Dự án ký túc xá đại học Tôn Đức Thắng

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH  Dự án Ký túc xá A và B của Đại học Tôn Đức Thắng dự kiến khởi công sớm nhất trong tháng 10/2009  Ký túc xá A, B có chiều cao 11 tầng kể cả tầng trệt Tổng diện

PHAÀN I: KIEÁN TRUÙC

CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

I GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

 Dự án Ký túc xá A và B của Đại học Tôn Đức Thắng dự kiến khởi công sớm nhất (trong tháng 10/2009)

 Ký túc xá A, B có chiều cao 11 tầng (kể cả tầng trệt) Tổng diện tích sàn xây dựng là 16.000m2; gồm 2.400 chỗ ở cho sinh viên (mỗi Block có 1200 chỗ)

 Ký túc xá có tầng trệt với chức năng siêu thị, phòng tiếp sinh viên, nhà giặt tự động, bar coffee, sân sinh hoạt công cộng

 Lầu 1 dành cho Lưu học sinh nước ngoài, Nhà ở giảng viên nước ngoài, nhà lưu trú cho một số giảng viên ở xa đến giảng được tổ chức theo tiêu chuẩn khách sạn 4 sao (có phòng 1 giường, phòng 2 giường)

 Từ lầu 2 đến lầu 11 dành cho sinh viên trong nước với 2 sảnh sinh hoạt chung và 2 canteen (lầu 5 và lầu 11)

 Mỗi Ký túc xá có 4 thang máy hiện đại (mỗi thang đủ chỗ cho 21 người; mỗi cặp thang vận chuyển đến những lầu chẵn và lẻ khác nhau)

 Về không gian riêng, mỗi phòng ở có 5 hoặc 8 người với một nhà vệ sinh, sân phơi, ban công nhỏ; trong đó, mỗi sinh viên có diện tích sử dụng bình quân 5m2/người; mỗi người đều có giường, tủ, bàn ghế học, kệ sách,

IP internet riêng biệt

 Không gian sinh hoạt chung chiếm khoảng 40% diện tích xây dựng gồm các tiện ích phục vụ khác (ảnh)

 Địa điểm: KHU CHỨC NĂNG SỐ 3 – KHU ĐÔ THỊ MỚI NAM TP

II GIẢI PHÁP KĨ THUẬT

a.

Hệ thống điện

 Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện thành phố vào nhà

 Mạng lưới điện nội bộ sẽ dẫn đi khắp nơi trong công trình

b.

Hệ thống nước

 Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành

 Nước được dẫn đến từng căn hộ thông qua mạng lưới cấp nước của toà

nhà

 Hệ thống dẫn nước thải được bố trí bên cạnh khu vệ sinh từng căn hộ

Hệ thống xử lý này sẽ đưa nước thải vào bể tự hoại và bể xử lí nước

 Hệ thống thoát nước mưa cho ban công, bếp bằng các hệ thống dẫn

nước vào các bể xử lí nước

 Sau khi được xử lý nước thải được đưa vào hệ thống thoát nước thành

phố

c.

Thông gió và chiếu sáng

 Bốn mặt của công trình điều có ban công thông gió chiếu sáng cho các phòng

 Cầu thang lấy sáng trực tiếp thông qua vách kính

d.

Phòng cháy và thoát hiểm

 Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2

 Các tầng lầu có hai cầu thang và 4 hộp thang máy đủ đảm bảo thoát

người khi có sự cố về cháy nổ

 Bên cạnh đó mặt bằng mái còn có hồ nước lớn phòng cháy chữa cháy

e.

Vận chuyển

 Phương tiện vận chuyển chính là cầu thang máy

 Cầu thang bộ là nơi có chức năng chủ yếu là thoát hiểm khi có sự cố về

cháy nổ xảy ra

f Hệ thống phòng cháy chửa cháy :

 Vị trí đặt bình chữa cháy và bảng nội quy PCCC như bình CO2, bình bột

được đặt trên từng dãy nhà của mỗi tầng

g.

Giải pháp môi sinh

 Có hệ thống gen rác – đưa rác từ các tầng xuống khu chứa rác

PHAÀN II: KEÁT CAÁU

CHƯƠNG 2 :

TÍNH TOÁN SÀN

I SƠ BỘ KÍCH THƯỚC

a Vật liệu sử dụng

Bêtông B30 Rb = 17 MPa Rbt = 1.2 MPa HSĐKLV 0.9Cốt thép AIII(d6-d8) Rs = 355 MPa Rsw = 355 MPa HSĐKLV 1

AIII(d10-d40) Rs = 365 MPa Rsw = 365 MPa HSĐKLV 1

b.

