Luận văn thạc sĩ chung cư thu nhập thấp phong bắc cẩm lệ tp đà nẵng

Căn cứ vào cấu tạo của bản thang và bản chiếu nghỉ, tra bảng trọng lượng đơn vị của các lớp vật liệu xây dựng sổ tay thực hành kết cấu công trình – Vũ Mạnh Hùng để tính... Vì vậy ta phải

ii

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

CHUNG CƯ THU NHẬP THẤP PHONG BẮC

LỜI NÓI ĐẦU

Bước vào thiên niên kỷ mới, cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi ngành, mọi lĩnh vực, thì ngành xây dựng cơ bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi về kỷ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng Sự phát triển của ngành là động lực thúc đẩy nhanh tốc độ phát triển của đất nước nhưng đồng thời nó cũng tạo ra những thách thức mới cho mỗi chúng ta Đó chính là sự nắm bắt những kiến thức và công nghệ mới của thế giới để tránh phải tụt hậu lại đằng sau Có thể nói trường đại học chính là nơi hình thành và rèn luyện cho mỗi chúng ta khả năng tự lập trong việc giải quyết những vấn

Phần Kiến trúc : 10 % là GV.TS LÊ ANH TUẤN

Phần Kết cấu : 60 % là GV.TS LÊ ANH TUẤN

Phần Thi công : 30 % là GV.TS PHẠM MỸ

Khối lượng công việc thực hiện trong đồ án khá nhiều, song thời gian hoàn thành công việc lại có hạn Vì thế, được sự đồng ý của giáo viên hướng dẫn nên em chỉ trình bày những nội dung cơ bản được giao

Trong quá trình thiết kế, tính toán, tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế, và chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn em không tránh khỏi sai sót

Em kính mong được sự góp ý chỉ bảo của các thầy, cô để em có thể hoàn thiện hơn đề tài này

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trong trường Đại học Bách Khoa, trong khoa Xây dựng DD-CN, đặc biệt là các thầy đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này

Đà Nẵng, ngày 26 tháng 5 năm 2017

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 Sự cần thiết của đầu tư

Đà Nẵng là một trong 4 tỉnh nằm trong vùng phát triển kinh tế trọng điểm của miền Trung và nằm ở vị trí trung độ của cả nước, từ 15055’ đến 16014’ vĩ bắc, 107008’ đến 108020’ kinh Đông Nằm trên trục giao thông Bắc - Nam về đường bộ, đường sắt, đường biển và đường hàng không, cách Thủ đô Hà Nội 764 km về phía Bắc, cách thành phố Hồ Chí Minh 964 km về phía Nam Dân số 01/04/2009 là 887070 người chiếm 1,03% về dân số so cả nước

+ Phía bắc giáp tỉnh Thừa Thiên Huế

+ Phía Đông giáp biển

+ Phía Nam và phía Tây giáp tỉnh Quảng Nam

Trong quá trình đô thị hóa, để định hướng quy hoạch phát triển lâu dài của thành phố trong đó vấn đề nhà ở cho cư dân trong đô thị là một vấn đề quan trọng và

cơ bản tạo nên cơ cấu chung của quy hoạch thành phố Hiện nay giải pháp tích cực nhất trong việc giải quyết nhu cầu nhà ở cho cư dân thành phố là xây dựng các chung

cư cao tầng trong thành phố Xuất phát từ những luận điểm sau:

Tỷ lệ phát triển dân số tự nhiên khiến cho dân số đô thị ngày càng tăng trong khi quỹ đất dành cho nhà ở có giới hạn và ngày càng ít đi Sự mâu thuẫn này càng lớn và nếu không có giải pháp đúng đắng về phát triển và dự phòng quỹ đất sẽ đưa đến khủng hoảng nhà ở đô thị

Xây dựng chung cư trong thành phố sẽ giảm đi việc lấn chiếm cơi nới, chen chúc của các khu vực dân cư do tăng thêm nhân khẩu hoặc tạm cư của những người từ nông thôn lên thành phố làm việc

Từ những luận điểm trên nhận thấy việc xây dựng chung cư trong những khu nhà ở thành phố là giải pháp cần thiết phải có để quy hoạch một thành phố hiện đại, mỹ quan trong đó con người sống làm việc và đi lại trong môi trường thuận tiện sạch sẽ, tiện nghi phù hợp với thu nhập của mình Theo số liệu thống kê dân số thành phố Đà Nẵng ( 01/04/2009) với tỷ lệ tăng số tự nhiên là 1,7% năm

Dân số thành phố: 887070 x 1,7% = 15080 người; 15080 3016

Như trên chỉ tính tỷ lệ tăng tự nhiên chưa kể tăng cơ học thì hàng năm dân số thành phố tăng 3016 hộ Vốn đã tăng dân số như vậy, nếu không có chương trình quy hoạch sử dụng quỹ đất dành cho nhà ở, đến lúc nào đó sẽ dẫn đến thiếu thốn trầm trọng và biện pháp cải tạo, chỉnh trang đô thị sẽ tốn kém rất lớn

