặt bằng ô sàn sân thượng

Hình 4.6 Sơ đồ tính toán gió động của công trình

Hình 4.7 Mô hình công trình với phần mềm ETABS 9.7.4

Hình 4.8 Khung trục 5

Hình 4.9 Sơ đồ tính toán cốt treo dầm khung

Hình 4.10 Sơ đồ tính cột chịu nén lệch tâm xiên

Hình 5.1 Bố trí cọc trong móng M1 trục A

Hình 5.2 Diện tích đáy móng khối quy ước

Hình 5.3 Sơ đồ tính lún theo phương pháp cộng lún từng lớp

Hình 5.4 Sơ đồ tính toán chọc thủng đài cọc M1 trục A

Hình 5.5 Sơ đồ tính toán cốt thép móng M1 trục A

Hình 5.6 Bố trí cọc trong móng trục D

Trang 9

Hình 5.7 Sơ đồ tính toán cốt thép móng trục D

Hình 7.1 Kích thước hố đào

Hình 8.1 Cấu tạo ván khuôn đài móng M1

Hình 9.1: Vị trí và kích thước ô sàn điển hình để tính toán ván khuôn

Hình 9.2 : Phân bố nội lực trên ván khuôn sàn

Hình 9.3 : Phân bố nội lực trên xà gồ đỡ ván khuôn sàn

Hình 9.4 Sự phân bố nội lực và momen trên ván khuôn đáy

Hình 9.5 Phân bố nội lực trên ván khuôn thành dầm

Hình 9.6 Phân bố nội lực trên gông cột

Trang 11

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

Sự cần thiết đầu tư

Hiện nay, nước ta trong xu thế hội nhập, nền kinh tế không ngừng phát triển, đặc biệt là các thành phố lớn Thành phố Hồ Chí Minh là nơi tập trung đông dân nhất cả nước đồng thời cũng là đầu tàu kinh tế, trung tâm văn hóa, giáo dục quan trọng của Việt Nam Với tốc độ phát triển rất nhanh , mật độ dân số ngày càng tăng do đó đất đai ngày càng hạn hẹp trong khi nhu cầu xây dựng các chung cư, khách sạn, trung tâm thương mại,… là vô cùng lớn

Với những đặc điểm đó, việc xây dựng các tòa nhà cao tầng, đơn cử như xây dựng các khu chung cư như CHUNG CƯ LÊ THÀNH sẽ đáp ứng được phần nào nhu cầu bức thiết hiện nay về vấn đề chỗ ở

Hiện trạng và quy mô xây dựng

Khái quát về vị trí xây dựng công trình

Công trình có diện tích 1600m2 được xây dựng trên khu đất có diện tích 7800m2

Vị trí công trình nằm tại Khu phố 3, Phường An Lạc, Quận Bình Tân, Thành phố

Hồ Chí Minh, cách đại lộ Võ Văn Kiệt 0,5 km, Mũi Tàu 2,5 km, công viên Phú Lâm, cầu Mỹ Thuận 1 km

Các điều kiện khí hậu tự nhiên

Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với các đặc trưng của vùng khí hậu miền Nam Bộ, chia thành 2 mùa rõ rệt:

+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10

+ Mùa khô từ đầu tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm sau

Các yếu tố khí tượng:

+ Nhiệt độ trung bình năm: 260C

+ Lượng mưa trung bình: 1000- 1800 mm/năm

+ Độ ẩm tương đối trung bình: 78%

Hướng gió chính thay đổi theo mùa :

+ Vào mùa khô, gió chủ đạo từ hướng Bắc chuyển dần sang Đông, Đông Nam và Nam

+ Vào mùa mưa, gió chủ đạo theo hướng Tây-Nam và Tây

+ Tần suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%, lớn nhất là tháng 8 (34%), nhỏ nhất là tháng 4 (14%) Tốc độ gió trung bình 1,4÷1,6m/s Hầu như không có gió bão, gió giật và gió xoáy thường xảy ra vào đầu và cuối mùa mưa (tháng 9) Thủy triều tương đối ổn định ít xảy ra hiện tượng đột biến về dòng nước Hầu như không có lụt, chỉ ở những vùng ven thỉnh thoảng có ảnh hưởng

Trang 12

Các điều kiện địa chất thủy văn

Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp đất khác nhau Do độ dốc các lớp nhỏ, chiều dày khá đồng đều nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất điển hình