Sơ bộ kích thước sàn

 Các ô bản được chọn chiều dày giống nhau

 Công thức sơ bộ đối với bản kê 4 cạnh (bản lớn nhất: 4.5 x 7.0 m)

9 0 1 0 50 45

5 4 50 45

Sơ bộ kích thước dầm

 Dầm nhịp 7m, công thức sơ bộkích thước

m L

16 12

7 16



với L là chiều dài nhịp dầm

m h

4 2

5 0 4

Chọn kích thước dầm: b x h = 25 x 50 cm

 Dầm nhịp 7m, công thức sơ bộkích thước

m L

16 12

5 4 16



với L là chiều dài nhịp dầm

m h

4 2

35 0 4

Chọn kích thước dầm: b x h = 20 x 35 cm

 Đối với các dầm biên chỉ chịu tải tường và một phần tải trọng sàn, dầm môi đỡ ban công, chọn chung kích thước dầm: b x h = 20 x 30 cm

II TẢI TRỌNG

S8 S8' S9

S8 S8' S9 S8'S9 S8S8

S8'

S9 S8 S8'S9 S8'S9 S8

S4' S4'

S8 S8' S9

S8 S9

Tải trọng cấu tạo bản thân sàn

Số TT Loại vật liệu Chiều dày Trọng lượng HS vượt tải Tải tính toán, g i

Tải trọng tường phân bố trên sàn

 Ô sàn S1: Chiều cao tầng: 3.6 m, chiều dài tường 200: 5.925 m

04 276 8

6 375 4

330 2 1 925 5 5 3

4 6 1

180 3 1 3 3 5 3

1 5 0

180 3 1 6 1 5 3

d Tải trọng tiêu chuẩn

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên sàn

KH sàn ngắn sàn, Cạnh

L 1

Cạnh dài sàn, L 2

Tổng tải lên sàn, g s Hoạt tải Công năng

III NỘI LỰC Ô SÀN

a.

Sơ đồ bản sàn làm việc theo 2 phươn g

 Vì hd/hs = 1030 = 3 ≥ 3 nên ta xem như bản ngàm vào dầm và tính toán như sơ đồ bản ngàm theo chu vi

 Tổng tải trọng tác dụng lên ô bản: P = qL1L2

 Nội lực bản hai phương:

 Momen dương lớn nhất ở giữa bản

Bảng tính nội lực sàn 2 phương

S1 6.8/4.375 27079.5 m91 0.0206 M1 557.84

m92 0.0086 M2 232.88

k91 0.0459 MI 1242.95

k92 0.0191 MII 517.22S2 6.8/4.25 25264.38 m91 0.0205 M1 517.92

m92 0.0080 M2 202.12

k91 0.0452 MI 1141.95

k92 0.0177 MII 447.18S3 4.375/2.3 8796.6375 m91 0.0190 M1 167.14

m92 0.0052 M2 45.74

k91 0.0408 MI 358.90

k92 0.0113 MII 99.40S4 2.2/1.225 2355.969 m91 0.0195 M1 45.94

m92 0.0060 M2 14.14

k91 0.0423 MI 99.66

k92 0.0131 MII 30.86S6' 1.1/1 961.62 m91 0.0194 M1 18.66

m92 0.0161 M2 15.48

k91 0.0450 MI 43.27

k92 0.0372 MII 35.77S7' 1.55/1 1355.01 m91 0.0206 M1 27.91

m92 0.0086 M2 11.65

k91 0.0459 MI 62.19

k92 0.0191 MII 25.88

c.

Với bản sàn làm việc theo 1 phương

 Ta xem bản là sự kết hợp của nhiều dầm tiết diện (1mhs) và tính toán như dầm (1mhs)

 Tổng tải trọng tác dụng lên ô bản qs

 Nội lực của bản một phương với tiết diện

24

2 1

L q

L q

g





d Bảng tính nội lực sàn 1 phương

Các bước tính toán

 Tính toán cốt thép bản sàn như dầm chịu uốn trên bề rộng 1m

 Chiều cao làm việc ho = hb – ao (ao = 1.5 đến 2.5 cm)

 Công thức tính toán – As là diện tích cốt thép trong dải 1m

R o

b bh R

R

bh R

A 

 Điều kiện ràng buộc  ≤ R = 0.583

 ≥ 0.05% (hàm lượng thép)

