ĐỒ án tốt NGHIỆP đại học KIẾN TRÚC TPHCM CÔNG TRÌNH NHÀ làm VIỆC – sở CHỈ HUY TRUNG tâm NHIỆT đới VIỆT – NGA

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

Quy mô công trình

Công trình có chiều cao tại đỉnh là 67.95m (tính từ cao độ ±0.000)

1.1.1.6 Diện tích xây dựng Tổng diện tích sàn 13,538m2

GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

Giải pháp mặt bằng

Công trình có kích thước 33x38.4m, bao gồm hai khu vực chính: văn phòng và sàn khấu Mặt bằng được bố trí hợp lý, với hệ thống giao thông đứng gồm ba thang máy phục vụ nhu cầu di chuyển.

Công trình được thiết kế với hai cầu thang bộ bố trí dọc theo chiều dài, giúp tiết kiệm không gian và đảm bảo an toàn thoát hiểm cho cư dân Mặt bằng của công trình được tổ chức hợp lý nhằm tối ưu hóa sự tiện nghi và hiệu quả sử dụng.

 Tầng 1 – thượng chiều cao tầng 5.4m, là sảnh lớn.

Các tầng sử dụng tường gạch có độ dày 200mm, bao gồm cả gạch đặc và gạch rỗng Tường bao che cũng có độ dày 200mm, khác biệt với tường thạch cao có độ dày 100mm.

Giải pháp mặt bằng và hình khối

Công trình quốc phòng này sở hữu thiết kế kiến trúc hiện đại với hình khối vững chãi, kết hợp các nét ngang và thẳng đứng tạo nên sự bề thế Việc sử dụng vật liệu mới như đá Granite, gạch ốp cao cấp và những mảng kính dày màu xanh không chỉ tăng cường tính năng bền vững mà còn mang lại vẻ sang trọng cho công trình.

Sử dụng cửa kính lớn và tường ngoài hoàn thiện bằng sơn nước để tạo nét hiện đại cho công trình Mái bê tông cốt thép được trang bị lớp chống thấm và cách nhiệt hiệu quả Tường được xây bằng gạch, trát vữa và sơn nước, cùng với lớp chớp nhôm xi mờ Ống xối có đường kính ɸ16 và được sơn màu tương ứng với tường.

1.2.2.2 Giải pháp giao thông công trình

Giao thông ngang trong mỗi tầng là dãy các hệ thống hành lang và sảnh trong công trình thông suốt từ trên xuống.

Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy Mặt bằng rộng nên có 2 thang bộ

Hai lối đi chính được thiết kế không chỉ phục vụ cho việc di chuyển hàng ngày mà còn đóng vai trò là lối thoát hiểm Ba thang máy được bố trí dọc theo mỗi tầng, đảm bảo khoảng cách tối đa đến cầu thang không vượt quá 25m, nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho việc di chuyển và đảm bảo an toàn cho người sử dụng trong trường hợp khẩn cấp.

Giải pháp mặt cắt và cấu tạo

Chiều cao đối với tầng hầm là 3.6m,3m và tầng điển hình là 3.9m và 4.2m.

Chiều cao thông thủy của tầng điển hình: 3.2m

Hình 1.3 – Mặt cắt các lớp cấu tạo sàn

Các lớp cấu tạo Chiều dày (mm)

 Sàn vệ sinh và logia

Lớp vữa lót + tạo dốc 50

Lớp vữa lót + tạo dốc 45

GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC

Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung thuần túy.

Mái phẳng bằng bê tông cốt thép và được chống thấm.

Cầu thang bằng bê tông cốt thép và tường dày 200mm bao xung quanh.

Bể chứa nước ngầm bằng bê tông cốt thép và bể nước inox trên tầng mái được sử dụng để trữ nước, đảm bảo cấp nước luân phiên cho toàn bộ các tầng trong tòa nhà.

Phương án móng dùng phương án móng cọc.

CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC

Thông gió chiếu sáng

Tòa nhà được thiết kế theo tiêu chuẩn chiếu sáng nhân tạo TCXD16-1986, với cửa sổ xung quanh để tận dụng ánh sáng tự nhiên cho các phòng Giếng thông tầng giúp ánh sáng từ trên đỉnh nhà chiếu xuống, mang lại cảm giác sáng sủa cho cư dân Bên cạnh đó, hệ thống chiếu sáng nhân tạo được bố trí hợp lý, đảm bảo phủ sáng đầy đủ các khu vực cần thiết.