+ Lớp đất 1: Đất sét pha lẫn sỏi sạn laterit trạng thái nửa cứng - cứng dày 6,5 m + Lớp đất 2: Đất sét trạng thái nửa cứng – cứng dày 3,9 m

+ Lớp đất 3: Đất cát pha có chiều dày tương đối lớn 27,2 m

+ Lớp đất 4: Đất sét trạng thái cứng

Nội dung quy mô công trình

Diện tích sử dụng để xây dựng công trình khoảng 7800 m2, diện tích xây dựng là

1600 m2, diện tích còn lại dùng xây dựng hệ thống cây xanh, giao thông nội bộ, các công trình hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội như nhà trẻ, trường học, khu vui chơi, mua sắm

Công trình gồm 18 tầng,1 tầng hầm và 17 tầng nổi, có tổng chiều cao là 61,2 (m) Tầng hầm là khu vực bãi để xe, bố trí máy phát điện Tầng 1 là khu vực thương mại và sinh hoạt chung của cộng đồng Từ tầng 2 đến tầng 16 là tầng điển hình gồm các phòng ở kiểu gia đình.Tầng trên cùng là sân thượng và mái tum thang

Giải pháp thiết kế công trình

Giải pháp kiến trúc

Mặt bằng công trình được bố trí hợp lý dây chuyền công năng sử dụng khép kín, liên hoàn Hai thang máy được bố trí ở hai đầu công trình thuận tiện cho việc đi lại, hai thang bộ được bố trí phía sau thang máy để thoát hiểm khi có sự cố xảy ra và hai thang bộ ở 2 đầu phục vụ cho giao thông nội bộ

Bố trí các phòng ban chức năng của phương án

Trang 14

Ngoài ra, các vật liệu hoàn thiện khác như gạch lát nền granite 400x400, gạch ốp chân tường Ngăn chia khu vệ sinh bằng tấm compac HPL 13mm

Giải pháp kết cấu

Sử dụng kết cấu khung bêtông cốt thép Giá thành của kết cấu bêtông cốt thép (BTCT) thường rẻ hơn kết cấu thép đối với những công trình có nhịp vừa và nhỏ chịu tải như nhau

Bền lâu, ít tốn tiền bảo dưỡng, cường độ ít nhiều tăng theo thời gian Có khả năng chịu lửa tốt

Dễ dàng tạo được hình dáng theo yêu cầu của kiến trúc

Giới thiệu và mô tả kết cấu

Dự án bao gồm nhà chung cư và các hạng mục phụ trợ (Trường học, nhà trẻ, khu vui chơi giải trí, ban quản lí chung cư, đài phun nước)

Các hạng mục phụ trợ:

Bao gồm các công trình Cấp IV

Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình: Khung Bê tông cốt thép đổ toàn khối

Hệ khung này chủ yếu chịu tải trọng đứng, tải trọng ngang vào công trình không đáng

kế

Lựa chọn phương án kết cấu

Phương án kết cấu móng:

Nhà chung cư: Với quy mô công trình 18 tầng, 1 tầng hầm, mặt bằng thi công

thuận tiện, công trình chịu tác động của tải trọng gió Nhận thấy giải pháp móng cọc

sẽ đảm bảo đáp ứng yếu tố về kiến trúc, độ bền vững, tiết kiệm và thuận lợi về mặt thi công

Các hạng mục phụ trợ: Công trình cấp IV, thấp tầng, tải trọng ngang không đáng

kể, do vậy lựa chọn phương án móng đơn để thiết kế cho móng công trình

Phương án kết cấu khung:

Nhà chung cư: Khung Bê tông cốt thép bao gồm các cột, các dầm sàn liên kết với

nhau và liên kết cứng với móng Kết hợp vách thang máy làm vách cứng cho công trình, các vách này sẽ chịu một phần tải trọng ngang do gió gây ra, khi đó độ cứng

Trang 15

tổng thể của công trình được tăng lên và công trình sẽ ổn định hơn khi đưa vào sử dụng

Các hạng mục phụ trợ: Khung Bê tông cốt thép bao gồm các cột và các dầm, giằng,

sàn sê nô mái liên kết cứng với nhau và liên kết với móng

Phương án kết cấu thang máy:

Kết cấu thang máy sử dụng vách cứng Bê tông cốt thép, Vách kết hợp với khung toàn nhà làm tăng khả năng chịu lực và ổn định cho công trình