 Thông thường đối với bản lấy min = 0.1%

 Đối với bản, % nằm trong khoảng 0.3 đến 0.9 là hợp lý

 Chọn đường kính cốt thép tương ứng khoảng cách giữa các thanh là a

s

s

A

f

a  ; với fs là diện tích tiết diện 1 thanh thép

b Bảng tính cốt thép sàn 2 phương

M2 202.12 8 0.0206 0.72 Þ6a200 1.41 0.141

MI 1141.95 8 0.1166 4.29 Þ8a100 5.03 0.503

MII 447.18 8 0.0457 1.61 Þ6a140 2.02 0.202S3 M1 167.14 8.5 0.0151 0.56 Þ6a200 1.41 0.141

MI 358.90 8 0.0367 1.29 Þ6a200 1.41 0.141

MII 99.40 8 0.0102 0.35 Þ6a200 1.41 0.141S4 M1 45.94 8.5 0.0042 0.15 Þ6a200 1.41 0.141

MII 30.86 8 0.0032 0.11 Þ6a200 1.41 0.141S6' M1 18.66 8.5 0.0017 0.06 Þ6a200 1.41 0.141

MII 35.77 8 0.0037 0.13 Þ6a200 1.41 0.141S7' M1 27.91 8.5 0.0025 0.09 Þ6a200 1.41 0.141

Mgối 271.29 8 0.0277 0.97 Þ6a200 1.41 0.141

Sà M daNm h (cm)  A (cm 2 ) chọn thép A(chọn) 

S5' Mnhịp 93.25 8.5 0.0084 0.31 Þ6a200 1.41 0.141

Mgối 186.50 8 0.0190 0.66 Þ6a200 1.41 0.141S6 Mnhịp 36.43 8.5 0.0033 0.12 Þ6a200 1.41 0.141

Mgối 72.85 8 0.0074 0.26 Þ6a200 1.41 0.141S7 Mnhịp 36.43 8.5 0.0033 0.12 Þ6a200 1.41 0.141

Mgối 72.85 8 0.0074 0.26 Þ6a200 1.41 0.141S7" Mnhịp 36.43 8.5 0.0033 0.12 Þ6a200 1.41 0.141

Mgối 72.85 8 0.0074 0.26 Þ6a200 1.41 0.141S8 Mnhịp 6.61 8.5 0.0006 0.02 Þ6a200 1.41 0.141

Mgối 13.21 8 0.0013 0.05 Þ6a200 1.41 0.141S8' Mnhịp 25.40 8.5 0.0023 0.08 Þ6a200 1.41 0.141

Mgối 50.81 8 0.0052 0.18 Þ6a200 1.41 0.141S9 Mnhịp 13.11 8.5 0.0012 0.04 Þ6a200 1.41 0.141

Mgối 26.23 8 0.0027 0.09 Þ6a200 1.41 0.141

V BỐ TRÍ THÉP SÀN

a.

Nguyên tắc chung

 Thông thường đường kính cốt thép không quá h s

khoảng cách đặt thép thì kéo dài suốt 2 ô sàn

 Những sàn có chiều dài nhỏ ( < 2m) thì thép mũ bố trí suốt chiều dài bản

 Gia cường 2 Þ16 tại những vị trí chân tường và mép lỗ hộp gen

b.

Cốt chịu môment âm

 Thép mũ chịu lực tính từ mép dầm kéo ra bản sàn có độ dài ≥ L1/4

 Đoạn neo cốt thép tính từ mép dầm vào dầm ≥ 30 Þ

 Chọn cốt thép phân bố – Þ6a200

c.

Cốt chịu môment dương

 Bố trí đều cốt thép trên bản

 Đoạn neo cốt thép tính từ mép dầm vào dầm khoảng 10 Þ đến 15 Þ

CHƯƠNG 3 :

TÍNH TOÁN CẦU THANG

I SƠ ĐỒ TÍNH – TẢI TRỌNG

a.

Sơ đồ tính

 Mặt bằng thang

2400 2700

04.20 06.00 07.80

4

4 MẶT ĐỨNG CẦU THANG TL 1:20 4

Tĩnh tải

 Các lớp cấu tạo

 Trọng lượng của một bậc thang

Đối với lớp gạch lát nền và vữa xi măng

daN

B h l

78 64

05 2 2 0 3 0 02 0 1800 2

1 01 0 2000 1

1

2 1 1

1

daN

B S

77 121

05 2 ) 2 0 3 0 5 0 ( 1800 1

1 1

1

Q Q

05 2 2 0 3 0

77 121 78 64

/ 4 307 1800 015

0 2 1 2500 1

0 1 1

2 1 1

1

 Tải trọng tay vịn sắt gỗ trên chiếu nghỉ: 50daN/m

Tải trọng tay vịn sắt gỗ dọc bản thang: 42.9daN/m

 Vậy tổng tải trọng phân bố đều lên các vế I và III

q=252.4+307.4+42.9= 602.7daN/m

 Tải trọng của chiếu nghỉ

qcn =1.120000.01+1.218000.02+1.125000.1+1.218000.015+50

=422.6daN/m

c.

