KIẾN TRÚC
1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ:
Trong quy hoạch đô thị, các nhà cao tầng, chung cư là lời giải hữu ích cho bài toán
Trong bối cảnh "đất chật, người đông", việc tăng cường hiệu quả sử dụng đất tại các thành phố lớn với tốc độ gia tăng dân số cao là rất cần thiết Các nhà cao tầng được xây dựng theo quy hoạch đồng bộ với hạ tầng kỹ thuật và cảnh quan sẽ tạo ra diện mạo mới cho đô thị, phát huy vai trò trong mô hình đô thị tập trung Khái niệm đô thị nén xuất hiện với đặc điểm mật độ xây dựng cao, sử dụng hỗn hợp đất, khuyến khích đi bộ, xe đạp và chú trọng giao thông công cộng Một số khu đô thị nén tiêu biểu ở Việt Nam như Time City, Royal City, và Phú Mỹ Hưng, nơi các công trình như chung cư, trường học, và bệnh viện được xây dựng trên cùng một khu đất Đô thị nén không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn giảm khoảng cách di chuyển và tối đa hóa việc sử dụng phương tiện giao thông công cộng.
Nhà cao ốc giúp nâng cao hiệu quả sử dụng đất ở khu vực trung tâm, hạn chế sự mở rộng nhanh chóng ra vùng ngoại vi Sự phát triển này dẫn đến việc gia tăng đáng kể số lượng văn phòng, khách sạn cao cấp và căn hộ tại trung tâm thành phố, mang lại lợi ích cho cư dân với những căn hộ gần gũi, đầy đủ dịch vụ và tiện ích công cộng, cùng tầm nhìn thoáng đãng Thêm vào đó, các tổ hợp khu đô thị tích hợp nhà cao tầng, trung tâm thương mại và khu vui chơi giải trí sẽ cung cấp những tiện ích xã hội cần thiết, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của người dân đô thị, từ đó gia tăng sức hấp dẫn của cuộc sống đô thị.
Nằm trong xu thế phát triển chung của thành phố, đất nước Công trình “Chung cư cao cấp Minh Hải” được xây dựng tại Thành phố Hồ Chí Minh
1.2 ĐẶC ĐIỂM, QUY MÔ CÔNG TRÌNH:
Tên dự án: Chung cư cao cấp Minh Hải Loại hình công trình: Căn hộ và văn phòng cho thuê
Chức năng: Phục vụ cho nhu cầu ở của nhân viên và cán bộ công ty
Công trình gồm 13 tầng nổi, 1 tầng mái và 1 tầng tum với chiều dài 36,8 m, chiều rộng 20,5 m, chiều cao 50,4 m, cốt +0,00 m tại mặt đất tự nhiên Tổng diện tích sàn là 754,4 m2.
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ
Trong quy hoạch đô thị, các nhà cao tầng, chung cư là lời giải hữu ích cho bài toán
Trong bối cảnh “đất chật, người đông” tại các thành phố lớn với tốc độ gia tăng dân số cao, việc tăng cường hiệu quả sử dụng đất trở nên cấp thiết Các nhà cao tầng được xây dựng đồng bộ với hạ tầng kỹ thuật và cảnh quan sẽ tạo nên diện mạo mới cho đô thị, phát huy vai trò quan trọng trong mô hình đô thị tập trung Khái niệm đô thị nén, với đặc điểm mật độ xây dựng cao, sử dụng đất hỗn hợp, khuyến khích đi bộ và xe đạp, cùng với giao thông công cộng, đang ngày càng phổ biến Một số khu đô thị nén tại Việt Nam như Time City, Royal City, và Phú Mỹ Hưng đã minh chứng cho mô hình này, khi kết hợp nhà chung cư cao tầng, trường học và bệnh viện trong cùng một khu vực Đô thị nén không chỉ giúp tiết kiệm năng lượng mà còn giảm khoảng cách di chuyển, tối ưu hóa việc sử dụng phương tiện giao thông công cộng.