Chung cư nhà ở xã hội tại khu dân cư Phong Bắc 2 – Thành Phố Đà Nẵng được đầu tư xây dựng nhằm đáp ứng những yêu cầu nêu trên

1.2 Vị trí, đặc điểm, điều kiệu tự nhiên của khu vực xây dựng

1.2.1.Vị trí

-Chung cư nhà ở xã hội tại khu dân cư Phong Bắc 2 xây dựng nằm trong khu quy hoạch của phường Hòa Thọ Đông - Quận Cẩm Lệ - Thành Phố Đà Nẵng Chung cư nhà ở xã hội tại khu dân cư Phong Bắc 2 được đặt tại 2 mặt tiền đường 7,5m, Phường Hòa Thọ Đông - Quận Cẩm Lệ - Thành Phố Đà Nẵng

+ Hướng Nam: Giáp với công trình lân cận

+ Hướng Đông: Giáp với đường 7,5m

+ Hướng Bắc: Giáp với đường 7,5m

+ Hướng Tây: Giáp với công trình lân cận

1.2.2 Địa hình địa chất công trình

+ Địa hình : Khu vực bằng phẳng, không phải sàn nền

+ Địa chất:

+ Lớp á sét dày 3 m

+ Lớp á cát dày 3 m

+ Lớp cát hạt trung có h=

Địa chất thủy văn: Mực nước ngầm ở cao độ -3m trong thời kỳ bắt đầu mưa

1.2.3 Điều kiện tự nhiên

+ Nhiệt độ: nằm ở khu vực miền Trung nên chịu ảnh hưởng khá nhiều của khí hậu nhiệt đới gió mùa

+ Lượng mưa: mưa chủ yếu vào tháng 9-12, lớn nhất vào tháng 10,11

- Lượng mưa tập trung chủ yếu vào 4 tháng (từ tháng 9 đến tháng 12)

+ Độ ẩm tương đối

- Độ ẩm cao nhất: 85,67-87,67%

- Độ ẩm thấp nhất: 76.67-77,33%

- Độ ẩm trung bình: 83.4%

Thành Phố Đà Nẵng là vùng chịu ảnh hưởng của bão hàng năm, trung bình mỗi năm

có từ 6, 7 cơn bão và áp thấp nhiệt đới, sức gió lớn nhất 130 Km/h

+ Hướng gió Chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc và Tây Bắc Bão bắt đầu từ tháng 7, nhiều nhất vào tháng 9-10

1.2.4 Đánh giá chung khu đất xây dựng

Vị trí xây dựng phù hợp quy hoạch thành phố

Khu đất tiếp cận đường 7.5 và có đường nội bộ bao quanh nên thuận tiện việc cấp điện, cấp thoát nước và thi công

Địa hình và địa chất tốt không cần đến giải pháp xử lý

Khu đất dự kiến đầu tư nằm gần trung tâm thành phố trong khu dân cư đông đúc nên sẽ thu hút người đến ở khi chung cư đuợc xây dựng hoàn thành

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

2.1 Giải pháp tổng mặt bằng

Chung cư nhà ở xã hội tại khu dân cư Phong Bắc 2 nằm tại mặt tiền đường 7.5m, Phường Hòa Thọ Đông - Quận Cẩm Lệ - Thành Phố Đà Nẵng Trên diện tích đất 4592m2 Mật độ xây dựng 39.9%

Tổng mặt bằng được bố trí hợp lý về mật độ xây dựng theo tiêu chuẩn thiết kế Khối nhà chính bố trí sát đường quy hoạch phía Bắc, tận dụng để trồng thảm cỏ và cây xanh dạng thân cao Mặt bằng công trình được bố trí đối xứng 2 lần tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí giao thông trong công trình, đồng thời có thể làm đơn giản hoá các giải pháp về kết cấu của công trình

Tận dụng triệt để diện tích đất xây dựng và sử dụng công trình hợp lý

Giao thông trên mặt bằng các sàn tầng được thực hiện thông qua hệ thống sảnh hành lang giữa

Công trình có hai thang máy và hai cầu thang bộ phục vụ cho giao thông theo phương đứng Hệ thống giao thông này kết hợp với hệ thống sảnh hành lang của các sàn tầng tạo thành nút giao thông đặt tại trọng tâm của công trình

Công trình theo hướng Bắc nên công trình có chiếu sáng tự nhiên tốt, thoáng mát

Cây xanh được trồng dọc theo khuôn viên của công trình để tăng vẻ mỹ quan, tạo sự sinh động và cải thiện vi khí hậu cho công trình Trong khuôn viên của công trình có bố trí thảm cỏ, tiểu cảnh, hồ nước đem lại cảm giác gần gũi với thiên nhiên, mang lại không khí trong lành

Ngoài ra còn bố trí sân chơi, sân tập thể thao nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho sinh hoạt công cộng, đồng thời tạo không gian thoáng đãng, thông thoáng