Hệ thống điện

Tuyến điện trung thế 12KV qua ống đặt ngầm dưới đất đi vào trạm biến thế của công trình Ngoài ra còn có điện dự phòng cho công trình gồm hai máy phát điện đặt tại hầm của công trình Khi ngồn điện chính của công trình bị mất thì máy phát điện

sẽ cung cấp điện cho: Các hệ thống PCCC; Hệ thống điên công cộng ở các tầng; Hệ thống thang máy; Hệ thống máy tính và các dịch vụ quan trọng khác

Hệ thống cấp thoát nước

Cấp nước:

Nước từ hệ thống cấp nước của thành phố đi vào bể ngầm đặt tại hầm của công trình Sau đó được bơm lên, quá trình điều khiển bơm được điều khiển hoàn toàn tự động Nước sẽ theo các đường ống kỹ thuật chạy đến vị trí lấy nước cần thiết

Thoát nước:

Nước mưa trên mái công trình, nước thải sinh hoạt được thu vào xê nô và đưa vào

bể xử lý nước thải Nước sau khi được xử lý sẽ được đưa ra hệ thống thoát nước của thành phố

Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

Hệ thống báo cháy:

Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi phòng và mỗi tầng, ở nơi công cộng của mỗi tầng Mạng lưới báo cháy gắn đồng hồ và đén báo cháy, khi phòng quản lý được nhận tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hoản hoạn cho công trình

Hệ thống chữa cháy:

Trang 16

Thiết kế tuân theo các yêu cầu phòng chống cháy nổ và các tiêu chuẩn liên quan khác (bao gồm bộ phận ngăn cháy, lỗi thoát nạn, cấp nước chữa cháy) Tất cả các tầng đều có bình CO2, đường ống chữa cháy tại các nút giao thông

Xử lý rác thải

Rác thải hàng ngày sẽ được thu gom và đưa xuống tầng kĩ thuật, tầng hầm bằng ống thu rác Rác thải được mang đi xử lý mỗi ngày

Giải pháp hoàn thiện

Vật liệu hoàn thiện sử dụng vật liệu tốt đảm bảo chống được mưa nắng khi sửa dụng lâu dài Nền lát gách Ceramic Tường được quét sơn chống thấm

Các khu vệ sinh, nền lát gạch chống trượt, tường ốp gạch men trắng cao 2m

Hệ thống cửa dùng cửa kính khung nhôm

Tính toán các chỉ tiêu về kinh tế, kỹ thuật

S L

Trang 18

Sơ bộ chọn kích thước kết cấu:

Chọn chiều dày bản sàn theo công thức h b D.l1

m

= với hb ≥ hmin= 60mm Bản kê 4 cạnh có m = 40 ÷ 45 Ta chọn m = 45

Bản kê dầm có m=30 ÷ 35 Ta chọn m=35

l1: chiều dài cạnh ngắn của ô sàn

D=0,8 ÷ 1,2 (phụ thuộc vào tải trọng) Ta chọn D = 1,0

Bảng phân loại sàn tính toán và chọn chiều dày các ô sàn xem Phụ lục 1

: Trọng lượng riêng của lớp vật liệu, lấy theo sổ tay kết cấu

n: Hệ số độ tin cậy, tra theo TCVN 2737:1995

Dựa vào cấu tạo các lớp về dày sàn, ta có bảng tính tải trọng của bản thân sàn và các lớp hoàn thiện

Các ô sàn có tường xây trực tiếp bên trên sẽ truyền tải trọng của nó lên sàn quy đổi thành lực phân bố đều

Trang 19

Bảng 2.1: Tính tải các lớp sàn với sàn dày 0,1m

(m)

 (kN/m3)

gtc

gtt (kN/m2)

gtc

gtt (kN/m2)

Tải trọng tường và cửa

Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng

đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được quy đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm

Chiều cao tường được xác định: ht = H - hds = 3,6 – 0,1 = 3,5 m

Trong đó: ht - chiều cao tường

H - chiều cao tầng nhà

hs - chiều cao sàn trên tường tương ứng

Công thức quy đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn:

/

Trong đó: St, Sc (m2) - diện tích tường, cửa trên ô sàn

nt, nc, nv: hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa (nt =1,1; nc = nv= 1,3) t: chiều dày của mảng tường ( gồm tường dày 100mm và 200mm)

v = 0,01 (m): chiều dày của lớp vữa trát tường

t = 15 (kN/m3): trọng lượng riêng của tường (khối xây gạch có lỗ) v = 16 (kN/m3): trọng lượng riêng của vữa trát tường

c= 0,4 (kN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa kính khung thép

Si (m2): diện tích ô sàn đang tính toán

Trang 20

Hoạt tải

Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (kN/m2) được lấy theo bảng 3, trang 6 TCVN 2737-1995 Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra bảng để xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau

đó nhân với hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt (kN/m2)

Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, hệ số độ tin cậy đối với tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang lấy bằng: n = 1,3 khi ptc < 2 (kN/m2), n = 1,2 khi ptc ≥ 2 (kN/m2) Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán

Khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần trong bảng

3 TCVN 2737-1995 được phép giảm như sau:

+ Đối với các phòng nêu ở mục 1, 2, 3, 4, 5 nhân với hệ số ψA1 (khi A > A1 = 9m2)

A – Diện tích chịu tải tính bằng m2

Bảng hoạt tải tác dụng lên các ô sàn xem Phụ lục 3

Xác định nội lực: dùng phần mềm SAFE v12 để tính toán nội lực

Lập mô hình

Do hệ sàn gồm 2 khối đối xứng nhau qua khe nhiệt nên khi lập mô hình tính toán nội lực, bố trí cốt thép cho hệ sàn ta chỉ cần tính cho một khối, sau đó lấy kết quả bố trí cho khối còn lại

Bước 1: Thiết lập hệ lưới ( hệ trục định vị ), chọn hệ đơn vị kN-m

Bước 2: Khai báo vật liệu gồm:

Bê tông sàn cấp độ bền B25, trọng lượng riêng 25kN/m3, modul đàn hồi E=30000MPa

Thép bản sàn dùng thép: Trọng lượng riêng 78,5kN/m3, modul đàn hồi E=210000MPa

Bước 3: Khai báo tiết diện :

Tiết diện sàn dày 100mm và sàn dày 80mm

Tiết diện dầm gồm: dầm chính ngang nhà 300x800mm, dầm chính dọc nhà 300x600mm và dầm 200x400 mm (tiết diện dầm chọn theo sơ bộ)

Tiết diện cột gồm: cột 600x800mm (tiết diện cột theo sơ bộ)

Tiết diện vách dày 200mm

Trang 21

Bước 4: Định nghĩa tải trọng gồm:

Tĩnh tải (TT): Khi gán tĩnh tải cho các phần tử trong hệ ta đã tính đến tải trọng bản thân phần bê tông nên ta nhập hệ số cho mục Self weight multiplier của tĩnh tải là 0 Hoạt tải (HT): Phân tích thành 2 trường hợp HT1 và HT2, cho hoạt tải tác dụng xen kẽ (kiểu ô bàn cờ), khi đó sẽ cho moment dương trong sàn lớn hơn trường hợp hoạt tải tác dụng trên toàn bộ mặt phẳng sàn, do đó kết quả tính toán sẽ thiên về an toàn hơn

Bước 5: Định nghĩa tổ hợp tải trọng

Đầu tiên ta khai báo tổ hợp tổng của HT1 và HT2 là Hoạt tải = Range Add của

Tải trọng đã được tính toán ở các mục trước nên ở mục này ta không tính toán lại

mà chỉ lấy kết quả để khai báo vào phần mềm

TT đặt tất cả các ô sàn tương ứng

HT phân làm hai trường hợp đặt tải là HT1 và HT2 đặt xen kẽ sẽ cho momen dương trong sàn lớn hơn trường hợp HT tác dụng lên toàn bộ mặt phằng sàn, do đó kết quả tính toán sẽ thiên về an toàn hơn

Khai báo và vẽ các dãi bản (strip)

Vẽ các dãi strip bản theo hai phương: MS là Middle strip (dải giữa nhịp), CS là Column strip (dải trên cột) Bề rộng các strip được lấy như hình sau:

Đối với kết cấu sàn sườn như trong công trình này, thông thường nội lực trong dải giữa nhịp lớn hơn dải trên cột, do đó có thể chỉ cần tính nội lực và cốt thép cho dải giữa nhịp rồi bố trí cho dải trên cột Tuy nhiên để có cơ sở chính xác, em đã vẽ và tính toán cả dải giữa nhịp và dải trên cột, từ đó so sánh nội lực giữa các loại dải bản + Phương X là các strip A gồm MSA và CSA xen kẽ

+ Phương Y là các strip B gồm MSB và CSB xen kẽ

Trang 22

Chạy chương trình và xuất kết quả phân tích

Hình 2.3: Mô hình không gian sàn tầng 2 trên phần mềm SAFE

Hình 2.4: Strip theo phương X (Layer A)