Nhà cao ốc không chỉ nâng cao hiệu quả sử dụng đất tại khu vực trung tâm mà còn hạn chế sự mở rộng nhanh chóng của thành phố ra vùng ngoại vi Việc phát triển các khu văn phòng, khách sạn cao cấp và căn hộ ở trung tâm sẽ mang lại lợi ích cho cư dân, giúp họ sở hữu những căn hộ gần gũi với dịch vụ và tiện ích công cộng, đồng thời tận hưởng không gian thoáng đãng Hơn nữa, các tổ hợp khu đô thị tích hợp nhà cao tầng, trung tâm thương mại và khu vui chơi giải trí sẽ bổ sung những tiện ích xã hội cần thiết, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của người dân, từ đó gia tăng sức hấp dẫn của đời sống đô thị.
Nằm trong xu thế phát triển chung của thành phố, đất nước Công trình “Chung cư cao cấp Minh Hải” được xây dựng tại Thành phố Hồ Chí Minh.
ĐẶC ĐIỂM, QUY MÔ CÔNG TRÌNH
Tên dự án: Chung cư cao cấp Minh Hải Loại hình công trình: Căn hộ và văn phòng cho thuê
Chức năng: Phục vụ cho nhu cầu ở của nhân viên và cán bộ công ty
Công trình gồm 13 tầng nổi, 1 tầng mái và 1 tầng tum với chiều dài 36,8 m, chiều rộng 20,5 m, chiều cao 50,4 m, cốt +0,00 m tại mặt đất tự nhiên Tổng diện tích sàn là 754,4 m2
Tầng 1 dùng làm khu thương mại và để xe nhằm phục vụ cho nhu cầu mua bán, tầng 214 dùng làm căn hộ Công trình mang một vẽ kiến trúc tương đối đơn giản.
ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, ĐỊA HÌNH, ĐỊA CHẤT, THỦY VĂN
1.3.1 Các điều kiện khí hậu tự nhiên:
Khí hậu Thành phố Hồ Chí Minh có đặc điểm cận xích đạo với nhiệt độ cao và ổn định quanh năm, trung bình đạt 27,55°C Số giờ nắng hàng tháng dao động từ 160 đến 270 giờ, trong khi độ ẩm không khí trung bình là 79,5% Thành phố có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, với lượng mưa trung bình hàng năm là 1.979 mm và 159 ngày mưa, chủ yếu vào buổi chiều Mùa khô kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, không có mùa đông, với thời tiết đẹp nhất từ tháng 11 đến tháng 1.
(Nguồn: Cổng thông tin điện tử bộ kế hoạch và đầu tư)
1.3.2 Điều kiện địa hình: Địa hình thành phố Hồ Chí Minh phần lớn bằng phẳng, có ít đồi núi ở phía Bắc và Đông Bắc, với độ cao giảm dần theo hướng Đông Nam Nhìn chung có thể chia địa hình thành phố Hồ Chí Minh thành 4 dạng chính có liên quan đến chọn độ cao bố trí các công trình xây dựng: dạng đất gò cao lượn sóng (độ cao thay đổi từ 4 đến 32 m, trong đó 4 – 10 m chiếm khoảng 19% tổng diện tích Phần cao trên 10 m chiếm 11%, phân bố phần lớn ở huyện Củ Chi, Hóc Môn, một phần ở Thủ Đức, Bình Chánh); dạng đất bằng phẳng thấp (độ cao xấp xỉ 2 đến 4 m, điều kiện tiêu thoát nước tương đối thuận lợi, phân bố ở nội thành, phần đất của Thủ Đức và Hóc Môn nằm dọc theo sông Sài Gòn và nam Bình Chánh chiếm 15% diện tích); dạng trũng thấp, đầm lầy phía tây nam (độ cao phổ biến từ 1 đến 2 m, chiếm khoảng 34% diện tích); dạng trũng thấp đầm lầy mới hình thành ven biển (độ cao phổ biến khoảng 0 đến 1 m, nhiều nơi dưới 0 m, đa số chịu ảnh hưởng của thuỷ triều hàng ngày, chiếm khoảng 21% diện tích)
(Nguồn: Cổng thông tin điện tử bộ kế hoạch và đầu tư)
Cấu tạo địa chất của công trình sẽ được trình bày cụ thể trong phần tính toán thiết kế móng
Về nguồn nước, nằm ở vùng hạ lưu hệ thống sông Ðồng Nai - Sài Gòn, thành phố Hồ Chí minh có mạng lưới sông ngòi kênh rạch rất phát triển
Sông Đồng Nai, bắt nguồn từ cao nguyên Langbiang (Đà Lạt), có lưu vực lớn khoảng 45.000 km² và lưu lượng bình quân từ 20-500 m³/s, đạt tối đa 10.000 m³/s trong mùa lũ, cung cấp 15 tỷ m³ nước mỗi năm, là nguồn nước ngọt chính cho thành phố Hồ Chí Minh Trong khi đó, sông Sài Gòn, bắt nguồn từ vùng Hớn Quản, chảy qua Thủ Dầu Một với chiều dài 200 km và 80 km trên địa phận thành phố, có nhiều chi lưu và lưu lượng trung bình khoảng 54 m³/s.
Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của triều bán nhật từ biển Đông, với hiện tượng nước lên xuống hai lần mỗi ngày Sự thâm nhập của thủy triều vào các kênh rạch trong thành phố không chỉ tác động đến sản xuất nông nghiệp mà còn gây khó khăn trong việc tiêu thoát nước ở khu vực nội thành.
Nước ngầm tại Thành phố Hồ Chí Minh chủ yếu phong phú ở khu vực phía Bắc, đặc biệt là trên trầm tích Pleistocen Tuy nhiên, nguồn nước ngầm này giảm dần khi di chuyển về phía Nam, đặc biệt là ở Nam Bình Chánh và các quận lân cận.
7, Nhà Bè, Cần Giờ)-trên trầm tích Holoxen, nước ngầm thường bị nhiễm phèn, nhiễm mặn
(Nguồn: Cổng thông tin điện tử bộ kế hoạch và đầu tư).
GIẢI PHÁP THIÊT KẾ
1.4.1 Thiết kế tổng mặt bằng:
Dựa trên đặc điểm mặt bằng khu đất và tiêu chuẩn quy phạm nhà nước, thiết kế tổng mặt bằng công trình cần căn cứ vào công năng sử dụng của từng loại công trình và dây chuyền công nghệ, nhằm tạo ra phân khu chức năng rõ ràng Đồng thời, thiết kế phải phù hợp với quy hoạch đô thị đã được phê duyệt, đảm bảo tính khoa học và thẩm mỹ.
Bố cục và khoảng cách kiến trúc đảm bảo các yêu cầu về phòng chống cháy, chiếu sáng, thông gió, chống ồn, khoảng cách ly vệ sinh
Toàn bộ mặt trước của công trình được sử dụng để trồng cây xanh tạo nên sự thoáng mát và tăng thêm sức hút cho công trình
Xung quanh công trình là hệ thống các lối đi bộ để người dân có thể hoạt động thể dục thể thao
Giao thông nội bộ trong công trình kết nối với các tuyến đường giao thông công cộng, đảm bảo lưu thông hiệu quả bên ngoài Tại các điểm giao nhau giữa đường nội bộ và đường công cộng, cũng như giữa lối đi bộ và lối ra vào công trình, có hệ thống biển báo được bố trí hợp lý.
Mỗi tầng của tòa nhà được trang bị khu vệ sinh với diện tích đầy đủ để đáp ứng nhu cầu sử dụng Tòa nhà được bố trí 2 thang máy và 2 cầu thang bộ, đảm bảo giao thông và thoát hiểm hiệu quả Nền và sàn nhà được lát gạch ceramic kích thước 40x40, trong khi sàn khu vệ sinh được lát gạch chống trơn và tường khu vệ sinh được ốp gạch men Tường trong và ngoài nhà được sơn, cầu thang sử dụng ganito đá rửa, và toàn bộ nhà được trang bị cửa sổ kính, cửa đi pa nô kính, cùng với mảng kính khung nhôm ở 2 ô cầu thang.
Lối ra vào chính của công trình được bố trí ở mặt đối diện, với sự có mặt của bảo vệ tại mỗi lối ra vào để đảm bảo an toàn và duy trì trật tự cho toàn bộ khu vực.