Tải trọng cầu thang

 Hoạt tải cầu thang (vế I, III)

m daN

2 0 3 0

3 0 480

Sơ đồ tính

902 daN/m2 1002.7 daN/m2

2

/ 1205 3

0

2 0 3 0 7

Kết quả moment (vì liên kết không thực sự lý tưởng – tại vị trí khớp trong thực tế vẫn có môment)

Mgối=0.4Mmax=482daNm

Mnhip=0.7Mmax=843.5daNm

Kết quả moment (vì liên kết không thực sự lý tưởng – tại vị trí khớp trong thực tế vẫn có môment)

Mgối=0.4Mmax=260daNm

Mnhip=0.7Mmax=455daNm

b Tính toán cốt thép: tính toán tương tự bản sàn làm việc 1 phương

I, III Mgối 482 8.5 0.0436 0.0446 1.63 Þ08a200 2.51 0.251

Mnhịp 843 8 0.0861 0.0902 3.11 Þ08a150 3.35 0.335

CN Mgối 260 8.5 0.0235 0.0238 0.87 Þ08a200 2.51 0.251

Mnhịp 455 8 0.0465 0.0476 1.64 Þ08a200 2.51 0.251

 Trọng lượng tường 200 trên dầm

m daN





 Tổng tải trọng

m daN

g

8

5 4 2 1960 8

2 2

 Lực cắt

daN l

g

2

5 4 2 1960 2

 Từ môment tính được cốt thép

R o

b bh R

R

bh R

o k

db

88 13225

20

283 0 2 8 0 3550 35 20 9 0 12 8

IV.TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ , TRỤC 4 (b x h = 20 x 40 cm)

 Trọng lượng do bản chiếu nghỉ và bản thang truyền vào, là phản lực tại

gối tựa phân bố đều

gcn,thang= 2285 64

2

4 2 7 1002 2

4 2 902

g

8

5 4 64 2450 8

2 2

 Lực cắt

daN l

g

2

5 4 64 2405 2

 Từ môment tính được cốt thép

R o

b bh R

R

bh R

o k

db

88 13225

20

283 0 2 8 0 3550 35 20 9 0 12 8

V TÍNH TOÁN DẦM BẢN THANG (b x h = 20 x 40 cm)

 Trọng lượng sàn S4’(874.2 daN/m2) truyền qua

m daN

2

2 874

g

8

5 4 34 1805 8

2 2

 Lực cắt

daN l

g

2

5 4 1 3152 2

 Từ môment tính được

R o

b bh R

R

bh R

o k

db

88 13225

20

283 0 2 8 0 3650 35 20 9 0 12 8

I CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC BỂ NƯỚC MÁI

a Vật liệu sử dụng

Bêtông B30 Rb = 17 MPa Rbt = 1.2 MPa HSĐKLV 0.9Cốt thép AIII(d6d8) Rs = 355 MPa Rsw = 355 MPa HSĐKLV 1

AIII(d10d40) Rs = 365 MPa Rsw = 365 MPa HSĐKLV 1

b.

Sơ bộ kích thước bể nước

 Số căn hộ mỗi tầng: Trệt: 4; Lầu 1 đến lầu 9: 13

 Số người mỗi căn hộ: 8

 Lưu lượng sử dụng nước của một ngươiø: 150 l/ngàyđêm

 Thể tích của bể nước máy cung cấp cho toà nhà

2 145 9 8 13 150 1 8 4



 Thể tích dự trữ dùng để chữa cháy: 20%V = 29.04 m3

 Chọn chiều cao bể : 1.9m

 Diện tích đáy bể nước mái: 91 7

9 1

04 29 2 145

 Dầm đáy: (như hình vẽ)

 Cột: tiết diện vuông cạnh 30 cm

, nên ta xem là ngàm 4 cạnh

 Đáy bể cách mặt sàn mái một khoảng là 1 m( dễ thi công, vệ sinh…)

D E F G

3 4

MẶT BẰNG SÀN DẦM ĐÁY BỂ NƯỚC

MẶT BẰNG SÀN DẦM NẮP BỂ NƯỚC

 Các lớp cấu tạo:

Số TT Loại vật liệu Chiều dày (cm) Trọng lương (daN/m 3 ) vượt tải Hệ số tính toán (daN/m Trọng lượng 2 )

 Hoạt tải nước p tt  1 1  1000  1 9  2090daN/m2

 Vật liệu sử dụng

Bêtông B30 Rb = 17 MPa Rbt = 1.2 MPa HSĐKLV 0.9Cốt thép AIII(d6d8) Rs = 355 MPa Rsw = 355 MPa HSĐKLV 1