Hệ thống thông gió của tòa nhà được thiết kế nhân tạo thông qua hệ thống điều hòa trung tâm tại các tầng kỹ thuật, kết hợp với cửa sổ thông thoáng tự nhiên ở mỗi tầng Để tăng cường sự thông thoáng, công trình còn có các khoảng trống thông tầng Hệ thống máy điều hòa được cung cấp cho tất cả các tầng, với họng thông gió dọc cầu thang bộ và sảnh thang máy Ngoài ra, quạt hút được sử dụng để thoát hơi cho các khu vệ sinh, và ống gain được dẫn lên mái.

Hệ thống điện

Hệ thống cấp điện trong tòa nhà sử dụng nguồn điện 3 pha từ tủ điện khu vực, phân phối đến các tầng và phòng Đặc biệt, tòa nhà được trang bị máy phát điện dự phòng tại tầng hầm, kèm theo máy biến áp để giảm tiếng ồn và độ rung, đảm bảo sinh hoạt không bị ảnh hưởng Khi xảy ra sự cố mất điện, hệ thống này tự động cung cấp điện cho khu thang máy, hành lang chung, hệ thống phòng cháy chữa cháy và bảo vệ.

Toàn bộ hệ thống điện được lắp đặt ngầm trong quá trình thi công, với hệ thống cấp điện chính được đặt trong hộp kỹ thuật và luồn trong gen điện, đảm bảo không đi qua khu vực ẩm ướt Mỗi tầng đều có hệ thống điện an toàn, bao gồm hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A, được bố trí hợp lý theo từng tầng và khu vực, nhằm đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ và thuận tiện cho việc sửa chữa.

Hệ thống thông tin và tín hiệu được lắp đặt âm tường, sử dụng cáp đồng trục với bộ chia tín hiệu cho các phòng, bao gồm truyền hình, điện thoại và Internet.

Hệ thống cấp thoát nước

Hệ thống cấp nước của tòa nhà lấy nước từ hệ thống thành phố qua đồng hồ đo lưu lượng và lưu trữ trong bể ngầm Các ống dẫn nước được lắp đặt ngầm trong sàn, tường và hộp kỹ thuật Hệ thống bơm nước được thiết kế tự động và an toàn, đảm bảo bể ngầm luôn đầy đủ nước phục vụ cho sinh hoạt.

Hệ thống thoát nước được thiết kế với hai đường ống: một ống thoát nước bẩn trực tiếp ra hệ thống thoát nước khu vực và một ống thoát nhà vệ sinh dẫn vào bể tự hoại để xử lý trước khi xả ra hệ thống thoát nước khu vực Nước mưa trên mái được thu gom qua các lỗ thu nước, sau đó chảy vào các ống thoát nước mưa có đường kính ɸ0mm để dẫn xuống dưới.

Giải pháp phòng cháy chữa cháy

Hệ thống báo cháy được lắp đặt tại mỗi căn hộ, đảm bảo an toàn cho cư dân Bình cứu hỏa được trang bị đầy đủ và bố trí hợp lý ở các hành lang, cầu thang theo hướng dẫn của cơ quan phòng cháy chữa cháy Hệ thống cứu hỏa còn bao gồm các họng cứu hỏa tại các lối đi và sảnh, đảm bảo khoảng cách tối đa theo tiêu chuẩn TCVN 2622 – 1995.

Hệ thống chống sét

Được trang bị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu chuẩn về chống sét nhà cao tầng (Thiết kế theo TCVN 46 – 84)

Hệ thống thoát rác

Rác thải được thu gom từ các tầng qua thùng chứa rác được bố trí hợp lý, và hàng ngày, công nhân vệ sinh sẽ thu dọn rác để chuyển ra ngoài Khu vực chứa rác được thiết kế kín đáo và xử lý cẩn thận nhằm ngăn chặn mùi hôi và bảo vệ môi trường.

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN

2.1.1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân

2.1.1.1 Giải pháp kết cấu theo phương đứng

Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởi vì:

+ Chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống nền đất.

+ Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình.

+ Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình.

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại sau :

+ Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấu ống.

+ Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp.

Hệ kết cấu đặc biệt bao gồm các thành phần như tầng cứng, dầm truyền, hệ giằng liên tầng và khung ghép, tạo nên sự vững chắc và khả năng chịu lực tốt cho công trình.