1.4.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc:
1.4.2.1 Thiết kế mặt bằng các tầng:
Mặt bằng tầng 1 được thiết kế với các sảnh lớn, khu bán hàng và nhà để xe dành cho cán bộ Tầng 1 có chiều cao 4,2m, được đặt ở cao trình cốt ±,00m so với tầng hầm.
Mặt bằng từ tầng 2 đến 15 được thiết kế cho các căn hộ xung quanh trục giao thông đứng, bao gồm thang máy và thang bộ, với hệ thống vệ sinh riêng cho mỗi căn Hành lang được tổ chức hợp lý, đảm bảo yêu cầu thoát hiểm an toàn trong trường hợp có sự cố Tầng mái được sử dụng để lắp đặt hệ thống kỹ thuật thang máy và các hạng mục phụ trợ.
Hệ thống giao thông theo phương ngang với các hành lang được bố trí phù hợp với yêu cầu đi lại
Nhà ở cán bộ được thiết kế với kiến trúc hiện đại, kết hợp tiện ích sống văn minh Sự hài hòa giữa phương đứng và phương ngang mang đến vẻ bề thế và vững chắc Chất liệu và màu sắc được kết hợp khéo léo, tạo cảm giác cân bằng và thanh thoát Kiến trúc tổng thể được tính toán khoa học, đảm bảo vệ sinh môi trường, hệ thống thoát nước, phòng chống cháy nổ và lối thoát hiểm an toàn.
Hệ thống giao thông đứng của công trình bao gồm 2 thang máy và 2 cầu thang bộ, đảm bảo sự di chuyển thuận tiện Hành lang căn hộ, khoảng lùi và lối đi xung quanh tòa nhà được thiết kế tối ưu, kết hợp với thang máy và thang bộ, nhằm mang đến một cuộc sống an toàn cho cư dân.
Mặt cắt thể hiện nội dung bên trong công trình, kích thước các cấu kiện cơ bản và công năng của các phòng Dựa vào đặc điểm sử dụng cùng với các điều kiện vệ sinh, ánh sáng, và thông gió, chúng ta xác định chiều cao các tầng phù hợp cho các phòng chức năng.
1.4.3 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 được bố trí hợp lý để đảm bảo chiếu sáng đầy đủ cho mọi khu vực cần thiết.
Tận dụng hiệu quả thông gió tự nhiên thông qua hệ thống cửa sổ và kết hợp với hệ thống điều hòa không khí được thiết kế để làm mát qua các ống dẫn chạy dọc theo các hộp kỹ thuật và ngang trong trần, phân phối đều đến các vị trí trong công trình.
Tuyến điện trung thế 15KV được lắp đặt qua ống dẫn ngầm dưới đất vào trạm biến thế của công trình Bên cạnh đó, công trình còn được trang bị hai máy phát điện dự phòng tại tầng hầm Khi nguồn điện chính gặp sự cố, máy phát điện sẽ cung cấp điện cho các nhu cầu khẩn cấp.
- Các hệ thống phòng cháy chữa cháy
- Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ
- Các phòng làm việc ở các tầng
- Hệ thống máy tính và các dịch vụ quan trọng khác
1.4.3.4 Hệ thống cấp thoát nước:
Nước từ hệ thống cấp nước thành phố được đưa vào bể ngầm ở tầng hầm công trình, sau đó được bơm lên két 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 tại tầng hầm và trên mái được thu thập qua hệ thống rãnh và ống thoát nước Nước thải sinh hoạt được thu gom và chuyển vào bể xử lý nước thải Sau khi được xử lý, nước sẽ được đưa vào hệ thống thoát nước của thành phố.
1.4.3.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy:
Thiết bị phát hiện hỏa hoạn được lắp đặt tại mỗi phòng và tầng, tạo thành một mạng lưới báo cháy hiệu quả Hệ thống này bao gồm đồng hồ, âm thanh và đèn báo cháy, giúp phòng quản lý nhận tín hiệu kịp thời để kiểm soát và khống chế hỏa hoạn trong công trình.