Công trình còn có bãi đậu xe với diện tích khá lớn có thể đáp ứng được nhu cầu

sử dụng khi công trình đi vào khai thác sử dụng

Đường giao thông nội bộ được bố trí thuận lợi cho việc lưu thông, cũng như dễ dàng cho việc chữa cháy công trình khi gặp sự cố cháy nổ

2.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc 2.2.1 Giải pháp thiết kế mặt bằng tổng thể

Vì diện tích khu đất không rộng lớn nên không thể thiết kế đầy đủ các hạng mục công trình phục vụ cho khu chung cư và các khu vực lân cận, chỉ thiết kế một số hạng mục nhất định Gồm có khu chung cư, khu vực bãi đậu xe, 1 sân cầu lông, 1 sân

2.2.2 Giải pháp mặt bằng và chức năng

- Mặt bằng được bố trí đối xứng , giao thông giữa các tầng nhờ hệ thống cầu thang bộ và thang máy

- Tòa nhà gồm 9 tầng và 1 tâng mái với những đặc điểm sau :

+ Tầng 1 cao 4,2m, tầng 2-9 cao 3,5m,tầng mái 4.5m

+ Tổng chiều cao công trình 36,7m (tính từ mặt đất)

- Chức năng của các tầng như sau :

+ Tầng một : gồm 9 căn hộ và 1 nhà sinh hoat cộng đồng, 1 ki ốt bán hàng + Tầng áp mái : Gồm không gian mái, các phòng kĩ thuật

+ Tầng lầu 2 - 9: Bao gồm 12 căn hộ

2.2.3 Giải pháp giao thông

Giao thông bên ngoài khu vực xây dựng: sử dụng hệ thống giao thông của thành phố Giao thông nội bộ: phải được qui hoạch đảm bảo sự đi lại thuân tiện và đảm bảo yêu cầu thoát người khi có sự cố xảy ra

Giao thông trong nội bộ công trình: chủ yếu là giao thông theo phương đứng, trong công trình có hai cầu thang máy dùng để đưa người lên các tầng, ngoài ra còn có hai cầu thang bộ với bề rộng đảm bảo thoát người khi xảy ra hoả hoạn Các cầu thang được bố trí hợp lý và đúng tiêu chuẩn

2.2.4 Giải pháp thiết kế mặt đứng

Mặt đứng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến tính nghệ thuật của công trình Trên mặt đứng bố trí các cửa sổ và cửa đi tại những vị trí nhất định kết hợp với các mảng tường suốt từ tầng 1 đến tầng 9, ngoài ra tầng trệt còn có sảnh tiếp giáp các lối vào chính

2.2.5 Giải pháp thiết kế mặt cắt

Dựa vào đặc điểm sử dụng và điều kiện vệ sinh ánh sáng, thông hơi thoáng gió cho các phòng chức năng ta chọn chiều cao các tầng:

+Tầng 1 cao 4,2m + Tầng 2-9 cao 3,5m

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN TẦNG 3

3.1 Sơ đồ tính :

(Xem phụ lục 1,phụ lục hình chương 3 )

3.2 Phân loại ô sàn:

Quan niệm tính toán:

Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp Khi dầm biên lớn ta có thể xem là ngàm

l  -Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh

Trong đó: l1-kích thước theo phương cạnh ngắn

l2-kích thước theo phương cạnh dài

Căn cứ vào kích thước, cấu tạo, liên kết ta chia làm các loại ô bảng sau

(Xem phụ lục 1, phụ lục bảng chương 3)

3.3 Xác định sơ bộ chiều dày sàn:

Ta xác định sơ bộ chiều dày ô sàn như sau:

Tĩnh tải do trọng lượng bản thân của các lớp sàn:

Dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:

gtc = . (kN/m2) : tĩnh tải tiêu chuẩn

gtt = gtc.n (kN/m2): tĩnh tải tính toán

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

n: hệ số độ tin cậy lấy theo TCVN 2737-1995

Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau (Xem phụ luc 3 ,phụ lục

bảng chương 3)

b.Tĩnh tải do trọng lượng tường ngăn, bao che và cửa đặt trực tiếp lên sàn

Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 100 mm Tường

ngăn xây bằng gạch rỗng có  = 15 (kN/m3)

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 qui đổi thành tải trọng

phân bố truyền vào dầm

Chiều cao tường được xác định: ht = H-hd

Trong đó: ht: chiều cao tường

H: chiều cao tầng nhà

hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng

Công thức qui đổi tải trọng tường, cửa trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :

tt s t

 :chiều dày của mảng tường:0.1m

t:chiều dày của vữa :0.02m

 = 16(kN/m3): trọng lượng riêng của vữa

Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán (Xem phụ lục 4,phụ lục bảng chương3)

3.4.2 Hoạt tải sàn:

Hoạt tải tiêu chuẩn ptc(kN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995

Hệ số độ tin cậy n Với ptc <2 (kN/m2) :n=1.3

Với ptc ≥2 (kN/m2) :n=1.2

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 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)

Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán Ở đây, tùy thuộc vào công năng của các ô sàn, tra TCVN 2737-