Mỗi loại kết cấu có những ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với các công trình có quy mô và yêu cầu thiết kế khác nhau Việc lựa chọn giải pháp kết cấu cần được cân nhắc kỹ lưỡng để đảm bảo tính hiệu quả kinh tế cho từng công trình cụ thể.

Hệ kết cấu khung mang lại lợi ích về không gian lớn và linh hoạt, đồng thời có sơ đồ làm việc rõ ràng Tuy nhiên, hệ kết cấu này có hạn chế trong khả năng chịu tải trọng ngang, đặc biệt là đối với công trình cao và khu vực có cấp động đất lớn Đối với công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, hệ kết cấu này phù hợp cho chiều cao lên đến 15 tầng; trong khi đó, công trình ở vùng cấp 8 chỉ nên cao từ 10 đến 12 tầng, và không khuyến nghị áp dụng cho công trình ở vùng cấp 9.

Hệ kết cấu khung – vách và khung – lõi là lựa chọn phổ biến trong thiết kế nhà cao tầng nhờ vào khả năng chịu tải ngang hiệu quả Tuy nhiên, việc sử dụng hệ kết cấu này yêu cầu tiêu tốn nhiều vật liệu và có quy trình thi công phức tạp hơn cho các công trình.

Tùy thuộc vào yêu cầu kiến trúc, quy mô công trình và tính khả thi, việc lựa chọn hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng cần đảm bảo sự ổn định cho công trình.

Lựa chọn kết cấu cho công trình Chung cư ĐƯỜNG TÂN SƠN , PHƯỜNG 12, QUẬN GÒ VẤP, TP.HCM 021– D133

Dựa trên quy mô của công trình gồm 8 tầng nổi và 1 tầng mái, sinh viên đã áp dụng hệ thống chịu lực khung thuần túy làm kết cấu chịu lực chính cho toàn bộ công trình.

2.1.1.2 Giải pháp kết cấu theo phương ngang

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là rất quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến tính kinh tế của công trình Theo thống kê, khối lượng bê tông sàn có thể chiếm từ 30% đến 40% tổng khối lượng vật liệu xây dựng.

Khối lượng bê tông và trọng lượng bê tông sàn là tải trọng tĩnh chính trong công trình Khi công trình cao, tải trọng này tích lũy xuống các cột và móng, dẫn đến chi phí tăng cho móng và cột, đồng thời làm tăng tải trọng ngang do động đất Do đó, cần ưu tiên sử dụng giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng.

Các loại kết cấu sàn được sử dụng rộng rãi hiện nay được trình bày như bên dưới

Hệ sàn sườn bao gồm cấu tạo từ hệ dầm và bản sàn, mang lại ưu điểm là tính toán đơn giản Hệ thống này được sử dụng phổ biến tại Việt Nam nhờ vào công nghệ thi công đa dạng, giúp dễ dàng lựa chọn phương pháp thi công phù hợp.

Nhược điểm của thiết kế này là chiều cao dầm và độ võng của bản sàn tăng lên đáng kể khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến việc chiều cao tầng của công trình trở nên lớn hơn, gây lãng phí không gian sử dụng.

Nhược điểm của công nghệ mới này tại Việt Nam là lý thuyết tính toán chưa được phổ biến rộng rãi Hơn nữa, khả năng chịu uốn và chịu cắt của nó thấp hơn so với sàn bê tông cốt thép thông thường, mặc dù cùng chiều dày.

Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn cho công trình:

Căn cứ yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình, sinh viên chọn giải pháp sàn sườn toàn khối, bố trí dầm trực giao

2.1.2 Giải pháp kết cấu nền móng

Phần móng nhà cao tầng thường phải chịu lực nén lớn và chịu tác động của tải trọng động đất, gây ra lực xô ngang đáng kể cho công trình Do đó, các giải pháp cho phần móng cần được đề xuất một cách hợp lý và hiệu quả.

Móng sâu: móng cọc khoan nhồi, móng cọc Barret, móng cọc BTCT đúc sẵn, móng cọc ly tâm ứng suất trước

Móng nông: móng băng 1 phương, móng băng 2 phương, móng bè…

Việc lựa chọn phương án móng cần xem xét kỹ lưỡng dựa trên tải trọng công trình, điều kiện thi công, chất lượng của từng phương án và đặc điểm địa chất thủy văn của khu vực.

