Trang 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬTKHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNGĐỒ ÁN TỐT NGHIỆPĐẠI HỌCNGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT XÂY DỰNGCHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNGNGHIỆPĐỀ TÀIEVERLAND HOTELNgư
KIẾN TRÚC (15%)
Sự cần thiết phải đầu tư
Khu vực Châu Á – Thái Bình Dương trong những năm gần đây đã trở thành một trong những khu vực có nền kinh tế năng động và phát triển vượt bậc với mức tăng trưởng bình quân hàng năm từ 68% chiếm một tỷ trọng đáng kể trong nền kinh tế thế giới Một số nước có tốc độ phát triển vượt bậc như : Trung Quốc, Hàn Quốc… và nhanh chóng trở thành cường quốc trên thế giới Vốn là lục địa giàu tiềm năng cùng với chính sách phát triển kinh tế hợp lý trong thời bình của các nước phương Đông, thu hút sự đầu tư từ các nước phát triển Nhờ vậy mà trong một thời gian ngắn nó đã giúp cho các nước Châu Á từ một lục địa nghèo nàn trở thành những cường quốc sánh ngang với các nước phát triển Phương Tây Những sự đầu tư ào ạt vào các nước, đặc biệt là những nước đang phát triển, nơi có tiềm lực về con người và tài nguyên rất dồi dào.Nước ta là một trong số đó.
Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển vượt bật của các nước trong khu vực, nhờ chính sách phát triển kinh tế hợp lý cùng với sự đầu tư rất lớn từ các nhà đầu tư nước ngoài, nền kinh tế Việt Nam cũng có những chuyển biến rất đáng kể Đi đôi với chính sách đổi mới, chính sách mở cửa thì việc tái thiết và xây dựng cơ sở hạ tầng là rất cần thiết Mặt khác với xu thế phát triển của thời đại thì việc thay thế các công trình thấp tầng bằng các công trình cao tầng là việc làm rất cần thiết để giải quyết vấn đề đất đai cũng như thay đổi cảnh quan đô thị cho phù hợp với tầm vóc của một thành phố lớn.
Thành phố Đà Nẵng là thành phố đông dân nhất và cũng là trung tâm kinh tế văn hoá, giáo dục quan trọng của Việt Nam Thành phố Đà Nẵng ngày càng phát triển, là đô thị có nền kinh tế phát triển nhất nước, dân số vào khoảng trên 1 triệu người, tuy nhiên nếu tính cả những người cư trú không đăng kí thì dân số thực tế là trên 2 triệu người, một con số khá lớn so với diện tích đất của thành phố là 1285,4 km 2 Thành phố hiện có 6 quận, 2 huyện nhưng mật độ dân số phân bố ở các quận huyện là không đồng đều. Dân số tập trung hầu hết ở các quận trung tâm thành phố Quỹ đất ở thành phố ngày một thu hẹp trong khi đó nhu cầu về đất dành cho kinh doanh ngày một tăng Vì thế xu hướng của 1 thành phố phát triển là xây dựng những nhà cao tầng nhằm tiết kiệm diện tích đất xây dựng đồng thời giải quyết được lượng lớn nhu cầu ngày càng cao như hiện nay.
Nằm trong xu thế phát triển chung của thành phố, Công trình “Everland Hotel” được xây dựng tại địa An Đồn 6, phường An Hải Bắc, quận Sơn Trà, Thành phố Đà Nẵng.
Đặc điểm, vị trí xây dựng công trình
1.2.1 Vị trí xây dựng công trình
Công trình “Everland Hotel” được xây dựng trên khu đất thuộc quận Sơn Trà, tại địa
An Đồn 6, phường An Hải Bắc, quận Sơn Trà, Thành phố Đà Nẵng.
- Phía Bắc giáp với đường quy hoạch
- Phía Đông giáp với đường quy hoạch
- Phía Tây giáp với công trình lân cận
- Phía Nam giáp với công trình lân cận
1.2.2 Các điều kiện khí hậu tự nhiên
Thành phố Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, có nhiệt độ cao đều trong năm và 2 mùa mưa khô rõ rệt
+Mùa khô : tháng 1 đến cuối tháng 9.
*Các yếu tố khí tượng:
- Nhiệt độ không khí: có 160-270 giờ nắng 1 tháng:
+Nhiệt độ trung bình năm : 27 o C.
+Nhiệt độ tối thấp trung bình năm : 25 o C.
+Nhiệt độ tối cao trung bình năm : 28 o C.
+Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối : 40 o C.
+Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối : 13,8 o C.
+Lượng mưa trung bình năm : 1949 mm/năm.
+Lượng mưa lớn nhất : 2718 mm.
+Lượng mưa thấp nhất : 1392 mm.
+Độ ẩm không khí trung bình năm : 83,4%.
+Độ ẩm cao nhẩt trung bình : 83,4%.
+Độ ẩm thấp nhất trung bình : 76,67%.
+ Khu vực thành phố Đà Nẵng là khu vực ít gió bão
1.2.3 Tình hình địa chất công trình và địa chất thuỷ văn
Nhìn chung địa hình khu vực xây dựng nhà khá bằng phẳng
* Các lớp cấu tạo địa chất:
- Lớp đất thứ nhất: Đất san lấp có chiều dày là 2,8m, thành phần không đồng nhất bao gồm: đất sét lẫn cát, gạch vỡ, trạng thái rời xốp; màu vàng, nâu.
- Lớp đất thứ 2: Đất Cát mịn, màu xám nâu Chiều dày 5,7m Trị số xuyên tiêu chuẩn SPT là N % Thành phần bao gồm :
- Lớp đất thứ 3: Đất cát bụi màu xám nâu, chiều dày 9,7m Trị số xuyên tiêu chuẩn SPT là N5 Thành phần bao gồm:
- Lớp đất thứ 4: Đất cát bụi, màu xám xanh lẫn sét, chiều dày 13,7m Trị số xuyên tiêu chuẩn SPT là N = 55 Thành phần bao gồm :
- Lớp thứ 5: Sét pha màu xám, chiều dày 15,7m Trị số SPT là N= 70
- Lớp thứ 6: Sét pha xám xanh, xám nhạt, chiều dày 19,7m Trị số SPT là N= 80
Quy mô và đặc điểm công trình
Diện tích sử dụng để xây dựng công trình khoảng 247 m 2 , diện tích xây dựng là
245 m 2 , diện tích còn lại dùng làm hệ thống khuôn viên, cây xanh và giao thông nội bộ.
Công trình gồm 7 tầng trong đó có một tầng hầm dùng làm gara ôtô , 6 tầng nổi Công trình có tổng chiều cao là 25,40 (m) kể từ cốt ± 0,00 và tầng hầm nằm ở cốt –1,80 so với cốt ± 0,00.
Tầng 1 dùng làm sảnh Tầng lửng dùng làm không gian làm việc Tầng 25 dùng làm căn hộ cho thuê, tầng kỹ thuật chứa phòng kỹ thuật, phòng kho và sân phơi.Công trình là đặc trưng điển hình của quá trình đô thị hoá theo xu hướng hiện đại.
Giải pháp thiết kế
1.4.1 Thiết kế tổng mặt bằng
Căn cứ vào đặc điểm mặt bằng khu đất, yêu cầu công trình thuộc tiêu chuẩn quy phạm nhà nước, phương hướng quy hoạch, thiết kế tổng mặt bằng công trình phải căn cứ vào công năng sử dụng của từng loại công trình, dây chuyền công nghệ để có phân khu chức năng rõ ràng đồng thời phù hợp với quy hoạch đô thị được duyệt, phải 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 công trình trồng cây và để thoáng, khách có thể tiếp cận đễ dàng với công trình
Giao thông nội bộ bên trong công trình thông với các đường giao thông công cộng, đảm bảo lưu thông bên ngoài công trình Tại các nút giao nhau giữa đường nội bộ và đường công cộng, giữa lối đi bộ và lối ra vào công trình có bố trí các biển báo.
Bố trí 1 cổng ra vào công trình, tại cổng ra vào có bảo vệ nhằm đảm bảo an toàn và trật tự cho công trình
Hình I 1 Mặt bằng tổng thể khu đất xây dựng công trình
Bao quanh công trình là các đường vành đai và các công trình nhà ở, đảm bảo xe cho việc xe cứu hoả tiếp cận và xử lí các sự cố.
1.4.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc
1.4.2.1 Thiết kế mặt bằng các tầng
Mặt bằng tầng hầm: bố trí bể nước ngầm và hầm tự hoại đặt ngầm dưới mặt đất.
Bố trí bảo vệ tại vị trí cầu thang máy Phần diện tích còn lại để ôtô và xe máy Mặt bằng tầng hầm được đánh đốc về phía rãnh thoát nước với độ đốc i!% để giải quyết vấn đề vệ sinh, thoát nước của tầng hầm.
Hình I 2 Mặt bằng tầng hầm
Mặt bằng tầng 1: Có diện tích mặt sàn là 214 m 2 , bố trí các sảnh lớn là nơi tiếp đón khách, bố trí các khu vực đợi và khu lễ tân Tầng 1 có chiều cao 6m đặt ở cao trình +1,2m so với cốt ±0,00m.
Mặt bằng tầng 2: Có diện tích mặt sàn là 214 m 2 bố trí không gian làm việc và có khu vực thông tầng giúp cho không gian thoáng hơn Tầng 2 có chiều cao 3.3 m
Mặt bằng tầng 3-9 : Có diện tích mặt sàn là 214 m 2 tất cả diện tích đều dành cho việc cho phòng ngủ, được bố trí bao quanh trục giao thông đứng là thang máy Hệ thống vệ sinh được bố trí trong từng phòng ngủ Hệ thống hành lang được tổ chức hợp lý đảm bảo yêu cầu thoát người khi có sự cố Tầng 3-9 có chiều cao 3,3m.