KẾT CẤU
PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU:
Căn cứ Nghị Định số 12/2009/NĐ - CP, ngày 10/02/2009 của Chính Phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng
Căn cứ Nghị Định số 15/2013/NĐ - CP, ngày 06/02/2013 về quản lý chất lượng công trình xây dựng
Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam
2.1.2.1 Tiêu chuẩn – quy chuẩn áp dụng:
TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 5574-2012 và 5574-2018: Kết cấu Bê Tông và Bê Tông toàn khối
TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình
TCVN 9394-2012: Đóng và ép cọc thi công và nghiệm thu
TCVN 10304-2014: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế
TCXD 198-1997: Nhà cao tầng - Thiết kế Bê Tông Cốt Thép toàn khối
TCXD 229-1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió
QCXDVN 02-2009/BXD: Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng
QCVN 06-2010/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình
Khi thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, cần đảm bảo tuân thủ các yêu cầu về tính toán độ bền (TTGH I) và điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II) Trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH I) tập trung vào cường độ, nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể là ngăn chặn các hiện tượng phá hoại do tải trọng và tác động, duy trì ổn định về hình dạng và vị trí, tránh phá hoại do mỏi, cũng như ứng phó với các yếu tố lực và ảnh hưởng bất lợi từ môi trường.
Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH II đảm bảo điều kiện sử dụng an toàn cho kết cấu, yêu cầu hạn chế sự mở rộng của khe nứt trong giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt Đồng thời, cần kiểm soát các biến dạng như độ võng, góc xoay, góc trượt và dao động, đảm bảo chúng không vượt quá giới hạn cho phép.
2.1.2.3 Phần mềm tính toán và thể hiện bản vẽ:
Phần mềm phân tích kết cấu CSI ETABS 19.0.1
Phần mềm phân tích kết cấu CSI SAP 2000 v20.2.0
Các phần mềm Microsoft Office 2016
Phần mềm thể hiện bản vẽ AutoCAD 2018
2.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU:
2.2.1 Giải pháp kết cấu phần thân:
2.2.1.1 Giải pháp kết cấu theo phương đứng:
Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng đóng vai trò quan trọng nhất trong kết cấu nhà nhiều tầng, đảm nhiệm việc chịu tải trọng từ dầm sàn xuống móng và nền đất Nó cũng chịu tải trọng ngang do gió và áp lực đất, đồng thời liên kết với dầm sàn để tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh.
Lựa chọn giải pháp kết cấu hợp lý cho công trình không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao mà còn đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật cần thiết Quyết định này phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang như động đất và gió.
Tùy thuộc vào yêu cầu kiến trúc và quy mô công trình, việc lựa chọn hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng cần xem xét tính khả thi, mặt thi công, tính kinh tế và khả năng ổn định Đối với công trình "nhà ở dệt may" cao 15 tầng với tổng chiều cao 50,4 m, tải trọng ngang do gió và động đất có ảnh hưởng lớn, do đó hệ kết cấu khung – vách – lõi là lựa chọn tối ưu Hệ kết cấu này không chỉ chịu tải trọng ngang tốt mà còn hạn chế chuyển vị ngang, mang lại không gian sử dụng rộng rãi, phù hợp cho các công trình chung cư.
Vì vậy, trong đồ án này sinh viên lựa chọn giải pháp kết cấu chính là hệ khung- vách- lõi chịu lực
2.2.1.2 Giải pháp kết cấu theo phương ngang:
Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là yếu tố quyết định đến tính kinh tế của công trình Đối với các công trình cao, tải trọng tích lũy xuống cột và móng sẽ lớn hơn, dẫn đến chi phí tăng cho móng và cột, đồng thời làm tăng tải trọng ngang do động đất.
Để giảm tải trọng thẳng đứng, việc ưu tiên lựa chọn giải pháp sàn nhẹ là rất cần thiết, đồng thời cũng cần xem xét đến tính kinh tế và khả năng thi công của giải pháp đó.
Dựa trên chiều cao tầng tiêu chuẩn 3,2m và nhịp lớn nhất của ô sàn 5m, sinh viên đã lựa chọn phương án hệ sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối Phương án này mang lại nhiều ưu điểm như tính đơn giản, kinh nghiệm thi công phong phú và công nghệ thi công phổ biến, đồng thời vẫn đảm bảo đáp ứng đủ không gian sử dụng cho công trình.
