Chung cư cao tầng CT8 – TP hà nội

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

Thông tin chung

Thủ đô Hà Nội hiện nay là một trong những trung tâm thương mại lớn nhất và có mật độ dân số cao nhất cả nước, với nền kinh tế đang phát triển nhanh chóng Sự gia tăng số lượng người lao động công nghiệp và đô thị hóa đã tạo ra nhu cầu cao về nhà ở Do đó, xây dựng nhà cao tầng dạng chung cư trở thành giải pháp hiệu quả để đáp ứng nhu cầu của người dân, cán bộ công tác và người lao động nước ngoài Chung cư phù hợp với người có thu nhập trung bình khá và có thể cho thuê hoặc mua bán.

Khu đất xây dựng chung cư cao tầng CT8 tọa lạc tại khu đô thị mới Văn Quán, đường Yên Phúc, phường Văn Quán, quận Hà Đông, Hà Nội, với vị trí thuận lợi và địa hình bằng phẳng Khu vực này nằm trên trục đường giao thông chính, tạo điều kiện thuận lợi cho việc thi công Hệ thống kỹ thuật như cấp điện, cấp nước và thoát nước đều dễ dàng kết nối và sử dụng hiệu quả.

1.2 Điều kiện khí hậu, địa hình, địa chất, thuỷ văn:

- Nhiệt độ tối cao trung

- Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối - Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối

- Nhiệt độ tối thấp trung :22.7 0 C bình năm

- Lượng mưa trung bình năm: 2066 mm - Lượng mưa ngày lớn nhất: 332 mm

- Lượng mưa năm lớn nhất: 3307 mm - Số ngày mưa trung bình năm: 140-148

- Lượng mưa năm thấp nhất: 1400 mm ngày

- Độ ẩm không khí trung bình năm:

- Độ ẩm cao nhất trung bình : 90%

- Độ ẩm thấp nhất trung bình: 75%

- Độ ẩm thấp nhất tuyệt đối: 18 %

Sinh viên thực hiện: Trần Tiến Hướng dẫn: TS Đào Ngọc Thế Lực – TS Lê Khánh Toàn 1

Số giờ nắng trung bình năm : 2158 giờ / năm

Số giờ nắng trung bình tháng nhiều nhất : 248 giờ/ tháng

Số giờ nắng trung bình tháng ít nhất :120 giờ/tháng

Tốc độ gió trung bình : 3.3 m/s

Tốc độ gió khẩn cấp tối đa khi có bão : 40.0 m/s

Từ năm 1922 đến nay, trung bình mỗi năm có khoảng 10 cơn bão hoạt động trên biển Đông, gây ảnh hưởng chủ yếu đến khu vực miền Bắc Việt Nam trong các tháng 9, 10 và 11.

1.2.7 Các điều kiện địa chất thủy văn

Cao trình Mực nước ngầm: -2.7 tới -4.5(m) tùy thuộc vào mùa Cấu tạo các lớp địa chất tại vị trí đặt công trình như sau: Đất lấp

Cát mịn, trạng thái chặt vừa đến rời

Cát bụi, trạng thái rời Á sét đến sét, trạng thái dẻo mềm đến dẻo cứng : 7.0 m

Sét, trạng thái cứng Á cát, trạng thái nửa cứng Á sét, trạng thái nửa cứng Đá xanh

Quy mô và đặc điểm công trình

Công trình có diện tích xây dựng 798.38 m2, với 9 tầng nổi, đạt chiều cao 33.70 m Tổng diện tích sàn : gần 7185.42 m2

Giải pháp thiết kế

1.4.1 Thiết kế tổng mặt bằng:

Chung cư CT8 là một tòa nhà cao tầng tọa lạc trên tuyến đường lớn của thành phố, thuộc khu đô thị mới Văn Quán Việc xây dựng công trình này sẽ góp phần quan trọng vào việc cải thiện bộ mặt kiến trúc của thành phố.

Vào những thời điểm đông người, việc quản lý giao thông nội bộ và kết nối với bên ngoài trung tâm thành phố trở nên quan trọng Các công trình hạ tầng cần được thiết kế và triển khai trong giới hạn chỉ giới đường đỏ, đồng thời đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh môi trường và cảnh quan cho khu vực.

Liên hệ giữa các bộ phận phục vụ với nhau theo phương ngang và phương đứng.

Tuân thủ hệ số chiếm đất cũng như thiết kế hoàn chỉnh hệ thống kỹ thuật sân đường.

2 Sinh viên thực hiện: Trần Tiến Hướng dẫn: TS Đào Ngọc Thế Lực – TS Lê Khánh Toàn

Chung Cư Cao Tầng CT8 – TP.Hà Nội

Tận dụng tối đa điều kiện tự nhiên của khu đất đó là gần trục đường giao thông chính và các khu vực xung quanh.

Hình khối kiến trúc công trình đáp ứng phù hợp với các yêu cầu sử dụng, tiêu chuẩn diện tích, tận dụng chiếu sáng và thông thoáng tự nhiên.

Việc bố trí vị trí các tầng trong công trình dựa vào công năng của từng tầng Các tầng dịch vụ cần không gian thoáng đãng và giao thông nội bộ thuận tiện, vì vậy nên được đặt ở các tầng phía dưới với chiều cao thông thủy lớn Ngược lại, các tầng chứa phòng nghỉ khách sạn hoặc phòng hội nghị nên được bố trí ở phía trên để đảm bảo không gian yên tĩnh và chất lượng phục vụ tốt nhất.

Trong công trình, hệ thống giao thông theo phương đứng bao gồm hai thang máy được đặt tại trung tâm, cùng với hai thang bộ nhằm đảm bảo an toàn cho việc thoát người trong trường hợp có sự cố xảy ra.

1.4.3 Bố trí các phòng ban chức năng của phương án

Mặt bằng tầng 1 có tổng diện tích khoảng 798.38 m 2 bao gồm ki-ốt bán hàng và chỗ để xe của các hộ trong chung cư.

Từ tầng 2-9 có diện tích khoảng 798 m 2 chủ yếu được sử dụng làm phòng ở, thang máy, cầu thang thoát hiểm.

Mặt bằng tầng mái có diện tích 60.15 m 2 sử dụng làm nơi để các thiết bị thông gió, bể nước.

Mặt đứng của công trình được thiết kế theo phong cách hiện đại, kết hợp hài hòa giữa các vòm cửa sổ và ô cửa kính, tạo nên vẻ đẹp kiến trúc cổ điển xen lẫn hiện đại.

Các mảng kính, cửa đi và cửa sổ được thiết kế với khung PVC gia cường lõi thép màu trắng, sử dụng kính phản quang giúp cách âm và cách nhiệt hiệu quả Từ tầng 2 đến tầng 9, hệ thống cửa sổ được bố trí hợp lý, cùng với các góc lồi lõm trên mặt bằng kiến trúc, tạo nên hình khối độc đáo cho công trình.

Công trình gồm 9 tầng nổi với kết cấu khung-vách bê tông cốt thép, tường bao che và mái bằng chống thấm, chống nóng theo tiêu chuẩn Việc sử dụng dầm bẹt không chỉ tăng chiều cao thông thủy mà còn mang lại nhiều tiện ích cho các tầng.

1.4.6 Vật liệu xây dựng chính

Công trình được thiết kế với khung và vách bê tông cốt thép chịu lực, kết hợp với tường bao che và cửa kính Các phòng có không gian rộng, có thể linh hoạt phân chia bằng vách ngăn nhẹ.

Kính bao quanh công trình là loại kính cường lực, chống được bức xạ của mặt trời

Các khu vệ sinh: nền lát đá Ceramic 200x200, tường ốp đá Marble 600x300 và sử dụng các vách ngăn Composit màu trắng.

PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

Giải pháp kết cấu

Ngày nay, kết cấu bê tông cốt thép đã trở thành một lựa chọn phổ biến trong xây dựng, đặc biệt là trong các công trình nhà cao tầng Sự ưa chuộng này xuất phát từ nhiều ưu điểm nổi bật của bê tông cốt thép, giúp cải thiện độ bền và khả năng chịu lực cho công trình.

+ Giá thành của kết cấu bêtông cốt thép 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.

Công trình cao tầng sử dụng bêtông cốt thép, trong đó kiến trúc đóng vai trò quan trọng trong việc xác định giải pháp kết cấu Để đáp ứng các yêu cầu kiến trúc, việc đề xuất giải pháp kết cấu hợp lý là rất cần thiết, đảm bảo thỏa mãn nhiều tiêu chí khác nhau.