Mặt bằng tầng 10: Có diện tích mặt sàn là 214 m 2 chứa 1 phòng kỹ thuật, 1 phòng kho, nhà hàng và sân thượng
Hệ thống giao thông theo phương đứng được bố trí với 1 thang máy cho đi lại, 1 cầu thang bộ kích thước vế thang 0,85m
Mặt bằng tầng mái: Có diện tích mặt sàn là 214 m 2 chứa 1 bể bơi, 1 phòng nghỉ mát, sân phơi và sân thượng
Hệ thống giao thông theo phương đứng được bố trí với 1 thang máy cho đi lại, 1 cầu thang bộ kích thước vế thang 0,85m
Hình I 7 Mặt bằng tầng mái
Hệ thống giao thông theo phương ngang với các hành lang được bố trí phù hợp với yêu cầu đi lại.
Công trình thuộc loại công trình tương đối lớn ở thành phố.Với tiêu chí của quận Cẩm Lệ thì công trình “Everland Hotel” thuộc loại lớn Với hình khối kiến trúc được thiết kế theo kiến trúc hiện đại kết hợp với kính và sơn màu tạo nên sự hoành tráng của công trình
Bao quanh công trình là hệ thống tường kính và tường xây liên tục từ dưới lên Điều này tạo cho công trình có một dáng vẻ kiến trúc rất hiện đại, thể hiện được sự sang trọng và hoành tráng bắt mắt người xem.
Hình I 8 Mặt đứng công trình
Mặt cắt nhằm thể hiện nội dung bên trong công trình, kích thước cấu kiện cơ bản, công năng của các phòng.
Dựa vào đặc điểm sử dụng và các điều kiện vệ sinh ánh sáng, thông hơi thoáng gió cho các phòng chức năng ta chọn chiều cao các tầng như sau:
Hình I 9 Mặt cắt công trình
1.4.4 Các giải pháp kỹ thuật khác
Tận dụng tối đa chiếu sáng tự nhiên, hệ thống cửa sổ các mặt đều được lắp kính Ngoài ra ánh sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho phủ hết những điểm cần chiếu sáng 1.4.4.2 Hệ thống thông gió
Tận dụng tối đa thông gió tự nhiên qua hệ thống cửa sổ Ngoài ra sử dụng hệ thống điều hoà không khí được xử lý và làm lạnh theo hệ thống đường ống chạy theo các hộp kỹ thuật theo phương đứng, và chạy trong trần theo phương ngang phân bố đến các vị trí trong công trình.
Tuyến điện trung thế 15KV qua ống dẫn đặt ngầm dưới đất đi vào trạm biến thế của công trình Ngoài ra còn có điện dự phòng cho công trình gồm hai máy phát điện đặt tại tầng hầm của công trình Khi nguồn điện chính của công trình bị mất thì máy phát điện sẽ cung cấp điện cho các trường hợp sau:
- 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.
1.4.4.4 Hệ thống cấp thoát nước
Nước từ hệ thống cấp nước của thành phố đi vào bể ngầm đặt ngầm tại hầm của công trình Sau đó được bơm lên bể nước mái, quá trình điều khiển bơm được thực hiện hoàn toàn tự động Nước sẽ theo các đường ống kĩ thuật chạy đến các vị trí lấy nước cần thiết.
Nước mưa trên mái công trình, nước thải sinh hoạt được thu vào xênô và đưa vào bể xử lý nước thải Nước sau khi được xử lý sẽ được đưa ra hệ thống thoát nước của thành phố.
1.4.4.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy
KẾT CẤU (60%)
TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
1.1 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.
1.1.2.1 Tiêu chuẩn – quy chuẩn áp dụng
Các tiêu chuẩn và quy chuẩn viện dẫn:
TCVN 2737-2023: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 9386-2012: Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất.
TCVN 5574-2018: Kết cấu Bê Tông và Bê Tông toàn khối.
TCVN 5575-2018: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế.
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 9395-2012: Cọc khoan nhồi 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.
Các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác.
Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo độ bền (TTGH I) và đáp ứng điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II). Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I (về cường độ) nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể bảo đảm cho kết cấu:
Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động.
Không bị mất ổn định về hình dạng và vị trí.
Không bị phá hoại khi kết cấu bị mỏi.
Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các nhân tố về lực và những ảnh hưởng bất lợi của môi trường.
Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH II (về điều kiện sử dụng) nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:
Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt.
Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động.
1.1.2.3 Phần mềm tính toán và thể hiện bản vẽ
Phần mềm phân tích kết cấu CSI ETABS 18.0.1.
Phần mềm phân tích kết cấu CSI SAP 2000 v16.2.0.
Các phần mềm Microsoft Office 2016.
Phần mềm thể hiện bản vẽ AutoCAD 2021.
1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu
1.2.1 Giải pháp kết cấu phần thân
1.2.1.1 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-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp.
Hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm chuyển, sàn chuyển, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép.
Lựa chọn giải pháp kết cấu hợp lý cho một công trình cụ thể sẽ đem lại hiệu quả kinh tế rất lớn trong khi vẫn đảm bảo các chỉ tiêu kĩ thuật cần thiết Việc lựa chọn 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 (động đất, gió, …).
Tuỳ thuộc vào yêu cầu kiến trúc, quy mô công trình, tính khả thi và khả năng đảm bảo ổn định của công trình mà có lựa chọn phù hợp cho hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng Đối với công trình “ EVERLAND HOTEL” quy mô 11 tầng nổi + 1 hầm, chiều cao của toàn bộ công trình là 41.8 (m) Do đó ảnh hưởng của tải trọng ngang do gió đến công trình rất lớn.
Vì vậy, trong đồ án này sinh viên lựa chọn giải pháp kết cấu chính là hệ chịu lực khung
1.2.1.2 Giải pháp kết cấu theo phương ngang
Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh tế của công trình Công trình càng cao, tải trọng này tích lũy xuống cột các tầng dưới và móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất.
Vì vậy cần ưu tiên lựa chọn giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng.
Các loại kết cấu sàn đang được sử dụng rông rãi hiện nay gồm:
Cấu tạo hệ bao gồm hệ dầm và bản sàn.
Cấu tạo hệ bao gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo 2 phương, chia bản sàn thành các ô bản có nhịp bé.
Cấu tạo hệ gồm các bản kê trực tiếp lên cột.
Sàn không dầm ứng lực trước
Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột Cốt thép được ứng lực trước.
Sàn bóng, sàn hộp là loại sàn phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực, sử dụng quả bóng nhựa tái chế, hộp tái chế để thay thế phần bê tông không hoặc ít tham gia chịu lực ở thớ giữa bản sàn.
Phân loại Ưu điểm Nhược điểm
- Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến.
- Công nghệ thi công phong phú do đã được sử dụng từ rất lâu ở Việt Nam.
- Chiều cao dầm và độ võng bản sàn lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao công trình lớn.
- Không tiết kiệm không gian sử dụng.
Hệ sàn ô cờ - Tiết kiệm chi phí bê tông sàn khi nhịp từ 6m trở lên.
- Vượt nhịp lớn, tiết kiệm không gian sử dụng và thẩm mỹ cao.
- Khó thi công hơn các sàn thông thường.
Phân loại Ưu điểm Nhược điểm
- Chịu tải trọng tốt nên rất phù hợp với công trình có nhiều tầng để xe.
- Giảm chiều cao công trình.
- Tiết kiệm không gian sử dụng, dễ phân chia không gian.
- Thi công nhanh hơn so với sàn dầm.
- Hệ kết cấu cột, vách không được liên kết với nhau tạo thành hệ kết cấu cứng nên có độ cứng nhỏ hơn so với các hệ khác.
- Công trình là công trình cao tầng 40.9m nên chịu tải trọng ngang lớn
Vì vậy hệ này không tối ưu so với các hệ khác.
Hệ sàn ứng lực trước
- Giảm chiều dày, độ võng sàn.
- Giảm được chiều cao công trình, tiết kiệm không gian sử dụng.
- Tính toán phức tạp do TCVN chưa có tiêu chuẩn về tính toán kết cấu dự ứng lực.
- Thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng.
- Tạo tính linh hoạt cao trong thiết kế, có khả năng thích nghi với nhiều loại mặt bằng.
- Khả năng vượt nhịp cao, có thể vượt nhịp lên tới 15m mà không cần ứng suất trước.
- Lý thuyết tính toán chưa phổ biến, do đây là công nghệ mới du nhập vào Việt Nam.
- Khả năng chịu cắt, uốn giảm so với sàn BTCT thông thường cùng chiều dày.
Bảng 1 1 So sánh ưu nhược điểm các hệ kết cấu sàn
Qua phân tích ưu, nhược điểm của một số kết cấu sàn phổ biến hiện nay, vì chiều cao nhà vừa phải đối với tầng điển hình là 3,6m và nhịp khoảng từ 1m đến 6m do đó đồ án chọn phương án sàn là Hệ sàn sườn
1.2.2 Giải pháp kết cấu phần móng
Hệ móng công trình tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình rồi truyền xuống móng. Với quy mô công trình 1 tầng hầm, 1 tầng sảnh, 1 tầng lửng, 4 tầng căn hộ và 1 tầng kỹ thuật, điều kiện địa chất khu vực xây dựng tương đối yếu nên đề xuất phương án móng cọc.
1.2.3 Vật liệu sử dụng cho công trình
Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt.
Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính năng
Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão).
Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp có tính chất lặp lại, không bị tách rời các bộ phận công trình.
Vật liệu có giá thành hợp lý.
Hiện nay chủ yếu sử dụng vật liệu thép hoặc bê tông cốt thép với các lợi thế như dễ chế tạo, nguồn cung cấp dồi dào Ngoài ra còn có các loại vật liệu khác được sử dụng như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite), hợp kim nhẹ… Tuy nhiên các loại vật liệu mới này chưa được sử dụng nhiều do công nghệ chế tạo còn mới, giá thành tương đối cao.
Do đó, sinh viên chọn vật liệu cho công trình là bê tông cốt thép.
STT Cấp độ bền Kết cấu sử dụng
Bê tông cấp độ bền B25: Rb = 14.5
Kết cấu: dầm, sàn, cầu thang, cột, móng
2 Vữa xi măng cát B5C Vữa xi măng xây, tô trát tường nhà
Bảng 1 2 Thông số vật liệu bê tông theo TCVN 5574-2018
STT Loại thép Đặc tính/ kết cấu sử dụng
Thộp CB240-T (ỉ A1=9m 2 ).
