thiết kế nhà ở kết hợp văn phòng cho thuê

Huỳnh Minh Sơn Tên đề tài: Thiết kế nhà ở kết hợp văn phòng cho thuê Sinh viên thực hiện: Dương Quốc Anh Phần tóm tắt và phân công nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp được sinh viên thể hiện cụ t

KIẾN TRÚC (15%)

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 Giới thiệu về công trình

1.1.1 Thông tin về công trình

- Tên công trình: Nhà ở kết hợp văn phòng cho thuê

Vị trí xây dựng công trình: Thị trấn Sóc Sơn – thành phố Hà Nội

Hình 1.1 Vị trí công trình

- Khu đất xây dựng này nằm trong quy hoạch và sử dụng của thành phố Hà Nội

- Đi đôi với chính sách mở cửa, chính sách đổi mới Việt Nam mong muốn được làm bạn với tất cả các nước trên thế giới đã tạo điều kiện cho Việt Nam từng bước hòa nhập, nên việc tái thiết và xây dựng cơ sở hạ tầng là cần thiết Xây dựng công trình góp phần thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc là một trong những Thành Phố lớn của đất nước

- Công trình được xây dựng tại vị trí thoáng đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hòa hợp lí cho tổng thể Thị trấn Sóc Sơn

Công trình gồm 9 tầng nổi và 1 tầng hầm

- Tầng 1 đến tầng 3 là siêu thị mini

- Tầng 4 đến tầng 7 là văn phòng cho thuê

- Tổng cao trình của công trình tính từ cốt 0.0𝑚 là 33,65 m

Thiết kế nhà ở kết hợp văn phòng cho thuê

SVTH: Dương Quốc Anh 21 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

+ Loại công trình: Công trình dân dụng

+ Cấp công trình: Cấp II

1.2 Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội

- Theo QCVN 02: 2022/BXD, các thông số tự nhiên của khu vực bao gồm: Công trình nằm khu vực Huyện Sóc Sơn nằm ở phía Bắc của Hà Nội Địa hình của khu vực này chủ yếu là đồng bằng xen kẽ một số gò đồi thấp Nó có điều kiện tự nhiên với khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa, nóng ẩm mưa nhiều, với 2 mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô, lạnh

- Mùa mưa: Từ tháng 6 đến tháng 10

- Mùa khô, lạnh: Từ tháng 11 đến tháng 5

1.2.2 Các yếu tố khí tượng

- Nhiệt độ bình quân hàng năm là : 23,9 o C

- Nhiệt độ thấp trung bình năm :21,5 o C

- Nhiệt độ cao trung bình năm :27,6 o C

- Lượng mua trung bình năm :1687,6 𝑚𝑚

- Lượng mưa ngày lớn nhất : 349,9 𝑚𝑚

- Số ngày mưa trung bình năm :147,9 ngày Độ ẩm không khí :

- Độ ẩm tương đối trung bình : 80,7%

- Độ ẩm tương đối thấp nhất tuyệt đối : 17%

- Độ ẩm tuyệt đối trung bình năm : 24,8 𝑔/𝑚 3

- Vận tốc gió trung bình năm : 1,8 𝑚/𝑠

- Độ ẩm tương đối thấp nhất : 65,6 % Động đất :

- Gia tốc nền tham chiếu 𝑎 𝑔𝑟 :0,1g

- Hệ số tầm quan trọng 𝛾 1 : 1

1.3 Tình hình địa chất công trình và địa chất thuỷ văn

1.3.1 Đặc điểm khu đất xây dựng

Theo Báo cáo kết quả khảo sát địa chất công trình: Nhà ở kết hợp văn phòng cho thuê Khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng, từ trên xuống dưới gồm các lớp đất có chiều dày ít thay đổi trong mặt bằng

- Lớp 2: Dăm sạn lẫn sét pha, kết cấu chặt vừa

- Lớp 3: Sét pha lẫn ít dăm sạn, trạng thái dẻo cứng

- Lớp 4: Sét pha lẫn dăm, sạn, đá tảng trạng thái dẻo cứng – nữa cứng

- Lớp 5: Đất sét bột kết phong hóa nứt nẻ vừa đến mạnh, rắn chắc

KIẾN TRÚC CÁC HẠNG MỤC THIẾT KẾ

2.1 Các giải pháp thiết kế kiến trúc của công trình

2.1.1 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 dễ 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

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

Hình 2.1 Tổng mặt bằng công trình

Công trình có kích thước theo 2 phương: 15,31 𝑚 × 22,03 𝑚 Bố trí theo hình chữ nhật thích hợp với kết cấu nhà cao tầng, thuận tiện trong xử lý kết cấu Hệ thống hành lang giữa, hai cầu thang bộ đồng thời là cầu thang thoát hiểm và phục vụ đi lại thuận tiện giữa các tầng theo trật tự

- Tổng diện tích xây dựng: 2.694 m 2

- Tổng diện tích sàn xây dựng: 2.583 m 2

- Khoảng cách giữa các bước cột: 9,05 m

Mặt bằng công trình được bố trí như sau:

Công trình chủ yếu đáp ứng các nhu cầu hoạt động của nhà ở

- Tầng 4-7 (cao 3𝑚 : 4 phòng giám đốc

- Tầng kỹ thuật thang máy cao 4,15 m được sử dụng để sửa chửa thang máy

2.1.3 Giải pháp thiết kế mặt đứng, hình khối không gian của công trình

- Chiều cao công trình (đỉnh mái): 33,65 𝑚

- Chiều cao chân kỹ thuật thang máy:29,5 𝑚

- Tầng 1: +0,8 𝑚 so với cốt nền đường nội bộ

Công trình gồm 1 khối không gian mang phong cách kiến trúc hiện đại Được bố trí nhiều cửa sổ tạo điều kiện thuận lợi cho việc chiếu sáng Mặt đứng công trình được phát triển lên cao một cách liên tục và đều đặn, không có sự thay đổi đột ngột nhà theo chiều cao nên không gây ra biên độ dao động, cũng như nội lực thay đổi bất thường Công trình có tính cân đối, hình khối tổ chức công trình đơn giản và rõ ràng

Trên cơ sở mặt bằng đã thiết kế, cao trình của mặt đứng ta tổ chức được mặt cắt của công trình gồm: mặt cắt A-A; B-B Mặt cắt thể hiện hầu hết các cấu tạo của công trình, kích thước của các cấu kiện, các cao trình cần thể hiện trên công trình

Hình 2.3 Mặt bằng tầng điển hình tầng 3

Hình 2.4 Mặt đứng công trình

Hình 2.5 Mặt cắt công trình

Sàn các tầng là sàn bê tông cốt thép toàn khối đổ tại chỗ, có bố trí các dầm phụ để chia nhỏ các ô sàn, đảm bào chiều dày của bản sàn không quá lớn giúp giảm được trọng lượng của công trình

2.1.5.2 Kết cấu theo phương đứng

Khung bê tông cốt thép: là hệ thống các cột và các dầm được liên kết với nhau bằng nút cứng đảm bảo độ cứng cho nhà

Vách cứng được bố trí cấu tạo tại khu vực thang máy và thang bộ để chịu phần lớn tải trọng ngang tác dụng vào nhà, làm tăng độ cứng của nhà theo phương ngang 2.2 Các hệ thống kỹ thuật chính trong công trình

- Hai cầu thang máy được bố trí tại hai khối đầu nhà phục vụ cho giao thông đứng

- Hai cầu thang bộ cũng được bố trí tại hai khối đầu nhà phục vụ cho mục đích thoát hiểm và giao thống đứng của công trình khi cao điểm

- Hệ thống giao thông ngang tại các tầng là các hành lang giữa dẫn tới các phòng ở

- Các phòng ở, hệ thống giao thông chính trong công trình được thiết kế để tận dụng tối đa khả năng chiếu sáng tự nhiên, ngoài ra cũng sử dụng hệ thống chiếu sáng nhân tạo để đảm bảo nhu cầu chiếu sáng của công trình phục vụ sinh hoạt và học tập

- Trang thiết bị điện trong công trình được thiết kế và lắp đặt phù hợp tới từng phòng phù hợp với chức năng và nhu cầu sử dụng điện đảm bảo tiết kiệm và vận hành an toàn

- Dây dẫn điện trong các phòng và hệ thống hành lang được đặt ngầm có lớp vỏ cách điện an toàn, dây điện đi theo phương đứng được đặt trong các hộp kỹ thuật Điện cho công trình được lấy từ hệ thống điện thành phố, ngoài ra còn lắp đặt một máy phát điện dự phòng nhằm phục vụ cho các nhu cầu thiết yếu khi mất điện

- Sử dụng hệ thống thông gió tự nhiên, kết hợp với các biện pháp thông gió nhân tạo: sử dụng các thiết bị điện như quạt, điều hòa…

2.2.5 Hệ thống cấp và thoát nước

2.2.5.1 Hệ thống cấp nước sinh hoạt:

- Nước từ hệ thống cấp nước thành phố được nhận và chứa vào bể ngầm đặt tại chân công trình;

- Nước từ bể nước ngầm đưa bơm lên bể nước mái Việc điều khiển quá trình bơm được điều khiển hoàn toàn tự động;

- Nước từ bể nước mái theo các đường ống cấp nước lắp đặt trong công trình tới các điểm tiêu thụ

Hệ thống thoát nước: gồm nước mưa và nước thải sinh hoạt

- Thoát nước mưa: được thực hiện nhờ hệ thống sê nô và các đường ống gom nước mưa lắp đặt đặt trên mái , đưa nước mưa vào hệ thống thoát nước của công trình đi vào hệ thống thoát nước thành phố

- Nước thải sinh hoạt: nước thải từ các điểm tiêu thụ nước trong công trình được gom từ các đường ống thoát nước lắp đặt trong công trình đưa vào hệ thống xử lý nước thải của công trình sau đó đi vào hệ thống thoát nước của thành phố

2.2.6 Hệ thống phòng cháy và chữa cháy

Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi công cộng của mỗi tầng Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện được cháy, phòng quản lý, bảo vệ nhận tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình

KẾT CẤU (60%)

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

- Đề xuất một số phương án Kết cấu khả thi phù hợp với công năng, mục đích sử dụng, công nghệ thi công, đáp ứng các yêu cầu kinh tế, kỹ thuật

- Thiết kế chi tiết một số hạng mục kết cấu, bao gồm:

- Tính toán giải pháp móng cho công trình đáp ứng yêu cầu chịu lực và công nghệ thi công

+ Tính toán thiết kế sàn tầng điển hình theo một số giải pháp

+ Tính toán thiết kế hệ cột

+ Tính toán thiết kế hệ dầm

3.2 Điều kiện địa chất, thủy văn

Về địa chất : Vị trí khu vực dự kiến xây dựng công trình có địa hình tương đối bằng phẳng, điều này thuận lợi cho quá trình thi công công trình Địa hình không có sự biến đổi lớn, giúp giảm khả năng gặp khó khăn trong việc chuẩn bị mặt bằng và xây dựng

Về giao thông và điều kiện kinh tế - xã hội:Trong quá trình thi công công trình, điều kiện về nguồn cung ứng, vận chuyển và tập kết vật liệu, cũng như nguồn cung cấp nhân lực được đánh giá là thuận lợi Sự phát triển của giao thông đường bộ và hạ tầng kinh tế

- xã hội ở Huyện Sóc Sơn giúp tối ưu hóa quá trình xây dựng

Về địa chất thuỷ văn: Tại thời điểm khảo sát, mức nước dưới đất được ghi nhận là khá nông và phong phú Sự hiện diện của mức nước dưới đất ổn định và dồi dào có thể hỗ trợ quá trình thi công và duy trì công trình sau này Nước dưới đất được cung cấp chủ yếu từ nước mưa, đây là nguồn nước dồi dào và ổn định theo mùa