Trong bối cảnh cạnh tranh kinh tế gay gắt, các nhà đầu tư thường ưu tiên lựa chọn những giải pháp mang lại lợi ích kinh tế cao trong giai đoạn đầu tư cũng như trong quá trình sử dụng sau này.

+ Tối ưu hoá về thẩm mỹ cũng như vật liệu và không gian sử dụng.

+ Tính khả thi trong thi công.

2.1.1 Phân tích các dạng kết cấu:

Theo TCXD 198:1997, các hệ kết cấu bê tông cốt thép toàn khối phổ biến trong nhà cao tầng bao gồm: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ kết cấu khung vách hỗn hợp, hệ khung lõi, và hệ kết cấu hình ống và hình hộp Việc lựa chọn hệ kết cấu phù hợp phụ thuộc vào điều kiện làm việc cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà, và độ lớn của tải ngang như gió và động đất.

Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra không gian rộng lớn, rất phù hợp cho các công trình công cộng Tuy nhiên, nhược điểm của nó là hiệu quả kém khi chiều cao công trình tăng lên.

2.1.1.2 Hệ kết cấu vách cứng lõi cứng:

Hệ kết cấu vách cứng có thể được sắp xếp theo một hoặc hai phương, hoặc kết nối thành các hệ không gian được gọi là lõi cứng Một trong những đặc điểm nổi bật của kết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt.

Độ cứng theo phương ngang của các vách cứng phát huy hiệu quả rõ rệt ở những độ cao nhất định Khi công trình có chiều cao lớn, vách cứng cần có kích thước đủ lớn, điều này thường khó thực hiện.

2.1.1.3 Hệ kết cấu khung giằng(khung +vách hay lõi) Được tạo ra bằng cách kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng.Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vực vệ sinh chung hoặc các tường biên, hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà.Trong hệ kết cấu này hệ thống khung chịu tải trọng thẳng đứng còn hệ thống vách chủ yếu chịu tải trọng ngang.

Hệ kết cấu khung giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng.

2.1.1.4 Hệ kêt cấu đặc biệt

Hệ thống khung không gian được áp dụng ở các tầng dưới, trong khi phía trên là hệ thống giằng, tạo nên một kết cấu đặc biệt cho những công trình cần không gian rộng lớn ở tầng dưới Khi thiết kế, việc chú ý đến tầng chuyển tiếp giữa hệ thống khung và hệ thống giằng là rất quan trọng Phương pháp này có độ phức tạp cao.

2.1.1.5 Hệ kết cấu hình ống

Hệ kết cấu có thể được thiết kế bằng một ống bao quanh nhà, bao gồm các cột, dầm và giằng, hoặc dưới dạng hệ thống ống trong ống Hệ kết cấu hình ống mang lại độ cứng lớn theo phương ngang, rất phù hợp cho các công trình cao từ 25 đến 70 tầng.

Công trình chung cư cao tầng CT8 là một công trình nhiều tầng (09 tầng) với độ cao 33.70m.

Theo phân tích ưu nhược điểm của các hệ kết cấu và tham khảo TCXD 198:1997 điều 2, hệ kết cấu khung giằng (bao gồm khung và vách cứng) được xác định là hệ tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng Do đó, trong thiết kế hệ kết cấu cho công trình này, quyết định sử dụng hệ khung giằng, cụ thể là hệ khung lõi, là lựa chọn hợp lý.

Hệ kết cấu chịu lực khung lõi được hình thành từ sự kết hợp giữa khung và vách cứng, tạo thành lõi vững chắc Hai hệ thống khung lõi này được liên kết thông qua hệ kết cấu sàn, trong đó hệ thống lõi cứng tạo ra hai lỗ thang máy chạy xuyên suốt chiều cao của tòa nhà, chủ yếu chịu tải trọng ngang, trong khi hệ khung thiết kế chủ yếu để chịu tải trọng thẳng đứng.

Giao thông nội bộ công trình

Hệ thống giao thông đứng bao gồm 2 thang máy và 2 thang bộ, trong đó có 1 thang thoát hiểm Thang bộ có thiết kế 2 vế, mỗi vế rộng 1m Hai thang máy có kích thước buồng là 1.4x1.35m Hệ thống giao thông ngang được tổ chức với các hành lang hợp lý, đáp ứng nhu cầu di chuyển.

Các giải pháp kỹ thuật khác

Tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên, hệ thống cửa sổ được lắp kính ở tất cả các mặt Bên cạnh đó, ánh sáng nhân tạo cũng được bố trí hợp lý để đảm bảo chiếu sáng đầy đủ cho mọi khu vực cần thiết.

Tận dụng tối đa thông gió tự nhiên thông qua hệ thống cửa sổ, đồng thời sử dụng hệ thống điều hòa không khí trung tâm được xử lý và làm lạnh, phân bố đều qua trần đến các khu vực tiêu thụ.

Tuyến điện trung thế 15KV được lắp đặt ngầm dưới đất, kết nối với trạm biến thế của công trình Để đảm bảo nguồn điện dự phòng, công trình được trang bị hai máy phát điện tại tầng hầm, cung cấp điện khi nguồn điện chính bị mất Các máy phát điện này hỗ trợ cho hệ thống phòng cháy chữa cháy, chiếu sáng, bảo vệ, các phòng ngủ, thang máy, máy tính và các dịch vụ quan trọng khác.

2.3.4 Hệ thống cấp thoát nước: a Cấp nước:

Nước từ hệ thống cấp nước thành phố được đưa vào bể ngầm tại tầng hầm, sau đó được bơm lên bể nước mái thông qua quá trình điều khiển tự động Nước sẽ được phân phối qua các đường ống kỹ thuật đến các vị trí lấy nước cần thiết.

Nước mưa từ mái công trình, logia và ban công, cùng với nước thải sinh hoạt, sẽ được thu gom vào sênô và chuyển đến bể xử lý nước thải Sau khi qua quá trình xử lý, nước sẽ được xả ra hệ thống thoát nước của thành phố.

2.3.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy: a Hệ thống báo cháy:

Thiết bị phát hiện báo cháy được lắp đặt ở mỗi phòng và mỗi tầng, cũng như tại các khu vực công cộng Mạng lưới báo cháy bao gồm đồng hồ và đèn báo, giúp phòng quản lý nhận tín hiệu khi có cháy để kịp thời kiểm soát và khống chế hoả hoạn trong công trình Hệ thống chữa cháy đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ an toàn cho mọi người và tài sản.

Thiết kế phải tuân thủ các yêu cầu về phòng chống cháy nổ và các tiêu chuẩn liên quan, bao gồm hệ thống ngăn cháy, lối thoát hiểm và cấp nước chữa cháy Mỗi tầng đều được trang bị bình CO2 và hệ thống ống chữa cháy tại các điểm giao thông.

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

Giải pháp hoàn thiện

Vật liệu hoàn thiện được chọn lựa kỹ lưỡng, bao gồm các loại vật liệu chất lượng cao, đảm bảo khả năng chống chịu mưa nắng và độ bền lâu dài Nền nhà được lát gạch Ceramic, trong khi tường được quét sơn chống thấm để bảo vệ tối ưu.

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

Vật liệu trang trí cao cấp được lựa chọn với tiêu chí đảm bảo tính kỹ thuật cao và màu sắc trang nhã, tạo cảm giác thoải mái cho không gian nghỉ ngơi.

- Hệ thống cửa dùng cửa kính khuôn nhôm.

Kết luận

Theo TCXDVN 323:2004, mục 5.3 quy định rằng trong các đô thị mới, mật độ xây dựng nhà ở cao tầng không được vượt quá 40% và hệ số sử dụng đất tối đa là 5 Trong trường hợp công trình nằm trong khu vực trung tâm thành phố, hai hệ số này có thể không thỏa mãn Mục 5.1 của TCXDVN 323:2004 cho phép xây dựng nhà cao tầng trong đô thị nếu đảm bảo đủ nguồn cung cấp dịch vụ hạ tầng như điện, nước và giao thông, đồng thời phải kết nối với các kết cấu hạ tầng của khu đô thị Các hệ số mật độ xây dựng và hệ số sử dụng đất sẽ được xem xét dựa trên điều kiện cụ thể của lô đất và phải được cấp có thẩm quyền phê duyệt.