Phòng thước Kích Si S p tc Ψ A1 p tc n p tt
Phòng thước Kích Si S p tc Ψ A1 p tc n p tt
Bảng 2 6 Tải trọng thạm thời ngắn hạn và tải trọng thường xuyên
2.5.4 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên sàn
Sàn gtt qt ptt q kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2
Bảng 2 7 Tải trọng tính toán tác dụng lên các ô sàn
2.6 Tính toán nội lực cốt thép ô sàn
2.6.1 Xác định nội lực trên ô sàn
- Tỉ số L2/L1 = 1,5< 2 ⇒ Ô1 thuộc loại bản kê 4 cạnh liên tục theo sơ đồ đàn hồi.
- Mô men lớn nhất ở gối được xác định theo các công thức sau:
+ Theo phương cạnh ngắn L1: MI = K91.P
+ Theo phương cạnh dài L2: MII = K92.P
Các hệ số K91, K92 tra bảng theo sơ đồ thứ 9 (các ô sàn được ngàm ở cả 4 cạnh)
- Mô men lớn nhất ở nhịp :
+ m11, mi1; m12; mi2 tra theo sách “ Sổ tay thực hành kết cấu công trình” của tác giả PGS - PTS Vũ Mạnh Hùng”; m11, m12 – Tra bảng theo sơ đồ 1; m91, m92 – k91, k92 Tra bảng theo sơ đồ 9.
Xác định nội lực trong bản:
Hình 2 4 Biểu đồ phân bố moment trong ô sàn
- Tải trọng tính toán trong bản:
+ Tải trọng thường xuyên: g tt = 4,5 (kN/m 2 )
+ Tải trọng tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn: p tt = 2,0 (kN/m 2 )
- Dựa vào tỉ số l2/l1=1,5 tra bảng ta được các hệ số m và k: m11 m12 m91 m92 k91 k92
Bảng 2 8 Hệ số vượt tải trong ô sàn
Tính thép cho ô bản: Cắt các dải bản rộng 1m dọc theo phương momen để tính toán:
- Tính thép dọc chịu momen M1
Chọn: ao= 2 cm cho mọi tiết diện; h0 = hb - ao = 10 – 2 = 8 (cm) α m = M 1
Kiểm tra hàm lượng thép: μ %= A s b.h o 100 %= 1,41
Chọn: ao= 2 cm cho mọi tiết diện; h0 = hb - ao - d = 10 – 2 – 0,6 = 7,4 (cm) α m = M 2
Kiểm tra hàm lượng thép: μ %= A s b.h o 100 %= 1,41
- Tính thép dọc chịu momen MI
Chọn: ao= 2 cm cho mọi tiết diện; h0 = hb - ao = 10 – 2 = 8 (cm) α m = M I
Kiểm tra hàm lượng thép: μ %= A s b.h o 100 %= 2,51
- Tính thép dọc chịu momen MII
Chọn: ao= 2 cm cho mọi tiết diện; h0 = hb - ao = 10 – 2 = 8 (cm) α m = M II
Kiểm tra hàm lượng thép: μ %= A s b.h o 100 %= 5,24
100.8 100 %=0,65(%) ≥ μ min =0,09 % Các ô loại bản kê bốn cạnh tính toán tương tự sẽ được lập thành bảng.
Bản làm việc 1 phương (bản loại dầm) khi tỉ số L2/L1>2
Cắt ra một dải bản có bề rộng b = 1 m theo phương cạnh ngắn (tính trong mặt phẳng bản) để tính toán.
- Tính cho bản ô (S5) có kích thước 1,1 m x 3,88 m.
Xác định nội lực trong bản
Tải trọng tính toán trong bản:
+ Tải trọng thường xuyên: g tt = 4,12 (kN/m 2 )
+ Tải trọng tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn: p tt = 1,2 (kN/m 2 )
Tính thép cho ô bản: Cắt các dải bản rộng 1m dọc theo phương momen để tính toán:
- Tính thép dọc chịu momen M1 (momen nhịp)
Chọn: ao= 2 cm cho mọi tiết diện; h0 = hb - ao = 10 – 2 = 8 (cm) α m = M 1
Kiểm tra hàm lượng thép: μ %= A s b.h o 100 %= 1,41
- Tính thép dọc chịu momen M1 (momen gối)
Chọn: ao= 2 cm cho mọi tiết diện; h0 = hb - ao = 10 – 2 = 8 (cm) α m = M 1
Kiểm tra hàm lượng thép: μ %= A s b.h o 100 %= 1,41
STT Sơ đồ sàn thước Kích Tải trọng Chiều dày
Moment Tính thép Chọn thép l 1 l 2 g p h a h 0 α m ζ A s TT H.lượng ỉ s TT s BT A s CH
Bảng 2 9 Bảng tính cốt thép loại bản kê 4 cạnh
Kích thước Tải trọng Chiều dày
Moment Tính thép Chọn thép l 1 l 2 g p h a h 0 α m ζ A s TT H.lượng ỉ s TT s BT A s CH
Bảng 2 10 Bảng tính cốt thép loại bảng dầm
Hình 3 1 Vị trí sơ đồ tính toán dầm phụ
- Bêtông B25 có: Rb = 14,5(MPa) = 145(daN/cm 2 ).
- Cốt thép 8: dùng thép CI có: RS = RSC = 225(MPa) = 2250(daN/cm 2 ).
- Cốt thép > 8: dùng thép CII có: RS = RSC = 280(MPa) = 2800(daN/cm 2 ).
3.2 SƠ ĐỒ TÍNH DẦM PHỤ TRỤC B-TRỤC 1-5
Xem dầm như một dầm liên tục với gối tựa là các cột, vách hình 2.2 là sơ đồ tính dầm phụ trục B tầng 4 tách ra từ mô hình
Hình 3 2 Sơ đồ tính toán dầm phụ trục B
3.3 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ KÍCH THƯỚC DẦM:
Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp dựa vào công thức sau : h m d l d
Trong đó: ld là nhịp của dầm đang xét ; md - hệ số , với dầm phụ md = 12 20 , trong đó chon md lớn nhất đối với dầm liên tục và chịu tải trọng tương đối bé với đoạn dầm công xôn md = 5 7
Bề rộng tiết diện dầm b chọn trong trong khoảng (0,3 0,5)h
Xác định theo nhịp của dầm: h= ( 12 1 ÷ 20 1 ) l d
Bề rộng tiết diện dầm b chọn trong trong khoảng b=(0,3 0,5) x 40
Bề rộng tiết diện dầm b chọn trong trong khoảng b=(0,3 0,5) x 30
Các nhịp còn lại chọn dầm trục B có kích thước tiết diện: bh = 2030 cm.
3.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM:
-Tải trọng tác dụng lên dầm gồm:
- Trọng lượng bản thân dầm gồm: bêtông và vữa trát
- Tải trọng sàn: Tải trọng thường xuyên + Tải trọng tạm thời ngắn hạn
+ Với bản dầm : tải trọng truyền phân bố đều trên cạnh dài của bản
(Với l1 là cạnh ngắn của bản)
+ Với bản kê 4 cạnh : tải trọng từ sàn truyền vào dầm theo sơ đồ tam giác hay hình thang và quy về phân bố đều:
Sơ đồ tam giác sang phân bố đều :
Sơ đồ hình thang sang phân bố đều : Với Trong đó: l1, l2: là chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản.
3.4.2.1 Trọng lượng bản thân dầm:
- Trọng lượng bản thân dầm gồm trọng lượng bản thân dầm BTCT và 3 lớp vữa trát:
- Chiều dày lớp vữa trát hv = 15 mm
- Chiều dày sàn: hs = 110 mm
- Trọng lượng bản thân dầm:
Tiết diện (mm) γv γbt g v g b h (kN/m 3 ) (kN/ m 3 ) (kN/m) (kN/
Bảng 3 1 Trọng lượng bản thân dầm truyền vào ô sàn
3.4.2.2 Tĩnh tải do sàn truyền vào:
-Các tải trọng truyền từ sàn vào dầm phân bố dạng hình thang, tam giác đều được qui đổi thành phân bố đều
Hình 3 3 Phân bố hình thang quy đổi về hình chữ nhật
Hình 3 4 Dạng hình tam giác quy đổi về hình chữ nhật
Hình 3 5 Sơ đồ truyền tải dầm D1-D2
*Bảng quy về tải trọng phân bố đều tương đương của các ô sàn truyền vào dầm được tính ở bảng 3.1
Kích thước(m) Tải trọng LK với dầm
Bảng 3 2 Tải trọng phân bố dầm D2
Kích thước(m) Tải trọng LK với dầm
Bảng 3 3 Tải trọng phân bố dầm D1
3.4.2.3 Trọng lượng tường, cửa xây trên dầm:
Do tất cả các tường đều có cửa nên xem gần đúng tải trọng tác dụng lên dầm là toàn bộ trọng lượng tường + cửa phân bố đều trên dầm Ta có :
G = gt.St + nc.gc tc.Sc
Trong đó : gt - Trọng lượng tính toán của 1m 2 tường.
St - Diện tích tường (trong nhịp đang xét). nc - Hệ số vượt tải đối với cửa, nc = 1.3 gc tc- Trọng lượng tiêu chuẩn của 1m 2 cửa.
Sc - Diện tích cửa (trong nhịp đang xét).
Tải trọng tường + cửa phân bố đều trên dầm là : q *Đối với mảng tường đặc: Để tiết kiệm ta quan niệm rằng chỉ có phạm vi tường trong phạm vi góc 60 0 là truyền lực lên dầm, phần còn lại tạo thành lực tập trung truyền xuống cột.
Gọi ht là chiều cao tường(=chiều cao tường- chiều cao dầm) Đối với mảng tường có cửa xem gần đúng tải trọng tác dụng lên dầm là toàn bộ trọng lượng tường + cửa phân bố đều trên dầm.