Trang 23

Hình 2.5: Strip theo phương Y (Layer B)

Hình 2.6:Biểu đồ độ võng sàn sau khi phân tích

Trang 24

Hình 2.7: Biểu đồ Moment M 11 max (moment theo phương X)

Trang 25

Hình 2.9: Biểu đồ Moment của các Strip Layer A

Hình 2.10: Biểu đồ Moment của các Strip Layer B

Trang 26

Thép bản sàn dùng thép:

+ Ø6 hoặc Ø8 dùng thép AI: Rs=Rsc=225 MPa

+ Ø10, 12 … dùng thép AII: Rs=Rsc=280 MPa

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ:

abv=15mm đối với sàn có chiều dày >100mm → a=20mm

abv=10mm đối với sàn có chiều dày 100mm → a=15mm Chiều cao làm việc: ho=h-a

Với bê tông cấp độ bền B25: tra bảng phụ lục 9A, ‘Sách tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép’

𝐴𝑆𝑡𝑡

Chọn sbt sao cho sbt  stt

Thoả mãn điều kiện cấu tạo 70  sbt  200

Thuận tiện thi công, lấy chẵn 10mm Cốt thép trong bản sàn phải được đặt thành lưới

Đường kính cốt thép chịu lực: Ø6, 8, …(hb/10)

Bảng kết quả tính cốt thép sàn tầng 2 theo phần mềm Safe xem Phụ lục 4

Trang 27

TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ TRỤC 1-2 (TẦNG 2-3)

Cấu tạo cầu thang

+3.900

+3.900 +5.700

+7.500

Trang 28

Hình 3.3 Cấu tạo các lớp vật liệu cầu thang

Lựa chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện

Chọn sơ bộ chiều dày bản thang: hs = 80 (mm)

Chọn sơ bộ kích thước các dầm cầu thang:

Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cốn thang:

Do cốn thang chịu tải trọng nhỏ nên kích thước tiết diện ngang lấy:

bc = (100 ÷ 150)mm; hc = (250 ÷ 300)mm

=> Ta chọn kích thước cốn thang như sau: bc x hc = 100 x 300 (mm)

Vật liệu sử dụng:

+ Bê tông cấp độ bền B25 có: Rb = 14,5 MPa, Rbt = 1,05 MPa

+ Thép chịu lực AII có: Rs=Rsn=280 MPa, Rsw=225 MPa

+ Thép bản, thép cấu tạo AI có: Rs=Rsn=225 MPa, Rsw=175 MPa

Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang:

+ Bản thang: bản thang liên kết với cốn, tường, dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới + Bản chiếu nghỉ: bản chiếu tới liên kết với: dầm D4, dầm chiếu nghỉ D1, D2 + Dầm chiếu nghỉ D1, D2: 2 đầu gối lên dầm công xôn D4

+ Dầm chiếu tới D3: 2 đầu gối lên dầm khung

+ Dầm công xôn D4: 1 đầu ngàm vào cột

Trang 29

Kích thước ô bản theo phương nghiêng: l 2 = 3,5

3,910,894= m

Trong đó:  (kN/m3): trọng lượng riêng của lớp vật liệu thứ i

i (m): chiều dày của lớp thứ i

ni: hệ số tin cậy của lớp thứ i

Để tính thép bản thang ta cắt một dải bản theo phương cạnh ngắn có bề rộng 1m

để tính toán Sơ đồ tính và nội lực bản như sau:

Trang 30

Hính 3.4 Sơ đồ tính và nội lực bản thang

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ: abv=10mm → a=15mm

 Chiều cao làm việc: ho = h - a = 80 – 15 = 65 mm

Tra bảng phụ lục 9A, ‘Sách tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép’ có: + Thép nhóm A-I: có αR=0,446

m b

0

2,548

1,80.10.ζ 225.10 0,979.0,065

tt S s

M A

tt s

a s A

Vậy chọn thép như sau:

+ Cốt thép dưới theo phương cạnh ngắn chọn 6s150

+ Cốt thép dưới theo phương cạnh dài đặt theo cấu tạo chọn 6s200

+ Cốt mũ, đỡ mũ đặt theo cấu tạo

1, 6

l

l = =   Tính theo bản loại dầm

Trang 31

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ: abv=10mm → a=15mm

 Chiều cao làm việc: ho = h - a = 80 – 15 = 65 mm

m b

0

2,342

1,63.10 ζ 225.10 0,981.0,065

tt S s

M A

A

b h

= = = > µmin = 0,1%

Trang 32

Chọn thép 6 có khoảng cách giữa các thanh thép: s.100 28.1000

171163

tt s

a s A

Vậy chọn thép như sau:

+ Cốt thép dưới theo phương cạnh ngắn chọn 6s160

+ Cốt thép dưới theo phương cạnh dài đặt theo cấu tạo chọn 6s200

+ Cốt mũ, đỡ mũ đặt theo cấu tạo

Trang 33

Tính cốt thép dưới chịu moment dương:

.