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2

Sơ đồ phân chia ô sàn

Hình 3 1 Sơ đồ phân chia ô sàn

Quan niệm tính toán: Tuỳ thuộc vào sự liên kết ở các cạnh mà ta có liên kết ngàm hay khớp.

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, tải trọng tác dụng ta chia như sau:

Bảng 3 1 Phân loại ô sàn Ô sàn

Sinh viên thực hiện: Trần Tiến

Chọn chiều dày sàn

Chọn chiều dày bản sàn theo công thức: h b = mD

Trong đó: l: là cạnh ngắn của ô bản.

D = 0.8 1.4 phụ thuộc vào tải trọng Chọn D = 0.8 m = 30-35 với bản loại dầm.

= 35-45 với bản kê bốn cạnh.

Để đảm bảo tính đồng nhất trong thi công và tính toán, kích thước nhịp các bản không nên chênh lệch quá lớn Chúng ta chọn chiều cao của ô lớn nhất cho các ô còn lại, với yêu cầu chiều cao hb phải lớn hơn 6 cm cho công trình dân dụng Đối với các bản loại dầm, chọn m = 30, trong khi đối với các bản loại kê 4 cạnh, chọn m = 40 và hb = 0.

Vậy ta chọn thống nhất chiều dày các ô bản là 10(cm).

Xác định tải trọng

Trọng lượng của các lớp sàn được xác định dựa trên cấu tạo kiến trúc của chúng Tĩnh tải tiêu chuẩn được ký hiệu là gtc và có đơn vị tính là kN/cm2 Tĩnh tải tính toán, ký hiệu là gtt, được tính bằng công thức gtt = gtc.n, cũng có đơn vị kN/cm2.

Trong đó: (kN/cm3): trọng lượng riêng của vật liệu. n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN2737-1995.

Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:

Hình 3 2 Cấu tạo bản sàn Bảng 3 2 Tỉnh tải các lớp sàn

1.Đá Granit 2.Vữa XM lót 3.Bản BTCT 4.Vữa trát 5.Trần thạch cao Tổng cộng

3.3.2 Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn:

Tường ngăn giữa các khu vực trên mặt bằng có độ dày 100mm, được xây bằng gạch rỗng với trọng lượng riêng là 15 kN/m3 Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn mà không có dầm đỡ, tải trọng sẽ được phân bố đều trên sàn Trọng lượng của tường ngăn trên dầm sẽ được chuyển đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm.

Chiều cao tường được xác định: ht = H-hds.

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 trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn : g t tt

Trong đó: St(m2): diện tích bao quanh tường.

Sc(m2): diện tích cửa. nt,nc: hệ số độ tin cậy đối với tường và cửa.(nt=1.1; nc=1.3). t = 0.1(m): chiều dày của mảng tường 100.

Sinh viên Trần Tiến thực hiện dưới sự hướng dẫn của TS Đào Ngọc Thế Lực và TS Lê Khánh Toàn Chiều dày của mảng tường là 0.2m, tương đương 200mm, với trọng lượng riêng của tường là 16.5 kN/m3, áp dụng cho khối gạch có lỗ Ngoài ra, trọng lượng của 1m2 cửa kính khung gỗ được tính là 0.195 kN/m2.

Bảng 3 3 Tải trọng tường ngăn, tường bao che

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

Dựa vào từng loại phòng chức năng, chúng ta xác định hoạt tải tiêu chuẩn và nhân với hệ số vượt tải n Kết quả sẽ là hoạt tải tính toán ptt (daN/m2), và giá trị lớn nhất trong các hoạt tải này sẽ được sử dụng để tính toán cho ô sàn tương ứng.

Theo tiêu chuẩn TCVN 2737 -1995 Mục 4.3.4 có nêu: khi tính dầm chính,dầm phụ,bản sàn,cột và móng,tải trọng toàn phần được phép giảm tải.

Bảng 3 4 Hoạt tải tầng sàn điển hình Ô Sàn

3.3.4 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên các ô sàn

Bảng 3 5 Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn Ô Sàn

Xác định nội lực cho ô sàn điển hình

Hình 3 3 Sơ đồ tính ô bản dầm 3.4.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh:

14 Sinh viên thực hiện: Trần Tiến

Theo phụ lục 17 trong Giáo trình KCBTCT - Phần Cấu kiện cơ bản, chúng ta có các hệ số được liệt kê trong bảng Do tỉ lệ L2/L1 là số lẻ, cần thực hiện nội suy từ bảng phụ lục để có kết quả chính xác.

Ta có các moment như sau:

Tính toán cốt thép cho ô sàn

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

A S 4.2,53.100 Chọn 8 a200, suy ra diện tích thép bố trí trong 1m rộng bản là:

A S 4.278 Chọn 8a150, suy ra diện tích thép bố trí là:

A BT = a S b a BT b Tính thép chịu moment âm S

A S 4.471 Chọn 10a150, suy ra diện tích thép bố trí là:

A S 4.466Chọn 10a150, suy ra diện tích thép bố trí là:

Các ô sàn còn lại tính toán tương tự Kết quả được thể hiện trong phụ lục 1, 2

Bố trí cốt thép

Hình 3 4 Bố trí cốt mũ cho ô bản

- Đ-ờng kính cốt chịu lực từ Φ6 Φ10 ( không đ-ợc > h/10 ).

- Cốt thép tính ra được bố trí đảm bảo theo các yêu cầu qui định

- Cốt thép phân bố phải lớn hơn hoặc bằng 10% cốt chịu lực nếu l 2 / l 1 3

Cốt chịu lực không được nhỏ hơn 20% so với yêu cầu, và khoảng cách giữa các thanh cốt thép phải nhỏ hơn hoặc bằng 35 cm Đồng thời, đường kính của cốt thép phân bố cần phải nhỏ hơn đường kính của thép chịu lực.

Trong đồ án, tỉ số l2/l1 thường nhỏ hơn 3, cho thấy rằng cốt thép phân bố cần được tính toán lớn hơn hoặc bằng 20% cốt chịu lực Do đó, lựa chọn cốt thép phân bố với đường kính Φ6 và khoảng cách a200 là phù hợp.

- Cốt phân bố có tác dụng :

• Chống nứt do bê tông co ngót

• Cố định cốt chịu lực

• Phân phối tải trọng đều hơn,tránh hiện tượng tập trung ứng suất

• Hạn chế việc mở rộng khe nứt

Việc bố trí cốt thép xem bản vẽ KC.

3.7 Tính toán lực cắt trong sàn: vì các ô bản có kích thước và tải trọng tương đối đều nhau nên chọn ô bản có kích thước lớn nhất và tải trọng lớn nhất để kiểm tra lực cắt chung cho bản Ta chọn ô S3 là ô bản có 2 cạnh ngàm và 2 cạnh khớp xung quanh vuông góc với nhau để kiểm tra với các số liệu đã tính toán ở mục trên với r= 1 / 2 = 1,005; tra bảng phụ lục & sách “Sàn Sườn Bê Tông Toàn Khối – Nguyễn Đình Cống” ta có 0 =0.351

=> Q= 0 q 1 = 0,351.9,73.4,23 ,45 (kN) Điều kiện kiểm tra khả năng chịu cắt phẳng của bê tông mà không cần đến cốt thép

0,5 4 ℎ 0 = 0,5 1050 1,5 1 0.085 f,94 (kN) > Q= 14,45 (kN) Vậy sàn đủ khả năng chịu cắt

THIẾT KẾ TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG 2

Cấu tạo cầu thang

Hình 4 1 Mặt bằng cầu thang 4.1.2 Cấu tạo cầu thang

- Ô1: bản thang liên kết ở 4 cạnh: tường, cốn C1, dầm chiếu nghỉ D CN , và dầm chiếu tới D CT

- Ô3: bản thang liên kết ở 4 cạnh: vách thang máy, cốn C2, dầm chiếu nghỉ D CN , và dầm chiếu tới D CT

- Ô2: bản chiếu nghỉ liên kết 4 cạnh: tường, dầm chiếu nghỉ D CN

- Cốn C1, C2: liên kết ở hai đầu gối lên dầm chiếu nghỉ D CN và dầm chiếu tới D CT

- Dầm chiếu nghỉ D CN có 2 đầu gối lên tường xây chịu lực

Do đó tính toán cầu thang bộ tầng 2 bao gồm:

Tính bản thang, bản chiếu nghỉ

Tính dầm chiếu nghỉ D CN , dầm chiếu tới D CT

Chiều dày bản thang BTCT để đơn giản ta chọn giống nhau cả 2 vế, chọn sơ bộ: Với L o %20mm là nhịp tính toán của bản thang h s = mD

Cầu thang công trình được thiết kế theo dạng cầu thang 2 vế có cốn, với mỗi vế gồm 7 bậc Các bậc có kích thước chiều cao h=160 mm và chiều rộng b=290 mm Góc nghiêng của bản thang so với mặt phẳng ngang được ký hiệu là α.