Cấu Trúc Nền Đất: Trong phạm vi chiều sâu khoan khảo sát, khu vực dự kiến xây dựng được phân thành 5 lớp đất cụ thể Thông tin về cấu trúc nền đất đã được nêu rõ trong báo cáo địa chất Sự hiểu biết về cấu trúc nền đất giúp quyết định về phương pháp xây dựng, nền móng, và công nghệ thi công phù hợp nhằm đảm bảo tính ổn định và an toàn của công trình trong tương lai

3.3 Quy chuẩn – Tiêu chuẩn sử dụng

Bảng 3.1 Quy chuẩn và tiêu chuẩn áp dụng

Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia – số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng

2 QCVN 07:2019/BKHCN Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về thép làm cốt bê tông

3 QCVN 06:2022/BXD Quy chuẩn Kỹ thuật Quốc gia - An toàn cháy cho nhà và công trình

4 TCVN 2737 – 2023 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

5 TCVN 5574 – 2018 Kết cấu bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

6 TCVN 198 – 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

7 TCVN 4453 – 1995 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép toàn khối – Quy phạm thi công và nghiệm thu

8 TCVN 9379 – 2012 Kết cấu xây dựng và nền – nguyên tắc cơ bản về tính toán

9 TCVN 7285 – 2003 Tài liệu kỹ thuật cho khổ giấy và cách trình bày bản vẽ

10 EUROCODE 2 – 2004 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông

11 TCVN 9362 – 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

12 TCXD 10304 – 2014 Móng cọc – tiêu chuẩn thiết kế

13 TCVN 9386-2012 Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất

14 TCVN 1651-1:2018 Thép cốt bê tông - Phần 1: Thép thanh tròn trơn

15 TCVN 1651-2:2018 Thép cốt bê tông - Phần 2: Thép thanh vằn

3.4.1 Tiêu chí về độ cứng ngang

Chuyển vị đỉnh do gió :[f]=H/500 = 67,3 cm, trong đó H = 33,65 m là chiều cao của công trình ,theo TCVN 2737 – 2023

Lệch tầng do động đất:

Chuyển vị lệch tầng do động đất được quy định trong TCVN 9386-2012 như sau:

- Đối với các nhà có bộ phận phi kết cấu bằng vật liệu giòn được gắn vào kết cấu:

Công trình mức độ quan trong là II lấy : 𝑣 = 0,04

3.4.2 Tiêu chí về độ võng Độ võng dài hạn :ℓ/250 (xem phụ lục G của TCVN 2737-2023)

SVTH: Dương Quốc Anh 36 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Độ võng ngắn hạn : ℓ/500

3.4.3 Tiêu chí về độ mở rộng vết nứt

Nứt do tải trọng dài hạn : 0,3mm;

Nứt do tải trọng ngắn hạn : 0,4m

- Đường kính cốt thép: mm;

- Diện tích cốt thép: cm 2 ;

- Khoảng cách thép đai, thép sàn: mm

Bảng 3.2 Bê tông được sử dụng

STT Cấp độ bền Kết cấu sử dụng

Móng, nền tầng trệt, bể nước

5 Vữa xi măng - cát Vữa xây, tô trát tường nhà

Bảng 3.3 Cốt thép được sử dụng

STT Loại thép Kết cấu sử dụng

1 Thép CB400-V, 𝑅 𝑠𝑛 =400 𝑀𝑃𝑎; 𝑅 𝑠 𝑅 𝑠𝑐 = 350 𝑀𝑃𝑎; 𝐸 𝑠 =20×10 4 𝑀𝑃𝑎 Thép cột, vách, sàn, móng

2 Thép CB300-T, 𝑅 𝑠𝑛 =300 𝑀𝑃𝑎, 𝑅 𝑠 𝑅 𝑠𝑐 =350 𝑀𝑃𝑎; 𝐸 𝑠 =20×10 4 𝑀𝑃𝑎 Thép cầu thang, Thép đai

- Cấp kháng chấn: Cấp động đất thang MSK-64: VII ,QCVN 02:2022/BXD, Bảng 6.4

- Cấp hậu quả: Cấp C3 (Phụ lục A Quy chuẩn 03:2022/BXD)

3.6.4 Lớp bê tông bảo vệ

Chiều dày tối thiểu của lớp bê tông bảo vệ trong trường hợp thông thường, chưa xét đến yêu cầu chịu lửa, được lấy theo TCVN 5574-2018:

Bảng 3.4 Chiều dày bê tông bảo vệ Điều kiện làm việc của kết cấu nhà Chiều dày tối thiểu của lớp bê tông bảo vệ

1 Trong các gian phòng được che phủ với độ ẩm bình thường và thấp (không lớn hơn 75%) 20

2 Trong các gian phòng được che phủ với độ ẩm nâng cao

(lớn hơn 75%) khi không có các biện pháp bảo vệ bổ sung 25

3 Ngoài trời (khi không có các biện pháp bảo vệ bổ sung) 30

4 Trong đất (khi không có các biện pháp bảo vệ bổ sung), trong móng khi có lớp bê tông lót 40

- Bậc chịu lửa của công trình: bậc II (QCVN 06:2022/BXD, Bảng H.1 )

- Bộ phận chịu lực của nhà: R 150 (QCVN 06:2022/BXD, Bảng A.1 )

- Sàn giữa các tầng (bao gồm cả sàn tầng áp mái REI 120,(QCVN 06:2022 /BXD ,Bảng 1 )

- Tường buồng thang trong nhà: REI 150 (QCVN 06:2022/BXD, Bảng A.1 )

- Bản thang và chiếu thang: R 60 (QCVN 06:2022/BXD, Bảng A.1)

- R- Khả năng chịu lực của cấu kiên;

- E- Tính toàn vẹn của cấu kiện;

- I- Khả năng cách nhiệt của cấu kiện

Bảng 3.5 Giới hạn chịu lửa tối thiểu

TT Tên cấu kiện (bộ phận nhà) giới hạn chịu lửa tối thiểu cho nhà có chiều cao PCCC, m

Cột chịu lực, tường chịu lực, hệ giằng, vách cứng, giàn, các bộ phận của sàn giữa các tầng và sàn mái của nhà không có tầng áp mái (dầm, xà,bản sàn)

2 Tường ngoài không chịu lực E 60 E 60

3 Sàn giữa các tầng (bảo gồm cả sàn tầng áp mái và sàn trên tầng hầm REI 120 REI 120

4 Các bộ phận của mái

4.2 Dầm, xà, xà gồ, khung, giàn R 30 R 30

5 Kết cấu buồng thang bộ

5.2 Bản thang và chiếu thang R 60 R 60

6 Tường ngăn cháy và sàn ngăn cháy REI 150 REI 150

Do đó kích thước các bộ phận thỏa mãn điều kiện về kích thước tối thiểu như sau :

BẢNG II-1.1 Quy định về khả năng chịu lửa của các bộ phận kết cấu (tổng hợp từ phụ lục F, QCVN 06-2022 và tham khảo tiêu chuẩn Eurocode 2, phần 2)

TT Loại cấu kiện Điều kiện chịu lửa

Kích thước tối thiểu của bê tông (mm)

Chiều dày trung bình lớp bê tông bảo vệ tối thiểu cho cốt thép (mm)

1 Dầm BTCT thường R 150 210 35 (20mm nếu có lớp trát)

3 Cột (4 mặt tiếp xúc với lửa ) R 150 250 75

4 Cột (1 mặt tiếp xúc với lửa ) R 150 125 25(*)

6 Kết cấu sàn đặc (ở tầng trên ) REI 120 125 20

(*) Tham khảo tiêu chuẩn Eurocode 2

3.6.6 Các trị số dùng trong tính toán

Trọng lượng riêng của vật liệu:

3.6.7 Các phần mềm sử dụng khi tính toán thiết kế

Bảng 3.6 Phần mềm sử dụng

1 ETABS 19.0.0 Mô hình hóa, phân tích kết cấu

2 SAP2000 Tính toán kết cấu cầu thang bộ

3 Dbim Tính toán thép dầm

4 SciE_RCC_St Tính toán thép cột

5 EXCEL 2016 Bảng tính móng, cột, dầm

6 WORD 2016 Trình bày thuyết minh tính toán, phụ lục tính toán

7 Autocad 2019 Triển khai bản vẽ 2D

3.7.1 Hệ 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 “ NHÀ Ở KẾT HỢP VĂN PHÒNG CHO THUÊ” quy mô 9 tầng nổi + 1 hầm, chiều cao của toàn bộ công trình là 33,65 𝑚 Do đó ảnh hưởng của tải trọng ngang do gió đến công trình

Vì vậy, trong đồ án này sinh viên lựa chọn giải pháp kết cấu chính là hệ chịu lực khung

3.7.2 Hệ 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

Bảng 3.7 So sánh ưu nhược điểm các hệ kết cấu 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

- 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

- Chịu tải trọng tốt nên rất phù hợp với công trình có nhiều tầng để xe

- Khó thi công hơn các sàn thông thường

- 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 40,5 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

Phân loại Ưu điểm Nhược điểm

- 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

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 3,4𝑚 và nhịp khoảng từ 3m đến 10,4𝑚 do đó đồ án chọn phương án sàn là Hệ sàn sườn

Căn cứ vào điều kiện kiến trúc, bước cột và công năng sử dụng của công trình mà chọn giải pháp dầm phù hợp Với điều kiện kiến trúc tầng nhà cao 3 𝑚 trong đó nhịp lớn nhất là 9,05 m với phương án kết cấu BTCT thông thường thì chọn kích thước dầm hợp lý là điều quan trọng

3.8.1 Sơ bộ tiết diện sàn

Chọn ô bản có kích thước lớn để tính toán Chiều dày sơ bộ được tính:

• 𝐷 : hệ số phụ thuộc tải trọng (0,8÷1,4)

• 𝑚 : hệ số phụ thuộc loại bản sàn

▪ 𝑚 =30÷35 đối với bản loại dầm

▪ 𝑚 =40÷45 đối với bản dạng bản kê 4 cạnh

▪ 𝑚 =10÷18 đối với bản dạng console

Chiều dày của bản phải thỏa mãn điều kiện cấu tạo ℎ 𝑏 > ℎ 𝑚𝑖𝑛 =60𝑚𝑚 đối với sàn nhà dân dụng (theo TCVN 5574-2018)

Kết quả tính toán sơ bộ như sau:

𝑙 2 /𝑙 1 Loại bản sàn D m h b (m) cạnh ngắn

Sàn siêu thị 4,53 6 1,32 Bản kê 4 cạnh 1,2 45 0,12

Vậy lấy chiều dày sàn thiết kế là 120 𝑚𝑚

3.8.2 Sơ bộ tiết diện dầm

Hệ dầm của công trình có các loại kích thước như sau:

D600× 400mm; 𝐷200× 700mm; D400mm × 400mm; D200mm × 400mm

Hình 3.1 Mặt bằng dầm tầng 3

3.8.3 Sơ bộ tiết diện cột

Hệ cột có kích thước sơ bộ dao động từ 300 𝑚𝑚 – 700 𝑚𝑚 Kích thước cụ thể của từng cột sẽ được điều chỉnh trong quá trình tính toán để phù hợp với công năng của kiến trúc cũng như đảm bảo được các yêu cầu về mặt kỹ thuật

Hình 3.2 Mặt bằng định vị cột , vách tầng 3.

3.8.4 Sơ bộ tiết diện vách

Với kết cấu nhà cao tầng thì hệ vách, lõi có vai trò vô cùng quan trọng trong việc làm tăng độ cứng của công trình đối với tải trọng ngang Đối với công trình này thì ta sử dụng hệ lõi, vách với hai chiều dày sơ bộ ban đầu là 220 𝑚𝑚

3.9 Xây dựng mô hình trên ETABS

Hình 3.3 Mô hình 3D kết cấu công trình

Hình 3.4 Mặt bằng cột, vách 3D tầng điển hình

Hình 3.5 Mặt bằng kết cấu tầng 3

Hình 3.6 Mặt bằng kết cấu tầng điển hình.

TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

Khi thiết kế nhà và công trình cần tính toán đến các tải trọng sinh ra trong quá trình sử dụng, xây dựng cũng như quá trình cải tạo, bảo quản và vận chuyển kết cấu

Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng, hai đặc trưng cơ bản của tải trọng là tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán Tải trọng tính toán là tích của tải trọng tiêu chuẩn với hệ số độ tin cậy tải trọng Hệ số này tính đến độ sai lệch bất lợi có thể xảy ra của tải trọng so với giá trị tiêu chuẩn và được xác định phụ thuộc vào trạng thái giới hạn được tính đến Tải trọng tác dụng lên công trình gồm có:

- Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải): trọng lượng bản thân, các lướp cấu tạo,…

- Tải trọng tạm thời (hoạt tải): o Tải trọng tạm thời dài hạn: khối lượng của các thiết bị cố định,… o Tải trọng tạm thời ngắn hạn: khối lượng người, phụ kiện, dụng cụ,…

Trọng lượng bản thân sẽ được tính toán trực tiếp trên Etabs

4.1.2 Tĩnh tải hoàn thiện (SD)

Tĩnh tải hoàn thiện bao gồm các lớp hoàn thiện sàn, trần giả và thiết bị kỹ thuật, không bao gồm trọng lượng bản thân kết cấu như bảng dưới:

Bảng 4.1 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn

Cấu tạo vật liệu h γ n g tt Ghi

Bảng 4.2 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

Bảng 4.3 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn sân thượng, sàn mái

Hình 4.1 Mặt bằng chi tiết sàn tầng điển hình

Hình 4.2 Mặt bàng tải hoàn thiện tầng điển hình

Hình 4.3 Mặt bằng tải hoàn thiện tầng mái

Hình 4.4 Gán tải trọng tường tầng điển hình.

Giá trị hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng được xác định theo điều 8.3.1, Hệ số độ tin cậy n đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều 8.3.5 trong TCVN 2737-2023

Bảng 4.4 Hoạt tải sử dụng trên công trình

STT Loại phòng Kí hiệu Tải tiêu chuẩn p tc (kN/m 2 )

Hệ số độ tin cậy gf

4.1.5 Tải trọng gió theo TCVN 2737-2023

Công trình được xây dựng ở Huyện Sóc Sơn, Thành Phố Hà Nội và theo QCVN 02:2022 thì công trình thuộc vùng gió II, có 𝑤 0 = 95 (daN/m 2 )

Công trình có hình dáng đặc biệt, không giống với các công trình mẫu quy định trong TCVN 2737:2023

Tính toán tải trọng gió theo TCVN 2737:2023

Tải trọng gió tiêu chuẩn được xác định theo công thức:

• W 3s.10 : là áp lực gió 3s ứng với chu kỳ lặp 10 năm

• 𝛾 𝑇 : hệ số áp lực gió từ chu kỳ lặp 20 năm xuống 10 năm

• 𝑊 0 : giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng, lấy theo QCVN 02/2022 BXD

• k ze : hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và theo dạng địa hình (tra bảng 9)

L (m)= 33.65 L (m)= 33.65 b (m)= 15.31 b (m)= 22.30 λ=L/B= 2.20 λ=L/B= 1.509 λ e =2×λ= 4.40 λ e =2×λ= 3.02 nội suy k λ = 0.64 nội suy k λ = 0.62 d/b= 1.46 d/b= 0.69 nội suy c x∞ = 1.96 nội suy c x∞ = 2.39 cx = k λ ×c x∞ = 1.252 cy = k λ ×c x∞ = 1.487

• 𝐺 𝑓 : Hệ số hiệu ứng giật

Tính toán 𝐺 𝑓 =0.87 Đối với kết cấu BTCT Địa điểm xây dựng :Thị trấn Sóc Sơn

Quận huyện : Huyện Sóc Sơn Địa hình : B

Bảng 4.5 Tính toán áp lực gió tiêu chuẩn

Chiều cao (m) cao độ z(m) hệ số k

Trường hợp đồ án, khi phân tích công trình bằng Etabs V19.0.0 thì các sàn đã được gán Diaphragms, đưa sàn về thành một tấm cứng tuyệt đối theo phương ngang nên việc gán gió vào dầm biên hay tâm hình học cho kết quả phân tích là như nhau

Theo TCVN 9386:2012 thì giá trị gia tốc nền thiết kế 𝑎 𝑔 = 𝛿 𝐼 × 𝑎 𝑔 𝑅 chia thành ba trường hợp:

• Động đất mạnh a g ≥ 0,08𝑔, phải tính toán và cấu tạo kháng chấn

• Động đất yếu 0,04𝑔 ≤ 𝑎 𝑔 < 0,08𝑔, chỉ cần áp dụng các giải pháp kháng chấn đã được giảm nhẹ

• Động đất rất yếu 𝑎 𝑔 < 0,04𝑔, không cần thiết kế kháng chấn

Thị trấn Sóc Sơn thuộc vùng có gia tốc nền 𝑎 𝑔 = 0,04𝑔 < 0,08𝑔 thuộc vào vùng động đất rất yếu nên không cần thiết kế kháng chấn

Tùy theo thành phần các tải trọng tính đến, tổ hợp tải trọng gồm có tổ hợp cơ bản và tổ hợp đặc biệt

Tổ hợp tải trọng cơ bản gồm có các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn và tải trọng tạm thời ngắn hạn

Tổ hợp tải trọng đặc biệt gồm có các tải trọng thường xuyên, tải trọng tạm thời dài hạn, tải trọng tạm thời ngắn hạn có thể xảy ra và một trong các tải trọng đặc biệt

Tổ hợp tải trọng cơ bản chia làm hai loại: tổ hợp cơ bản 1 và tổ hợp cơ bản 2

Tổ hợp cơ bản 1 gồm tải trọng thường xuyên và một tải trọng tạm thời nên giá trị của tải trọng tạm thời được lấy toàn bộ

Tổ hợp cơ bản 2 gồm tải trọng thường xuyên và hai hoạt tải xảy ra đồng thời nhân với hệ số 0,9

Trong dự án này, các tổ hợp tải trọng sau đây được sử dụng để tính toán theo trạng thái giới hạn phá hoại (ULS) và tính toán theo trạng thái giới hạn sử dụng (SLS)

- Các ký hiệu sau đây được sử dụng:

+ SD_TC = Tĩnh tải hoàn thiện tiêu chuẩn;

+ SD_TT = Tĩnh tải hoàn thiện tính toán;

+ SUMTT_TC = D “+” SD_TC “+” WALL - Tổng tĩnh tải tiêu chuẩn;

+ SUMTT_TT = 1.1 D “+” SD_TT “+” 1.3 WALL - Tổng tĩnh tải tính toán; + HT_TC = L - Tổng hoạt tải tiêu chuẩn;

+ HT_TT = 1.3L - Tổng hoạt tải tính toán

4.2.1 Các tổ hợp tải trọng USL (TTGH1)

Các trường hợp tổ hợp tải trọng được trình bày cụ thể ở các bảng sau:

Bảng 4.6 Tổ hợp tải trọng tính toán theo trạng thái giới hạn về phá hoại. Đối với tải trọng động đất, được coi là tải trọng tai nạn, do đó tải trọng được sử dụng cho tổ hợp động đất là tải tiêu chuẩn, không có hệ số vượt tải

Bảng 4.7 Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn 1 về độ bền

TT Tên tổ hợp SUMTT_TC HT_TC EQX EQY

Chú ý rằng, Chú ý rằng, đối với tải trọng EQ-ULS14 và EQ-ULS15, chương trình sẽ tự phát sinh ra các tình huống tổ hợp có xét đến sự thay đổi chiều của lực động đất

Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn 1 về độ bền

TT Tên tổ hợp SUMTT_TT HT_TT GX GY

Các tổ hợp từ 1 đến 15 được sử dụng để tính toán thiết kế cột, vách cũng như các cấu kiện có xét đến sự làm việc đồng thời của nhiều thành phần nội lực

Tổ hợp BAO của 15 tổ hợp trên được sử dụng để thiết kế, tính toán các cấu kiện dầm, sàn

BAO = ENVE (ULS1, ULS2, ULS3, ULS4, ULS5, ULS6, ULS7, ULS8, ULS9,

ULS10, ULS11,ULS12, ULS13, EQ-ULS14, EQ-ULS15)

Chú ý rằng đối với công trình nhà cao tầng, thành phần tải trọng D được tính theo giai đoạn thi công (STAGGED CONSTRUCTION)

4.2.2 Các tổ hợp tải trọng SLS (TTGH 2)

Bảng 4.8 Tổ hợp tải trọng tính toán theo trạng thái giới hạn về võng của sàn,dầm,lún,móng,…

Tên tổ hợp SUMTT_TC HT_TC GX GY

Tải trọng dài hạn, xét hệ số từ biến

Ngay sau khi thi công xong, không nhân hệ số từ biến Tham khảo tiêu chuẩn EC2

Hoàn thiện và xây tường xong, độ võng sàn không quá khoảng hở giữa tường và sàn

Tính toán lún móng, lún lệch

4.2.3 Tổ hợp tính toán độ mở rộng vết nứt

Bảng 4.9 Độ mở rộng vết nứt được tính toán với tổ hợp tải trọng sau đây (giá trị độ mở rộng vết nứt trong ngoặc được tính cho kết cấu bê tông cốt thép ứng lực trước):

TT Tên tổ hợp SUMTT_TC HT_TC GX GY Độ mở rộng vết nứt Ghi chú

1 CR1 1 0.35 0 0 0.3mm Tải trọng dài hạn tiêu chuẩn

2 CR2 1 1 0 0 0.4mm Tổng tải trọng tiêu chuẩn

4.2.4 Tổ hợp tính toán chuyển vị đỉnh và chuyển vị lệch tầng

Bộ tổ hợp tải trọng dùng cho kiểm tra chuyển vị ngang của đỉnh tòa nhà và chuyển vị lệch tầng do gió:

W-DRIFT-CHECK = ENVE (GX, -GX, GY, -GY)

4.2.5 Tổ hợp tính toán chuyển vị lệch tầng do động đất

Bảng 4.10 Tổ hợp tính toán động đất

TT Tên tổ hợp DX DY

EQ-DRIFT-CHECK = ENVE (EQ-DRIFT1, EQ-DRIFT2, EQ-DRIFT3, EQ-

4.2.6 Tổ hợp xét đẩy nổi Áp dụng tổ hợp tải trọng có xết đến tải trọng đẩy nổi để tính toán cấu kiện sàn tầng hầm, bể nước ngầm, tường hầm,…

Tiêu chuẩn COMBO Dead SDL WALL UPL

UPL: Áp lực nước đẩy nổi

4.3 Kiểm tra chuyển vị đỉnh

4.3.1 Chuyển vị đỉnh do gió

Hình 4.5 Chuyển vị đỉnh của gió X

Hình 4.6 Chuyển vị định của gió Y

Chuyển vị ngang lớn nhất bằng √(16,5 2 + 23,5 2 ) = 28.71 (mm) < H/500 36500 / 500 = 73 (mm)

⇒ Đạt yêu cầu về chuyển vị đỉnh

4.4 Kiểm tra chuyển vị Lệch tầng

4.4.1 Chuyển vị lệch tầng do gió

Hình 4.7 Chuyển vị lệch tầng do gió X

Hình 4.8 Chuyển vị lệch tầng do gió Y

Max GIO (X,Y) = (0,000849; 0,001012) nhỏ hơn giá trị cho phép 1/500 = 0,002

⇒ Đạt yêu cầu về chuyển vị lệch tầng do gió

4.5.1 Độ võng sàn tầng điển hình

Hình 4.9 Kết quả kiểm tra võng dài hạn Độ võng dài hạn lớn nhất theo phần mềm ETAB19: 8,195 (𝑚𝑚) Độ võng dài hạn:8,195 × 2,8 =24,946 (𝑚𝑚) < 𝐿

Hình 4.10 Kết quả kiểm tra võng ngắn hạn Độ võng ngắn hạn lớn nhất theo phần mềm ETAB19: 10,736 (𝑚𝑚) Độ võng ngắn hạn: 10,736 (𝑚𝑚) < 𝐿