GIẢI PHÁP VẬT LIỆU

2.2.1 Các yêu cầu đối với vật liệu:

Trong ngành xây dựng hiện nay, vật liệu chính được sử dụng là thép và bê tông cốt thép nhờ vào khả năng chế tạo dễ dàng và nguồn cung dồi dào Bên cạnh đó, các vật liệu mới như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite) và hợp kim nhẹ đang dần xuất hiện nhưng chưa được áp dụng rộng rãi do công nghệ chế tạo còn mới mẻ và chi phí tương đối cao.

 Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép

ST T Cấp độ bền Kết cấu sử dụng

1 Bê tông cấp độ bền B30: R b = 14.5 MPa R bt = 1.05 MPa ; E b = 30x10 3 MPa

Nền tầng trệt, cầu thang, móng, cột, dầm, sàn, bể nước

2 Vữa xi măng; cát B5C Vữa xi măng xây, tô trát tường nhà

STT Loại thép Đặc tính/ kết cấu sử dụng

R sw = 175 MPa ; E s = 2.1x10 5 MPa Cốt thép có ≤ 10 mm

Cốt thép dọc kết cấu các loại có

2.2.2 Lớp bê tông bảo vệ: Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn:

Trong bản và tường có chiều dày >100 mm: 15mm (20mm);

Trong dầm và dầm sườn có chiều cao > 250mm: 20mm (25mm);

Toàn khối khi có lớp bê tông lót: 35mm;

Toàn khối khi không có lớp bê tông lót: 70mm;

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo phải đảm bảo không nhỏ hơn đường kính của cốt thép đó và không được nhỏ hơn quy định hiện hành.

Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250mm: 10mm (15mm);

Khi chiều cao tiết diện cấu kiện > 250mm: 15mm (20mm);

Giá trị trong ngoặc “( )” áp dụng cho cấu kiện ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt.

BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC

2.3.1 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu

Bố trí hệ chịu lực cần tuân thủ các nguyên tắc đơn giản và rõ ràng để đảm bảo độ tin cậy trong kiểm soát công trình Các kết cấu thuần khung thường có độ tin cậy dễ kiểm soát hơn so với hệ kết cấu vách và khung vách, vốn nhạy cảm với biến dạng.

Truyền lực theo con đường ngắn nhất là nguyên tắc quan trọng để đảm bảo kết cấu làm việc hợp lý và kinh tế Trong thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, ưu tiên cho những cấu trúc chịu nén là cần thiết, trong khi cần tránh các cấu trúc treo chịu kéo Điều này giúp tạo ra khả năng chuyển đổi lực uốn trong khung thành lực dọc, từ đó đảm bảo sự làm việc không gian hiệu quả của hệ kết cấu.

2.3.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện

2.3.2.1 Giải pháp kết cấu ngang (sàn ,dầm)

 Sơ bộ chiều dày sàn

Chiều dày sàn sơ bộ theo công thức sau:

Trong đó: m = 30 35 sàn 1 phương ( ) m = 40 50 sàn 2 phương ( ) m = 10 15 bản công xôn

: Nhịp theo phương cạnh ngắn D= 0.8 1.4 phụ thuộc vào tải trọng

Khi lựa chọn kích thước ô bản liên tục hay ô bản đơn, cần lưu ý rằng việc chọn kích thước lớn hay nhỏ phụ thuộc vào loại mái và cấu trúc của ngôi nhà Đối với mái bằng của nhà dân dụng và sàn nhà công nghiệp, chiều dày sàn tối thiểu nên được xác định là 80mm.

STT Sàn tầng Chiều dày

1 Sàn tầng điển hình (tầng 2 đến tầng 7) 120

 Sơ bộ chọn tiết diện dầm khung

Sơ bộ theo công thức kinh nghiệm (sơ bộ theo 2 điều kiện:độ võng và điều kiện độ bền) sau:

Kích thước tiết dầm được xác định sơ bộ dựa trên nhịp dầm, sử dụng công thức kinh nghiệm để đảm bảo thông thủy cần thiết trong chiều cao tầng và đảm bảo đủ khả năng chịu lực.

Trong đó : L là nhịp của dầm, L = 8 m

Chọn kích thước dầm chính là (250x650)mm.

Chọn kích thước dầm phụ là (250x550)mm.

2.3.2.2 Giải pháp kết cấu đứng

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ SÀN TẦNG 2 ĐẾN TẦNG 8

THÔNG SỐ THIẾT KẾ

TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.

TCXDVN 5574–2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế.