14,15

0,134 0, 439 14, 5.10 0,1.0, 27

Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

+ Đoạn gần gối tựa: (≤ l/4): s ≤ 450 mm thì sct = min (h/2; 150)

w w

28, 3

0, 0019 100.150

4 s

3

21.10

7 30.10

b

E E

w1= + 1 5  w = + 1 5.7.0,0019 1,07 1,3 = 

Trang 34

với bê tông nặng β = 0,01

Vậy bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:

3 max 2,5 bt 0 2,5.1, 05.10 0,1.0, 27 70,875

Vậy bê tông đủ khả năng chịu cắt, không cần tính toán cốt đai

Chọn bố trí 6s150 tại đoạn gần 2 đầu gối của cốn, 6s200 tại đoạn giữa nhịp

1, 6 7, 32 5,86

c c

Tính toán nội lực trong dầm

Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ D1 như 1 dầm đơn giản 2 đầu khớp

Trang 35

Cốt đai thuộc nhóm cốt thép AI

Lực cắt lớn nhất ở gối tựa: Qmax = 28,56 kN

Chọn khoảng cách cốt đai: s = 150 đoạn gần gối tựa

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bê tông: Qmax  0,3  w1. b1 R b hb 0 Giả thiết hàm lượng cốt đai: 6, 2 nhánh, s = 150 mm, có Asw=28,3.2=56,6 mm2 w

w

56, 6

0, 0019 200.150

Tính toán cốt treo

Tại vị trí cốn C1 và C2 kê lên dầm cần đặt cốt treo,dùng cốt treo dạng đai

Sơ đồ tính toán cốt treo:

Trang 36

Hình 3.8 Sơ đồ tính toán cốt treo dầm chiều nghỉ

16, 2

0,72.10 22,5.10

s s

P A R

−

Dùng đai 6, 2 nhánh, số lượng đai cần thiết là: 0, 72

1, 27 2.0, 283

Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ D2 được xem là dầm đơn giản, 2 đầu khớp, l = 3,4 m

Trang 37

0,1 0, 409 14,5.10 0, 2.0, 265

Tính lực cắt lớn nhất ở gối tựa: Qmax = 23,97 kN

Sơ bộ chọn khoảng cách cốt đai: s = 150 đoạn gần gối tựa

Trang 38

Tải trọng do bản sàn S6 truyền vào có dạng tam giác: 3 56,666.3,6 7,50

Sơ đồ tính dầm chiếu tới D3 được xem là dầm đơn giản 2 đầu khớp nhịp l = 3,4 m

37,99

0,187 0, 439 14,5.10 0, 2.0, 265

Lực cắt lớn nhất ở gối tựa: Qmax = 31,35 kN

Sơ bộ chọn khoảng cách cốt đai: s = 150 đoạn gần gối tựa

s = 200 đoạn giữa nhịp

Trang 39

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bê tông: Qmax  0,3  w1. b1 R b hb 0 Giả thiết hàm lượng cốt đai: 6, 2 nhánh, s = 150 mm, có Asw=28,3.2=56,6 mm2

Sơ đồ tính dầm D4 là dầm công xôn ngàm vào cột

Trang 40

Hình 3.11 Sơ đồ tính dầm công xôn D 4

61,37

0,159 0, 439 14,5.10 0, 2.0,365

Thiết kế cốt đai không dùng cốt xiên Cốt đai thuộc nhóm cốt thép AI

Tính lực cắt lớn nhất ở gối tựa: Qmax = 44,22 kN

Sơ bộ chọn khoảng cách cốt đai s = 150 mm trên toàn bộ nhịp dầm

Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bê tông: Qmax  0,3  w1. b1 R b hb 0 Giả thiết cốt đai: 6, 2 nhánh, s = 150 mm, có Asw=28,3.2=56,6 mm2

Định dạng
Số trang	125
Dung lượng	4,57 MB