Tính bản thang

Bản thang tính toán tương tự ô sàn với 4 biên được xem là liên kết khớp, và cách tính toán sẽ phụ thuộc vào tỉ số l2/l1, từ đó xác định liệu bản nên được thiết kế theo bản kê 4 cạnh hay theo bản loại dầm.

Kích thước cạnh bản theo phương nghiêng (l 2 ) : l 2 = l 2n /cosα = 2,52/0,868 = 2,91 m

Xét tỷ số: l2/l1 = 2,91/1 = 2,91 > 2 tính ô sàn theo bản loại dầm

- Lớp gạch granite dày 20mm

- Lớp vữa lót dày 20mm

- Lớp vữa liên kết dày 20mm

- Lớp vữa trát dày 15mm

Hình 4 2 Cấu tạo các lớp vật liệu cầu thang

+ Lớp đá granite dày 20mm: g = n

+ Lớp vữa lót dày 20mm: g = n

+ Lớp vữa liên kết dày 20mm: g4 = n.γ.δ =1,3.16.0,02 = 0,416 kN/m2

+ Lớp vữa trát mặt dưới dày 15mm: g6 = n.γ.δ = 1,3.16.0,015 = 0,312 kN/m2

Tổng cộng tĩnh tải theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m2 bản thang g = g 1 + g 2 + g 3 + g 4 + g 5 + g 6 g =0,781+0,568+1,5+0,416+2,2+0,312 = 5,777 kN/m2

Lấy hoạt tải tiêu chuẩn theo TCVN 2737-1995 cho cầu thang là p tc = 3,0 (kN/m2) p = n.p tc =1,2.300=3,60 kN/m2

Tổng tải trọng theo thẳng đứng phân bố trên 1m2 bản thang theo chiều nghiêng được tính bằng công thức q b = g + p.cosα, cho kết quả là 8,903 kN/m2 Đồng thời, tổng tải trọng tác dụng vuông góc lên 1m2 bản thang là q* = qb.cosα, với giá trị đạt 7,73 kN/m2.

4.2.3 Xác định nội lực và tính toán cốt thép

Bản thang Ô1,Ô3 tính theo bản loại dầm, tương tự bản sàn, ta có kết quả như sau:

Bảng 4 1 Bảng tính nội lực và tính thép bản thang Ô1 và Ô3

Tính bản chiếu nghỉ

4.3.1 Cấu tạo bản chiếu nghỉ

-Lát đá granite dày 20mm -Vữa xi măng lót dày 20mm -Sàn BTCT dày 80mm -Vữa trát trần dày 15mm

Hình 4 3 Cấu tạo bản chiếu nghỉ

+ Lớp đá granite dày 20mm:

Chung Cư Cao Tầng CT8 – TP.Hà Nội g1 =n1 γ1 δ1 = 1,1.26.0,02 = 0,572 kN/m2

+ Lớp vữa liên kết: g2 = n2 γ2 δ2 = 1,3.16.0,02 = 0,416 kN/m2

+ Lớp vữa trát mặt dưới: g4 = n4 γ4 δ4 = 1,3.16.0,015=0,312 kN/m2

Tổng cộng tĩnh tải: g = g 1 + g 2 + g 3 + g 4 = 0,572 + 0,416 + 2,2+ 0,312 = 3,5 kN/m2

Lấy hoạt tải tiêu chuẩn theo TCVN 2737-1995 cho cầu thang là ptc = 3,0 (kN/m2) p = n.p tc =1,2.3,0 = 3,60 kN/m2

Tổng tải trọng theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m2 bản: q b = g + p =3,5+3,60 = 7,1 kN/m2

4.3.3 Xác định nội lực và tính toán cốt thép

Xét tỉ số l 2 /l 1 = 3,37/2,47 = 1,36 < 2 nên sàn chiếu nghỉ tính theo sơ đồ bản đơn hai phương Ta có bảng tính sau:

Bảng 4 2 Bảng tính nội lực và tính thép bản chiếu nghỉ Ô2

Tính toán cốn thang

Cốn là dầm đơn giản với chiều dài nhịp l c = 2,91 m, góc nghiêng α với cosα = 0,868, đầu cốn liên kết khớp với dầm chiếu tới Dct và dầm chiếu nghỉ Dcn

Hình 4 4 Sơ đồ tính cốn thang 4.4.2 Xác định tải trọng

Chiều cao cốn h chọn theo nhịp : h d = 1 ld

Có l d = 2910 (mm), ta chọn m d = 15 ( m d : là hệ số = (12 20) ) h d = 2490/12 = 243 (mm) Chọn tiết diện cốn là 100x300

Trọng lượng phần bê tông được tính bằng công thức g bt = n.ɣ.b.(hd-hb) = 1,1.25.0,1.(0,3-0,08) = 0,605 (kN/m) Trọng lượng phần vữa trát được xác định qua g vt = n.ɣ.δ.(b+2hd-hb) = 1,3.16.0,015.(0,1+2.0,3-0,08) = 0,193 (kN/m) Trọng lượng lan can và tay vịn được tính bằng g lc = n.ɣ = 1,2.0,30 = 0,36 (kN/m) Cuối cùng, tải trọng do bản thang Ô1 truyền vào cần được xem xét, với bản thang là bản kê 4 cạnh.

Hình 4 5 Mặt bằng truyền tải từ ô bản Ô1 vào cốn C1

Hình 4 6 Mặt bằng truyền tải từ ô bản Ô1 vào cốn C1 q s −c

Trong đó: q btt =8,903 kN/m đã tính ở bản Ô1 ;

Tổng tải trọng phân bố đều lên cốn thang theo phương thẳng đứng: q c = g bt +g vt +g lc +q s -c = 0,605+0,1934+0,36+ 4,45= 5,61 kN/m

Chọn vật liệu làm cốn

- Cốt thép ≤ 8: dùng thép CI có: R S = R SC = 225(MPa) = 225.103(kN/m2).

- Cốt thép >8: dùng thép CII có: R S = R SC = 280(MPa) = 1050(kN/m2).

Chọn a = 2,5 cm, chiều cao làm việc của dầm: h o = h–a= 30-2,5',5 (cm)

Tính thép chịu momen dương M max = 5,156 (kN.m) m b

Với bê tông B20, thép CII có R = 0, 409 m = 0, 047 R = 0, 409 Đảm bảo điều kiện

Kiểm tra: % Chọn 1ỉ12 cú A s = 1,131 (cm2) làm thộp chịu lực, cốt thộp ở trờn đặt theo cấu tạo, chọn 1ỉ12 cú A s = 1,131 ( cm2 )

Tính cốt đai: Q max = 7,087 (kN)

Chọn sơ bộ theo điều kiện cấu tạo:

+ Đoạn gần gối tựa: (≤1/4) h≤450 thì s ct =min(h/2,

+ Đoạn giữa nhịp: h≤300 thì s ct =min(h/2, 150) h>300 thì s ct =min(3/4h, 500)

Chọn được bước đai s0 ở đoạn 1/4 gối s 0 ở nhịp

*Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm: Điếu kiện: Q max ≤0,3.φ sw 1.φ bt R b b.ho

Giả thiết hàm lượng côt đai tối thiểu: 6 n=2 nhánh, s 0mm w = A b sw s = 80.2.28,

Diện tích tiết diện ngang của các nhánh đai được xác định bởi A sw (cm2) trong mặt phẳng vuông góc với trục cấu kiện, cắt qua tiết diện nghiêng b(cm) Chiều rộng của tiết diện chữ nhật được ký hiệu là s(cm), trong khi khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện là b1 Hệ số b1, xét đến khả năng phân phối lại nội lực, được tính bằng công thức b1 = 1 − R b, với R b cho bê tông nặng là 0,01.

Vậy bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính *Kiểm tra điều kiện chịu cắt của bêtông theo công thức:

Qmax Qbmin= φ b3 (1 + φ n + φ f ).Rbt.b.ho φ b3 = 0,6: Bêtông nặng n = 0: Hệ số xét đến ảnh hưởng lực nén dọc trục, ở đây không có lực dọc.