Gt = gt×St + nc×gc tc×Sc. Trong đó: gt: trọng lượng tính toán của 1m 2 tường gt = ng×g×g + 2nt×tr×tr
-Tải trọng lên dầm có dạng hình thang quy đổi về phân bố đều:
-Trường hợp ld bé phần tường truyền lên dầm có dạng tam giác: l d
Lấ y thành lự c tậ p trung truyề n vào nút cộ t bên dưới a l d l g h t d t q l d
Quy đổi về phân bố đều :
Với: q Tải trọng do sàn truyền vào dầm được tính ở bảng 3.3a, 3.3b: d)Do dầm phụ khác truyền vào:
Lực truyền từ dầm phụ đó vào là lực tập trung:
Với Pa, Pb :lực tập trung do dầm phụ trong đoạn la, lb truyền vào
+Xác định tải trong phân bố tác dụng lên dầm phụ trong đoạn nhịp la qdp = qtrọng lượng bản thân + qsàn truyền vào+ qtường : +Xác định lực tập trung truyền vào dầm đang xét:
Pa = qdp la/2 Tải trọng tường xây lb (xđ qdp xđ Pb = qdp lb/2)
Tường gạch rỗng có lỗ cửa:
STT Đoạn dầm Ldầm δtường B H bc hc gtt
Tường gạch rỗng không có lỗ cửa
STT Đoạn dầm Ldầm δtường H gtường Trường hợp
Bảng 3 4 Tải trọng tường truyền về ô sàn l d l t d
2.4.3 Tải trọng tạm thời ngắn hạn:
Tải trọng tạm thời ngắn hạn của các ô sàn truyền vào dầm có sơ đồ truyền tải giống như trường hợp tải trọng thường xuyên
Bảng 3 5 Tải trọng tạm thời ngắn hạn
3.4.3.1 Tải trọng tập trung của dầm phụ tác dụng lên dầm:
Theo sơ đồ làm việc của dầm D1 ta thấy ở tất cả các nhịp đều có lực tập trung do dầm phụ d1 , d2 truyền vào.
Chọn sơ bộ kích thước của dầm phụ là b = 200 mm; h = 500 mm
* Ở nhịp G_I: dầm phụ d1 truyền lên dầm I dưới dạng lực tập trung gồm
Trọng lượng bản thân dầm:
- Phần vữa trát: qv= =1,3.1600.0,015.(0,2+2.0,35-2.0,11)= 21,2(daN/m) qbtdp= 132 + 21,2 = 153,2 (daN/m )
Tải trọng phân bố đều do tường và cửa tác dụng lên dầm d1: β =2,2/4,5=0,44 qt =(1-2x0.44 2 +0.44 3 )x392,4x3.5= 958,6(daN/m)
+ Do ô sàn S8 và S9 truyền vào dầm d1 dưới dạng tam giác
Vậy: tổng tĩnh tải tác dụng do dầm phụ d1 tác dụng lên dầm I là:
P 1 tt=0,5.(qbtdp+qs+qt).ldp=0,5.(153.2+1125+985,6).4,5= 5032,8(daN/m)
* Ở nhịp G_I: dầm phụ d2 truyền lên dầm I dưới dạng lực tập trung gồm(ô sàn 8)
Trọng lượng bản thân dầm:
- Phần vữa trát: qv= =1,3.1600.0,015.(0,2+2.0,35-2.0,11) = 21,2 (daN/m)
Tải trọng phân bố đều do tường và cửa tác dụng lên dầm: qt =0
+ Ô sàn S8 truyền vào dầm d2 dưới dạng tam giác: qs6,6 (daN/m)
* Tổng tải trọng do Ô sàn 8 truyền vào dầm phụ d2 quy thành lực tập trung tác dụng lên dầm I là:
P 2 tt = 0,25.(qbtdp+qs+qt).ldp= 0,5.(153,2 + 176,6 + 0).4,5 = 371(daN/m)
* Ở nhịp G_I: dầm truyền lên dầm I dưới dạng lực tập trung gồm (Ô sàn 7)
Trọng lượng bản thân dầm:
Tải trọng phân bố đều do tường và cửa tác dụng lên dầm: qt =0
+ Ô sàn S7 truyền vào dầm d2 dưới dạng tam giác
Với: qs = ( ); gs= 372 daN/m qs= 232,5 (daN/m)
* Tổng tải trọng do Ô sàn 7 truyền vào dầm phụ d2 quy thành lực tập trung tác dụng lên dầm I là:
Ptt = 0,5.(qbtdp+qs+qt).ldp= 0,5.(159,34 + 232,5 + 0).2= 391,84 (daN)
* Vậy tổng tỉnh tải do ô sàn 7 và ô sàn 8 tác dụng lên dầm d2 quy thành lực tập trung tác dụng lên dầm I là: P 2 tt 71 + 391,84= 762,84 (daN)
3.4.4 Tải trọng tạm thời ngắn hạn tác dụng lên dầm
3.4.4.1 Tải trọng tạm thời ngắn hạn:
* Ở nhịp 2_3; 3_4: dầm phụ d2 truyền lên dầm I dưới dạng lực tập trung gồm:chỉ do sàn S9 truyền vào dầm d1 theo sơ đồ như tải trọng thường xuyên của sàn truyền vào.
P s9 = do sàn S8 truyền vào dầm d1 theo sơ đồ như tải trọng thường xuyên của sàn truyền vào.
Ps8 = Tổng 2 sàn truyền vào:
* Ở nhịp 5_6: dầm phụ d2 truyền lên dầm I dưới dạng lực tập trung gồm:
- Tải trọng tạm thời ngắn hạn do sàn S8 truyền vào dầm d2 dưới dạng phân bố đều hình thang:
Ps8 = * Ở nhịp 5_6: dầm phụ d2 truyền lên dầm I dưới dạng lực tập trung gồm:
- Tải trọng tạm thời ngắn hạn do sàn S7 truyền vào dầm d2 dưới dạng phân bố đều hình thang:
3.5 SƠ ĐỒ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM PHỤ
Hình 3 6 Sơ đồ tải trọng phân bố lên dầm phụ
Nội lực dầm dọc nhà xác định bằng phần mềm sap2000v21… số liệu thể hiện như sau:
+ Sơ đồ tính và tải trọng dầm D2
+ Sơ đồ tính và tải trọng dầm D2
3.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG DẦM: Độ võng dầm D2 Độ võng dầm D1
3.8 TÍNH TOÁN BỐ TRÍ THÉP DẦM:
3.8.1 Tính toán thép dọc dầm D2-D1 TRỤC B:
Thép dầm được tính toán theo cấu kiện chịu uốn mục 8 trang 53TCVN 5574-2018
3.8.1.1 Tính thép với tiết diện chịu mô men (thép dọc):
Bảng 6.1: Tổ hợp nội lực trong dầm trục B
NỘI LỰC TÍNH TOÁN THÉP DẦM D1 Đoạndầm Tiết diện Giá trị nội lực tính toán
Bảng 3 6 Bảng tổ hợp nội lực dầm D1 Đoạndầm Tiết diện Giá trị nội lực tính toán
Bảng 3 7 Tổ hợp nội lực dầm D2
BẢNG TÍNH THÉP DỌC DẦM PHỤ D2-TRỤC B
Cấp bền BT: B25 R b = 14,5 C.thép: AIII R s =R sc = 365 ξ R = 0,563 α R = 0,405 μ min = 0,10%
NHỊP DẦM Tiết diện Cốt thép
M ttoán b h a h o α m ζ A s TT μ TT Chọn thép A s ch μ BT
(kN.m) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
BẢNG TÍNH THÉP DỌC DẦM PHỤ D1-TRỤC B
Cấp bền BT: B25 R b = 14,5 C.thép: CB-400-V R s =R sc = 365 ξ R = 0,563 α R = 0,405 μ min = 0,10%
NHỊP DẦM Tiết diện Cốt thép
M ttoán b h a h o α m ζ A s TT μ TT Chọn thép A s ch μ BT
(kN.m) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm 2 ) (%) (cm 2 ) (%)
Bảng 3 8 Bảng thống kê thép dầm D1-D2
BẢNG TÍNH CỐT THÉP ĐAI DẦM D1
|Q| max N Tải trọng Tiết diện φ n Q b.o Q Đ.kiệ t.toán n Đai dự kiến Đ.kiệ h.chế n s tt s max s ct l 1 K.tra g.nhị đoạn p
Bố trí cốt đai dài (kN/m) (mm) ỉ s n
Bảng 3 9 Bảng thống kê cốt thép đai dầm D1
BẢNG TÍNH CỐT THÉP ĐAI DẦM D2
= 1,1 Cốt thộp ỉ > 8 AIII R sw = 365 E s = 200.000 Đoạ n dầm
|Q| max N Tải trọng Tiết diện φ n
Q b.o Q Đ.kiệ t.toán n Đai dự kiến Đ.kiện h.chế s tt s max s ct l 1 K.tra đoạn g.nhị p
Bố trí cốt đai dài (kN/m) (mm) ỉ s n
Bảng 3 10 Bảng thống kê thép đai dầm D2 0
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ
- Bêtông B20 có: Rb = 11.5(MPa) = 1.15(kN/cm 2 ).
- Cốt thép Φ 8: dùng thép CB-240T có: RS = RSC = 225(MPa) 22.50(kN/cm 2 ).
- Cốt thép Φ 10: dùng thép CB300-V có: RS = RSC = 280(MPa) 28.00(kN/cm 2 )
Hình 4 1 Mặt bằng cầu thang bộ
Cầu thang là một bộ phận kết cấu công trình phục vụ chức năng đi lại, thoát người, vận chuyển trang thiết bị hàng hóa… Vì vậy cầu thang phải được bố trí tại các vị trí thuận tiện nhất, đảm bảo không gian đáp ứng được mật độ đi lại và yêu cầu về thoát hiểm
Về mặt kết cấu, cầu thang phải đáp ứng được các yêu cầu về độ bền, độ ổn định, khả năng chống cháy và chống rung động Đây là loại cầu thang 2 vế dạng bản, chiều cao tầng 1 là 3,3m 16 Bậc
- Bề rộng bậc b = 250 mm được xây bằng gạch.