AIII(d10d40) Rs = 365 MPa Rsw = 365 MPa HSĐKLV 1

 Các số liệu tính toán: hs = 10 cm, ao= 2 cm, b = 1 m

 Nội lực ô bản sàn

5 3

5 4

KH sàn L 2 /L 1 P (daN) Hệ số M i (daNm)

DAY 4.5/3.5 38099.25 m91 0.0208 M1 791.70

m92 0.0125 M2 476.24

k91 0.0475 MI 1808.19

k92 0.0285 MII 1087.35

 Bảng cốt thép bản đáy

Sàn M i (daNm) h o (cm)  A (cm 2 ) chọn thép A(chọn) %

 Chọn chiều dày thành bể: 10cm – abảovệ = 2cm

 Áp lực nước : 2090daN/m2

 Tải trọng gió: W W 0  k c n=78.29daN/m2

Công trình được xây dựng trong TPHCM nên thuộc vùng áp lực gió IIA, địa hình B(che chắn tương đối) Chiều cao đặt bể nước (trọng tâm bể)

m

h 42 8  1 2  1  1 9 / 2  43 55

k = 1.31; c = 0.6 (vùng khuất – gió hút); hệ số vượt tải 1.2

29 78 2 1 6 0 31 1

5 4

Vậy ta xem như dầm bề rộng 1 m theo phương cạnh ngắn để tín

Liên kết dầm: một đầu ngàmở đáy, một đầu khớp ở nắp

Dạng tải: chịu tải trọng nước phân bố tam giác và tải trọng gió phân bố đều

 Các trường hợp tác dụng của tải trọng lên thành bể

Hồ đầy nước, không có gió

Hồ đầy nước có gió đẩy

Hồ đầy nước, có gió hút

Hồ không có nước, có gió đẩy (hút)

 Tải trọng gió nhỏ hơn nhiều so với áp lực của nước lên thành hồ nên trường hợp nguy hiểm nhất cho thành hồ là: hồ đầy nước + gió hút

 Sử dụng SAP2000 để tính nội lực (đv tải: 10daN/m; đv dài: m)

 Kết quả nội lực

chọnthép A(chọn) %

M1 110.16 5.5 0.0238 0.57 Þ6a200 1.41 0.202

M2 66.27 5 0.0173 0.38 Þ6a200 1.41 0.202

MI 251.61 5 0.0658 1.47 Þ6a180 1.57 0.224

MII 151.30 5 0.0396 0.87 Þ6a200 1.41 0.202

III TÍNH TOÁN DẦM NẮP VÀ DẦM ĐÁY

MẶT BẰNG SÀN DẦM NẮP BỂ NƯỚC

 Số liệu tải trọng

Tải trọng gió: Gió hút: 58.72 daN/m2 Gió đẩy: 78.29 daN/m2Hoạt tải sữa chữa: 97 daN/m2

Tải trọng nước: 1900 daN/m2Tĩnh tải: Vữa XM và vữa trát: 75.6daN/m2

 Mô hình

 Dầm nắp bể

Dầm H (cm) B (cm) Vị trí mặt cắt Q (daN) M (daNm)

A(cm2) chọnthép (chọn)A µ(%)chọnD1 Gối D -621.27 28.5 0.025 0.605 2Þ12 2.26 0.40D1 Nhịp DF 386.34 28.5

0.01

6 0.374 2Þ12 2.26 0.40D1 Gối F -516.44 28.5

0.02

1 0.502 2Þ12 2.26 0.40D1 Nhịp EF 154.21 28.5

0.00

6 0.149 2Þ12 2.26 0.40D2 Gối D -1108.01 38.5

0.02

4 0.798 2Þ12 2.26 0.29D2 Nhịp DE 5586.67 34.5 0.153 4.842 4Þ12 4.52 0.66D2 Gối E -2559.22 24.5 0.139 3.095 4Þ12 4.52 0.92D2 Nhịp EF 2966.70 24.5 0.162 3.640 4Þ12 4.52 0.92D3 Gối 3 -904.89 28.5 0.036 0.886 2Þ12 2.26 0.40D3 Nhịp 3-4 171.96 28.5

0.00

7 0.166 2Þ12 2.26 0.40

D4 Gối 3 -28358.49 64.5

0.14

9 13.104 6Þ20 18.85 0.97D4 Nhịp 3-4 43569.99 64.5

A(cm2) chọnthép (chọn)A µ(%)chọnN1 Gối D -411.06 28.5 0.017 0.398 2Þ12 2.26 0.40

N1 Nhịp DE -35.26 28.5 0.001 0.034 2Þ12 2.26 0.40

N1 Gối E -275.27 28.5 0.011

0.26

6 2Þ12 2.26 0.40N1 Nhịp EF -21.65 28.5 0.001

0.02

1 2Þ12 2.26 0.40N2 Gối D -2092.58 28.5 0.084

2.10

4 2Þ12 2.26 0.40N2 Nhịp DE 784.43 28.5 0.032

0.76

6 2Þ12 2.26 0.40N2 Gối E 644.86 28.5 0.026 0.628 2Þ12 2.26 0.40

5.17

6 2Þ12 2.26 0.40

d.