1995 ,mà nhân thêm với hệ số giảm tải cho sàn Theo điều 4.3.4.1 của TCVN

2737-1995 , các phòng ngủ , phòng khách , phòng giặt , phòng vệ sinh , bếp có diện tích A>A1 = 9 m2 thì được giảm giá trị hoạt tải bằng cách nhân với hệ số giảm tải ΨA :

Hệ số giảm tải : ΨA = 0,4+

MI = 1.qtt.L1.L2 = 0,0664 530,7.4,2.4,5 = -665,6 (daN.m/m)

MII = 2.qtt.L1.L2 = 0,0576 530,7 4,2.4,5 = -578 (daN.m/m)

Tính cốt thép

Cắt ra 1 dải b = 1m theo mỗi phương để tính toán

Chọn abv = 15 mm, đối với bản có chiều dày h < 100mm

=> ho = hb – abv = 100 – 15 = 85mm

a Tính thép chịu moment dương

Theo phương L1: M1 = 302,8 (daN.m/m)

4 1

0

302,8.10

0, 036 0, 437 11, 5.1000.85

4

302, 8.10

161 (mm ) 225.0, 981.85

0

263, 2.10

0, 037 0, 437 11, 5.1000.79

2

4

263, 2.10

151 (mm ) 225.0, 981.79

Chọn 6a190, suy ra diện tích thép bố trí là:

b Tính thép chịu moment âm

Theo phương L1: MI = -665,6 (daN.m/m)

Bê tông B25 có Rb=14.5 MPa

* Cốt thép chịu mômen âm Mg = -1105 ( N.m)

 = để tính toánA =85 s (mm ) 2Chọn 6 có fa=28.3mm2

S

.1000 28.3 1000

33385

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

4.1 Chọn vật liệu thiết kế 4.1.1 Bê tông:

Dùng bê tông cấp độ bền B20 có: Rb= 11,5 (MPa) = 11,5103 (kN/m2)

Rbt= 0,9 (MPa) = 0,9103 (kN/m2)

4.1.2 Cốt thép:

+ Cốt thép  ≤ 8 dùng thép AI có: Rs= Rsc= 225 (MPa) = 225103 (kN/m2)

Rsw= 175(MPa) = 175103 (kN/m2) + Cốt thép  ≥ 10 dùng thép AII có: Rs= Rsc= 280 (MPa) = 280103 (kN/m2)

4.3.2 Xác định tĩnh tải trọng tác dụng lên bản thang và bản chiếu nghỉ

Tĩnh tải của bản thang và bản chiếu nghỉ gồm có: trọng lượng bản thân của bản BTCT

và các lớp cấu tạo Căn cứ vào cấu tạo của bản thang và bản chiếu nghỉ, tra bảng trọng lượng đơn vị của các lớp vật liệu xây dựng (sổ tay thực hành kết cấu công trình – Vũ Mạnh Hùng) để tính

a Bản thang :

+ Trọng lượng lớp Granito : ( δ1 = 20 mm ; γ1 = 28000 N/m3)

0,3

0,150,30,02

280001,1

hb

hbδ

γ

n

2 2

2 2 1 1

0,3

0,150,30,02

160001,3

hb

hbδγ

n

2 2

2 2 2 2

)(N/m13280,15

0,3

12

0,150,3180001,1

hb

12

hbγ

n

2 2

2 2 3

+ ni : hệ số độ tin cậy của tải trọng lấy theo bảng 1- TCVN 2737-1995

+ γi : trọng lượng riêng của lớp vật liệu

+ δi: chiều dày của lớp vật liệu

+ h, b : chiều cao , chiều rộng của bậc thang

→ Tổng tĩnh tải phân bố trên bản thang :

+ ni : hệ số độ tin cậy của tải trọng lấy theo bảng 1- TCVN 2737-1995

+ γi : trọng lượng riêng của lớp vật liệu

+ δi: chiều dày của lớp vật liệu

(Xem phụ lục 1,phụ lục bảng chương 4 )

4.3.3 Xác định hoạt tải trọng tác dụng lên bản thang và bản chiếu nghỉ

Giá trị hoạt tải tiêu chuẩn : ptc ( N/m2 ) lấy theo TCVN 2737- 1995

Ptc = 3000 (N/m2)

Hoạt tải tính toán : Ptt = n ptc = 1,2 x 3000 = 3600 ( N/m2)

Với: n = 1,2 : hệ số độ tin cậy của tải trọng

Giá trị Ptt này là tải trọng phân bố đều cho 1m2 bản theo phương ngang Vì vậy ta phải quy đổi về tải trong phân bố theo phương của bản thang (vì bản thang nghiêng 1 góc 27o so với phương ngang)

Vậy hoạt tải tính toán của bản thang :

Với sơ đồ này, việc giải bằng toán học kết cấu là khá phức tạp nên trong đồ án này, em

sử dụng sự trợ giúp từ phần mềm Sap2000 để xác định nội lực

Sau khi mô hình và khai báo tải trọng trong Sap2000 tiến hành chạy nội lực Kết quả nội lực sau khi phân tích: (Xem phụ lục 3,phụ lục hình vẽ chương 4)