- Số bậc đứng : n bd = h 1v h bd = 1.4
- Số bậc ngang : n n =n bd −1=7−1=6 (bậc)
Hình 4 2 Sơ đồ cấu tạo ô sàn cầu thang
4.3.1 Ô S1 Ô S1 : Bản thang có 4 liên kết xung quanh : tường, cốn thang C1 , dầm chiếu nghỉ (DCN) , dầm chân thang (DCT).
Kích thước bản cạnh ngắn: l 1 =0.9( m). h bd
0.9 =2.41>2 ⇒ Bản loại dầm ,xem rằng tựa vào cốn thang C1 và tường
Tính cầu thang theo sơ đồ đàn hồi nên lấy kích thước các bản thang theo khoảng cách các tim (dầm , vách ,tường)
Sơ bộ chọn chiều dày bản theo công thức : h b = l.
D = 0.8 1.4 phụ thuộc tải trọng Chọn D = 1 l = l1: kích thước cạnh ngắn của bản. m : hệ số phụ thuộc loại bản , chọn m 5 hb = 35 1 × 900%.71 mm
Chiều dày bản phải thỏa mãn ≥hmin
Chọn chiều dày là 80mm.
4.3.2 Ô S2 Ô S2 : Bản thang liên kết 4 cạnh : vách, dầm chiếu nghỉ (DCN) ,tường.
0.95 =2.31> 2 ⇒ Bản loại dầm ,xem rằng tựa vào dầm chiếu nghỉ (DCN) và vách
Sơ bộ chọn chiều dày bản theo công thức : h b = l.
D = 0.8 1.4 phụ thuộc tải trọng Chọn D = 1 l = l1: kích thước cạnh ngắn của bản. m : hệ số phụ thuộc loại bản , chọn m 5 hb = 35 1 × 950'.14 mm
Chiều dày bản phải thỏa mãn ≥hmin
Chọn chiều dày là 80mm.
- Cốn thang C : liên kết ở 2 đầu gối lên DCN ,( DCT).
- DCN , DCT : liên kết 2 đầu gối lên tường ,vách. m D mD
4.3.3 Ô S3 Ô S3 : Bản thang có 4 liên kết xung quanh : vách, cốn thang C2 , dầm chiếu nghỉ (DCN) , dầm chân thang (DCT).
0.9 =2.41>2 ⇒ Bản loại dầm ,xem rằng tựa vào cốn thang C 2 và vách.
Sơ bộ chọn chiều dày bản theo công thức : h b = l.
D = 0.8 1.4 phụ thuộc tải trọng Chọn D = 1 l = l1: kích thước cạnh ngắn của bản. m : hệ số phụ thuộc loại bản , chọn m 5 hb = 35 1 × 900%,71 mm
Chiều dày bản phải thỏa mãn ≥hmin
Chọn chiều dày là 80mm.
4.4 TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN
Bao gồm trọng lượng các lớp cấu tạo và trọng lượng bản thân bản thang :
- Mặt bậc đá Granit dày 30
Hình 3 7 Cấu tạo bậc thang + Lớp đá Granit dày 30 mm : m D
+ Lớp vữa lót dày 15 mm :
+ Lớp vữa trát dày 15 mm : g6 = n.6.6
Tổng tĩnh tải theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m 2 bản thang :
Cấu kiện Vật liệu δ b h n γ gtt
(mm) (mm) (mm) (kN/m³) kN/m 2 thangBản Đá Granite 30 250 200 1,1 22 1,020
Bảng 4 1 Bảng giá trị tải trongnj thường xuyên tác dụng lên bản thang
4.4.1.2 Tải trọng tạm thời ngắn hạn :
Tải trọng tạm thời ngắn hạn được lấy theo mục 8.3.1 TCVN 2737-2023 cho cầu thang là p tc = 3 KN/m 2 , hệ số độ tin cậy lấy theo mục 8.3.5 TCVN 2737-2023 bằng 1,3 Ta có tải trọng tạm thời ngắn hạn trên bản thang
= 1,33 = 3.9 (KN/m 2 ) Quy đổi thành tải trọng phân bố trên mặt phẳng bản : p = p tt × cos α =3.9 × 0.78=3.042 ( KN /m 2 )
Tổng tải trọng phân bố trên mặt phẳng bản (m 2 theo phương xiên ):
Bao gồm trọng lượng các lớp cấu tạo và trọng lượng bản thân chiếu nghĩ :
+ Lớp đá Granit dày 30 mm :
+ Lớp vữa lót dày 15 mm :
+ Lớp vữa trát dày 15 mm : g4 = n.4.4
Tổng tĩnh tải theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m 2 bản thang :
Cấu kiện Vật liệu δ b h n γ gtt
(mm) (mm) (mm) (kN/m³) kN/m 2
Bảng 4 2 Tải trọng thường xuyên tác dụng lên bản chiếu nghỉ
4.4.2.2 Tải trọng tạm thời ngắn hạn :
Tải trọng tạm thời ngắn hạn được lấy theo mục 8.3.1 TCVN 2737-2023 cho cầu thang là p tc = 3 KN/m 2 , hệ số độ tin cậy lấy theo mục 8.3.5 TCVN 2737-2023 bằng 1,3 Ta có hoạt tải trên bản thang
- Tổng tải trọng phân bố trên mặt phẳng bản b b qd q g p
2 2 2 2 g n g cn tt tc p n p qcn =(p t t + )= (3.9+3.694) = 7.594 (KN/m 2 ).
4.5 TÍNH CỐT THÉP BẢN THANG VÀ BẢN CHIẾU NGHỈ : g cn
BẢNG TÍNH CỐT THÉP BẢN THANG
BT : 4 R b = 14,5 Cốt thộp ỉ ≤ 8 1 R s =R sc = 225 ξ R = 0,618 α R = 0,427 min = 0,10%
Kích thước Tải trọng Chiều dày
Moment Tính thép Chọn thép l 1 l 2 g p h a h 0 α m ζ A s TT H.lượng ỉ s TT s BT A s CH
Bảng 4 3 Bảng thống kê cốt thép bản thang
BẢNG TÍNH CỐT THÉP BẢN CHIẾU NGHỈ
Cấp bền BT : 4 R n = 14,5 Cốt thộp ỉ ≤ 8 1 R s =R sc = 225 ξ R = 0,618 α R = 0,427 min = 0,10%
Kích thước Tải trọng Chiều dày
Moment Tính thép Chọn thép l 1 l 2 g p h a h 0 α m ζ A s TT H.lượng ỉ s TT s BT A s CH
Bảng 4 4 Bảng thống kê cốt thép bảng chiếu nghỉ
Cốn thang gác lên dầm chiếu nghỉ và dầm chân thang (dầm chiếu tới) xem như hai đầu liên kết qc
Hình 4 3 Sơ đồ tính toán nội lực trong cốn thang
Kích thước cốn thang có thể chọn sơ bộ theo công thức : h=( 1
Chọn hc = 200mm b c =(0,3÷0,5)h c `÷100mm Chọn bc = 100mm
- Trọng lượng bản thân cốn: g1 =1,1x25x0,1x (0,2-0,08) +1.3x16x(2x0.2+0.1-0.08)x0.015= 0.46 (KN/m).
- Trọng lượng lan can : =0.3 (KN/m)
- Do ô sàn 1 truyền vào cốn C1: - Bản S1 là Bản Kê nên tải trọng do S1 truyền về C1 là hình thang như hình vẽ. g3= q b × l b 1
Hình 4 4 Sơ đồ tải trọng ô sàn S1 truyền vào cốn thang
Qui đổi tải hình thang về hình chữ nhật (theo sách BTCT, Lê Bá Huê).
Hình 4 5 Sơ đồ quy đổi tải trọng tam giác, hình thanh về hình chữ nhật
- Do ô sàn 3 truyền vào cốn C2: - Bản S1 là Bản Kê nên tải trọng do S1 truyền về C1 là hình thang như hình vẽ. g’3= q b × l b3
Tổng tải trọng tác dụng theo phương thẳng đứng của cốn thang C 1 :
= 0.46+0.3+4.17 = 4.93 (KN/m) Tổng tải trọng tác dụng theo phương thẳng đứng của cốn thang C 2 :
Tính như cấu kiện chịu uốn có tiết diện chữ nhật
Ta có : Mmax =1.33 (kN.m) Giả thiết a = 3 cm.
Chiều cao tính toán: h0 = h – a = 20 – 3 = 17 cm
Tính hàm lượng cốt thép
Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn
Số liệu tính toán: b = 100mm; ho = 170mm(a0mm); h = 200mm; Rb = 11.5 MPa; Rbt = 0.9MPa; Rsw 175MPa; Es = 200000 MPa; Eb = 27,5.10 3 MPa; các hệ số ; ; ;
Tải trọng phân bố đều trên dầm gồm:
+ Phần tải trọng thường xuyên:
Do TLBT dầm , vữa trát+trọng lượng lan can + tải trọng do bản thang truyền vào g = g1+ g2+ =0.46 +0.3+ 4.17 2 × 1.1 =3.053(kN/m)
+ Phần tải trọng tạm thời ngắn hạn:
Do phản lực bản thang truyền vào (phần tải trọng tạm thời ngắn hạn) p = 3.042 2 ×1.1 =1.673 (KN/m)
Kiểm tra điều kiện tính toán : Q ≤ Qb,o
Tính các giá trị: q1 = g+p/2 = 3.053+0.5 x 1.673= 3.889(kN/m)
Kiểm tra Qb,o< Qbmin nên lấy Qb,o= Qbmin = 9.54 (kN)
Kiểm tra Q < Qb,o nên không cần tính toán cốt đai, bố trí theo cấu tạo:
Trong đoạn 1/4l (l: nhịp dầm) = 0.75(m) h00mm < 450mm, chọn Φ6 hai nhánh
Bước cốt đai s = min(150,h/20) = 150mm
Trong đoạn giữa nhịp: h00mm , chọn Φ6 hai nhánh
Bước cốt đai chọn s00mm Cốn C 1 tính toán tương tự như cốn C 2 Đặt 6a150 ở Trong đoạn 1/4l ; và 6a200 ở giữa nhịp. o 2 h
4.7 TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ (DCN)
Hình 4 6 Sơ đồ tính nội lực trong dầm chiếu nghỉ
4.7.2 Xác định kích thước tiết diện
Kích thước DCN có thể chọn sơ bộ theo công thức : h=( 1
Vậy kích thước tiết diện dầm là: bxh = 200 300.