Trọng lượng riêng của các thành phần cấu tạo sàn lấy theo “ sổ tay thực hành kết cấu công trình” ( PGS TS.Vũ Mạnh Hùng ), 3.2.2 Vật liệu

Chọn bê tông cấp độ bền B25 với các thông số sau:

- Cường độ chịu nén tính toán R b 5 MPa

- Cường độ chịu kéo tính toán R bt =1.05 MPa

- Module đàn hồi của vật liệu E b 0x10 3 MPa

Sử dụng cốt thép nhóm AI ( ) với các thông số sau:

- Cường độ chịu kéo, nén tính toán R s =R sc "5 MPa

- Cường độ chịu cắt tính toán R sw 5 MPa

Sử dụng cốt thép nhóm AIII ( ) với các thông số sau:

- Cường độ chịu kéo, nén tính toán R s =R sc 65 MPa

- Cường độ chịu cắt tính toán R sw )0 MPa

Do các công trình có nhịp lớn, sinh viên áp dụng kết cấu hệ dầm trực giao để hỗ trợ sàn, từ đó tăng cường độ cứng cho sàn và độ cứng không gian của công trình Điều này đặc biệt quan trọng đối với các công trình cao tầng phải chịu tải trọng ngang lớn như gió và động đất.

Chọn ô sàn có kích thước lớn nhất trong mặt bằng công trình để chọn chiều dày sàn.Như đã sơ bộ ở phần trên

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

Tải trọng tác dụng lên sàn bao gồm:

 Trọng lượng bản thân sàn.

 Tĩnh tải phụ thuộc các lớp cấu tạo sàn.

 Hoạt tải phụ thuộc mục đích sử dụng của sàn.

Các khu vực với chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn và tĩnh tải sàn khác nhau Những kiểu cấu tạo sàn điển hình bao gồm sàn văn phòng, sàn ban công và sàn vệ sinh, mỗi loại đều có đặc điểm riêng biệt.

 Sàn văn phòng – sàn ban công – sàn hành lang:

Hình 3.5 – Mặt bằng các lớp cấu tạo sàn tầng

Hình 3.6 – Mặt bằng các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

3.3.1 Tải trọng thường xuyên do trọng lượng bản thân và các lớp cấu tạo sàn Bảng 3.3 – Bảng tải trọng thường xuyên do các lớp cấu tạo sàn văn phòng

Tĩnh tải toán tính (kN/m 3 ) (mm) (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

1 Bản thân kết cấu sàn 25 120 3.00 1.1 3.30

2 Các lớp hoàn thiện sàn và trần

8 Tổng tĩnh tải (chưa tính TLBT) 1.6 2.99

Bảng 3.4 – Bảng tải trọng thường xuyên do các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

1 Bản thân kết cấu sàn 25 120 3.00 1.1 3.30

2 Các lớp hoàn thiện sàn và trần

4 -Vữa lát nền+tạo dốc 18 50 0.90 1.3 1.17

8 Tổng tĩnh tải (chưa tính TLBT) 1.90 2.38

Do trong 1 ô sàn đã chia không có 2 loại tải trọng đồng thời, nên khi tính toán chỉ cần lấy của từng loại là được.

3.3.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn

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

Bảng 3.5 – Hoạt tải tiêu chuẩn và tính toán tác dụng ô sàn theo TCVN2737 – 1995

Giá trị tiêu chuẩn (kN/m 2 )

HTTT Phần dài hạn ngắn Phần hạn

Hoạt tải lên từng ô sàn: trong cùng ô sàn có nhiều giá trị hoạt tải khác nhau thì dựa trên diện tích mà quy đổi hoạt tải tương đương: p tt = (p 1 x s 1 + p 2 x s 2 + …)/s

P 1 , P 2 : hoạt tải tính toán của sàn ban công, vệ sinh,…

Diện tích của các khu vực như ô sàn, sàn vệ sinh, và sàn ban công cần được xác định rõ ràng Để tính toán chính xác tải trọng sử dụng cho công trình, quá trình này được phân chia thành hai loại.

Bảng 3.6 – Hoạt tải tác dụng Chức năng phòng p tc (kN/m 2 ) n p tt (kN/m 2 )

Bảng 3.7 – Hoạt tải tác dụng lên các ô sàn Ô sàn p tt (kN/m 2 )

Bảng 3.8 – Kết quả tải trọng tác dụng lên sàn sàn Ô

Kích thước Tĩnh tải chuẩn tiêu

Hoạt tải tiêu chuẩn Tĩnh tải tính toán Hoạt tải tính toán l 1

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH CỐT THÉP SÀN BẰNG PHƯƠNG PHÁP

Các ô bản được tách riêng và tính toán riêng ứng với tải trọng riêng đối với từng ô.