Nhận xét: Kết quả nội lực ở hai vế không sai khác nhau nhiều, thiên về an toàn ta sử dụng nội lực ở vế 1 để tính toán và bố trí cốt thép cho cả hai vế

Momen nhịp dùng để tính toán: Mn=9,10kN.m Momen gối dùng để tính toán:

Mg=18,19kN.m

Tính toán thép cho bản thang

Theo điều 8.2.3- TCVN 356-2005 thì chiều dày lớp bê tông bảo vệ của bản thang có chiều cao h 100 mm là abv = 15mm

Vậy chọn a = 15 mm là khoảng cách từ mép vùng bê tông chịu kéo đến tâm cốt thép chịu kéo

+ chiều cao làm việc của cấu kiện : h0 = h –a = 100 – 15= 85 (mm)

Với momen tại nhịp :

1 Tra bảng E2-TCXDVN 356-2005 Ta có : αR = 0,437

Ta thấy αm = 0,132 < αR = 0,429 nên thỏa mãn điều kiện hạn chế

Vậy cốt thép được chọn như sau:

Momen âm tại gối chọn thép  12a120 có As=9,04cm2

- Momen dương tại nhịp chọn thép  10a160 có As=4,71cm2

- Cốt thép theo phương ngang chọn theo cấu tạo  8a200 có As=1,7cm2

- Cốt thép bố trí tại vị trí bản thang kê lên bản chiếu nghỉ là  12a120

4.4 Tính toán thiết kế dầm chiếu nghỉ D1

Chọn sơ bộ kích thước dầm: b = 200 mm, h = 400 mm

4.4.1 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ D1

Tải trọng tác dung lên dầm chiếu nghỉ D1 gồm :

+ Trọng lượng bản thân dầm : ( gồm phần bê tông và lớp vữa trát )

Tải trọng phân bố do trọng lượng bản thân dầm:

nt ; nv;nc: hệ số độ tin cậy đối với tường, vữa và cửa (nt=1,1 ; nv=1,3;nc=1,3)

δt (m): chiều dày của tường gạch δt=200mm

δv= 0,02(m): chiều dày của lớp vữa trát tường

γt= 15(KN/m3): trọng lượng riêng của tường

γv = 16,0(KN/m3): trọng lượng riêng của vữa trát tường

γc = 0,40(KN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa kính khung thép

l0d = 4,2(m): nhịp tính toán của dầm

Tải trọng do bản thang truyền vào: do phản lực tại vị trí gối tựa của bản thang, quy về phân bố đều, để đơn giản ta lấy phản lực lớn nhất rồi phân bố đều cho toàn dầm Phản lực gối tựa được lấy từ phần mềm Sap2000:(Xem phụ lục 4,phụ lục hình vẽ chương 4)

Phản lực lớn nhất truyền vào dầm Rmax=56,13 (kN) quy về cho toàn dầm:

-Tải trọng do bản thang truyền vào, là phản lực các gối tựa của vế thang được quy về tải phân bố đều: g4=V/1m=56,13(KN/m)

- Vậy tổng tải trọng tác dụng lên dầm: qd=g1+g2+g3+g4=2,2+0,25+3,86+56,13

Sơ đồ tính của dầm chiếu nghỉ D1 là dầm đơn giản 2 đầu liên kết khớp

Biểu đồ momen và lực cắt của dầm D1 (Xem phụ lục 6,phụ lục hình vẽ chương 4) Momen lớn nhất :

Rb = 11,5 Mpa, Rbt = 0,9 MPa, Rsw = 175 MPa

Ta có: Q = 75,71 (kN) > Qb.o = 39,960(kN) nên bêtông không đủ khả năng chịu cắt

 cần phải tính toán cốt đai

- Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính ở bụng dầm:

Vậy điều kiện trên được thoã mãn

•Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:

Trong đó: - b: Chiều rộng tiết diện dầm

- Rbt cường độ chịu kéo của bê tông tính bằng MPa

gô2-d1=(1-2.β2+β3).qttô2=(1-2.0,432+0,433).5,307=3,766 kN/m

Phản lực lớn nhất truyền vào dầm Rmax=44,50 (kN) quy về cho toàn dầm:

-Tải trọng do bản thang truyền vào, là phản lực các gối tựa của vế thang được quy về tải phân bố đều: g3=V/1m=44,50(KN/m)

Vậy tổng tải trọng phân bố đều trên dầm:

q = q1 + q2 + q3 + q4 = 2,2+0,28+3,766+44,50 = 50,74 (KN/m)

4.5.2 Xác định nội lực dầm chiếu tới D2

- Sơ đồ tính: Xem dầm chiếu tới liên kết ở 1 đầu ngàm và 1 đầu khớp , vì hai đầu 1 đầu dầm 1 đầu được ngàm vào cột 1 đầu được gác lên dầm khung nên ta xem đó là liên kết ngàm và 1 liên kết khớp