Hệ số f trong Chung Cư Cao Tầng CT8 – TP.Hà Nội được xác định dựa trên tiết diện chữ T và chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Khi tính toán lực cắt, chỉ cần xem xét lực cắt tại gối, do đó cánh sẽ nằm trong vùng kéo, dẫn đến kết quả f = 0.

Ta có: Q bmin = 0,6.10500.0,1.0,275 = 17,32 (kN) > Qmax = 7,087 (kN)

Vậy bê tông đủ khả năng chịu cắt nên chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo.

Trong đoạn 1/4 nhịp gần gối: với h00mm < 450mm thì a ≤ min(h/20mm;

150mm) Bố trớ đai ỉ6a150 trong đoạn 1/4 nhịp 2 đầu cốn.

Trong đoạn còn lại: với h≥300mm thì a ≤ min(3h/4"5mm; 500mm) Bố trí đai ỉ6a200 trong đoạn 1/2 nhịp giữa cốn.

Dùng cốt thép của cốn thang C1 để cấu tạo cho cốn thang C2.

Tính toán dầm chiếu nghỉ Dcn

Dầm chiếu nghỉ là dầm đơn giản có 2 đầu khớp kê lên tường

Sơ đồ tính như hình dưới:

Hình 4 7 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ Dcn

4.5.2 Chọn kích thước tiết diện

Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp h d = (1/md).l d

Có l d = 2470 (mm), ta chọn m d = 12 ( m d : là hệ số = (12 20) ) h d $70/12 = 206 (mm) Chọn tiết diện D cn là 20x30 (cm).

4.5.3.1 Tải trọng phân bố đều

+ Trọng lượng phần bê tông: g bt = n.γ.b.(h d -h b ) = 1,1.25.0,2.0,30 =1.65 (kN/m)

+ Trọng lượng phần vữa trát: g vt = n.γ.δ.(b+2h d -2h b )= 1,3.16.0,015.(0,2+2.0,3-2.0,08)=0,199 (kN/m)

+ Tải trọng do bản chiếu nghỉ truyền vào:

Trong đó: q b =7,1 kN/m đã tính ở bản chiếu nghỉ ;

Tổng tải trọng phân bố tác dụng lên dầm chiếu nghỉ: q cn = 1, 65 + 0,199 + 11, 964 ,813( kN / m)

4.5.3.2 Tải trọng tập trung do cốn (C1; C2)

Hình 4 8 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên Dcn 4.5.4 Xác định nội lực

- Momen dương lớn nhất ở giữa dầm là:

Mmax -Giá trị lực cắt lớn nhất ở hai gối dầm là:

4.5.5.1 Tính cốt thép dọc chịu momen dương

Chọn chiều dày lớp BT bảo vệ a = 2,5 cm → h 0 = h – a = 30 – 2,5 = 27,5 cm m =

Kiểm tra: % Chọn 2ỉ14 cú As = 3,08 (cm2) làm thộp chịu lực 4.5.5.2 Tính cốt đai :

*Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm: Điếu điện: Q max ≤0,3.φsw1.φbt.Rb.b.ho

Trong đó: -w1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện, được xác định theo công thức: w1 = 1 + 5.α w 1,3 w A ws b.s s w1 = 1 + 5 w = 1 + 5.7.0, 0018 =1, 066

- b1: Hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bêtông khác nhau, tính theo công thức: b 1 = 1 − R b = 1 − 0, 01.R b = 1 − 0, 01.14, 5 = 0,855

0,3φsw1.φbt.Rb.b.ho=0,3.1,066.0,855.145.20.27,5!806(daN)>Qmax%22,21(daN)

*Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:

Nếu Qmax Qbmin = φb3 (1+φf +φn ).Rbt b.ho = 0,6.(1+φf +φn ).Rbt b.ho, thì không cần tính toán cốt đai mà chỉ cần đặt theo cấu tạo Trong đó, Qbmin đại diện cho khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông.

+ b 3: Hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông. b3 =0,6: Đối với bê tông nặng.

+ f : hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Đối với tiết diện hình chữ nhật f =0

+ n =0 vì không có lực nén hoặc kéo

=> Q max %22,21 (daN) < Q bmin = 3465(daN)Không cần tính lại cốt đai, bản thân bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt.

Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo: Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thì s ct = min (h/2, 150mm)

Chọn ỉ6 s0mm, số nhỏnh n=2, R sw 5 MPa Đoạn giữa nhịp (1/2) :Khi h≤ 300 thì s ct = min (h/2, 150mm)

Chọn ỉ6 s 0mm, số nhỏnh n=2, R sw 5 MPa

Vậy với cốt đai đã đặt như trên thì dầm đủ khả năng chịu cắt.

Tại vị tri cốn C1 và C2 kê lên DCN1 cần phải có cốt treo để gia cố Cốt treo đặt dưới dạng cốt đai.

Diện tích cốt treo cần thiết là :

Trong đó: h S : khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc. h 0 : chiều cao làm việc của tiết diện.

R SW : cường độ chịu kéo tính toán của cốt đai.

Dựng đai ỉ6 hai nhỏnh thỡ số lượng đai cần thiết là : 2 0.

0,283 224 = 0.396 Ta đặt mỗi bờn mộp cốn C1 ( hoặc C2) 2 đai ỉ6.

Tính toán dầm chiếu tới Dct

Hình 4 9 Sơ đồ tính dầm chiếu tới Dct

Chọn kích thước dầm chiếu tới D ct là 20x30 cm, tải trọng tác dụng:

+ Trọng lượng phần bê tông: g bt = n.γ.b.(h d -h b ) = 1,1.25.0,2.(0,3-0,08)=1,21 (kN/m)

+ Trọng lượng phần vữa trát: g vt = n.γ.δ.(b+2h d -2h b )= 1,3.16.0,015.(0,2+2.0,3-2.0,08)=0,199 (kN/m)

+ Tải trọng ô sàn chiếu tới (ô sàn S18) truyền lên: g s

Trong đó: q btt =8,044 kN/m đã tính ở bản S18 ;

→Tổng tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm chiếu tới: q = g bt + g vt + g s = 1,21+ 0,199 + 4,022 = 5,431 (kN/m)

Tải trọng tập trung do cốn (C1; C2)

- Momen dương lớn nhất ở giữa dầm là:

M max -Giá trị lực cắt lớn nhất ở hai gối dầm là:

Chọn chiều dày lớp BT bảo vệ a = 2,5 cm → h0 = h – a = 30 – 2,5 = 27,5 cm m = bo

28 Sinh viên thực hiện: Trần Tiến

Kiểm tra: % Chọn 2ỉ14 cú As = 3,08 (cm2) làm thộp chịu lực = 3,08.100 20.27,5 = 0,56%

Kiểm tra điều kiện chịu cắt:

Bêtông đủ khả năng chịu cắt

Bố trớ theo cấu tạo: s = 150 bố trớ trong đoạn ẳ đầu dầm s = 200 bố trí trong đoạn giữa dầm

- Tại vị trí cốn C1, C2 kê lên DCT cần phải có cốt treo để gia cố Cốt treo đặt dưới dạng cốt đai.

Hình 4 10 Sơ đồ tính toán cốt treo

- Diện tích cốt treo cần thiết: A sw ≥

Trong đó: h S : khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc. h 0 : chiều cao làm việc của tiết diện.

R SW : cường độ chịu kéo tính toán của cốt đai.

Dựng đai ỉ6 cú asw=0,283cm2 , số nhỏnh n s =2, số đai tối thiểu là: n= A sw = 0,224 = 0,396 nsas 2.0,283

Ta đặt mỗi bờn mộp cốn C1 (hoặc C2) 1 đai ỉ6.

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH 30 Sinh viên thực hiện: Trần Tiến Hướng dẫn: TS Đào Ngọc Thế Lực – TS Lê Khánh Toàn iii

Xác định sơ bộ kích thước tiết diện cột, dầm, vách

Hình dáng tiết diện cột có thể là chữ nhật, vuông, tròn, chữ T, chữ I hoặc vòng khuyên Sự lựa chọn hình thức tiết diện cột được quyết định bởi sự phối hợp giữa bên thiết kế kiến trúc và Chủ đầu tư, dựa trên các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu và thi công.

- Về kiến trúc, đó là các yêu cầu về thẩm mỹ, yêu cầu về sử dụng không gian.

- Về kết cấu, kích thước tiết diện cột phải đảm bảo độ bền và độ ổn định.