→ Thỏa điều kiện về độ võng

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN

5.1 Tính toán sàn tầng điển hình

5.1.1 Sơ đồ phân chia ô sàn

- Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp Khi dầm biên lớn ta có thể xem là ngàm

𝒍 𝟏 ≥ 𝟐 - Bản làm việc theo phương cạnh bé: Loại bản dầm

𝒍 𝟏 < 𝟐 - Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh

- Trong đó: l1 – kích thước theo phương cạnh ngắn l2 – kích thước theo phương cạnh dài

Căn cứ vào kích thước, cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng ta chia các loại ô bản sau:

Sàn Kich thước Tỷ số Điều kiện biên Loại ô bản

5.3 Chọn chiều dày bản sàn

- Chiều dày của bản được chọn theo công thức: hb = 𝑫

+ D = 0,8 - 1,4 hệ số phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản, chọn D = 1.2

+ m – hệ số phụ thuộc liên kết của bản m = 35 - 45 đối với bản kê bốn cạnh, lấy m = 45 m = 30 - 35 đối với bản loại dầm; lấy m = 35

+ l: Là cạnh ngắn của ô bản (cạnh theo phương chịu lực)

+ Chiều dày của bản phải thoả mãn điều kiện cấu tạo: h b  h min = 6 cm đối với sàn nhà dân dụng

+ Và thuận tiện cho thi công thì hb nên chọn là bội số của 10mm

- Chiều dày của các ô sàn như sau:

Bảng 5.2 Sơ bộ chiều dày sàn

Kich thước Tỷ số Loại ô bản D m hs (cm)

- Do có nhiều ô bản có kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến có chiều dày bản sàn khác nhau, nhưng để thuận tiện cho thi công cũng như tính toán ta thống nhất chọn một chiều dày bản sàn:

5.4 Chọn chiều dày bản sàn

- Cấu tạo lớp sàn phòng chung cư:

- Cấu tạo lớp sàn mái:

- Cấu tạo lớp sàn vệ sinh:

5.5 Tải trọng tác dụng lên sàn

- Tải trọng thường xuyên tác dụng lên sàn là tải trọng phân bố đều do trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn truyền vào Căn cứ vào các lớp cấu tạo sàn ở mỗi ô sàn cụ thể, tra bảng tải trọng tính toán (TCVN 2737-2023) của các vật liệu thành phần dưới đây để tính:

- Ta có công thức tính: tt i i g =    i n

- Trong đó γ i , δ i , n i lần lượt là trọng lượng riêng, bề dày, hệ số vượt tải của lớp cấu tạo thứ i trên sàn

- Hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737 – 2023

- Ta tiến hành xác định tĩnh tải riêng cho từng ô sàn

- Từ đó ta lập bảng tải trọng tác dụng lên các sàn như sau:

- Tĩnh tải bao gồm trọng lượng gạch lát, vữa liên kết, vữa trát, các lớp đêm,…

- Tải trọng thường xuyên phòng làm việc:

Bảng 5.3 Tải trọng các lớp bảo vệ phòng làm việc

- Tải trọng thường xuyên wc:

Bảng 5.4 Tải trọng các lớp bảo vệ phòng wc

- Tải trọng thường xuyên sàn mái:

Bảng 5.5 Tải trọng các lớp bảo vệ sàn mái

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

- Tải trọng do tường ngăn và cửa ván gỗ (panô) ở các ô sàn được xem như phân bố đều trên sàn Các tường ngăn là tường dày 𝛿 𝑡 = 100mm xây bằng gạch rỗng có 𝛾 𝑡 1500 kG/m 3 , trát 2 mặt dày 15mm có𝛾 𝑣 = 1600 kG/m 3 Trọng lượng đơn vị của 1m 2 cửa là 𝛾 𝑐 = 40 kG/m 2 cửa

- Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn:

S t (m 2 ): diện tích bao quanh tường

S c (m 2 ): diện tích cửa n t ,n c ,n v : hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa.(n t =1,1;n c =1,1; n v =1,3)

𝛿 𝑡 = 0,1(m): chiều dày của mảng tường

𝛾 𝑡 = 1500(kG/m 3 ): trọng lượng riêng của tường

𝛾 𝑐 = 40 (kG/m 2 ): trọng lượng của 1m 2 cửa

Si(m 2 ): diện tích ô sàn đang tính toán

- Ta có bảng tính tải trọng thường xuyên trên các ô sàn:

Kích thước cấu kiện Diện tích gt qt

Bảng 5.6 Tải trọng tường phân bố trên sàn

5.5.3 Tải trọng tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn

- Tùy thuộc vào công năng của các ô sàn, tra TCVN 2737-2023, sau đó nhân thêm với hệ số giảm tải cho sàn theo mục 6.7 (đối với các sàn có diện tích A>A1=9m 2 )

Bảng 5.7 Tải trọng tạm thời ngắn hạn

5.5.4 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 5.8 Tải trọng tác dụng lên sàn

5.6 Tính toán nội lực cốt thép ô sàn

5.6.1 Xác định nội lực trên ô sàn

- Tỉ số L2/L1 = 1,43< 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 5.2 Biểu đồ phân phối momen

- Tải trọng tính toán trong bản:

+ Tải trọng thường xuyên: g tt = 4,7 (kN/m 2 )

+ Tải trọng tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn: p tt = 6,5 (kN/m 2 )

- Dựa vào tỉ số l2/l1=1,43 tra bảng ta được các hệ số m và k: m11 m12 m91 m92 k91 k92

• 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 = 12 – 2 = 10 (cm) l1 l2

Kiểm tra hàm lượng thép: μ% = A s b h o 100% = 3,93

Chọn: ao= 2 cm cho mọi tiết diện; h0 = hb - ao - d = 12 – 2 – 0,8 = 9,2 (cm)

- Tính thép dọc chịu momen MI

Chọn: ao= 2 cm cho mọi tiết diện; h0 = hb - ao = 12 – 2 = 10 (cm)

- Tính thép dọc chịu momen MII

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 (S7) có kích thước 1,01 m x 2,2 m

• Xác định nội lực trong bản

Tải trọng tính toán trong bản:

+ Tải trọng thường xuyên: g tt = 4,7 (kN/m 2 )

+ Tải trọng tạm thời dài hạn và tạm thời ngắn hạn: p tt = 3,9 (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)

- Tính thép dọc chịu momen M1 (momen gối)

Chọn: ao= 2 cm cho mọi tiết diện; h0 = hb - ao = 12 – 2 (cm)

Bảng 5.9 Bảng tính cốt thép sàn loại bản kê 4 cạnh

BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN LOẠI BẢN KÊ 4 CẠNH

Kích thước Tải trọng Chiều dày

A s TT H.lượ ng ỉ s TT s BT A s CH

Bảng 5.10 Bảng tính cốt thép dầm loại bản dầm

BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN LOẠI BẢN DẦM

Kích thước Tải trọng Chiều dày

A s TT H.lượ ng ỉ s TT s BT A s CH

SVTH: Dương Quốc Anh 86 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP c 20 0 100 0 M = g -1/12 q L = 717 - 0.00 5 0.99 8 1.00 0.10% 10 785 200 3.93

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ DẦM

Hình 6.1 Sơ đồ tính dầm tầng 3

6.2 Kết quả nội lực cho dầm

Hình 6.3 Biểu đồ lực cắt 2-2

6.3 Tính toán cốt thép cho dầm

- Tính như cấu kiện chịu uốn có tiết diện hình chữ nhật với bề rộng 𝑏, chiều cao

- ℎ 0 = ℎ − 𝑎 0 : Chiều cao làm việc của tiết diện, bằng khoảng cách từ trọng tâm

+ a 0 : Chiều dày lớp đệm, bằng khoảng cách từ trọng tâm của 𝐴 𝑠 đến mép chịu kéo

+ c: Chiều dày lớp bảo vệ lấy như sau: Với bê tông nặng 𝑐 > 𝜙 đồng thời 𝑐 ≥

+ Giả thiết 𝑎 0 Với bản thường chọn 𝑎 0 = 15 ÷ 20𝑚𝑚 Khi h khá lớn ℎ > 150𝑚𝑚) có thể chọn 𝑎 0 = 20 ÷ 30𝑚𝑚 Tính ℎ 0 = ℎ − 𝑎 0

+ 𝜔: Đặc trưng tính chất biến dạng của vùng bê tông chịu nén,

+ 𝛼 = 0,85: Đối với bê tông nặng

+ 𝜎 𝑠𝑐,𝑢 : ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bê tông chịu nén,

- Kiểm tra điều kiện hạn chế: 𝜉 ≤ 𝜉 𝑅

- Khi điều kiện hạn chế được thỏa mãn, tính 𝜍 = 1 − 0,5 × 𝜉

- Tính diện tích cốt thép:

- Tính tỷ lệ cốt thép: 0,3% ≤ 𝜇 = 𝐴 𝑠 ×100

- Kiểm tra khả năng chịu lực theo nội lực giới hạn

- Theo TCVN 5574:2018 khả năng chịu momen tối đa của tiết diện được xác định theo:

- Với chiều cao vùng chịu nén x được xác định:

- Diện tích cốt thép chịu chịu nén:

- Tiêu chuẩn thiết kế [TCVN 5574-2018: Kết cấu bê tông và cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế]

- Cở sở kiểm tra vết nứt, xét điều kiện:

+ M là momen do ngoại lực tác động tạo ra lại tiết diện tính toán

+ 𝑀 𝑐𝑟𝑐 : Là giới hạn momen tiết diện chịu được trước khi hình thành vết nứt + (Momen kháng nứt có kể đến biến dạng không đàn hồi của vùng bê tông chịu kéo)

- Tính toán chiều rộng của vết nứt:

+ 𝜎 𝑠 : là ứng suất trong cốt thép dọc chịu kéo tại tiết diện thẳng góc có vết nứt do ngoại lực tương ứng

+ 𝐿 𝑠 : là khoảng cách sơ hở (không kể đến ảnh hưởng của loại bề mặt cốt thép) giữa các vết nứt thẳng góc kề nhau

+ 𝜓 𝑠 : là hệ số, kể đến sự phân bố không đều biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo giữa các vết nứt, 𝜓 𝑠 = 1 − 0,8 × 𝑀 𝑐𝑟𝑐

𝑀 + 𝜑 1 : là hệ số, kể đến thời hạn tác dụng của tải trọng, lấy bằng:

+ 1,0 – khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng

+ 1,4 – khi có tác dụng dài hạn của tải trọng

+ 𝜑 2 : là hệ số, kể đến loại hình dạng bề mặt của cốt thép dọc, lấy bằng:

+ 0,5 – đối với cốt thép có gân và cáp

+ 0,8 – đối với cốt thép trơn

+ 𝜑 2 : là hệ số, kể đến đặc điểm chịu lực, lấy bằng:

+ 1,0 – đối với cấu kiện chịu uốn và chịu nén lệch tâm

+ 1,2 - đối với cấu kiện chịu kéo

- Chiều rộng vết nứt dài hạn được xác định theo công thức:

- Chiều rộng vết nứt ngắn hạn được xác định theo công thức:

+ 𝑎 𝑐𝑟𝑐,1 : là chiều rộng vết nứt do tải trọng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

+ 𝑎 𝑐𝑟𝑐,2 : là chiều rộng vết nứt do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời (dài hạn và ngắn hạn)

+ 𝑎 𝑐𝑟𝑐,3 : là chiều rộng vết nứt do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

- Điều kiện chống nứt: Điều kiện chống nứt 𝒂 𝒄𝒓𝒄,𝒖

Dài hạn Ngắn hạn Đảm bảo toàn vẹn cốt thép 0,3 0,4

Hạn chế thẩm thấu 0,2 0,3 Ăn mòn môi trường biển 0,15 0,15

+ Q là lực cắt tại tiết diện đang xét, thông thường Q được lấy tại vị trí có lực cắt lớn nhất trên dầm

+ 𝜑 𝑏2 – hệ số, kể đến ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía trên vết nứt xiên, lấy bằng 1,5 + 𝐶 – Chiều dài của vết nứt xiên lên phương ngang