Tính toán cốt đai

 Tính cốt đai: dầm nắp (N1, N2, N3, N4) và dầm đáy (D1, D3) tiết diện

2030 cm, chọn cốt đai 2 nhánh Þ6, khoảng cách đai 200

daN

u

A n R h b R

o k

db

64 10769

20

283 0 2 8 0 3650 5 28 20 9 0 12 8

 Tính cốt đai: dầm đáy (D2) tiết diện 2040 cm, chọn cốt đai 2 nhánh

Þ6, khoảng cách đai 200

daN

u

A n R h b R

o k

db

88 13225

20

283 0 2 8 0 3650 35 20 9 0 12 8

vì Q < Qdb nên cốt đai đã chọn đủ khả năng chịu cắt

 Tính toán cốt đai: dầm đáy (D4) tiết diện 3070 cm, chọn cốt đai 2

nhánh Þ6, khoảng cách đai 200

daN

u

A n R h b R

o k

db

2 29851

20

283 0 2 8 0 3650 5 64 30 9 0 12 8

vì Q < Qdb = 29831 daN, nên cốt đai đã chọn đủ khả năng chịu cắt

IV.TÍNH TOÁN CỘT BỂ NƯỚC

Do cột có chiều cao nhỏ, chiều dài cột tính từ đáy dầm đến sàn mái 30 cm Nên ta

tính toán cột như cấu kiện chịu nén đúng tâm

Cốt thép cột: bố trí 4 Þ18

 Kiểm tra khả năng chịu lực của cột

[N] = (2502500.917+3651018)/10 = 132782 daN >N (thỏa)

 Tính toán cốt đai: cột tiết diện 2525 cm, chọn cốt đai 2 nhánh Þ8,

khoảng cách đai 200

daN

u

A n R h

b R

o bt

db

23234

100

3 50 2 8 0 355 270 300 9 0 2 1 8 8

0

HƯƠNG 5

TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC D – DẦM TRỤC 2

I XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ KHUNG

a.

Sơ đồ tính toán, kích thước

 Sơ đồ khung là trục của các cấu kiện cột và dầm

 Chọn tiết diện dầm

Dầm khung chọn theo điều kiện độ cứng

hd = (13 101 1 )l, với l là nhịp dầm

 Dầm khung, trục A, B, C, D, E, F, G, H, I, J

h = 13 101 1 

 L = 13 101 1 

 700 = (54  70) cmChọn h = 50cm; b = 25cm

Riêng đoạn dầm giữa trục 2-3 (hành lang)Chọn h = 40cm; b = 25cm

 Các dầm biên đỡ tường, Chọn h = 30 cm; b = 20 cm

 Chọn tiết diện cột

tt

c R

N k

Trong đó

k = 11.1 (lấy k = 1 do chưa kể đến cốt thép trong bê tông)

Rn = 15.3 MPa (cường độ chịu nén tính toán của bê tông)

N - lực nén tính toán dưới cùng của đoạn cột

Fc - diện tích tiết diện đoạn cột tiết diện không đổi Với nhà nhiều tầng, cứ 3 tầng ta thay đổi tiết diện cột 1 lần

 Trong phần tính sàn, tải sàn tùy vị trí sàn mà dao động từ 874.2 đến

1271.66 (daN/m2), lấy qs = 1000 daN/m2 để sơ bộ kích thước

 Mặt bằng sơ bộ tiết diện cột

F G H I J

1

234

 Chọn sơ bộ tiết diện cột (3 tầng thay tiết diện 1 lần)

 Cột nhóm 1: A1, A4, J1, J4 (Cột 4 góc công trình)

Tải trọng sàn 1 tầng:

2.25(3.5+0.8+0.8)1000=11475daNTải trọng tường 1 tầng:

N

k

F tt b h Fcchọn( daN ) (cm2) ( cm ) ( cm ) (cm2 )

8, 7, 6 88116.6 1 575.93 25 25 625

 Cột nhóm 2: A2, A3, J2, J3

Tải trọng sàn 1 tầng:

(2.25+1.2)(3.5+1.25)1000=16387.5daNTải trọng tường 1 tầng:

3.5 3.63301.2=4989.6daNTẦNG

 Cột nhóm 3: B1, C1, D1, E1, F1, G1, H1, I1 và B4, E4, F4, I4

Tải trọng sàn 1 tầng:

(2.25+2.25)(3.5+0.8+0.8)1000=22950daNTải trọng tường 1 tầng:

4.5 3.63301.2+3.53.61801.3=6444.684daNTẦNG

 Cột nhóm 4: B2, C2, D2, E2, F2, G2, H2, I2 và B3,D3, E3, F3, I3, G3

Tải trọng sàn 1 tầng:

(2.25+2.25)(3.5+1.25)1000=21375daNTải trọng tường 1 tầng:

(4.5+3.5) 3.61801.3=6739.2daNTẦNG

 Cột nhóm 5: C4, D4, G4, H4 (cột đỡ dầm bản thang) và 4 cột đỡ dầm

chiếu nghỉ (gần trục 4)Tải trọng sàn 1 tầng:

(2.25+2.25)(2.3+0.8)1000=13950daNTải trọng tường 1 tầng:

 Hệ vách, lõi cứng: chọn chiều dày  = 20cm

Tải trọng sàn 1 tầng:

(.75+3+2.25)(1.25+2.4+1.1+1.2)1000=35700daNTải trọng tường 1 tầng:

(2.25+0.75+1.1+1.2) 3.61801.3=4464.72daN

N = 12(35700+4464.72) =481976.64daNChu vi thang máy: 32+2.4+1.2=9.6m

28 3 960 153

64 481976

II TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG

a.

Tĩnh tải

 Tải sàn, từ phần tính toán sàn: 119.2 daN/m2

Gạch lát: 0 01  1 1  2000daN/m2Vữa XM: 0 03  1 2  1800daN/m2Vữa trát: 0 015  1 2  1800daN/m2

 Tải sàn mái: 140 daN/m2

Vữa XM: 0 03  1 2  1800daN/m2Gạch lát: 0 02  1 2  1800daN/m2Vữa trát: 0 015  1 2  1800daN/m2

 Tải cầu thang: từ phần cầu thang

Chiếu nghỉ: 147.6 daN/m2Bản xiên: 272.2 daN/m2

 Tĩnh tải tường

Tường 100 cao 3.3m: 3 3  1 3  180  772 2daN/mTường 200 cao 3.3m: 3 3  1 2  330  1306 8 daN/mTường 200 cao 1.5m: 1 5  1 2  330  5 94 daN/mTường 200 cao 2.3m: 2 3  1 2  330  910 8 daN/mTường 200 cao 1m: 1  1 2  330  396 daN/mTường 200 cao 1.2m: 1 2  1 2  330  425 8 daN/mTường 200 cao 1.8m: 1 8  1 2  330  712 8 daN/m

b.

Hoạt tải

 Phòng ngủ, phòng VS: 240 daN/m2

 Cầu thang, hành lang, hội trường, … : 480 daN/m2

 Mái không SD: 97.5 daN/m2

c.

Tải trọng thang máy

 Theo catalog, chọn thang máy mã hiệu: P19 – CO

Thông số tải thang máyR1: 8250 daN

R2: 5250 daNR3: 12450 daNR4: 9650 daN

Vì thang máy làm việc suốt quá trình công trình sử dụng, đôi lần sử chữa, nên ta xem tải thang máy như là tĩnh tải, thông số R1, R2 được gántheo cấu tạo thang máy (phần trên cùng của lõi)

d.

Tải trọng bể nước mái

 Sau khi có kết quả 6 thành phần nội lực lần lượt ở các loại tải: tĩnh tải,

hoạt tải, tải gió Ta gán các thành phần phản lực tại nút chân cột từ

Sap2000 sang etabs tương ứng với các loại tải tương ứng tĩnh tải và hoạt tải.

e.

Các trường hợp hoạt tải

 Hoạt tải chất đầy

 Hoạt tải cách tầng chẵn và lẻ

 Hoạt tải cách ô (ô cờ)

 Hoạt tải các nhịp (dãy cách nhịp) chẵn và lẻ thep phương X

 Hoạt tải các nhịp (dãy cách nhịp) chẵn và lẻ thep phương Y

III XÁC ĐỊNH DẠNG DAO ĐỘNG VÀ TẢI GIÓ VÀO CÔNG TRÌNH

a.