- Có liên kết theo 1 phương hoặc 2 phương.

- Có liên kết theo 2 phương.

3.4.2.1 Xác định sơ đồ tính:

Tất cả các ô sàn đều có kết cấu toàn khối kết hợp với dầm, vì vậy cần xem xét tỉ lệ độ cứng giữa dầm và sàn để xác định sơ đồ tính toán cho ô sàn.

Bảng 3.9 - Phân loại ô sàn từ tầng 2 đến tầng 8 Ô sàn Kích thước Chiều cao dầm l 2 /l 1 h d /h s Sơ đồ tính

S7 0.87 4.33 120 700 4.97 5.83 Sàn 2 phương Ô sàn Kích thước Chiều cao dầm l 2 /l 1 h d /h s Sơ đồ tính

S9 2.1 3.38 120 700 1.6 5.83 Sàn 1 phương 4 cạnh ngàm S10 0.87 4.35 120 700 5 5.83 Sàn 1 phương 4 cạnh ngàm

S12 2.6 10.9 120 700 4.2 5.83 Sàn 1 phương 4 cạnh ngàm S13 3.15 3.63 120 700 1.15 5.83 Sàn 1 phương 4 cạnh ngàm

3.4.2.2 Xác định nội lực trong các ô sàn

Moment dương lớn nhất giữa nhịp:

Mômen âm lớn nhất trên gối:

Theo phương ngắn (L 1 ): (kNm) Theo phương dài (L 2 ): (kNm) Trong đó: : là các hệ số tra bảng theo sơ đồ i và tỷ số l 2 /l 1

P là tổng tải trọng tính toán trên ô bản:

Tính toán sàn theo ô bản đơn sơ đồ đàn hồi.

Cắt ô bản theo phương ngắn với bề rộng b = 1m, tính như ngàm có 2 đầu ngàm chịu tải trọng phân bố đều.

Moment âm lớn nhất ở gối:

Moment dương lớn nhất ở nhịp:

Cắt 1 dải rộng 1m theo phương cạnh mỗi phương, sau đó tính toán và bố trí thép đều cho ô bản

Căn cứ vào cấp độ bền của bê tông B25, Bảng 15Error: Reference source not found xác định được các thông số đối với nhóm cốt thép AI

Giả thiết khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm nhóm cốt thép chịu kéo là Hàm lượng thép: đối với nhóm cốt thép AI

 Tính toán cốt thép theo phương cạnh ngắn L 1 ô sàn S1

Chiều cao làm việc của tiết diện:

Tải trọng tác dụng lên sàn: Ô S1 tính theo sơ đồ 9, có Moment dương lớn nhất dưới nhịp:

Chọn cốt thép , Kiểm tra hàm lượng thép

Tính toán thép cho các ô bản sàn được thực hiện tương tự đối với thép nhịp và gối theo hai phương Kết quả tính toán được tổng hợp và trình bày trong bảng dưới đây, bao gồm tên các ô sàn.

Kích thước Tải trọng Chiều dày

Tỷ số l 2 /l 1 Hệ số moment

(m) (m) (kN/m 2 ) (kN/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (kN.m/m)

GVHDKC:TRẦN THỊ NGUYÊN HẢO Trang 43 SVTH: TRẦN MỸ HẠNH

GVHDTC: TRẦN KIẾN TƯỜNG MSSV: 13520890356 ô Tên sàn

GVHDTC: TRẦN KIẾN TƯỜNG MSSV: 13520890356 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÁNG 10/2017

Kích thước Tải trọng Chiều dày

Tỷ số l 2 /l 1 Hệ số moment

GVHDTC: TRẦN KIẾN TƯỜNG MSSV: 13520890356 đồ sàn Sơ

Moment Tính thép Chọn thép α m

A s TT H.lượng d a TT a BT A s CH H.lượng (kN.m/m) (cm 2 /m)  TT (%) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)  BT (%)

GVHDTC: TRẦN KIẾN TƯỜNG MSSV: 13520890356 đồ sàn Sơ

GVHDTC: TRẦN KIẾN TƯỜNG MSSV: 13520890356 ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TPHCM ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THÁNG 10/2017 đồ sàn Sơ

Moment Tính thép Chọn thép α m

GVHDTC: TRẦN KIẾN TƯỜNG MSSV: 13520890356

3.4.4 Kiểm tra khả năng chịu cắt

Khi tính toán khả năng chịu cắt của sàn , thường không đặt cốt thép đai, khi điều kiện kiểm tra không thỏa ta tiến hành tăng chiều dày sàn

Khi kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn, chúng ta thường chọn ô sàn có kích thước lớn nhất trong các ô bản do chiều dày sàn hầu hết là như nhau Trong trường hợp này, ô sàn S1 có kích thước 4.33m x 4.85m được lựa chọn để thực hiện các tính toán cần thiết.