2.2.2 Giải pháp kết cấu phần móng:
Hệ móng của công trình có chức năng tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình và truyền xuống nền đất
Dựa vào quy mô công trình với 1 tầng mái và 14 tầng nổi, cùng với điều kiện địa chất khu vực xây dựng yếu, đề xuất sơ bộ phương án móng cọc là hợp lý.
2.2.3 Vật liệu sử dụng cho công trình:
Khi lựa chọn vật liệu cho công trình, cần đảm bảo các đặc điểm như cường độ cao, trọng lượng nhẹ, khả năng chống cháy tốt, tính biến dạng linh hoạt, độ liền khối cao, tính thoái biến thấp, đồng thời phải phổ biến và có giá thành hợp lý.
Hiện nay, vật liệu chính được sử dụng trong xây dựng là thép và bê tông cốt thép nhờ vào khả năng chế tạo dễ dàng và nguồn cung phong phú Bên cạnh đó, các loại vật liệu như liên hợp thép – bê tông (composite) và hợp kim nhẹ cũng đang được nghiên cứu, nhưng vẫn chưa phổ biến do công nghệ chế tạo còn mới và chi phí tương đối cao.
Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu cho công trình là bê tông cốt thép
Bảng thông số vật liệu bê tông theo “TCVN 5574-2018”:
Bảng 2.1: Thông số vật liệu bê tông
STT Cấp độ bền Kết cấu sử dụng
1 Bê tông cấp độ bền B25: Rb = 14,5 MPa
Kết cấu chính: Dầm, sàn, cầu thang, cột, vách, móng
2 Vữa xi măng cát B5C Vữa xi măng xây, tô trát tường nhà
Bảng thông số vật liệu cốt thép theo “TCVN 5574-2018”:
Bảng 2.2: Thông số vật liệu cốt thép
STT Loại thép Đặc tính/ kết cấu sử dụng
1 Thép CB300T: Rs = Rsc = 260 MPa
Rsw = 210 MPa ; Es = 2,1x10 6 MPa Cốt thộp cú ỉ Mtt = 10,66 (kN.m)
4.7.2 Tính toán cốt thép đai: Điều kiện kiểm tra là riêng bê tông đủ khả năng chịu cắt mà không cần cốt thép ngang trong cầu thang là:
Qmax ≤ Qb0 = 0,5.φb4.Rbt.b.ho = 66,94 kN Nhận thấy Qmax = 19,03 kN < 66,94 kN nên không cần bố trí cốt đai
4.7.3 Kiểm tra độ võng của bản thang: Để kiểm tra độ võng của bản thang Từ phần mềm Sap2000, ta thu được kết quả về độ võng của bản thang là: f = 3,85mm
Để tính toán độ võng của vế thang dưới tải trọng tiêu chuẩn, ta có thể sử dụng công thức đơn giản bằng cách chia độ võng đã thu được cho hệ số vượt tải, với hệ số này được chọn là 1,2 Kết quả tính được là độ võng đối với tải trọng tiêu chuẩn là ftc = 3,85/1,2 = 3,21 mm Độ võng này được tính trong giai đoạn làm việc đàn hồi của bê tông; tuy nhiên, trong thực tế, bê tông có thể bị nứt do khả năng chịu uốn kém, dẫn đến độ võng thực tế tăng lên Do đó, có thể ước lượng rằng độ võng thực tế gấp 2 lần độ võng trong giai đoạn làm việc đàn hồi.
Vậy, giá trị độ võng dùng để kiểm tra là: fKT = 3,21.2 = 6,42 (mm) Độ võng giới hạn của vế thang là [f] = L/250
Với nhịp của vế thang là: L = 2830 (mm), ta có [f] = 2830/250 = 11,32 (mm)
Ta có: fKT = 6,42 (mm) < [f] = 11,32 (mm) Vậy, bản thang thỏa điều kiện về độ võng
4.8 Tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ:
Trọng lượng bản thân dầm gd = bd.(hd – hcn).n.γb = 0,2.(0,3 – 0,1).1,1.25 = 1,1 kN/m
Trọng lượng của chiếu nghỉ xây trên dầm được tính là gt = bt.ht.n γt = 0,2.1.1,2.18 = 4,32 kN/m Tải trọng từ hai vế thang truyền vào sẽ tạo ra phản lực tại gối tựa ở vị trí bản chiếu nghỉ, nơi mà chiếu nghỉ tựa lên dầm Vì hai vế thang có cấu trúc giống nhau, nên phản lực gối tựa của cả hai vế thang tại vị trí này là đồng nhất.