Khi thi công, việc chọn kích thước tiết diện cột là rất quan trọng để thuận tiện cho việc thi công và lắp dựng ván khuôn, cũng như đặt cốt thép và đổ bê tông Kích thước tiết diện nên được lựa chọn là bội số của 2, 5 hoặc 10 cm để đảm bảo hiệu quả và tính chính xác trong quá trình xây dựng.

Trong đó vấn đề về kết cấu là cần được quan tâm hơn cả:

Về độ ổn định là độ mảnh phải đảm bảo: = l i 0 gh

+ i là bán kính quán tính của tiết diện Chọn cột tiết diện hình vuông hoặc chữ nhât có i

=0.288b (b là cạnh ngắn của cột).

+ λgh là độ mảnh giới hạn, với cột nhà λgh = 120 (theo điều 8.2.2 TCVN 5574-2012).

Chiều dài tính toán của cột, ký hiệu là l0, được xác định bằng công thức l0=ψ.l, trong đó ψ là hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng Đối với các công trình nhà cao tầng có từ 3 nhịp trở lên và được thi công toàn khối, hệ số này được lấy là ψ=0.7.

Chọn cột có chiều dài lớn nhất để kiểm tra, đó là cột tầng 1 với l = 4650mm.

Diện tích sơ bộ của cột xác định theo: A = R b

R b : cường độ tính toán về nén của bê tông Vơi bê tông B25 có R b 50 T/ m 2 N: lực nén, được tính gần đúng như sau N = m s q.F s

Diện tích mặt sàn (F s) truyền tải trọng lên cột đang xét, trong khi m s là số sàn phía trên tiết diện đó Tải trọng tương đương (q) được tính trên mỗi mét vuông mặt sàn, bao gồm tải trọng thường xuyên, tạm thời, trọng lượng tường, dầm và cột, được phân bố đều trên sàn Giá trị q được xác định dựa trên kinh nghiệm thiết kế.

Nhà có bề dày sàn từ 10 đến 14 cm, bao gồm cả các lớp cấu tạo mặt sàn, thường có ít tường và kích thước dầm, cột nhỏ, với tải trọng q từ 1.0 đến 1.4 T/m².

Với nhà có bề dày sàn trung bình từ 15 20 cm, tường, dầm, cột là trung bình hoặc

Chung Cư Cao Tầng CT8 – TP.Hà Nội lớn q= q = 1.5 1.8(T / m 2 )

Khi thiết kế nhà có bề dày sàn lớn trên 25 cm và cột, dầm lớn, hệ số q có thể đạt 2 T/m² hoặc cao hơn Hệ số k cần xem xét các yếu tố như momen uốn, hàm lượng cốt thép và độ mảnh của cột Theo phân tích và kinh nghiệm của người thiết kế, nếu momen ảnh hưởng lớn và độ mảnh cột cao, hệ số k sẽ lớn, khoảng 1.3 đến 1.5 Ngược lại, khi momen ảnh hưởng nhỏ, hệ số k sẽ dao động từ 1.1 đến 1.2.

Khi lựa chọn kích thước tiết diện của cấu kiện, cần xem xét không chỉ khả năng chịu lực mà còn phải đảm bảo tính ổn định, yếu tố kiến trúc và sự thuận tiện trong quá trình thi công.

Kích thước tiết diện cột cần được đánh giá hợp lý về khả năng chịu lực sau khi tính toán bố trí cốt thép và tỷ lệ phần trăm cốt thép Nếu kích thước cột quá lớn hoặc quá nhỏ, cần xem xét lại và thực hiện tính toán lại cho phù hợp.

Theo bản vẽ kiến trúc của công trình, tiết diện cột ở 5 tầng sẽ có sự thay đổi Cụ thể, tiết diện cột từ tầng 1 đến tầng 5 và từ tầng 6 đến tầng 9 sẽ được xác định rõ ràng.

Bảng 5 1 Tiết diện sơ bộ cột

Riêng các cột tầng mái chọn tiết diện: 200x200.

Hình 5.1 Mặt bằng định vị cột tầng 1-

Chiều cao dầm thường được lựa chọn theo nhịp với tỷ lệ h d = (1/8 – 1/12)L d với dầm chính và h d = (1/12 – 1/20)L d với dầm phụ

Chiều rộng dầm thường được lấy b d = (1/4 – 1/2) h d

Sơ bộ chọn tiết diện dầm như sau :

Dầm trục A-B, C-D, 1-2, 2-3, 4-5, 5-6 có chiều dài 8.22 m và dầm trục 3-4 có chiều dài 8,03m chọn hU0 mm; b00 mm.

Còn các dầm phụ và dầm bo không đi qua cột chọn h00mm; b 0mm

5.1.3 Chọn sơ bộ kích thước vách, lõi thang máy:

Theo TCVN 1998 (TCXD 198-1997) quy định độ dày của vách không nhỏ hơn một trong hai giá trị sau:

Công trình có số tầng là 9 tầng, mặt bằng vuông nên chọn chiều dày chung của lõi cứng thang máy là 25cm.

Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực

Việc xác định tải trọng tác dụng lên công trình căn cứ Tiêu chuẩn về tải trọng và tác động 2737-1995.

- Tĩnh tải: Giải pháp kiến trúc đã lập, cấu tạo các lớp vật liệu.

- Hoạt tải sử dụng dựa vào tiêu chuẩn.

- Hoạt tải gió tính cho tải trọng gió tĩnh.

Tĩnh tải bản thân của công trình phụ thuộc vào cấu trúc các lớp sàn và các tường ngăn trực tiếp trên sàn Trọng lượng được phân bố đều giữa các lớp sàn, cụ thể như sau: sàn phòng ngủ.

(Tương tự ở phần tính toán tải trọng ô sàn tầng điển hình Chi tiết xem phụ lục 3) b, Sàn mái:

(Tương tự ở phần tính toán tải trọng ô sàn tầng điển hình Chi tiết xem phụ lục 4) c, Sàn sê nô:

(Tương tự ở phần tính toán tải trọng ô sàn tầng điển hình Chi tiết xem phụ lục

Tương tự như cách tính toán tải trọng cho sàn tầng 4, để đảm bảo tính an toàn, chỉ cần xem xét diện tích tường và tính phần diện tích cửa như tường để xác định tải trọng Các giá trị tương tự đã được trình bày trong chương 3, do đó không cần nhắc lại (Chi tiết xem phụ lục 5, phụ lục 6).

Tương tự như phần tính toán hoạt tải tiêu chuẩn ở tầng 4: ptc (kN/cm2) lấy theo TCVN 2737-1995 ( Chi tiết xem phụ lục 8, phụ lục 9).

5.2.2.4 Tải trọng Sê nô quy về dầm ( Chi tiết xem phụ lục 10).

5.2.3.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió

- Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:

- Tải trọng gió tĩnh tác dụng vào 1 phương của công trình gồm thành phần đón gió và hút gió:

- Quy tải trọng gió về lực tập trung ngang mức sàn( đặt ở tâm hình học của sàn):

+ S = B.L(m 2 ): diện tích mặt đón gió theo phương đang xét.

B(m) : Bề rộng mặt đón gió (bề rộng công trình) theo phương đang xét.

L = 0.5(h t + h d ) (m) : Chiều cao đón gió của tầng đang xét.

+ h t : Chiều cao tầng trên;h d chiều cao tầng dưới.

+ W o : giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng Công trình xây dựng tại thành phố

HÀ NỘI , thuộc vùng IIB có W o = 0.95(KN/m 2 ).

+k: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao tra ở bảng 5 TCVN 2737- 1995

+γ: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1.2.

- Bề rộng mặt đón gió theo phương X là B(X),1m,

- Bề rộng mặt đón gió theo phương Y là B(Y)= 41,80m

Giá trị gió tĩnh phương X, phương Y được thể hiện chi tiết ở phụ lục 10, phụ lục 11

5.2.3.2 Thành phần động của tải trọng gió

Theo TCVN 2737-1995, công trình chung cư cao tầng CT8 có chiều cao 33,70m R h 0 tính toán theo trường hợp nén lệch tâm bé h 0

Xác định chiều cao vùng nén:

Diện tích toàn bộ cốt thép A st : A st =

Khi = e 0 0.30 đồng thời x1 ≤ R.h0 tính toán theo trường hợp nén lệch tâm lớn. h

Diện tích toàn bộ cốt thép A st :

Trong đó: k = 0.4 là hệ số xét đến trường hợp cốt thép đặt toàn bộ.