+ Giá trị của 𝑄 𝑏 phải nằm trong khoảng:

0,5 × 𝑅 𝑏𝑡 × 𝑏 × ℎ 0 ≤ 𝑄 𝑏 ≤ 2,5 × 𝑅 𝑏𝑡 × ℎ 0 + 𝜑 𝑠𝑤 – hệ số, kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chữ nhật của tiết diện nghiêng C, lấy bằng 0,75

+ 𝑞 𝑠𝑤 – lực trong cốt thép ngang trên một đơn vị chiều dài cấu kiện,

6.3.4 Kết quả tính toán thép dầm

6.3.4.1 Tính toán cốt thép dầm B1

6.3.4.2 Tính toán cốt thép dọc dầm bê tông cốt thép

6.3.4.3 Tính toán võng nứt cho dầm

M tn -168.555 kN.m Momen tải check vết nứt α 6.67 - α = E s /E b α' 6.67 - α' = E' s /E b

L Nhịp = mm 2 2 18 CTĐĐ a bv = mm 3 a' = mm 4 Loại tải: a = mm 5 Độ ẩm:

MPa b Thông số cấu kiện

Bố trí thép dọc chịu lực Thép giá

I Thông số dầm bê tông cốt thép

Thép lớp dưới Thép lớp trên

II Tính toán cốt thép dọc dầm bê tông cốt thép

(Momen0 xét thép chịu kéo lớp dưới)

S t,red 75375955.47 mm 3 S t,red =bh 2 /2+aA' s (h-a')+aA s a y t 297.2569941 mm y t =S t,red /A red

M crc 54.14 kN.m M crc = R bt.ser W pl

Kết luận: Cấu kiện xuất hiện vết nứt theo TCVN 5574-2018

6.3.4.3.1 Kiểm tra hình thành vết nứt

Các đặc trưng Tính a crc1 Tính a crc2 Tính a crc3 ĐV

SVTH: Dương Quốc Anh 95 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP a crci 0.255 0.261 0.209 mm

Vết nứt dài hạn a crc =a crc,1 0.255 - mm

Vết nứt ngắn hạn a crc 0.307 - mm

Giới hạn bề rộng vết nứt dài hạn

Giới hạn bề rộng vết nứt ngắn hạn

Kết luận: Thỏa giới hạn vết nứt theo TCVN 5574:2018

6.3.5 Tính toán dầm cho các tầng

Tiết diện Thép lớp trên Thép lớp dưới Thép đai b h M 3 A syc Bố trí A s_pr o Fs M 3 A syc Bố trí A s_pr o Fs Q a 0 n d S_ pr o

S_ ca l [Q] m m m m kNm cm 2 - cm 2 - kNm cm 2 - cm 2 - kN mm - m m mm mm kN

THIẾT KẾ CẦU THANG

7.1 Cấu tạo của cầu thang

Cầu thang là phương tiện giao thông chính của giao thông đứng của công trình, được hình thành từ các bậc liên tiếp tạo thành các vế thang; các vế thang nối với nhau bởi chiếu nghỉ, chiếu tới để tạo thành cầu thang Các bộ phận cơ bản của cầu thang gồm: vế thang, chiếu nghỉ, chiếu tới, lan can tay vịn, dầm thang

Cầu thang là một yếu tố quan trọng về công dụng và nghệ thuật từ kiến trúc, nâng cao tính thẩm mỹ của công trình

Kết luận: Cầu thang tính toán cho các tầng điển hình của công trình là cầu thang 3 vế dạng bản dầm và có tổng cộng 19 bậc

Bề rộng phải đảm bảo yêu cầu đi lại và thoát hiểm Độ dốc theo tiêu chuẩn thiết kế (20 0 −45 0 độ )

Kết cấu cầu thang phải đảm bảo khả năng chịu lực, có độ bền vững và độ rung động cho phép;

Có khả năng chống cháy

Có tính thẩm mỹ, phù hợp với yêu cầu kiến trúc và công nghệ thi công

→Vì vậy, để đáp ứng yêu cầu trên, với công trình là hotel, chiều cao tầng 3𝑚, cấu tạo các bộ phận cầu thang như sau:

- Mỗi tầng điển hình có 19 bậc, kích thước mỗi bậc là 157 × 250

- Chiều dày bản thang được chọn sơ bộ theo công thức:

30 ÷ 35(𝐿0 = 3,01𝑚 là nhịp tính toán của bản thang)

→ Chọn chiều dày bản thang hb = 8cm

+ Chọn sơ bộ kích thước dầm thang: hd = ( L 0

Hình 7.1 Mặt bằng cầu thang

7.3 Tính toán các bộ phận cầu thang

- Ô S1 : bản thang có 3 liên kết xung quanh : cốn thang C1 , dầm chiếu nghỉ 1 (DCN1) , dầm chân thang (DCT)

1,256 = 1,65 < 2 ⇒Bản loại kê ,xem rằng tựa vào cốn thang C 1 , dầm chiếu nghỉ 1, dầm chân thang là 2 ngàm 2 khớp

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 m

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 @ hb = 1

40× 1256 = 31,4mm Chiều dày bản phải thỏa mãn ≥hmin

Chọn chiều dày là 80mm

- Ô S2 : bản thang có 3 liên kết xung quanh : dầm chiếu nghỉ 1(DCN1), dầm chiếu nghỉ 2(DCN2)

1,256 = 1,06 < 2 ⇒Bản loại kê ,xem rằng tựa vào dầm chiếu nghỉ 1 và dầm chiếu nghỉ 2

- Ô3 : bản thang liên kết 4 cạnh :chiếu nghỉ 1, chiếu nghỉ 2

𝟎,𝟓𝟗= 𝟐, 𝟐𝟕 > 𝟐 ⇒Bản loại dầm ,xem rằng tựa vào dầm chiếu nghỉ 1(DCN1) và dầm chiếu nghỉ 2(DCN2)

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 = 𝟏

𝟑𝟓× 𝟓𝟗𝟎 = 𝟏𝟔, 𝟖mm Chiều dày bản phải thỏa mãn ≥hmin

- Ô S4 : bản thang có 3 liên kết xung quanh : dầm chiếu nghỉ 1(DCN1), dầm chiếu nghỉ 2(DCN2), vách

1,256 = 1,06 < 2 ⇒Bản loại kê ,xem rằng tựa vào dầm chiếu nghỉ 1 và dầm chiếu nghỉ 2, vách

- Ô S5 : bản thang có 3 liên kết xung quanh : cốn thang C1 , dầm chiếu nghỉ 1 (DCN1) , dầm chân thang (DCT)

1,256 = 1,65 < 2 ⇒Bản loại kê ,xem rằng tựa vào cốn thang C 1 , dầm chiếu nghỉ 1, dầm chân thang là 2 ngàm 2 khớp

Tính cầu thang theo sơ đồ đàn hồi nên lấy kích thước các bản thang theo khoảng cách các tim (dầm , vách ,tường)

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 @

SVTH: Dương Quốc Anh 121 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP hb = 1

=> Thống nhất chọn chiều dày bản cầu thang là 80mm

- Cốn thang C1 : liên kết ở 2 đầu gối lên Dầm chân thang , DCN1

- Cốn thang C2 : liên kết ở 2 đầu gối lên DCN1 , Dầm chiếu tới

- DCN1 : liên kết ở 2 đầu gối lên tường và vách

- DCN2 : liên kết ở 2 đầu gối lên cột và vách

7.4 Tính toán các cấu kiện

Bao gồm trọng lượng các lớp cấu tạo và trọng lượng bản thân bản thang :

Hình 7.2 Cấu tạo bậc thang

+ Lớp đá Granit dày 30 mm :

+ + Lớp vữa lót dày 15 mm :

 + mặt bậc lát đá granit màu đen vữa lót xi măng #75 dày 15 bậc xây gạch đặc vữa xm #75 bản btct đổ tại chỗ trát trần vữa xm #75 dày 15 sơn hoàn thiện 2 lớp màu trắng bt

+ Lớp vữa trát dày 15 mm : g6 = n.6.6 Tổng tĩnh tải theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m 2 bản thang : g b = g1 + g2 + g3 + g4 + g5 + g6

(mm) (mm) (mm) (kN/m³) kN/m 2

Bảng 7.1 Tải trọng bản thang

7.4.1.2 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: tt tc p = n p = 1,33 = 3,9 (KN/m 2 )

Quy đổi thành tải trọng phân bố trên mặt phẳng bản :

Tổng tải trọng phân bố trên mặt phẳng bản (m 2 theo phương xiên ):

SVTH: Dương Quốc Anh 123 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP b b qd q =g +p = 5,794 + 3,3 = 9,094(KN/m 2 )

Bao gồm trọng lượng các lớp cấu tạo và trọng lượng bản thân chiếu nghĩ :

+ Lớp đá Granit dày 30 mm :

1 1 1 1 g =n  + Lớp vữa lót dày 15 mm :

2 2 2 2 g =n  + Bản BTCT B25 dày 80 mm : g3 = n.3.3 + Lớp vữa trát dày 15 mm : g4 = n.4.4 Tổng tĩnh tải theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m 2 bản thang : g cn = g1 + g2 + g3 + g4

Bảng 7.2 Tải trọng bản chiếu nghỉ

7.4.2.2 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 tại trọng tạm thời ngắn hạn trên bản chiếu nghỉ: tt tc p = n p = 1,33 = 3,9 (KN/m 2 )

Tổng tải trọng phân bố trên mặt phẳng bản qcn =(p t t +g cn )= (3,9+3,694) = 7,594 (KN/m 2 )

7.4.3 Tính cốt thép bản thang và bản chiếu nghỉ

Cốn thang gác lên dầm chiếu nghỉ và dầm chân thang (dầm chiếu tới) xem như hai đầu liên kết

8 2 R s =R sc = 280 ξ R = 0.623 α R = 0.429 l 1 l 2 g p h a h 0 A s TT H.lượng ỉ s TT s BT A s CH

(m) (m) (N/m 2 ) (N/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)  T T (%) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)

BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN LOẠI BẢN KÊ 4 CẠNH

(m) (m) (N/m 2 ) (N/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)  T T (%) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)

BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN LOẠI BẢN DẦM

- Kích thước cốn thang có thể chọn sơ bộ theo công thức :

- Trọng lượng bản thân cốn: g1=n c    − c b (h h b )+  n v  v (2h b h+ − b ) v

- Trọng lượng lan can : 𝑔 2 =0,5 (KN/m)

- Do ô sàn 1 truyền vào cốn C1: g3= 𝑞 𝑏 × 𝑙 𝑏1

- Do ô sàn 2 truyền vào cốn C2: g’3= 𝑞 𝑏 × 𝑙 𝑏2

- Tổng tải trọng tác dụng theo phương thẳng đứng của cốn thang C1 : q c 1 = g 1 + g 2 + g 3 = 0,8+0,5+5,7 = 7 (KN/m)

- Tổng tải trọng tác dụng theo phương thẳng đứng của cốn thang C2 : q c 2 =g 1 +g 2 +g ' 3 = 0,8+0,5+5,7 = 7 (KN/m)

7.4.4.5 Tính cốt thép cốn thang

- Tính như cấu kiện chịu uốn có tiết diện chữ nhật

Chiều cao tính toán: h0 = h – a = 30 – 3 = 27 cm

- Tính hàm lượng cốt thép o s h b A

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn o s h b A

- Số liệu tính toán: b = 100mm; ho = 270mm(a0mm); h = 300mm; Rb = 11,5 MPa; Rbt = 0,9MPa;

Rsw = 175MPa; Es = 200000MPa; Eb = 27500 MPa; các hệ số  b 2 =2;  b 3 =0.6;

0,9×10 3 ×0,1×0,27; 0.5) =0.03; f =0.5 Tải trọng phân bố đều trên dầm gồm:

+ Phần tải trọng dài hạn:

Do TLBT dầm , vữa trát+trọng lượng lang can + tải trọng do bản thang truyền vào g = g1+ g2+ g 3 =0,8 +0,5+9,094×1,256.5