Biểu đồ momen và lực cắt của dầm D2(Xem phụ lục 9,phụ lục hình vẽ chương 4): Momen lớn nhất :

Tính toán tương tự như dầm chiếu nghỉ D1 ta được kết quả sau :

Tại vị trí nhịp :với M=62,40 (KN.m) chọn 3Ø18 , có diện tích As =7,63(cm2 )

Tại vị trí gối : với M=111,16 (KN.m) chọn 3Ø20+2Ø18 , có diện tích As =14,41(cm2 )

b Tính toán cốt thép đai:

Tính toán tương tự dầm chiếu nghỉ D1 ta có kết quả :

Chọn Ø6s150 cho đoạn đầu dầm

Chọn Ø6s200 cho đoạn giữa dầm

4.6 Tính toán cốt thép dầm chân thang:

Chọn kích thước dầm chân thang 200x400

Cốt thép dầm chân thang không tính mà đặt theo cấu tạo

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ DẦM DỌC D1 TRỤC F (NHỊP 1’-13)

5.1 Tính toán thiết kế dầm dọc D1 trục F (nhịp 1’-13) theo phương pháp dung phần mềm SAP2000

5.1.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm :

Sơ bộ chọn tiết diện dầm:

+ Chiều cao dầm: hd = (1 1 )

12  20 l ( với l là nhịp dầm ) + Bề rộng dầm: bd = (1 1)

Trọng lượng bản thân dầm gồm có trọng lượng phần BTCT và lớp vữa trát

Phần dầm giao với sàn được tính vào trọng lượng sàn Vì vậy trọng lượng bản than dầm chỉ tính phần không giao với sàn

* Trọng lượng phần bê tông dầm 200x400

gbt = nbtγbt(h-hb)b =1,125(0,4 – (0,1+0,08)/2)0,2 = 1,705 (kN/m)

Trọng lượng phần vữa trát dầm 200x400

g tr=ntr γtr.δtr.[ b+2.(h-hb) ] =1,3160,015[0,2 +2(0,4-(0,1+0,08)/2)]=0,256 (kN/m)

Với:

+ nbt ;ntr :hệ số độ tin cậy của tải trọng nbt=1,1 ; ntr=1,3

+ γbt ; γtr : trọng lượng riêng của bê tông va vữa trát γbt=25 (kN/m3) γtr=16 (kN/m3) +hb= 80mm, 100mm : chiều dày sàn

→ Trọng lượng bản thân dầm 200x400:

g1 = gbt + gtr = 1,705 + 0,256 =1,96 (kN/m)

Tĩnh tải do sàn truyền vào dầm

Ta có sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm F(Xem phụ lục 2, phụ lục hình vẽ chương 5) Tải trọng do các ô sàn S2,S5,S6,S7,S8 truyền vào dầm D1 trục G phân bố có dạng hình thang Quy đổi về phân bố đều như sau

Quy đổi về phân bố đều: (1 2 ) 2

1 3

2 2

l g

g qd = −  +   s ttVới:

+ gstt:tĩnh tải tính toán của ô sàn

Tải trọng do ô sàn S4 truyền vào dầm D1 phân bố có dạng hình tam giác Quy đổi về phân bố đều như sau

Quy đổi về phân bố đều:

Tính toán lần lượt cho các ô sàn truyền tĩnh tải vào dầm D1 ta có kết quả trong bảng tính sau (Xem phụ lục 1,phụ lục bảng chương 5)

Do S13 là ô bản loại dầm nên tải trọng truyền từ sàn lên dầm có dạng hình chữ nhật,

bề rộng truyền tải: l2/2(với l2 là chiều dài cạnh dài của ô bản)

δg; δv: chiều dày của lớp gạch và lớp vữa

Với tường dày 100m: δg = 0,1(m); δv=0,015m :

28

2

l g

g qđ =  tt s 

Tính toán cho từng nhịp ta có kết quả trong bảng tính sau: (Xem phụ lục 2,phụ lục bảng chương 5)

Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm D1

gdtt = g1 + ∑g2qđ + g3

Trong đó:

+ g1: trọng lượng bản thân dầm

+ ∑ g2qđ: tổng tĩnh tải do các ô sàn truyền vào dầm

+ g3: tải trọng do tường và cửa xây trên dầm

Kết quả tính toán tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm D1 được thể hiện trong bảng tính sau: (Xem phụ lục 3 ,phụ lục bảng chương 5 )

Xác định hoạt tải

Hoạt tải của dầm D1 do hoạt tải các ô sàn truyền vào Cách xác định tương tự xác định tĩnh tải sàn truyền vào dầm, thay giá trị tĩnh tải sàn gstt bằng giá trị hoạt tải sàn pstt Tính toán lần lượt cho các ô sàn tuyền hoạt tải vào dầm D1 ta có kết quả trong bảng tính sau: (Xem phụ lục 4,phụ lục bảng chương 5)

Do S13 là ô bản loại dầm nên tải trọng truyền từ sàn lên dầm có dạng hình chữ nhật,

bề rộng truyền tải: l2/2(với l2 là chiều dài cạnh dài của ô bản)