Xét trên dải ô sàn S1 (4.33mx4.85m) có bề rộng 1m, lực cắt lớn nhất trong bản tính tại mép gối tựa :

Khả năng chịu cắt của bê tông

Trong đó : : khả năng chịu cắt của bê tông, B25 có đối với bê tông nặng.

Vậy sàn đủ khả năng chịu cắt.

THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

Cầu thang tầng 2 đến tầng 7 của công trình này là cầu thang 2 vế dạng bản Mỗi vế gồm 11 bậc thang, có ,

Chiều dày bản thang đươc chọn sơ bộ theo công thức:

Với là nhịp tính toán của bản thang:

Chọn bề dày bản thang như sơ bộ chọn

Hình 4.7 – Mặt cắt cầu thang

Dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới có kích thước được chọn sơ bộ là:

Chọn kích thước dầm thang:

- Module đàn hồi của vật liệu E b 2.5x10 3 MPa

Sử dụng cốt thép nhóm AI ( ) với các thông số sau:

- Cường độ chịu kéo, nén tính toán R s =R sc "5 MPa

- Cường độ chịu cắt tính toán R sw 5 MPa

Sử dụng cốt thép nhóm AIII ( ) với các thông số sau:

- Cường độ chịu kéo, nén tính toán Rs=Rsc65 MPa

- Cường độ chịu cắt tính toán R sw )0 MPa

4.1.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng

Hình 4.8 – Cấu tạo bản thang nghiêng

Bảng 4.12 – Bảng giá trị tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng

Tải trọng Vật liệu Chiều

Tĩnh tải Đá hoa cương 20 24 1.3 0.624

Lớp bê tông cốt thép 140 25 1.1 3.58

Tải trọng tác dụng trên 1m bề rộng bản thang

Ghi chú: Trong đó, khối lượng của tay vịn bằng sắt lấy 0.30 kN/m.

4.1.3.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ,chiếu tới

Hình 4.9 – Cấu tạo bản chiếu nghỉ

Bảng 4.13 – Bảng giá trị tải trọng tác dụng lên bản chiếu tới

Tải trọng Vật liệu Chiều dày

(mm) (kN/m 3 ) HSVT n Tải tính toán

Tĩnh tải Đá hoa cương 20 24 1.3 0.624

Lớp bê tông cốt thép 140 25 1.1 3.85

Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng chiếu nghỉ:

TÍNH TOÁN BẢN THANG

Để tính toán cho công trình, chỉ cần cắt một dãy có bề rộng xác định Do cầu thang có hai vế giống nhau, sinh viên chỉ cần tính toán cho một vế và áp dụng kết quả tương tự cho vế còn lại Trong các công trình nhà nhiều tầng, cột và dầm được thi công theo từng tầng, trong khi sàn tầng được hoàn thành trước, còn bản thang là kết cấu độc lập được thi công sau cùng.

Trong kết cấu bê tông toàn khối thì không có liên kết nào hoàn toàn là ngàm tuyệt đối và liên kết khớp tuyệt đối

Dùng sơ đồ 1 gối cố định và 1 đầu gối di động (trường hợp nguy hiểm nhất) để tính toán nội lực cho cầu thang

Hình 4.10 – Sơ đồ tính cầu thang

4.2.1.1 Mô hình phân tích 2D (Sơ đồ hóa)

Hình 4.11 – Gán tải trọng cầu thang trong SAP 4.2.2 Nội lực tính toán

4.2.2.1 Mô hình phân tích 2D (Sơ đồ hóa)

Hình 4.12 – Biểu đồ momen của bản thang, đơn vị kN.m

Hình 4.13 – Biểu đồ lực cắt của bản thang, đơn vị kN.m

Hình 4.14 – Biểu đồ phản lực của bản thang Bảng 4.14 – Bảng thống kê nội lực bản thang

Với thép sử dụng thép AIII Với thép sử dụng thép AI

Bê tông B25, cốt thép AI:

Bê tông B25, cốt thép AIII:

Theo TCVN 5574-2012: Với h b >100(mm), chọn a bv %(mm)

Bảng 4.15 – Bảng tính toán thép cầu thang

Vị trí Mô men h h 0 b Chọn thép Chọn

Nhịp 30.72 140 115 1000 0.178 0.198 8.12 12 120 9.42 0.71 0.82 Ở vị trí gối do không có momen xuất hiện nên bố trí thép cấu tạo theo TCVN5574 –

Chọn , bố trí tại vị trí gối

Ghi chú: Hàm lượng thép cho phép

4.2.4 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thang

Khi xác định khả năng chịu cắt của bản thang, thường không sử dụng cốt thép đai Nếu điều kiện kiểm tra không đạt yêu cầu, cần tăng chiều dày của bản thang để đảm bảo tính an toàn và hiệu quả.

Theo điều 6.2.3.4 TCVN 5574-2012, đối với cấu kiện bê tông cốt thép không có cốt đai chịu cắt, lực cắt lớn nhất trong bản thang phải thỏa yêu cầu:

, do không xét chịu nén , đối với bê tông nặng

Vậy bản thang đủ khả năng chịu cắt, không cần bố trí cốt đai.

4.3 TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU TỚI VÀ DẦM CHIẾU NGHỈ

Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ bao gồm:

- Trọng lượng bản thân dầm

- Bản thang Xuất kết quả từ SAP, phản lực trên gối của bản thang chính là phản lực của bản thang truyền lên dầm chiếu nghỉ

Tải trên dầm chiếu nghỉ:

Hình 4.15 – Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ

Chiều dài tính toán của dầm

Với Bê tông B25, có R b 5MPa Cốt thép nhóm AIII, có R s 65MPa

Bê tông B25, cốt thép AIII: bxh 0x300(mm) a@(mm) thỏa điều kiện

Vậy với lượng thép trên là thỏa điều kiện

Bêtông có khả năng chịu cắt mà không cần tính toán cốt đai, cốt đai được bố trí theo cấu tạo Đối với bước đai cấu tạo, khi chiều cao h từ 300 mm đến dưới 450 mm, khoảng cách bố trí cốt đai gần gối tựa là 1/4 nhịp, trong khi đoạn giữa nhịp là 1/2 nhịp.

Chọn: trong phạm vi gần gối tựa (một khoảng bằng 1/4 nhịp) trong phạm vi giữa nhịp (một khoảng bằng 1/2 nhịp)

Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới bao gồm:

- Trọng lượng bản thân dầm

- Bản thangXuất kết quả từ SAP, phản lực trên gối của bản thang chính là phản lực của bản thang truyền lên dầm chiếu tới

Tải trên dầm chiếu tới:

Hình 4.16 – Sơ đồ tính dầm chiếu tới

Chiều dài tính toán của dầm

Với Bê tông B25, có R b 5MPa Cốt thép nhóm AIII, có R s 65MPa

Bê tông B25, cốt thép AIII: bxh 0x300(mm) a@(mm) thỏa điều kiện

Vậy với lượng thép trên là thỏa điều kiện

Bêtông có khả năng chịu cắt mà không cần tính toán cốt đai, cốt đai được bố trí theo cấu tạo Đối với bước đai cấu tạo, khi h = 300 mm < 450 mm, khoảng cách cho đoạn gần gối tựa là 1/4 nhịp, trong khi đó đoạn giữa nhịp sẽ có khoảng cách là 1/2 nhịp.

Chọn: trong phạm vi gần gối tựa (một khoảng bằng 1/4 nhịp) trong phạm vi giữa nhịp (một khoảng bằng 1/2 nhịp)

THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2

XÂY DỰNG MÔ HÌNH KHUNG KHÔNG GIAN

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN

5.2.1 Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 198-1997, Nhà cao tầng– Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối.

TCVN 2737-1995, Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.

TCVN 5574-2012, Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.

- Module đàn hồi của vật liệu E b 0x10 3 MPa

Sử dụng cốt thép nhóm AI (ɸ

Tiêu đề	Công Trình Nhà Làm Việc – Sở Chỉ Huy Trung Tâm Nhiệt Đới Việt – Nga
Tác giả	Trương Quang Toàn
Người hướng dẫn	GVHDKC: Trần Quốc Hùng
Trường học	Đại học Kiến trúc TPHCM
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2017
Thành phố	TPHCM

Định dạng
Số trang	250
Dung lượng	6,66 MB