Do phản lực bản thang truyền vào(phần hoạt tải) p = 3,3×1,256

• Kiểm tra điều kiện tính toán : Q ≤ Qb,o

Tính các giá trị: q1 = g+p/2 = 4,87+0.5x2,07= 5,9(kN/m)

Qbmin=𝜑 𝑏3 (1 + 𝜑 𝑛 )𝑅 𝑏𝑡 𝑏ℎ 𝑜 = 0.6 × (1 + 0.04) × 0,09 × 10 × 27 = 15,16(𝑘𝑁) Kiểm tra Qb,o< Qbmin nên lấy Qb,o= Qbmin = 15,16 (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 C1 tính toán tương tự như cốn C2 Đặt 6a150 ở Trong đoạn 1/4l ; và 6a150 ở giữa nhịp

7.5 Tính toán dầm chiếu nghỉ

7.5.1 Xác định kích thước tiết diện

- Kích thước DCN có thể chọn sơ bộ theo công thức :

Vậy kích thước tiết diện dầm là: bxh = 200  300

- Trọng lượng phần bêtông : q1= n   − b (h h b )=1,1x25x0,2x (0,3-0,08) = 1,32 (KN/m)

- Trọng lượng phần vữa trát: q2 = n v     v (2h b+ −2 )h b =1,3x16x0,015x ( 2x0,3+0.2-2x0,08) = 0.2 (KN/m)

- Tải trọng do lan can: q5 = 0,5 (KN/m)

- Dô sàn Ô S1,S5 truyền vào: q6 = 2,275(KN)

- Do sàn Ô S2,S4 truyền vào : q3 = 2,275 (KN/m)

- Do sàn ÔS3 truyền vào :

Vậy tải trọng phân bố trên dầm chiếu nghỉ là: q =q1+ q2 + q3 + q4 + q5 + q6 =1,32+0.2+2,275x4+0+0,5 = 11,12 (KN/m) q’’ =q1+ q2 + q3 + q5 + q6=1,32+0,2+3,64x40,5= 11,12 (KN/m) q’ =q1+ q2 + q3 + q4’+ q5 + q6 =1,32+0,2+2,275x4+0+ 0,5= 11,12 (KN/m)

- Tải trọng tập trung do cốn C1 và C2 truyền vào:

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

Tính hàm lượng cốt thép

Chọn 210 có As = 1,57 cm 2 đặt phía trên

Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn

SVTH: Dương Quốc Anh 129 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP o s h b A

Giả thiết a = 3cm , tính được h0 = 30 - 3 = 27cm

Tính diện tích cốt thép

Tính hàm lượng cốt thép

Chọn 210 có As = 1,57 cm 2 đặt phía dưới

Kiểm tra hàm lượng cốt thép đã chọn o s h b

- Tải trọng phân bố đều trên dầm gồm:

Do TLBT dầm , vữa trát + tải trọng do bản thang truyền vào +do chiếu nghĩ truyền vào,phản lực cốn thang g =1.32+0.2 +0+9,094×1,256

Do bản chiếu nghỉ truyền vào và bản thang p = 3,9×1,256+0

2 = 2,45 (kN/m) Lập bảng tính cốt thép đai:

7.5.4.3 Tính toán cốt thép tại vị trí có lực tập trung

Dùng cốt treo dạng đai:

(m) (kN) (kN) g p q 1 b h a h o h f (kN) (kN) (mm) (mm) (mm) (m)

Nhịp 4.06 13.0 200 300 30 270 0 0.00 29.16 -4.72 C.tạo 6 200 2 T.món 4,848 225 -4.54 T.món ỉ 6/ 200 s max s ct l 1 K.tra đoạn g.nhịp

Q b.o Q Đ.kiện h.chế Đai dự kiến Đ.kiện t.toán Cốt thộp ỉ >

BẢNG TÍNH CỐT THÉP ĐAI

Cấp bền BT : Cốt thộp ỉ ≤ 210,000 Đoạn dầm

AIIAIIITải trọng Tiết diện

Hình 7.3 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

Trong đó : a : số thanh cốt treo cần bố trí n : số nhánh f d : diện tích thanh cốt treo

R s : 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 h s b c h c hs hc

THIẾT KẾ KHUNG

Sơ đồ tính là hình ảnh đơn giản hóa của một bộ phận công trình hay toàn bộ công trình, được lập ra chủ yếu nhằm thực hiện hóa khả năng tính toán các kết cấu phức tạp Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ thì sự làm việc của công trình được mô phỏng sát với thực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian

Khi giải theo sơ đồ khung không gian thì ta xét được khả năng làm việc đồng thời của khung, vách cứng và lõi khi chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang và công trình được sinh viên mô phỏng tính toán theo sơ đồ khung không gian

Khi tiến hành giải khung theo khung không gian, sau đó căn cứ vào kết quả nội lực mà tính toán và bố trí thép cho khung trục Y3

Hình 8.1 Sơ đồ tính khung trục 3

Hình 8.2 Sơ đồ dầm, cột trục 3

Hình 8.3 Biểu đồ moment M2-2 của ULS12

Hình 8.4 Biểu đồ moment M3-3 của ULS12

Hình 8.5 Biểu đồ lực dọc của ULS12

Hình 8.6 Biểu đồ lực cắt 2-2 của ULS12

Hình 8.7 Biểu đồ lực cắt 3-3

8.3 Tính toán cốt thép cột

8.3.1 Tính toán cốt thép dọc của cột

Xác định độ lệch tâm ngẫu nhiên ea:

L: chiều cao của cột; h: chiều cao tiết diện cột

- Xác định độ lệch tâm tĩnh học e1:

- Độ lệch tâm ban đầu e0:

Trong đó: i: bán kính quán tính tiết diện cột, i = √ I b

- Xác định hệ số uốn dọc 𝜂

Ncr: lực dọc tới hạn quy ước:

D: độ cứng của cấu kiện bê tông cốt thép ở trạng thái giới hạn về độ bền:

Ib, Is: momen quán tính của diện tích tiết diện lần lượt của bê tông và của toàn bộ cốt thép dọc đối với trọng tâm tiết diện ngang của cấu kiện; ks = 0,7;

SVTH: Dương Quốc Anh 140 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP kb = 0,15/[𝜑 𝐿 (0,3 + 𝛿 𝑒 )], không lớn hơn 2;

𝜑 𝐿 : hệ số kể đến ảnh hưởng của thời hạn tác dụng của tải trọng: φ L = 1 + M L1 / M L (1.22)

ML: momen đối với trọng tâm của thanh thép chịu kéo nhiều nhất hoặc chịu nén ít nhất (khi toàn bộ tiết diện chịu nén) do tác dụng của toàn bộ tải trọng;

ML1: momen đối với trọng tâm của thanh thép chịu kéo nhiều nhất hoặc chịu nén ít nhất (khi toàn bộ tiết diện chịu nén) do tác dụng của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn;

𝛿 𝑒 : giá trị độ lệch tâm tương đối của lực dọc (𝜹 𝒆 = e0/h), trong khoảng 0,15

- Xác định chiều cao vùng nén:

- Chọn trước A s , A ′ s , từ đó tính x theo công thức đầu tiên, kiểm tra nếu điều kiện x/h0 ≤ 𝜉 𝑅 thì chọn x tính được, nếu không thì tính x theo công thức thứ hai

- Khoảng cách từ điểm đặt lực dọc N đến trọng tâm tiết diện cốt thép chịu kéo hoặc chịu nén ít hơn (khi toàn bộ tiết diện chịu nén), e: e = ηe 0 + (h 0 − a ′ )/2 (1.25)

- Momen do ngoại lực so với trọng tâm cốt thép As:

- Khả năng chịu momen của tiết diện:

⇒ Nếu M < [M] thì tiết diện thỏa, nếu không thì thay đổi A s , A ′ s Trong trường hợp cần thiết có thể thay đổi cả tiết diện bê tông

Hình 8.8 Biểu đồ tương tác và nội lực cấu kiện C11

Cốt thép sau khi được tính toán sẽ được đặt theo chu vi và đánh giá tính hợp lý của lượng thép tính được bằng cách kiểm tra hàm lượng của cốt thép Đối với cấu kiện cột, hàm lượng thép hợp lý là μmin % ≤ μ ≤ μmax

Bảng 8.1 Tính toán cốt thép cột

Drawing Bê tông Thép Đai ngoài Đai trong

Kí hiệu Từ tầng Đến tầng

H tầng ᵦ Btbv Đk Thép X Thép Y Tổng Thép Lượng Hàm Loại Rb Loại Rsn ĐK-KC ĐK-KC

8.4 Sơ đồ tính cho dầm

- Tính như cấu kiện chịu uốn có tiết diện hình chữ nhật với bề rộng 𝑏, chiều cao

- ℎ 0 = ℎ − 𝑎 0 : Chiều cao làm việc của tiết diện, bằng khoảng cách từ trọng tâm

+ a 0 : Chiều dày lớp đệm, bằng khoảng cách từ trọng tâm của 𝐴 𝑠 đến mép chịu kéo

+ c: Chiều dày lớp bảo vệ lấy như sau: Với bê tông nặng 𝑐 > 𝜙 đồng thời 𝑐 ≥

+ Giả thiết 𝑎 0 Với bản thường chọn 𝑎 0 = 15 ÷ 20𝑚𝑚 Khi h khá lớn ℎ > 150𝑚𝑚) có thể chọn 𝑎 0 = 20 ÷ 30𝑚𝑚 Tính ℎ 0 = ℎ − 𝑎 0

+ 𝜔: Đặc trưng tính chất biến dạng của vùng bê tông chịu nén,

+ 𝛼 = 0,85: Đối với bê tông nặng

+ 𝜎 𝑠𝑐,𝑢 : ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bê tông chịu nén,

- Kiểm tra điều kiện hạn chế: 𝜉 ≤ 𝜉 𝑅

- Khi điều kiện hạn chế được thỏa mãn, tính 𝜍 = 1 − 0,5 × 𝜉

- Tính diện tích cốt thép:

- Tính tỷ lệ cốt thép: 0,3% ≤ 𝜇 = 𝐴 𝑠 ×100

- Kiểm tra khả năng chịu lực theo nội lực giới hạn

- Theo TCVN 5574:2018 khả năng chịu momen tối đa của tiết diện được xác định theo:

- Với chiều cao vùng chịu nén x được xác định:

- Diện tích cốt thép chịu chịu nén:

- Tiêu chuẩn thiết kế [TCVN 5574-2018: Kết cấu bê tông và cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế]

- Cở sở kiểm tra vết nứt, xét điều kiện:

+ M là momen do ngoại lực tác động tạo ra lại tiết diện tính toán

+ 𝑀 𝑐𝑟𝑐 : Là giới hạn momen tiết diện chịu được trước khi hình thành vết nứt + (Momen kháng nứt có kể đến biến dạng không đàn hồi của vùng bê tông chịu kéo)

- Tính toán chiều rộng của vết nứt:

+ 𝜎 𝑠 : là ứng suất trong cốt thép dọc chịu kéo tại tiết diện thẳng góc có vết nứt do ngoại lực tương ứng

+ 𝐿 𝑠 : là khoảng cách sơ hở (không kể đến ảnh hưởng của loại bề mặt cốt thép) giữa các vết nứt thẳng góc kề nhau

+ 𝜓 𝑠 : là hệ số, kể đến sự phân bố không đều biến dạng tương đối của cốt thép chịu kéo giữa các vết nứt, 𝜓 𝑠 = 1 − 0,8 × 𝑀 𝑐𝑟𝑐

+ 𝜑 1 : là hệ số, kể đến thời hạn tác dụng của tải trọng, lấy bằng:

+ 1,0 – khi có tác dụng ngắn hạn của tải trọng

+ 1,4 – khi có tác dụng dài hạn của tải trọng

+ 𝜑 2 : là hệ số, kể đến loại hình dạng bề mặt của cốt thép dọc, lấy bằng:

+ 0,5 – đối với cốt thép có gân và cáp

+ 0,8 – đối với cốt thép trơn

+ 𝜑 2 : là hệ số, kể đến đặc điểm chịu lực, lấy bằng:

+ 1,0 – đối với cấu kiện chịu uốn và chịu nén lệch tâm

+ 1,2 - đối với cấu kiện chịu kéo

- Chiều rộng vết nứt dài hạn được xác định theo công thức:

- Chiều rộng vết nứt ngắn hạn được xác định theo công thức:

+ 𝑎 𝑐𝑟𝑐,1 : là chiều rộng vết nứt do tải trọng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

+ 𝑎 𝑐𝑟𝑐,2 : là chiều rộng vết nứt do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời (dài hạn và ngắn hạn)

+ 𝑎 𝑐𝑟𝑐,3 : là chiều rộng vết nứt do tác dụng ngắn hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

- Điều kiện chống nứt: Điều kiện chống nứt 𝒂 𝒄𝒓𝒄,𝒖

Dài hạn Ngắn hạn Đảm bảo toàn vẹn cốt thép 0,3 0,4

Hạn chế thẩm thấu 0,2 0,3 Ăn mòn môi trường biển 0,15 0,15

+ Q là lực cắt tại tiết diện đang xét, thông thường Q được lấy tại vị trí có lực cắt lớn nhất trên dầm

+ 𝜑 𝑏2 – hệ số, kể đến ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía trên vết nứt xiên, lấy bằng 1,5

+ 𝐶 – Chiều dài của vết nứt xiên lên phương ngang

+ Giá trị của 𝑄 𝑏 phải nằm trong khoảng:

0,5 × 𝑅 𝑏𝑡 × 𝑏 × ℎ 0 ≤ 𝑄 𝑏 ≤ 2,5 × 𝑅 𝑏𝑡 × ℎ 0 + 𝜑 𝑠𝑤 – hệ số, kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chữ nhật của tiết diện nghiêng C, lấy bằng 0,75

+ 𝑞 𝑠𝑤 – lực trong cốt thép ngang trên một đơn vị chiều dài cấu kiện,

8.4.4 Kết quả tính toán thép dầm

8.4.4.1 Tính toán cốt thép dầm B1

L Nhịp = mm 2 2 18 CTĐĐ a bv = mm 3 a' = mm 4 Loại tải: a = mm 5 Độ ẩm:

MPa b Thông số cấu kiện

Bố trí thép dọc chịu lực Thép giá

I Thông số dầm bê tông cốt thép

Thép lớp dưới Thép lớp trên

8.4.4.2 Tính toán cốt thép dọc dầm bê tông cốt thép

8.4.4.3 Tính toán võng nứt cho dầm

M tn -168.555 kN.m Momen tải check vết nứt α 6.67 - α = E s /E b α' 6.67 - α' = E' s /E b

S t,red 75375955.47 mm 3 S t,red =bh 2 /2+aA' s (h-a')+aA s a y t 297.2569941 mm y t =S t,red /A red

II Tính toán cốt thép dọc dầm bê tông cốt thép

(Momen0 xét thép chịu kéo lớp dưới)

M crc 54.14 kN.m M crc = R bt.ser W pl

Kết luận: Cấu kiện xuất hiện vết nứt theo TCVN 5574-2018

8.4.4.4 Kiểm tra hình thành vết nứt

Các đặc trưng Tính a crc1 Tính a crc2 Tính a crc3 ĐV

Vết nứt dài hạn a crc =a crc,1 0.255 - mm

Vết nứt ngắn hạn a crc 0.307 - mm

Giới hạn bề rộng vết nứt dài hạn

Giới hạn bề rộng vết nứt ngắn hạn

Kết luận: Thỏa giới hạn vết nứt theo TCVN 5574:2018

8.4.5 Tính toán dầm cho các tầng

Ttct Thép lớp trên b h a' a M 3 A syc Bố trí A s_pro M u Fs mm mm Bê tông Thép mm mm kNm cm 2 - cm 2 kNm -

Thép lớp dưới Thép đai

M 3 A syc Bố trí A s_pro M u Fs Q a 0 Thép n d S_ pro S_ cal [Q] Check kNm cm 2 - cm 2 kNm - kN mm - - mm mm mm kN -

THIẾT KẾ KẾT CẤU PHẦN NGẦM

9.1 Điều kiện địa chất công trình

- Lớp 1: Sét trạng thái dẻo chảy, Bùn sét, màu xám đen, xám nâu, xám ghi

- Lớp 2: Sét pha trạng thái dẻo chảy, Bùn sét pha, màu xám đen, xám nâu, xám ghi

- Lớp 3: Sét pha màu xám nâu, xám đen, xám ghi, trạng thái dẻo mềm

- Lớp 4: Cát nhỏ, đôi chỗ cát vừa, màu xám ghi, kết cấu chặt vừa đến chặt

- Lớp 5: Cát pha màu xám ghi, xám nâu, xám tím, trạng thái dẻo

- Lớp 6: Cát vừa, đôi chỗ cát nhỏ, màu xám ghi, xám nâu, xám xanh, kết cấu chặt vừa đến chặt

- Lớp 7: Cuội sỏi cát sạn, đa sắc, kết cấu rất chặt

- Trên cơ sở kết quả nghiên cứu thực địa, khoan khảo sát địa tầng, số liệu thí nghiệm các mẫu đất, tham khảo các tài liệu và số liệu về các lĩnh vực liên quan, địa tầng khu vực khảo sát dự án nhà ở kết hợp văn phòng cho thuê phân bố như sau:

- Lớp 1: Sét trạng thái dẻo chảy - Bùn sét, mầu xám đen, xám nâu, xám ghi

Lớp 1 phân bố ngay trên mặt hoặc nằm dưới lớp KQ, gặp ở tất cả các lỗ khoan Chiều dày lớp biến đổi từ 7.10m (HK08) đến 21.80m (HK07), trung bình 12.50m Thành phần chủ yếu của lớp 1 là Sét trạng thái dẻo chảy và bùn sét, màu xám đen, xám nâu, xám ghi, đôi chỗ có thành phần là sét pha trạng thái dẻo chảy

Giá trị xuyên tiêu chuẩn NSPT = 0-6

Sức chịu tải quy ước R0 = 0.6 (kG/cm 2 )

Mô đun tổng biến dạng E = 7.8 (kG/cm 2 ) Đây là lớp đất có khả năng chịu tải rất thấp

(Chỉ tiêu cơ lý lớp đất xem trong Bảng tổng hợp chỉ tiêu cơ lý các lớp đất)

- Lớp 2: Sét pha trạng thái dẻo chảy - Bùn sét pha, mầu xám đen, xám nâu, xám ghi

Lớp 2 phân bố dưới lớp 1, gặp ở lỗ khoan HK04; HK05; HK08; HK09; HK10; HK11; HK12 Bề mặt lớp thay đổi từ độ sâu 7.10m (HK08) đến 17.40m (HK10) Chiều dày lớp thay đổi từ 4.00m (HK10) đến 15.60m (HK12), trung bình 12.1m Thành phần chủ yếu của lớp 2 là sét pha trạng thái dẻo chảy và bùn sét pha mầu xám đen, xám nâu, xám ghi, đôi chỗ kẹp lớp mỏng có thành phần là cát pha trạng thái dẻo

Giá trị xuyên tiêu chuẩn NSPT = 2-8, cá biệt có điểm 17 đến 18

Mô đun tổng biến dạng E = 20.8 (kG/cm 2 ) Đây là lớp đất có khả năng chịu tải rất thấp

- Lớp 3: Sét pha mầu xám nâu, xám đen, xám ghi, trạng thái dẻo mềm

Lớp 3 phân bố dưới lớp 2, gặp ở tất cả các lỗ khoan Bề mặt lớp thay đổi ở độ sâu từ 18.30m (HK06) đến 27.90m (HK09) Chiều dày lớp thay đổi từ 1.40m (HK08) đến 13.70m (HK06), trung bình 8.8m Thành phần chủ yếu của lớp là Sét pha màu xám nâu, xám ghi, trạng thái dẻo mềm

Giá trị xuyên tiêu chuẩn NSPT = 4-14

Mô đun tổng biến dạng E = 25.0 (kG/cm 2 ) Đây là lớp đất có khả năng chịu tải thấp

- Lớp 4: Cát nhỏ, đôi chỗ cát vừa, mầu xám ghi, kết cấu chặt vừa đến chặt

Gặp lớp ở lỗ khoan HK04; HK05; HK07; HK08; HK09; HK10 Bề mặt lớp thay đổi ở độ sâu từ 22.50m (HK08) đến 34.50m (HK07) Chiều dày lớp thay đổi từ 1.50m (HK05) đến 6.50m (HK04) Thành phần chủ yếu của lớp là cát nhỏ, đôi chỗ cát vừa, mầu xám ghi, kết cấu chặt vừa đến chặt

Giá trị xuyên tiêu chuẩn phổ biến NSPT = 14-28, trung bình 24, cá biệt có 2 điểm

Sức chịu tải quy ước theo kinh nghiệm R0 = 2.0 (kG/cm 2 )

Mô đun tổng biến dạng E = 145 (kG/cm 2 ) Đây là lớp đất có khả năng chịu tải trung bình

- Lớp 5: Cát pha mầu xám ghi, xám nâu, xám tím, trạng thái dẻo

Gặp lớp ở lỗ khoan HK04; HK05; HK06; HK08; HK11 Bề mặt lớp thay đổi ở độ sâu từ 24.50m (HK08) đến 38.50m (HK04) Chiều dày lớp thay đổi từ 1.10m (HK05) đến 2.60m (HK08) Thành phần là cát pha màu xám ghi, xám nâu, xám tím, trạng thái dẻo

Giá trị xuyên tiêu chuẩn NSPT = 24-26 cá biệt có điểm 6

Mô đun tổng biến dạng E = 133 (kG/cm 2 ) Đây là lớp đất có khả năng chịu tải trung bình

- Lớp 6: Cát vừa, đôi chỗ cát nhỏ, mầu xám ghi, xám nâu, xám xanh, kết cấu chặt vừa đến chặt

Gặp lớp ở lỗ khoan HK04; HK05; HK06; HK07; HK08; HK09; HK11; HK12 Bề mặt lớp thay đổi ở độ sâu từ 29.80m (HK08) đến 43.00m (HK07) Chiều dày lớp thay đổi từ 2.10m (HK07) đến chưa xác định do lỗ các lỗ khoan HK08; HK11; HK12 kết thúc trong tầng này, chiều dày khoan được từ 4.3-10.2m Thành phần chủ yếu của lớp là cát vừa, đôi chỗ cát nhỏ, mầu xám ghi, xám nâu, xám xanh kết cấu chặt vừa đến chặt Giá trị xuyên tiêu chuẩn NSPT = 18-45, cá biệt có điểm 82

Sức chịu tải quy ước theo kinh nghiệm R0 = 2.5 (kG/cm 2 )

Mô đun tổng biến dạng E = 190 (kG/cm 2 ) Đây là lớp đất có khả năng chịu tải trung bình khá

- Lớp 7: Cuội sỏi sạn, đa sắc, kết cấu rất chặt

Gặp lớp ở lỗ khoan HK04; HK05; HK06; HK07 Bề mặt lớp biến đổi từ 44.00m (HK04) đến 46.00m (HK06), chiều dày lớp thay đổi từ 1.80m (HK05) đến chưa xác định do lỗ khoan HK07 kết thúc trong tầng này, chiều sâu khoan 0.90m Thành phần là cuội sỏi cát sạn đa sắc, kết cấu rất chặt

Giá trị xuyên tiêu chuẩn NSPT = 87 đến >100

Sức chịu tải quy ước theo kinh nghiệm R0 = 6.0 (kG/cm 2 ) Đây là lớp đất có khả năng chịu tải cao

Hình 9.1 Mặt cắt địa chất hố khoan

9.2 Tính toán sức chịu tải của cọc theo vật liệu

9.2.1 Tính toán sức theo công thức Nhật Bản

- qb: Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc

+ Đối với đất rời: qb = kb × NSPT với kb = 150; fs,i = 10 × NSPT / 3;