Trình tự tính toán

 Mô hình khung không gian của công trình là hệ khung – vách ngàm vào

mặt trên móng Thiết lập mô hình khung không gian công trình và phân tích dao động công trình bằng chương trình phân tích kết cấu ETABS Version 9.2.0

 Xác định chu kỳ và tần số các dạng dao độâng của công trình do chương

trình ETABS xuất ra theo 2 phương X, Y

 Kiểm tra lại chu kỳ dao động do chương trình xuất ra theo để xác định

độ cứng hợp lý cho công trình

 Xác định thành phần tĩnh của tải trọng gió

 Xác định thành phần động của tải trọng gió

Khi tính toán thiết kế nhà cao tầng, chúng ta cần đặc biệt quan tâm đến tải trọng ngang tác động vào công trình

Đối với các công trình có chiều cao trên 40m khi tính toán tải trọng gió ngoài thànhphần tĩnh ra, ta còn phải kể đến thành phần động Ngoài ra, công trình KTX trường

ĐH Tôn Đức Thắng có tỉ số giữa chiều cao và chiều rộng ( 54.5 1.51

36

H

45 2

Để phân tích và tính toán dao động của công trình (xác định các giá trị chu kỳdao động riêng, tần số dao động riêng, chuyển vị, của công trình) có thể dùng cáccông thức hoặc sử dụng các phần mềm phân tích kết cấu, trong đồ án này sử dụng

chương trình ETABS Version 9.2.0 mô hình khung không gian và giải bài toán trong

miền đàn hồi theo phương pháp phần tử hữu hạn

b.

Ki ểm tra độ lệch tâm của cứng cơng trình so với tâm khối của sàn tầng điển hình

 Mặt bằng cơng trình tương đối đối xứng, với độ lệch tâm nhỏ giữa tâm khối

và tâm cứng cơng trình, ta cĩ thể bỏ qua việc tính tốn dao động xoắn cơng trình

c.

Các bước tiến hành mô hình khung không gian và tính toán dao động công trình trong ETABS Version 9.2.0 như sau

 Khai báo đặc trưng vật liệu

Sử dụng bê tông B30 cho kết cấu khung và vách cứng của công trình Khai báo đặc trưng vật liệu trong ETABS, đơn vị KN – m:

Define – Material Properties – Chọn CONC – Modify/ Show material …

 Khai báo tiết diện phần tử cột và dầm:

Cột và dầm của công trình được mô hình trong ETABS bằng phần tử

thanh : Define – Frame Sections – Add Rectangular…

 Có thể khai báo lệch trục cột và dầm theo đúng kiến trúc bằng thao tác:

Assign – Frame /Line – Insertion Point…

 Tiết diện cột và dầm được khai báo đúng như phần I

 Khai báo tiết diện vách cứng và sàn

Chiều dày vách cứng  200mm và  1

20Htầng = 1 3600 180

20  mm Ta chọn vách cứng dày 300mm

Define – Wall/Slab/Deck Sections – Chọn Wall – Modify/ Show Section …

Chiều dày sàn chọn hs = 100 mm như đã tính toán trong chương 1 – tính

toán sàn: Define – Wall/Slab/Deck Sections – Chọn Slab – Modify/ Show

Section … d.

Mô hình tổng thể khung không gian:

Mô hình không gian KTX

Hình 5 : Mô hình mặt bằng tầng điển hình trong Etabs

 Khai báo hệ số chiết giảm khối lượng khi tính dao động công trình Hệ

số chiết giảm khối lượng lấy bằng 0.5 đối với tải trọng tạm thời (hoạt

tải) Define – Mass Source

 Ghi chú

DEAD – toàn bộ tĩnh tải tác dụng, lấy 100% giá trịLIVE – hoạt tải tác dụng lên công trình (không kể đến tải trọng gió), lấy50% giá trị

 Khai báo số dạng dao động trước khi phân tích

Analyse – Set Analysis Options – Set Dynamic Parameters …

Chọn số dạng dao động (Number of Modes) là 12

Kết quả phân tích dao động

e.

Kiểm tra chu kỳ, tần số của các dạng dao động

 Kiểm tra chu kỳ tần số của 3 dạng dao động đầu tiên

Độ cứng của công trình quyết định khả năng chịu lực của công trình

Nếu độ cứng EI bé, chu kì dao động T sẽ lớn, gây nên mất ổn định công trình Nhưng nếu EI quá lớn thì công trình ổn định nhưng gây lãng phí

Do đó, chu kỳ dao động T phải hợp lý để thỏa mãn 2 yêu cầu ổn định công trình và tránh lãng phí

Từ kết quả do chương trình xuất ra kết hợp với hình ảnh dao động của công trình, ta xác định được 3 dạng dao động riêng đầu tiên của công trình

Mode Period (s) – chu kì f (Hz)