Khi tính được cốt thép, tính tỷ lệ cốt thép: = Kiển tra điều kiện: 0 max.

Trong đó: 0 = 2 min Giá trị max

Sinh viên Trần Tiến liệu đã nghiên cứu về việc hạn chế sử dụng thép trong xây dựng, với mức tối đa là 3% Để đảm bảo sự tương tác hiệu quả giữa thép và bê tông, mức tối đa thường được áp dụng là 6%.

Trong đó: min lấy theo độ mảnh = l 0 r min(%)

* Những cột có hàm lượng cốt thép bé t < min hoặc âm thì đặt thép theo cấu tạo, thoả mãn điều kiện: F a min bh o

6.1.5 Tính toán cốt thép dọc:

Giá trị A st tính toán có thể là dương hoặc âm, và tùy thuộc vào kết quả này, chúng ta sẽ có phương pháp đánh giá và xử lý tương tự như trong trường hợp nén lệch tâm phẳng.

Nếu A st < 0, điều này cho thấy kích thước tiết diện quá lớn và không cần sử dụng cốt thép Trong trường hợp này, có thể giảm kích thước tiết diện hoặc sử dụng vật liệu có cường độ thấp hơn để tính toán lại Nếu không thể giảm kích thước, cần lựa chọn cốt thép theo yêu cầu tối thiểu.

Việc chọn và bố trí cốt thép cần tuân thủ quy định về chiều dày lớp bảo vệ và khoảng cách giữa các cốt thép Sau khi bố trí, cần xác định lại giá trị a và tính toán lại h0, Za So sánh các giá trị này với những giá trị đã sử dụng trước đó Nếu h0 và Za vừa tính toán được lớn hơn hoặc bằng giá trị đã dùng, kết quả sẽ thiên về an toàn.

*Tiến hành tính toán cho cột C tầng , các cột khác tính tương tự

Bảng 6 3 Tổ hợp tải trọng tính toán cột C17 TẦNG 1 Đơn vị: kN.m

M x ; M y ; N: lấy từ bảng tổ hợp nội lực.

C x ; C y : Kích thước tiết diện cột Cột C 1 : C x = 50 (cm), C y = 50 (cm).

Tính cho tiết diện chân cột:

+ Với tổ hợp 1: M x = 19.234 (kN.m), M y = 40.517 (kN.m), N = -4173.004 (kN).

Tùy theo tương quan giữa giá trị M x1 , M y1 với kích thước các cạnh mà đưa về mô hình

Giả thiết chiều dày lớp đệm: a = 30 mm, tính h 0 = h − a = 50 − 3 = 47( cm)

M 1 = M y1 = 40.517( kN m) ; M 2 = M x1 = 19.234( kN m) Độ lệch tâm ngẫu nhiên: e a

Với e ax ; e ay : Độ lệch tâm ngẫu nhiên theo phương trục X, Y. l e ax = max

Tiến hành tính toán theo trường hợp đặt cốt thép đối xứng:

Tính mô men tương đương (đổi nén lệch tâm xiên ra nén lệch tâm phẳng):

= 11.55(mm) Với kết cấu siêu tĩnh: e o =max(e 1 ; e a ) =max(20; 11.55) = 20 (mm).

470 Nén lệch tâm rất bé, tính toán gần như nén đúng tâm.

Hệ số ảnh hưởng độ lệch tâm e : e Vì 14 = 16.16 104 nên lấy = 1.028 − 0.0000288 2 − 0.0016 = 0.977

Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm: e = + (1 − ) = 0.977 + (1 − 0.977) 0.043 = 0.98

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc A st : e N

Chọn thép: 8 22 có Ast = 30.40cm 2

+Với các tổ hợp khác:

Tính toán như tổ hợp 1 ta bố trí cốt thép A st

Tương tự tính toán cho toàn bộ tiết diện cột trên và rút ra: A tt = max (A st1 ; A st2 ; A st3; A st3;

Bảng tổ hợp nội lực cột được thể hiện ở phụ lục 13.

Bảng tính toán cho các cột khác được thể hiện ở Phụ lục 14

Lực cắt trong cột là nhỏ, cốt đai được xác định như sau:

+ Đường kính cốt đai đ ≥ 0.25 max

+ Trong đoạn nối cốt thép a 10 docmin

+ Các vị trí khác s min (20 docmin , b) mm.

Cố thép đai cần được bố trí dọc theo toàn bộ chiều cao của cột, bao gồm cả khu vực nút khung, theo yêu cầu kháng chấn Đặc biệt, trong các vùng tới hạn của cột, việc bố trí cốt thép phải tuân thủ các quy định nghiêm ngặt.

Theo tiêu chuẩn Eurocode 8, trong các vùng tới hạn của cột, khoảng cách giữa các thanh cốt thép ngang phải tuân thủ các điều kiện: u = min(8d, b/2, 200) cho công trình có độ dẻo trung bình và u = min(6d, b/4, 150) cho công trình có độ dẻo cao Ở đây, d là đường kính cốt thép dọc nhỏ nhất của cột, b là kích thước nhỏ nhất của tiết diện cột, và đường kính cốt thép đai nhỏ nhất là 8mm.

Theo tiêu chuẩn 198:997, khoảng cách u M f thì trục trung hoà qua sườn.

+ Nếu m R : thì từ m tra phụ lục ta được Diện tích cốt thép yêu cầu:

+Nếu m R : thì ta tính với trường hợp tiết diện chữ T đặt cốt kép.

* Kiểm tra hàm lượng cốt thép. min t = A S max bh o

Căn cứ vào giá trị t để đánh giá mức độ hợp lí của tiết diện đã chọn

Đối với dầm, tỷ lệ thép tối ưu nằm trong khoảng 0.8% đến 1.5% Nếu tỷ lệ thép nhỏ hơn giá trị tối thiểu, cần giảm kích thước tiết diện và tính toán lại Trong trường hợp không giảm kích thước, cần lấy A_s = min.b.h_0, với giá trị min thường được sử dụng là 0.15% Đối với các công trình nhà cao tầng, tỷ lệ thép tối đa có thể lên đến 4%.

- Đường kính thép dọc chịu lực trong dầm thường từ 10 đến 30 mm, tại 1 tiết diện không nên chọn thép chênh nhau quá 6d.

Cốt giá được sử dụng để giữ vững vị trí cốt đai trong quá trình thi công, đồng thời chịu đựng các ứng suất phát sinh do hiện tượng co ngót và thay đổi nhiệt độ Thép có đường kính từ 10 đến 12 mm thường được lựa chọn cho mục đích này.

+ Cốt thép phụ đặt thêm vào mặt bên của tiết diện dầm khi chiều cao tiết diện vượt

- Đường kính cốt đai từ phi 8 đến phi 10.

- Theo tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 quy định khoảng hở t(khoảng cách thông thuỷ) cần lớn hơn hoặc bằng đường kính cốt thép lớn nhất Φ max và giá tri t 0

Với thép dầm (có vị trí nằm ngang lúc đổ bê tông ) thì +Cốt thép đặt dưới t 0 % mm

+Cốt thép đặt trên t 0 = 30mm

+ Khi cốt thép đặt nhiều hơn 2 lớp thì các lớp phía trên t 0 P mm (trừ 2 lớp dưới cùng) + Khi t>400 mm thì phải đặt thêm thép cấu tạo.

- Khi neo cốt thép cần tuân thủ các nguyên tắc về neo cốt thép trong giáo trình BTCT.

- Tham khảo cắt thép trong sổ tay thực hành kết cấu công trình Vũ Mạnh Hùng:

Thép chịu moment âm cắt tại vị trí cách gối tựa đoạn l o /3, với l o là nhịp thông thuỷ của dầm Nếu sử dụng cốt thép 2 lớp, cần tiến hành cắt 2 lần tại l o /3 và l o /4 để đảm bảo độ bền và an toàn cho kết cấu.

Thép chịu moment dương cần được cắt tại gối tựa với đoạn l/6 Nếu sử dụng cốt thép 2 lớp, cần thực hiện cắt 2 lần tại l/6 và l/5 Trước khi tiến hành cắt, việc kiểm tra moment dương tại gối là rất quan trọng.

+ Khi cắt cốt thép phải kéo dài 1 đoạn khoảng 30-35d.