G = Ga + Gb (Ga, Gb : lực tập trung do dầm ( đoạn la, lb truyền vào)

Xét lực ( 1 đoạn dầm truyền vào ,vd : đoạn nhịp la )

+ Xác định tải trọng phân bố tác dụng lên dầm phụ trong đoạn nhịp là

qdp = qtrọng lượng bthân + qsàn truyền vào + qtường

+ Xác định lực tập trung truyền vào dầm đang xét :

Ga = qdp la/2 Tương tự đối với lb (xác định qdp → xác định Gb = qdp lb/2)

Tĩnh tải tập trung

Chỉ tính cho nhịp dầm 1-1’

a Trọng lượng bản thân dầm ngang:

Chọn dầm ngang có tiết diện: 200x400(mm)

Trọng lượng bản thân dầm và lớp vữa trát:

gd =1.65(kN/m)

Quy trọng lượng bản thân dầm ngang và các lớp vữa trát quy về thành tải trọng tập trung trên dầm D1:

G1= gd x ld/2 = 1.96 x 810 / 2= 8.25(kN)

b Do các ô sàn truyền vào dầm D1 ( thông qua các dầm ngang )

Do ô sàn S2 truyền tải trọng vào dầm ngang

G2= ( 1/2x l1) x gs = (1/2x1.1) x 5.03 = 2.76 (kN)

c Tải trọng do tường và cửa xây trên dầm ngang

Xem tải trọng tường và cửa truyền toàn bộ xuống dầm :

L

g S n S S

Hoạt tải tập trung

Do ô sàn S2 truyền tải trọng vào dầm ngang:

Sử dụng phần mềm SAP 2000 để xác định nội lực do tĩnh tải và các trường hợp hoạt tải tác dụng lên dầm

Biểu đồ nội lực của các trường hợp tải trọng (Xem phụ lục 5,phụ lục hình vẽ chương 5)

Đây là bài toán tính cốt thép, đã biết: M,b,h,Rs,Rb -> tính Astt

+ Từ cấp độ bền chịu nén của BT B20 tra bảng được Rb = 11.5 Mpa;

+ Từ nhóm CT AII tra bảng được Rs = Rsc = 280 Mpa;

tt s s

min tt ax; min 0.1%, ax b.100% 2.55%

s

R R

Tính toán cốt thép đai dầm D1: Xem tài liệu tham khảo [2], [7] và [9]

VÍ DỤ TÍNH TOÁN :Tính toán cốt thép đai cho gối của nhịp 2

Ta có: Q = 53,97 (kN) > Qb.o = 39,960(kN) nên bêtông không đủ khả năng chịu cắt

 cần phải tính toán cốt đai

- Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính ở bụng dầm:

Vậy điều kiện trên được thoã mãn

•Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:

Qmax  2,5.Rbt.b.ho

Trong đó: - b: Chiều rộng tiết diện dầm

- Rbt cường độ chịu kéo của bê tông tính bằng MPa

Với tải trọng đã tính toán và phân bố tải trọng như đã làm trong phương pháp tính toán dầm D1 theo phương pháp sử dụng phần mềm sap 2000 ta tiến hành tính toán xác định nội lực của dầm D1 theo phương pháp H.CROSS

5.2.1 Xác định nội lực dầm theo phương pháp H CROSS:

Xem tài liệu tham khảo [2] và [7]

a) Xác định đồ cứng đơn vị quy ước của các thanh:

Tương tự như tính toán ở phương pháp SAP2000

Kết quả tính được gấn đúng với kết quả tính được ở phần mềm Sap2000:

(Xem phụ lục 6,phụ lục bảng chương 5)

Tiết diện dầm tất cả các tầng chọn như nhau Với nhịp 4.85m , 4.65m chọn dầm có tiết diện 200x550 mm2, với nhịp 2.4m chọn dầm có tiết diện 200x400 mm2, với nhịp 0.9,0.4m chọn dầm có tiết diện 200x550

Với lo = 0.7H (H: Chiều cao hình học của cột trong 1 tầng)

Theo độ bền, diện tích cột xác định theo công thức:

b sb

N: Lực dọc trong cột Ban đầu, ta giả thiết N =(1012kN/m2).F xq

Fxq: Tổng diện tích các tầng tác dụng trong phạm vi quanh cột

Cách truyền tải từ sàn vào dầm khung tương tự như cách truyền tải sàn vào dầm D1

ở chương 3 Theo thiết kế kiến trúc, sàn từ tầng 3 đến tầng 9 không thay đổi nên tải trọng sàn truyền vào khung từ tầng 3 đến tầng 9 là như nhau.(Xem phụ lục 2,phụ lục bảng chương 6)

Sơ đồ truyền tải trọng từ sàn vào dầm khung từ tầng 3 đến tầng 9 (Xem phụ lục 2 ,phụ lục hĩnh vẽ chương 6)

*Sàn tầng 2: Tương tự sàn từ tầng 3-9 , cách truyền tải truyền vào dầm tầng 2 như hình

vẽ sau :(Xem phụ lục 2 ,phụ lục bảng chương 6)