Phản lực của gối tựa tại C được quy thành phân bố đều RC/1m Thiên về an toàn, ta chọn phản lực gối tựa tại C trong sơ đồ 1
Từ phần mềm Sap2000, chúng ta có giá trị RC là 34,61 kN Tổng tải trọng truyền lên dầm chiếu nghỉ được tính là: qdcn = gd + gt + RC/1m = 1,1 + 4,32 + 34,61/1 = 40,03 kN/m Sơ đồ tính cho dầm chiếu nghỉ được chọn là dầm đơn giản liên kết khớp hai đầu, với nhịp tính toán lấy theo trục cột hoặc vách đỡ dầm.
Tính toán cốt thép dọc:
Hình 4.7 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 1
- Với sơ đồ tính là dầm đơn giản, ta có
A = = = 541,52 (mm ) ς.R h 0,883.350.(300-20)Chọn 4∅14 có Asch = 615,75 cm 2 , hàm lượng μ = 1,1%
Kiểm tra lại khả năng chịu lực tại tiết diện tính toán
- Với việc bố trí cốt thép là 4∅14, ta tiến hành tính toán khả năng chịu lực của tiết diện như sau: s s s
- Khả năng chịu lực của tiết diện là: gh s s s o
Ta có: Mgh = 52,32 (kN.m) > Mtt = 46,86 (kN.m)
Kiểm tra độ võng của dầm chiếu nghỉ:
- Độ võng lớn nhất tại giữa nhịp theo công thức sau:
Độ võng của dầm chiếu nghỉ được tính toán với tải trọng tiêu chuẩn, sử dụng hệ số vượt tải 1,2 Kết quả tính toán cho độ võng là ftc = 3,08 / 1,2 = 2,57 mm.
Khi đánh giá yếu tố bê tông bị nứt, giá trị độ võng kiểm tra được xác định là fKT = 5,14 mm So với giá trị tiêu chuẩn f = L/250, với L là 3050 mm, cho kết quả 12,2 mm, cho thấy độ võng thực tế nằm trong giới hạn cho phép.
Tính toán cốt thép đai:
Ta có: 0,3.Rb.b.ho = 0,3.14,5.200.(300 – 20) = 243,6 kN Nhận thấy, Qmax = 61,05 kN < 0,3.Rb.b.ho = 243,6 kN (Thỏa mãn) Cốt đai sử dụng là loại thép CB300T, có Rsw = 210 MPa
Bố trí cốt thép ∅6a100 cách mép dầm L/4 và ∅6a200 tại giữa dầm, với lực cắt qsw được tính bằng công thức qsw = (Rsw.n.Asw)/s = (210.2.28,27)/100 = 118,73 N/mm Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông được xác định theo công thức tương ứng.
∅b2 = 2 đối với bê tông nặng Vậy, cốt đai bố trí như trên đủ khả năng chịu cắt
Trọng lượng bản thân dầm gd = bd.(hd – hcn).n.γb = 0,2.(0,3 – 0,1).1,1.25 = 1,1 kN/m
Trọng lượng tường xây trên dầm gt = bt.ht.n γt = 0,2.1,65.1,2.18 = 7,13 kN/m
Tải trọng từ vế thang tác động vào phản lực của gối tựa tại vị trí bản chiếu nghỉ trên dầm Vì hai vế thang có cấu trúc giống nhau, nên phản lực gối tựa của cả hai vế thang tại vị trí này đều tương đương.
Phản lực của gối tựa tại C được quy thành phân bố đều RC/1m Thiên về an toàn, ta chọn phản lực gối tựa tại C trong sơ đồ 1
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4
Đồ án này sinh viên được giáo viên hướng dẫn giao nhiệm vụ tính toán và thiết kế khung trục 4, các khung khác làm theo quy trình tương tự
Bê tông: BT B25 có: Rb = 14,5 MPa; Rbt = 1,05 MPa; Eb = 30x10 3 MPa
Thộp CB300T (ỉ