Trọng lượng phần bêtông : q1= =1.1x25x0.2x (0,3-0,08) = 1.21 (KN/m)
Trọng lượng phần vữa trát: q2 = =1.3x16x0.015x ( 2x0.3+0.2-2x0.08) = 0.2 (KN/m)
Vậy tải trọng phân bố trên dầm chiếu nghỉ là: q =q1+ q2 + q3 + q4 =1.21+0.2+4.05+0 = 5.46 (KN/m) q’’ =q1+ q2 + q3 =1.21+0.2+4.05= 5.46 (KN/m) q’ =q1+ q2 + q3 + q4’ =1.21+0.2+4.05+0 = 5.46 (KN/m)
Tải trọng tập trung do cốn C1 và C2 truyền vào:
(KN) 4.7.4 Xác định nội lực
Sử dụng phần mềm sap 2000 ta có kết quả nội lực :
Giả thiết a = 3cm , tính được h0 = 30 - 3 = 27cm.
Tính diện tích cốt thép
280× 10 3 × 1× 0.27 =0 (m 2 )=0( cm 2 ) Tính hàm lượng cốt thép μ= 0
Chọn 210 có As = 1,57 cm 2 đặt phía trên.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn
Giả thiết a = 3cm , tính được h0 = 30 - 3 = 27cm.
Tính diện tích cốt thép
280× 10 3 × 0.98 ×0.27 =7,3 ×10 −5 ( m 2 )=0.73 ( cm 2 ) Tính hàm lượng cốt thép μ= 0.73
Chọn 212 có As = 2.26 cm 2 đặt phía dưới
Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn
Tải trọng phân bố đều trên dầm gồm:
+ Phần tải trọng thường xuyên:
Do TLBT dầm , vữa trát + tải trọng do bản thang truyền vào +do chiếu nghĩ truyền vào,phản lực cốn thang. g =1.21+0.2 + 9.004 2 ×0.9 +0+ 5.42+ 2.2 5.42 38(kN/m)
+ Phần tải trọng tạm thời ngắn hạn:
Do bản chiếu nghỉ truyền vào và bản thang p = 3.9 × 2 0.9 =1.75 (kN/m) Lập bảng tính cốt thép đai: o s h b
(m) (kN) (kN) g p q 1 b h a h o h f (kN) (kN) (mm) (mm) (mm)(m)
Nhịp 1,47 1,2 100 200 30 300 0 -0,05 15,41 0,6 C.tạo 6 200 2 T.món C.tạo 8.265 150 T.món ỉ 6/ 200 s max s ct l 1 K.tra đoạn g.nhịp 5-5' 2,2 6,59 1038,0 1,8
210.000 φ n Q b.o Q Đ.kiện h.chế Đai dự kiến Đ.kiện t.toán
BẢNG TÍNH CỐT THÉP ĐAI
Cấp bền BT : Cốt thộp ỉ ≤ 210.000 Đoạn dầm
AI AII Tải trọng Tiết diện
Bảng 4 5 Bảng bố trí thép đai có nội lực lớn nhất
4.7.5.3 Tính toán cốt treo tại vị trí có lực tập trung:
Dùng cốt treo dạng đai:
Hình 4 7 Sơ đồ tính toán cốt treo
Trong đó : hs : khoảng cách từ vị trí đặt lực tập trung đến trọng tâm cốt thép dọc
Từ điều kiện cân bằng lực của phần phá hoại ta tính được số thanh cốt treo : p c 2 =a× n× R s × f d ⇒ a= p c 2 n× R s × f d = 5.42
2 × 22.5 × 0.283 =0.42 (t hanh) Trong đó : a : số thanh cốt treo cần bố trí n : số nhánh
: diện tích thanh cốt treo
: cường độ chiệu kéo của thép
Bố trí 2 thanh cốt đai 6, 2 bên cốn tại vị trí cốn giao với dầm chiếu nghỉ.
4.8 TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU TỚI (DCT)
Hình 4 8 Sơ đồ tính toán nội lực dầm chiếu tới
4.8.2 Xác định kích thước tiết diện
Kích thước DCN có thể chọn sơ bộ theo công thức : h=( 1
Vậy kích thước tiết diện dầm là: bxh = 200 300.
Trọng lượng phần bêtông : q1= =1.1x25x0.2x (0,3-0,08) = 1.21 (KN/m)
Trọng lượng phần vữa trát: q2 = =1.3x16x0.015x ( 2x0.3+0.2-2x0.08) = 0.2 (KN/m)
Vậy tải trọng phân bố trên dầm chiếu nghỉ là: q =q1+ q2 + q3 + q4 =1.21+0.2+4.05+0 = 5.46 (KN/m) q’’ =q1+ q2 + q3 =1.21+0.2+4.05= 5.46 (KN/m) q’ =q1+ q2 + q3 + q4’ =1.21+0.2+4.05+0 = 5.46 (KN/m)
Tải trọng tập trung do cốn C1 và C2 truyền vào:
(KN) 4.8.4 Xác định nội lực
Sử dụng phần mềm sap 2000 ta có kết quả nội lực :
Giả thiết a = 3cm , tính được h0 = 30 - 3 = 27cm.
Tính diện tích cốt thép
280× 10 3 × 1× 0.27 =0 (m 2 )=0( cm 2 ) Tính hàm lượng cốt thép μ= 0
Chọn 210 có As = 1,57 cm 2 đặt phía trên.
Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn
Giả thiết a = 3cm , tính được h0 = 30 - 3 = 27cm.
Tính diện tích cốt thép
280× 10 3 × 0.98 ×0.27 =7,3 ×10 −5 ( m 2 )=0.73 ( cm 2 ) Tính hàm lượng cốt thép μ= 0.73
Chọn 212 có As = 2.26 cm 2 đặt phía dưới
Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn
Tải trọng phân bố đều trên dầm gồm:
+ Phần tải trọng thường xuyên:
Do TLBT dầm , vữa trát + tải trọng do bản thang truyền vào +do chiếu nghĩ truyền vào,phản lực cốn thang. g =1.21+0.2 + 9.004 2 ×0.9 +0+ 5.42+ 2.2 5.42 38(kN/m)
+ Phần tải trọng tạm thời ngắn hạn:
Do bản chiếu tới truyền vào và bản thang p = 3.9 × 2 0.9 =1.75 (kN/m) Lập bảng tính cốt thép đai: o s h b
(m) (kN) (kN) g p q 1 b h a h o h f (kN) (kN) (mm) (mm) (mm)(m)
Nhịp 1,47 1,2 100 200 30 300 0 -0,05 15,41 0,6 C.tạo 6 200 2 T.món C.tạo 8.265 150 T.món ỉ 6/ 200 s max s ct l 1 K.tra đoạn g.nhịp 5-5' 2,2 6,59 1038,0 1,8
210.000 φ n Q b.o Q Đ.kiện h.chế Đai dự kiến Đ.kiện t.toán
BẢNG TÍNH CỐT THÉP ĐAI
Cấp bền BT : Cốt thộp ỉ ≤ 210.000 Đoạn dầm
AI AII Tải trọng Tiết diện
Bảng 4 6 Bảng thống kê cốt đai
4.8.5.3 Tính toán cốt treo tại vị trí có lực tập trung:
Dùng cốt treo dạng đai:
Ta có : Pc2 =5.42 (KN) h s b c h c hs hc
Hình 4 9 Sơ đồ bố trí cốt treo
Trong đó : hs : khoảng cách từ vị trí đặt lực tập trung đến trọng tâm cốt thép dọc
Từ điều kiện cân bằng lực của phần phá hoại ta tính được số thanh cốt treo : p c 2 =a× n× R s × f d ⇒ a= p c 2 n× R s × f d = 5.42
2 × 22.5 × 0.283 =0.42 (t hanh) Trong đó : a : số thanh cốt treo cần bố trí n : số nhánh
: diện tích thanh cốt treo
: cường độ chiệu kéo của thép
Bố trí 2 thanh cốt đai 6, 2 bên cốn tại vị trí cốn giao với dầm chiếu tới. f d
Hình 4 10 Chi tiết bố trí cốt treo
TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2
5.1-Sơ đồ khung mô hình Etabs 2018
Hình 5 1 Sơ đồ khung mô hình Etabs
5.2 Xác định sơ bộ kích thước các cấu kiện
Kích thước cấu kiện được chọn theo kinh nghiệm thiết kế "Kết cấu bê tông cốt thép –
Phần cấu kiện cơ bản "(trường Đại Học Xây Dựng) và đảm bảo theo tiêu chuẩn thiết kế cấu kiện BTCT TCVN 5574-2018 Trong đó kích thước của cấu kiện phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo khả năng chịu lực (điều kiện bền)
+ Đảm bảo điều kiện sử dụng bình thường ( điều kiện về biến dạng)
+ Đảm bảo tính kinh tế trong thiết kế , cũng như các điều kiện thi công thuận lợi( hàm lượng cốt thép, tận dụng tối đa khả năng làm việc kết cấu , )
5.3 Xác định sơ bộ kích thước tiết diện dầm.
Với l là chiều dài nhịp tính toán
+ Dầm chính : l m mm. l=9 m mm. l=7.5 m mm. l=4.5 m mm.
+ Dầm phụ : : l m mm. l=9 m mm. l=7.5 m mm. l=4.5 m mm.
Kích thước nhịp chính h b m mm mm
Bảng 5 1 Chọn kích thướt sơ bộ dầm khung
5.4 Xác định sơ bộ kích thước tiết diện cột
Diện tích cột được xác định sơ bộ theo công thức :
A : Diện tích tiết diện ngang của cột
Rb : Cường độ tính toán về nén của bê tông ;. k : Là hệ số xét đến ảnh hưởng khác như momen uốn, hàm lượng thép , độ mảnh ( lấy k = 1,3 với cột biên ta lấy, k = 1,2 với cột trong nhà, k = 1,5 với cột góc nhà).