Sơ đồ truyền tải trọng từ sàn vào dầm khung tầng 2(Xem phụ lục 2,phụ lục hình vẽ chương 6)

Đối với tường đặc : quan niệm rằng chỉ có tường trong phạm vi góc 60o là truyền lực lên dầm , còn lại tạo thành lực tập trung xuống cột Lực này quy thành lực phân bố đều truyền lên dầm Theo cấu tạo kiến trúc thì tải trọng tường cửa từ tầng 2 đến tầng 9

3

o t

1.7

0.354.85

3

o t

1.7

5 0.374.6

6.3.1.2 Tải trọng tập trung tại nút:

a Trọng lượng cột trên nút (Xem phụ lục 4,phụ lục bảng chương 6)

) ( ).

.(

2

- Tải trọng sàn truyền vào dầm

- Trọng lượng tường và cửa trên dầm

1.1 25 0.1 (0.3 0.08) 1.3 16 0.015 (0.1 2 0.3 2 0.08) 0.77

d

(kN/m) Tải trọng dầm truyền vào nút Pd1 = qd.l

b.2 Trọng lượng sàn truyền vào dầm dọc( giữ nguyên hình dạng và không quy đổi ):

Sơ đồ truyền tải sàn vào dầm dọc từ tầng 2 đến tầng mái (Xem phụ lục 3.phụ lục hình

trọng lượng tính toán 1m2 tường 200

St : diện tích tường ( trong nhịp đang xét)

- St= htx lt

- ht=htầng-hd (m) : chiều cao tường

- lt (m) : chiều dài tường

nc : hệ số vượt tải đối với cửa, nc =1.3

gc : trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 cửa, gc = 0,3 (kN/m2)

Sc ; diện tích cửa ( trong nhịp đang xét)

+ Tường cửa trên dầm trục A , L:

Phần tải trọng truyền vào nút Pd3 = q8-9x2.1 + q9-10x2.1(kN)

* Tầng 2

- Tường cửa trên dầm trục các dầm dọc trong nhịp đang xét là tường 200 mm , vì tường có cửa nên ta quan niệm toàn bộ tải trọng truyền lên dầm , được xác định như sau :

trọng lượng tính toán 1m2 tường 200

St : diện tích tường ( trong nhịp đang xét)

- St= htx lt

- ht=htầng-hd (m) : chiều cao tường

- lt (m) : chiều dài tường

nc : hệ số vượt tải đối với cửa, nc =1.3

gc : trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 cửa, gc = 0,3 (kN/m2)

Sc ; diện tích cửa ( trong nhịp đang xét)

+ Tường cửa trên dầm trục A , L:

+ Tường trục A’ , L’ theo chi tiết kiến trúc, phần tường này xây bằng gạch thẻ, dày

100, cao 300, trát 2 mặt + mặt trên dày 15

𝑞𝑡8−9= 𝑞𝑡9−10 =1,1x15x0,1x0,3+2 x 1,3x16x0,015x0,7 = 0,93kN / m

Phần tải trọng truyền vào nút Pd3 = q8-9x2.1 + q9-10x2.1(kN)

+tải trọng tập trung truyền vào khung phần tĩnh tải do tải trọng dầm dọc A-L

𝒒𝒕𝟖−𝟗+𝒒𝒕𝟗−𝟏𝟎= 105,30kN / m

* Tầng mái:

+ Tường xây trên dầm bo tầng mái: phần tường này xây bằng gạch thẻ dày 100mm, cao 300 mm + lớp trát dày 15mm

t

Phần tải trọng truyền vào nút Pd3 = q8-9x2.1 + q8-9x2.1(kN)

Tổng hợp tải trọng tập trung truyền vào nút khung phần tĩnh tải (Xem phụ lục

5,phụ lục bảng chương 6)

6.3.2 Hoạt Tải:

Tương tự như Tĩnh tải nhưng chỉ có thành phần do sàn truyền vào (Xem phụ lục 6,phụ lục bảng chương 6)

Tải trọng phân bố đều trên dầm :(Xem phụ lục 7,phụ lục bảng chương 6)

* Sơ đồ truyền tải trọng từ sàn vào dầm khung từ tầng 2 đến tầng mái (Xem phụ lục 4,phụ lục hình vẽ chương 6)

Tải trọng tập trung tại nút (do dầm dọc truyền vào nút):

Lực phân bố trên dầm dọc phần hoạt tải là do hoạt tải sàn truyền vào, cách xác định lực tập trung vào nút tương tự phần tĩnh tải (lấy diện tích phần sàn truyền vào nút * hoạt tải sàn)

* Diện tích sàn truyền vào nút: (Xem phụ lục 5,phụ lục hình vẽ chương 6)

+tải trọng tập trung truyền vào khung phần hoạt tải do tải trọng dầm dọc A-L từ tần

6.4 Xác định tải trọng gió lên khung trục 7:

(Xem tài liệu tham khảo [13])