6.2.3 Kết quả tính toán thép dọc dầm

6.2.3.1 Xác định bề rộng cánh khi tính toán theo tiết diện chữ T

Bảng 6 4 Bề rộng cánh tính toán theo tiết diện chữ T khung trục 2

Tên Tiết dầm diện bxh mm

6.2.3.2 Bảng tính cốt thép dầm:

Kết quả tính toán cốt thép dầm khung trục 2 được thể hiện trong phụ lục 11.

6.2.4 Tính toán cốt thép đai dầm

6.2.4.1 Kết quả tổ hợp nội lực

Kết quả tổ hợp lực cắt dầm khung trục 2 được thể hiện ở phụ luc 12

6.2.4.2 Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính của bụng dầm

Trong các đoạn dầm có mô men uốn lớn, ứng suất do mô men và lực cắt gây ra sẽ tạo ra các ứng suất kéo chính, dẫn đến việc tách bụng dầm thành các dải nghiêng Thông thường, khi ứng suất nén chính không vượt quá cường độ chịu nén Rb của bê tông, bê tông sẽ không bị phá hoại Tuy nhiên, do bụng dầm chịu cả ứng suất nén và kéo theo hai phương vuông góc, khả năng chịu nén của bê tông sẽ bị giảm Do đó, cần kiểm tra các điều kiện liên quan để đảm bảo an toàn cho kết cấu.

- w1: Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện, được xác định theo công thức: w1 = 1 + 5 w 1.3 Chọn w1 = 1.

- b1: Hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bêtông khác nhau, tính theo công thức: b1 = 1 - R b ; β=0.01 đối với bê tông nặng.

Với bêtông B25 có R b = 14.5 MPa ta được b1 = 1 − 0.01 14.5 = 0.855

Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng theo lực cắt:

- Theo tiêu chuẩn thiết kế,khả năng chịu cắt của BT khi không có cốt đai Q b0:

Hệ số Q bo φ b4 được xác định là 1.5 cho bê tông nặng và 1.2 cho bê tông hạt nhỏ Hệ số φ n phản ánh ảnh hưởng của lực dọc đến cấu kiện Kích thước c đại diện cho chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng trên trục cấu kiện.

Q bo được giới hạn trong phạm vi Q bmin Q bo Q bmax

Q bmin = b3 (1 + n )R bt b.h 0 và Q bmax =2.5R bt b.h o φ b3 bằng 0.6 với bê tông nặng và bằng 0.5 với bê tông hạt nhỏ.

- Điều kiện để không đặt cốt đai là Q Q b0 với Q là lực cắt được xác định từ ngoài lực.

- Nếu dầm thoả mản điều kiện trên thì không tính cốt đai nhưng phải đặt cốt đai theo cấu tạo,ngược lại ta tiến hành tính cốt đai.

6.2.5.3 Tính toán cốt đại khi không đặt cốt xiên :

Trong phạm vi của đồ án trong dầm ta chỉ bố trí cốt đai mà không bố trí cốt xiên.

- Nếu điều kiện ở mục 6.7.2 không thoả mản ta tiến hành tính toán cốt đai.

- Điều kiện cường độ trên tiết diện nghiêng:

Q – là lực cắt được xác định từ ngoại lực ở 1 phía của tiết diện.

Q b là lực cắt do bê tông chịu,ngoài công thức (*) Q b còn được xác định bằng thực nghiệm: c max =2h 0

C – chiều dài hình chiếu của mặt cắt nghiêng trên trục dọc của cấu kiện. φ b2 – hệ số xét đến ảnh hưởng của loại bê tông:

+ φ b2 =2 đối với bê tông nặng và bê tông tổ ong

+ φ b2 =1.7 đối với bê tông hạt nhỏ Φ f - Hệ số xét đến ảnh hưởng của cánh tiết diện chữ T khi cánh nằm trong vùng chịu nén.

Q sw là lực cắt do cốt đai chịu ;Q sw = R sw A sw =q sw c

R sw là cường độ tính toán của cốt thép đai.

A sw – là diện tích tiết diện ngang của 1 lớp cốt đai. q sw là khả năng chịu cắt của cốt đai

- Do dầm trong nhà chịu tác dụng của tải trong thường xuyên liên tục q 1 nên công thức sẽ trở thành:

- Khi chưa bố trí cốt đai cTrong đó: M b b2 p q 1 =g+ 2nếu trên dầm vừa có tải trọng thường xuyên g và tải trọng tạm thời p.

- Khi tính toán người ta xác định q sw như sau:

Trong cả hai trường hợp trên, qsw không được lấy nhỏ hơn Q m ax − Q b1

6.2.5.4 Khoảng cách tính toán của cốt đai

Sau khi tính toán khả năng chịu cắt của cốt đai ta tính s tt = R sw

+ Asw= d 2 n với n là số nhánh cốt đai,

+ q sw là khả năng chịu cắt của cốt đai đã tính toán

Khoảng cách tối đa giữa các cốt đai được quy định để tránh sự xuất hiện của khe nứt nghiêng cắt qua bê tông, đảm bảo rằng toàn bộ lực cắt đều do bê tông chịu Do đó, khoảng cách này sẽ đạt giá trị tối đa c = s max.

Khoảng cách cấu tạo của cốt đai

- Trên các phần còn lại của nhịp s ct 3

;500 khi h >300 mm Khoảng cách thiết kế cốt đai s cc =min(s tt ;s ct ;s max ).

6.2.5.5 Tính toán chọn thép đai:

-Bê tông B25: R b = 145(daN/cm 2 ); R bt = 10.5(daN/cm 2 ); E b = 3.10 5 (daN/cm 2 ).

-Cốt thép dọc chịu lực dùng CII: R S =R SC (00 (daN/cm 2 ); R SW "50 (daN/cm 2 ). -Cốt thép đai dùng CI: R S = R SW = 2250 (daN/cm 2 ).

- Dùng bảng excel và các công thức tính toán thép đai đã trình bày ở phần trên và trong giáo trình BTCT.

- Bảng tổ hợp lực cắt dầm được thể hiện ở phụ lục 17.

- Bảng tính thép đai dầm được thể hiện ở phụ lục 18.

Hình 6.4 Tính toán cốt treo

Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính tính toán lớn nhất là F.

Diện tích cốt đai cần thiết:

Trong đó: h 0 = h-a h s = h dc -h dp -a: khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc.

R sw : cường độ chịu kéo tính toán của cốt đai.

Sơ lượng đai cần thiết là: n = A sw n s A s

Trong đó: A s : diện tích thép làm cốt đai; n s : số nhánh đai.

6.2.6.1 Tính cốt treo dầm khung

Tính lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm khung

Hình 6.5 Sơ đồ truyền tải trọng tầng 1-9

Tải trọng truyền từ dầm phụ lên dầm chính thành lực tập trung bao gồm:

+ Trọng lượng bản thân dầm phụ: Pbt = b.h.γ.ld /2 (daN);

+ Trọng lượng vữa trát dầm và tường trên dầm: Pt-v = gt-v ld /2 (daN);

Tải trọng sàn được truyền lên dầm, bao gồm cả tĩnh tải và hoạt tải, sẽ được phân bố đều lên dầm phụ và sau đó được quy đổi thành lực tập trung để truyền lên dầm chính.

Bảng 6 5 Kết quả tính tải tập trung lên dầm khung trục 2:

+ Tính tại vị trí dần phụ kê lên dầm chính có lực tập trung lớn nhất là B19 rồi bố trí tương tự cho B17

Lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm chính lớn nhất là F= 9566.36 daN. Diện tích cốt đai cần thiết:

Trong bài viết này, chúng ta tính toán các thông số liên quan đến dầm phụ Chiều cao h 0 được xác định là 550-37,5 Q2,5 (mm) và chiều cao h s là 212,5 (mm), với n s = 2 và R sw 50 daN/cm² Đai ỉ6 có diện tích A s = 0,283 cm² và số lượng đai cần thiết là n Do đó, mỗi bên mộp dầm phụ sẽ đặt 3 đai ỉ6 trong đoạn h s = 212,5 mm, với khoảng cách giữa các đai là 70 mm.

THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG PHẦN NGẦM

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN

Tiêu đề	Chung Cư Cao Tầng CT8 – TP Hà Nội
Tác giả	Trần Tiến
Trường học	Đại Học Đà Nẵng
Chuyên ngành	Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp
Thể loại	Graduation Project
Năm xuất bản	2019
Thành phố	Đà Nẵng

Định dạng
Số trang	225
Dung lượng	6,55 MB