N : Lực nén trong cột , tính gần đúng
S : là diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột (m2) q : là tải trọng tương đương tính trên 1m 2 sàn,lấy q = 10-12 (kN/m 2 ). n : là số tầng trên cột đang xét.
Kiểm tra độ mảnh của cột theo công thức:
Trong đó : lo : Chiều dài tính toán cột với nhà nhiều khung nhiều nhịp ( ). b : bề rông của cột
Trong nhà nhiều tầng, theo chiều cao nhà từ móng đến mái, lực nén trong cột giảm dần.Để đảm bảo sự hợp lý về sử dụng vật liệu, theo chiều cao tầng nên giảm tiết diện cột.
BẢNG CHỌN TIẾT DIỆN SƠ BỘ CHO CỘT
0 Cường độ chịu nén : R b = 17 Mpa
Tầng S Q n N k A yc Chọn tiết diện b h A c lo=0.7l λ λo Kết luận m 2 kN/m 2 kN cm 2 cm cm cm 2 m
Thỏa mãn 6,7,8,9,10 5,28 10,5 6,5 360,36 1,35 286,168 30 50 1500 2,38 7,9 Thỏa mãn 11,12 5,28 10,5 1,5 83,16 1,35 66,0388 30 40 1200 2,38 7,9 Thỏa mãn
Chọn tiết diện b h A c lo=0.7l λ λo Kết luận m 2 kN/m 2 kN cm 2 cm cm cm 2 m
Tầng S Q n N k A yc Chọn tiết diện b h A c lo=0.7l λ λo Kết luận m 2 kN/m 2 kN cm 2 cm cm cm 2 m
Bảng 5 2 Bảng chọn sơ bộ tiết diện cột
5.5 Xác định sơ bộ kích thước tiết lõi, vách
Theo TCXD 198-1997 Nhà cao tầng -Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép toàn khối t Chọn t = 250 mm h t 3800 190
5.6 Mặt bằng bố trí cấu kiện trên các tầng
Hình 5 2 Sơ đồ phân chia ô sàn và định vị cột tầng 1, tầng hầm
Hình 5 3 Sơ đồ phân chia ô sàn và định vị cột tầng lửng
Hình 5 4 Sơ đồ phân chia ô sàn và định vị cột tầng 3-9
Hình 5 5 Sơ đồ phânchia ô sàn và định vị cột tầng 10
Hình 5 6 Sơ đồ phân chia ô sàn và định vị cột tầng mái
5.7 Xác định tải trọng đứng tác dụng lên công trình
5.7.1 Tải trọng phân bố tác dụng lên các ô sàn cấu tạo các lớp sàn tầng lửng đến tầng kĩ thuật xem hình 1.2 Chương I
Hình 5 7 Cấu tạo lớp sàn
5.7.2 Trọng lượng các lớp cấu tạo nên sàn
Trong đó (kN/m 3 ): trọng lượng riêng của vật liệu thứ i.
: hệ số độ tin cậy của tải trọng lấy theo TCVN2737-1995.
: Bề dày của lớp thứ i
Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:
Sàn phòng làm việc hs = 110 mm
Cấu tạo vật liệu h γ n g tt
Sàn vệ sinh hs = 120 mm
Cấu tạo vật liệu h γ n g tt
Cấu tạo vật liệu h γ n g tt
Bảng 5 3 Trọng lượng bản thân các lớp sàn
5.7.3 Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm.
Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn: gpt = (kN/m 2 ).
S :Diện tích ô sàn đang xét
5.7.3.1 Tải trọng đơn vị tường :
Với: nt : Hệ số độ tin cậy đối với tường nt=1.1.
: Trọng lượng riêng của tường (kN/m 3 )
Tường xây bằng gạch ống nv : Hệ số độ tin cậy đối với vữa nv=1.3
= 16 (kN/m 3 ) : trọng lượng riêng của vữa.
Trong đó: nc : hệ số độ tin cậy đối với cửa nc=1.1
: Trọng lượng của cửa kính khung nhôm gck tc = 0.15(KN/m 2 )
Kích thước cấu kiện Diện tích g t q t
Tường Cửa Tườ ng Cử a
1.1 0.15 0.165( / )2 c c ck tc g n g KN m ck tc g
Bảng 5 4 Tải trọng tường tác dụng lên sàn tầng hầm và tầng 1
Kích thước cấu kiện Diện tích g t q t
Bảng 5 5 Tải trọng tường tác dụng lên ô sàn tầng 2
Kích thước cấu kiện Diện tích g t q t
Bảng 5 6 Tải trọng tường tác dụng lên ô sàn tầng 3-9
Kích thước cấu kiện Diện tích g t q t
Bảng 5 7 Tải trọng tường tác dụng lên tầng 10
Kích thước cấu kiện Diện tích g t q t
Bảng 5 8 Tải trọng tường tác dụng lên sàn mái
5.7.4 Tải trọng khác (NẾU CÓ)
- Tầng mái có bồn nước 15m 3 đặt trên sần Ô2 qui tải trọng này về tải trọng phân bố đều lên sàn Ô2 theo công thức
5.7.5 Tải trọng phân bố tác dụng lên các dầm
5.7.5.1 Trọng lượng bản thân dầm (ch tính ph n t nh t i do các l p trát, ph n t i tr ng ỉ ầ ỉ ả ớ ầ ả ọ b n thân đ ch ng trình Etabs t tính).ả ể ươ ự
5.7.5.2 Trọng lượng bản thân cột (ch tính ph n t nh t i do các l p trát, ph n t i tr ng ỉ ầ ỉ ả ớ ầ ả ọ b n thân sàn ch ng trình Etabs t tính).ả ươ ự
5.7.5.3 Tải trọng tường truyền lên dầm và cột. Đối với mảng tường đặc :chỉ có tường trong phạm vi 60 0 là truyền lực lên dầm phần còn lại tạo thành lực tập trung truyền xuống nút khung.
Hình 5 8 Sơ đồ truyền tải tải trọng thường xuyên lên dầm và cột
Gọi gt là trọng lượng 1m 2 tường (xây gạch và trát) nt : Hệ số độ tin cậy đối của tường nt=1.1.
: Trọng lượng riêng của tường (kN/m 3 )
Tường xây bằng gạch ống nv : Hệ số độ tin cậy đối với vữa nv=1.3
= 16(kN/m 3 ) : trọng lượng riêng của vữa.
Gọi ht là chiều cao tường (= chiều cao tầng –chiều cao dầm )
Tải trọng lên dầm có dạng hình thang qui đổi về phân bố đều : t t t t 2 v v v g n n
Hình 5 9 Tải trọng quy đôi hình thang thành phân bố đều
Trương hợp ld bé : phần tương truyền lên dầm có dạng tam giác
Hình 5 10 Tải trọng quy đổi hình tam giác về phân bố đều Đối với mảng tường có cửa : Xem gần đúng tải trọng tác dụng lên dầm là toàn bộ trọng lượng tường+cửa phân bố đều trên dầm.
Trong đó: ld-chiều dài dầm đang xét.
St :Diện tích tường trong nhịp đang xét.
Sc :Diện tích cửa trong nhịp đang xét. nc : Hệ số độ tin cậy đối của cửa g nc=1.1
: Trọng lượng tiêu chuẩn của 1m 2 cửa.
Nếu hai biên của tường không có cột thì xem như toàn bộ tường truyền vào dầm
Phần lớn các tường đều có cửa sổ hoặc không hoàn toàn đặc nên chỉ có trọng phân bố đều lên dầm
Tường gạch rỗng có lỗ cửa: xem gần đúng toàn bộ tải tường và cửa phân bố đều trên dầm. tt d gt d
c tc g c.1 Tường gạch rỗng dày 200 (mm)
Chiều dày lớp vữa trát 15 (mm)
=> - Tải tường phân bố trên 1m dài: 13,207 (kN/m)
- Tính đến hệ số cửa 0.85 : 11,226 (kN/m)
- Tính đến hệ số cửa 0.75 : 8,419 (kN/m)
- Tính đến hệ số cửa 0.65 : 5,472 (kN/m) c.2 Tường gạch rỗng dày 100 (mm)
Chiều dày lớp vữa trát 15 (mm)
=> - Tải tường phân bố trên 1m dài: 11,054 (kN/m)
- Tính đến hệ số cửa 0.85 : 9,396 (kN/m)
- Tính đến hệ số cửa 0.75 : 7,047 (kN/m)
- Tính đến hệ số cửa 0.65 : 4,581 (kN/m)
Bảng 5 9 Tải trọng tường tác dụng lên dầm
Các dầm không có tường xây phía trên chỉ xét trọng lượng bản thân dầm nên không đề cập trong bảng tính.
5.7.5 Tải trọng tạm thời ngắn hạn sàn
Tùy theo chức năng sử dụng của các khu vực sàn mà ta có các giá trị hoạt tải khác nhau Giá trị hoạt tải sử dụng và hệ số tin cậy được lấy theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN2737 -2023. Đối với nhà cao tầng, khi số tầng nhà tăng lên thì xác suất xuất hiện đồng thời tải trọng sử dụng ở tất cả các tầng càng giảm, nên khi thiết kế các kết cấu thẳng đứng của nhà cao tầng người ta sử dụng hệ số giảm tải Trong TCVN 2737:2023 hệ số giảm tải được qui định như sau:
Khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng tải trọng toàn phần trong bảng 3 TCVN2737-2023 được phép giảm tải như sau: Đối với các phòng ở nêu ở các mục 1,2,3,4,5( phòng ngủ, phòng ăn, phòng bếp ) nhân với hệ số A1 (khi A>A1=9 m 2 ):
Trong đó : A-diện chịu tải, tính bằng m 2 Đối với phòng nêu ở mục 6,7,8,10,12,14 (ban công ,logia ) nhân với hệ số A2
Khi xác định lực dọc để tính cột, tường và mép chịu tải trọng từ 2 sàn trở lên, giá trị tải trọng được phép giảm bằng cách nhân với hệ số n :
AA Đối với các phòng nêu ở mục 1,2,3,4,5 trong bảng 3:
n1=0.4+ (3) Đối với các phòng nêu ở mục 6,7,8,10,12,14 bảng 3:
Trong đó: a1, A2 đã xác định theo (1), (2). n: Số sàn đặt kể trên tiết diện đang xét cần kể đến khi tính toán tải trọng
Với công trình đang tính, để đơn giản tính toán và thiên về an toàn ta chỉ xét đến sự giảm tải khi tính sàn; mà không xét đến giảm tải khi tính cột
Sàn Loại Phòng thước Kích Si S p tc Ψ A1 p tc n p tt
Bảng 5 10 Tải trọng tạm thời ngắn hạn tác dụng từ tầng 3-9
Tải trọng tạm thời ngắn hạn sàn tầng mái: tất cả các ô sàn đều chịu tác dụng tải trọng là Psm = 0,75.1,3 = 0.975 kN/m 2 n
Bảng tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn :
Sàn gtt qt ptt q kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2 kN/m 2
Bảng 5 11 Bảng tổ hợp tải trọng tác dụng vào công trình
5.7.6 Xác định tải trọng ngang tác dụng vào công trình.
Tải trọng gió được tính theo Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-2023.
Do chiều cao công trình tính từ cos 0.00 đến mái là 41,8 >40m nên căn cứ vào Tiêu chuẩn ta phải tính thành phần động của tải trọng gió.
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:
Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:
Wo: giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng Công trình xây dựng tại Quận Sơn Trà , TP Đà Nẵng , thuộc vùng II.A có Wo= 0,83(kN/m 2 ). c: hệ số khí động, xác định bằng cách tra bảng 6 TCVN 2737-2023 đối với mặt đón gió c = + 0.8, mặt hút gió c = - 0.6 Hệ số c tổng cho cả mặt hút gió và đón gió: c = 0.8 + 0.6 = 1.4 s bt pt g g g k: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao tra bảng 5. n: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2.
: Áp lực gió đẩy tác dụng vào công trình.
: Áp lực gió hút tác dụng vào công trình.
(m) cao độ z(m) hệ số k Tải gió
Bảng 5 12 Giá trị thành phần tính toán của tải gió
:cao trình công trình đối với mặt đất tự nhiên dùng để tính tải trọng gió.
Quan niệm truyền tải trọng gió tĩnh: quy áp lực gió về tác dụng thành lực tập trung vào từng tầng(đặt ở tâm hình học của sàn).
Si=Bi.hi :(m 2 ) là diện tích mặt đón gió theo phương đang xét.
Bi(m) : Bề rộng mặt đón gió theo phương đang xét hi = 0,5(ht + hd) (m) : Chiều cao đón gió của tầng đang xét(h đón gió ).
5.7.6.3 Các trường hợp tải trọng
STT Trường hợp tải trọng Kí hiệu
1 Trọng lượng bản thân DL
2 Trọng lượng các lớp cấu tạo SDL
3 Tải trọng tường xây, vách kính SWL
4 Tải trọng tạm thời ngắn hạn QKT1
5 Tải trọng tạm thời ngắn hạn QKT2 d tt o d
STT Trường hợp tải trọng Kí hiệu
6 Tải trọng tạm thời ngắn hạn QKT3
7 Tải trọng tạm thời dài hạn QKL1
8 Tải trọng tạm thời dài hạn QKL2
9 Tải trọng tạm thời dài hạn QKL3
10 Gió theo phương trục X GX
11 Gió theo phương trục X (thổi ngược) GXX
12 Gió theo phương trục Y GY
13 Gió theo phương trục Y (thổi ngược) GYY
Bảng 5 13 Tổ hợp các trường hợp tải trọng trong công trình
Gió nhập và tâm hình học :
Hệ số độ tin cậy GX GXX GY GYY
Bảng 5 14 Gió tĩnh tác dụng vào công trình
- Sử dụng phần mềm Etabs 2018.
- Mô hình công trình với sơ đồ không gian.
- Khai báo đầy đủ đặc trưng vật liệu, tiết diện.
- Khai báo các trường hợp tải trọng tác dụng lên công trình.
Tên tổ hợp Công thức tổ Hợp
Bảng 5 15 Công thức tính toán các tổ hợpGYY
5.7.8 Các trường hợp tải trọng trọng Tải
Thường xuyên Dài hạn Ngắn hạn
TT QL1 QL2 LL1 LL2 GX GXX GY GYY
Bảng 5 16 Các trường hợp tải trọng tác dụng vào công trình
Khai báo các trường hợp tổ hợp:
Hình 5 11 Moment do tải trọng thường xuyên gây ra
5.7.10 Kiểm tra ổn định tổng thể công trình
5.7.10.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh
Theo TCVN 5574-2018, chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng đối với kết cấu khung - vách khi phân tích theo phương pháp đàn hồi phải thoả mãn điều kiện:
[] = Đối với kiểm tra chuyển vị đỉnh chỉ kiểm tra đối với combo có tải trọng gió.
TABLE: Diaphragm Max Over Avg Drifts
Bảng 5 17 Giá trị chuyển vị theo phương Y
TABLE: Diaphragm Max Over Avg Drifts
Bảng 5 18 Giá trị chuyển vị theo phương X
Kết luận: Chuyển vị đỉnh công trình theo hai phương X,Y nằm trong giới hạn cho phép.
5.7.10.2 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng
Theo TCVN 5574-2014, chuyển vị ngang tại mỗi tầng tầng đối với kết cấu qui định tại bảng M.4
CHUYỂN VỊ ĐỈNH CÔNG TRÌNH
Theo mục 4.4.3.2, TCVN 9386-2012, hạn chế chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng Đối với các nhà có bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu giòn được gắn vào kết cấu: dr. 0.005h.
Trong đó: dr là chuyển vị ngang thiết kế tương đối giữa các tầng (Định nghĩa trong mục 4.2.2.2(2) TCVN 9386-2012).
là hệ số chiết giảm xét đến chu kì lặp thấp hơn của tác động động đất liên quan đến
9 yêu cầu hạn chế hư hỏng.
5.8 Tính toán dầm khung trục 2
-Dùng tohợp bao để tính toán cốt thép -Tại mỗi tiết diện có hai giá trị Mmax ,Mmin. -Cổt thép chịu moment âm dùng Mmin để tính.
-Cốt thép chịu moment dương dùng Mmax để tính.
-Nội lực dầm khung được cho trong phụ lục 1.
-Bê tông B25: Rb = 14,5 (MPa); Rbt = 1,05(MPa); Eb = 30.10 3 (MPa).
-Cốt thép dọc chịu lực dùng AII: RS=RSC(0(MPa); RSW"5(MPa).
-Cốt thép đai dùng AI: RS = RSW = 225(MPa).
5.8.2 Tính toán cốt thép dọc
Với tiết diện chịu mômen âm
Cánh nằm trong vùng chịu kéo nên ta tính toán với tiết diện chữ nhật 30x70cm đặt cốt đơn.
Giả thiết trước chiều dày của lớp bêtông bảo vệ a
Diện tích cốt thép yêu cầu:
+ Nếu : thì tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền nén của bêtông hoặc đặt cốt kép.
Với tiết diện chịu mômen dương
Cánh nằm trong vùng chịu nén nên ta tính toán với tiết diện chữ T.
Bề dày cánh >0,1h nên bề rộng mỗi bên cánh , tính từ mép bụng dầm không được lớn hơn 1/6 nhịp cấu kiện và lấy không lớn hơn 1/2 khoảng cách của các dầm dọc.
Bảng 5 19 Bề rộng cánh dầm
Xác định vị trí trục trung hoà:
Mf = Rb .(h0 – 0,5 ) Trong đó: : bề rộng cánh chữ T :
Mf: giá trị mômen ứng với trường hợp trục trung hoà đi qua mép dưới của cánh.
+ Nếu M Mf thì trục trung hoà qua cánh, việc tính toán như đối với tiết diện chữ nhật xh.
+ Nếu M > Mf thì trục trung hoà qua sườn.
Nếu : thì từ tra phụ lục ta được
Diện tích cốt thép yêu cầu:
Nếu : thì ta tính với trường hợp tiết diện chữ T đặt cốt kép.
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép.
. Hợp lí: 0,8% 1,5%.Thông thường với dầm lấy =0,15%. Đối với nhà cao tầng = 5%.
Bảng tính toán và chọn cốt thép (trình bày ở phục lục) b f h f h f b f b f b 2.s f h f
5.8.3 Tính toán cốt thép ngang TCVN 5574-2023
5.8.3.1 Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng Điều kiện: Q
Q là lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện;
b1 là hệ số, kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng, lấy bằng 0,3.
Khi điều kiện trên không thoả mãn thì cần tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bêtông.
5.8.3.2 Tính toán cường độ của tiết diện nghiêng theo lực cắt
Hình 5 12 Sơ đồ mặt cắt bố trí thép tiết diện nghiêng Điều kiện: Q (*)
THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2
6.1 Điều kiện địa chất công trình.
Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp đất khác nhau Do độ dốc các lớp nhỏ, chiều dày khá đồng đều nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất điển hình. Địa tầng được phân chia theo thứ tự từ trên xuống dưới như bảng 5.1
Hình 6 1 Số liệu chỉ tiêu cơ lý đất nền
+ γtn (kN/m 3 ) : Dung trọng tự nhiên lớp đất
+ γh (kN/m 3 ): Trọng lượng riêng của đất
+ Wnh (%) : Giới hạn nhão của đất
+ Wd (%) : Giới hạn dẻo của đất
+ φ (độ) : Góc ma sát trong
+ cii (kG/cm 2 ) : Lực dính của đất
+ a (cm 2 /kG) : Hệ số nén lún
6.1.2.1 Lớp đất 1: Cát mịn, màu xám nâu có chiều dày 5.7 m.
Kết quả thí nghiệm SPT:
Vì 0.47 nên đất ở trạng thái dẻo cứng.
Hệ số rỗng tự nhiên
Trọng lượng riêng đẩy nổi: đn= = (kN/m 3 ).
Hệ số nén lún: 0.001(cm 2 /kg)