+ Đối với đất dính: qb = kb × NSPT với kb = 37,5; fs,i = a p × fL × 6,25NSPT; ap: Hệ số điều chỉnh, phụ thuộc lực dính và ứng suất hữu hiệu theo phương đứng của đất; fL: Hệ số điều chỉnh, phụ thuộc vào độ mảnh của cọc, fL = 1

Bảng 9.1 Sức chịu tải cọc theo tiêu chuẩn Nhật Bản

Tổng hợp sức chịu tải của cọc theo đất nền

Tính theo công thức Nhật Bản Suf c,s,I L c,s,1

Tính theo CT Meyerhof (Chỉ dùng cho đất rời) Suf c,s,I L c,s,1

Tính theo chỉ tiêu cường độ đất nền Suf c,s,I L c,s,1

Sức chịu tải tiêu chuẩn của cọc R c,k = min( R c,u1 , R c,u2 )

R b (N/mm 2 ) E b (N/mm 2 ) 30000 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu

Cường độ thép R sc (N/mm 2 ) 365 R m = ( cb ' cb R b A b + R sc A s ) R m (kN)

Moment quán tính I (m 4 ) 0.003 Độ mảnh của cọc l

Cấp độ bền bê tông (B) B25 Hệ số uốn dọc 

Chu vi cọc u (m) 1.571 Chiều dài cọc tính từ đáy đài đến nền san lấp L 0 (m)

Chiều dài cọc L (m) 43.15 Chiều dài tính toán của cọc L 1 (m)

Cao độ đầu cọc (m) 2.85 Hệ số điều kiện làm việc của cọc  c

Diệt tích cọc A b (m 2 ) 0.196 Hệ số biến dạng a  (1/m) Đường kính trong (m) 0.0 Chiều rộng quy ước của cọc b p (m)

Cao độ mũi cọc (m) 46 Hệ số tỷ lệ đất bao quanh cọc k

Phân loại cọc Bored pile Hệ số điều kiện làm việc  cb

Hệ số kể đến phương pháp thi công cọc ' cb

Hố khoan HK1 Đường kính cốt thép (mm)

Cọc Tròn 0.50 Chiều sâu mực nước ngầm (m) 2.49 Số cây thép 5322

XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỌC THEO TCVN 10304 - 2014

Thông số đầu vào A Sức chịu tải của cọc theo vật liệu (TCVN 10304:2014)

Bảng 9.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu chuẩn Nhật Bản k b,c 6 k b,s 150

(kN/m 2 ) (kN/m 3 ) (kN/m 3 ) (kN/m 2 ) (kN) (kN) (kN) (kN)

B Sức chịu tải của cọc theo đất nền (TCVN 10304:2014)

Thông số đất SCT của cọc tính theo công thức Nhật Bản

Lớp đất Loại đất Tên lớp Trạng thái Độ sâu Chiều dày N spt C u,i /' v

9.2.2 Tính toán sức chịu tải cọc theo cường độ đất nền

Sức chịu tải cực hạn của cọc theo đất xác định theo công thức (1) Cường độ sức kháng của đất dưới mũi cọc được xác định theo công thức: q b = (c × N c ′ + q γ,p ′ × N q ′ ) × A b Trong đó:

N’c, N’q: Các hệ số chịu tải của đất dưới mũi cọc q’ɣ,p: Áp lực hiệu quả lớp phủ tại cao trình mũi cọc (có trị số bằng ứng suất pháp hiệu quả theo phương đứng do đất gây ra tại cao trình mũi cọc); Cường độ sức kháng của đất dính thuần túy không thoát nước dưới mũi cọc: q b = C u × N c ′ Thông thường lấy N’c = 9 cho cọc đóng, đối với cọc khoan nhồi đường kính lớn lấy bằng 6;

Cường độ sức kháng của đất rời (c = 0) dưới mũi cọc: q b = q γ,p ′ × N q ′ × A b Nếu chiều sâu mũi cọc nhỏ hơn ZLthì q’ɣ,plấy theo giá trị bằng áp lực lớp phủ tại độ sâu mũi cọc;

Nếu chiều sâu mũi cọc lớn hơn ZLthì lấy giá tri q’ɣ,pbằng áp lực lớp phủ tại độ sâu

ZL Xác định các giá trị ZL và hệ số k và N’q trong bảng 3.2.1 được trích dẫn từ tiêu chuẩn AS 2159-1978

Bảng 9.3 Các giá trị k, ZL, N’q cho cọc trong đất cát

Trạng thái đất Độ chặt tương đối D ZL/d k N’q

Cọc khoan nhồi và Barrette

Bảng 9.4 Sức chịu tải cọc theo đất nền (TCVN 10304:2014)

(kN/m 2 ) (kN) (kN) (kN) (kN)

Loại đất Tên lớp Trạng thái Độ sâu Chiều dày N spt D N' q Z L k

Thông số đất SCT của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền d (m) Lớp đất

9.3 Tính toán hệ số cọc

Trong phụ lục E của TCVN 10304:2014 [8] độ lún cho phép đối với công trình dân dụng nhà nhiều tầng kết cấu khung bê tông cốt thép có độ lún tuyệt đối được cho phép

< 15𝑐𝑚 Vì vậy, độ cứng lò xo cọc theo phương đứng được tính toán theo công thức:

10%×1 =120280 𝑘𝑁/𝑚 9.3.1 Xác định số lượng cọc

Số lượng cọc được xác định theo công thức:

Fz: Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên mặt móng;

𝛽: Hệ số xét đến ảnh hưởng của mômen Mo và trọng lượng của đài;

𝛽 = 1,1 ÷ 1,5 [P]: Sức chịu tải tính toán của cọc

Bảng II-7.5 Tính toán số lượng cọc.

Hình 9.2 Mặt bằng bố trí cọc

Sau đó ta thực hiện các bước để xây dựng mô hình đài móng như sau:

- Bước 1: Lấy nội lực từ phần mềm tabs bằng cách export sang file safe,f2k và chọn tầng base;

- Bước 2: Khai báo vật liệu đài móng, giằng móng , độ cứng lò xo;

- Bước 3: Vẽ các cọc, đài cọc và giằng trên Safe dựa vào bản vẽ mặt bằng bố trí cọc và đài giằng;

- Bước 4: Gán các gối đàn hồi cho các cọc khoan nhồi D500 với độ cứng k đã tính toán và chạy sơ đồ;

- Bước 5: Xuất các phản lực đầu cọc từ sơ đồ từ safe và so sánh với sức chịu tải tính toán cho phép của cọc

9.4 Xác định kích thước đài

Dựa vào số lượng cọc tính toán cho các đài móng ta bố trí các cọc trong đài, khoảng cách cọc trong đài lấy bằng 3D Khoảng cách từ tim cọc đến mép đài lấy bằng 1/3 D Chi tiết kích thước được thể hiện trong bản vẽ

Chiều dày đài theo kinh nghiệm thường chọn thỏa mãn điều kiện: hđ ≥ 2D + 10cm Với D – đường kính cọc

Vậy chọn chiều dày đài là 1,1 (m)

9.5 Xác định kích thước giằng

Kích thước giằng móng cọc tính toán tương tự đối với kích thước dầm, ngoài ra còn phải kể đến nội lực chân cột

Bảng 9.5 Kích thước tiết diện giằng móng

Tên giằng móng Chiều cao tiết diện h

Hình 9.3 Mặt bằng bố trí móng trên Safe

9.6.1 Kiểm tra phản lực đầu cọc

Hình 9.4 Phản lực đầu cọc trên Etabs trường hợp tải trọng đứng (ULS1)

SCT cọc đơn xác định theo công thức : [P] = g0*P/gn/gk Combo tải đứng: ULS1

+ Hệ số gn = 1,2 Combo tải gió: BAO g0 = 1,15 móng nhiều cọc Combo động đất: g0 = 1 Với móng 1 cọc PP Xác định SCT Cọc PP khác k (7.1.11 (TCVN 10304)) PP Thử tĩnh PP Khác

7.1.11 TCVN 10304-2014 (2): Nếu tính toán móng cọc cho tổ hợp tải trọng có kể đến tải trọng gió hoặc cầu trục, thì cho phép tăng 20 % tải trọng tính toán lên cọc

Bảng 9.6 Kiểm tra SCT cọc

Node Poit Fz Điểm đặt lực Ptk Fz/Ptk

Hình 9.5 Chỉ số huy động của tổ hợp BAO gió

9.6.2 Kiểm tra lún lệch giữa các đài móng

Kiểm tra độ lún trên mô hình SAFE, ta có độ lún giới hạn cho phép Sgh = 150mm, được lấy theo phụ lục E TCVN 10304:2014

Hình 9.6 Kiểm tra lún lệch dưới đáy móng

Dựa vào phụ lục E TCVN 10304:2014 kiểm tra độ lún lệch giữa các móng, độ lún lệch tương đối cho phép 𝛥𝑠

𝐿 = (0.010866 − 0.010806) /8800 = 6,8 × 10 −9 < 0.002 Thỏa mãn độ lún lệch

9.6.3 Biểu đồ moment đài móng

9.6.4 Tính toán thép đài móng

Kích thước đài móng trục 4 là 42900 × 1100 × 1100mm, nội lực được thể hiện như hình dưới

Hình 9.9 Tính toán khả năn chịu lực của tiết diện đài móng

Kích thước đài móng trục C-1 là 2900 × 2660× 1100 mm, nội lực được thể hiện như hình dưới

Hình 9.11 Thép phi dưới theo phương Y Phi 32

Hình 9.12 Thép dưới phương X phi 30

THI CÔNG (25%)

DỰ TOÁN CHI PHÍ XÂY DỰNG

10.1 Hồ sơ dự toán được lập căn cứ vào các văn bản sau

- Tên công trình: Thiết kế nhà ở kết hợp văn phòng cho thuê

- Địa điểm: Thị trấn Sóc Sơn, thành phố Hà Nội

- Căn cứ lập dự toán

+ Thông tư số 11/2021/TT-BXD ngày 31/08/2021 của Bộ Xây dựng về việc hướng dẫn xác định và quản lý chi phí đầu tư xây dựng

+ Thông tư số 13/2021/TT-BXD ngày 31/08/2021 của Bộ Xây dựng về việc hướng dẫn phương pháp xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật và đo bóc khối lượng công trình

+ Nghị định 10/2021/NĐ-CP ngày 09/02/2021 của Chính phủ về quản lý chi phí đầu tư xây dựng

+ Nghị định 146/2017/NĐ-CP sửa đổi Nghị định 100/2016/NĐ-CP và Nghị định 12/2015/NĐ-CP về thuế GTGT, thuế TNDN

+ Nghị định số 38/2019/NĐ-CP ngày 09/05/2019 của Chính phủ quy định mức lương cơ sở đối với cán bộ, công chức, viên chức và lực lượng vũ trang + Nghị định số 90/2019/NĐ-CP ngày 15/11/2019 của Chính phủ quy định mức lương tối thiểu vùng đối với người lao động làm việc theo hợp đồng lao động

Bảng 10.1 Bảng tiên lượng tầng điển hình

STT Tên công việc Đơn vị tính

Kích thước (m) Khối lượng tổng cộng Dài Rộng Cao

STT Tên công việc Đơn vị tính Số lượng

Khối lượng tổng cộng Dài Rộng Cao

Bảng 10.2 Bảng tính trực tiếp theo đơn giá

BẢNG CHI TIẾT KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC XÂY DỰNG

(Ban hành kèm theo Thông tư số 13/2021/TT-BXD ngày 31/08/2021 của Bộ Xây dựng)

CÔNG TRÌNH: THIẾT KẾ NHÀ Ở KẾT HỢP VĂN PHÒNG CHO THUÊ

HẠNG MỤC: BẰNG GIÁ TẦNG 4

STT Mã hiệu công tác Danh mục công tác Đơn vị

Khối lượng toàn bộ Đơn giá Thành tiền

Máy thi công Vật liệu Nhân công Máy thi công

1 AF.61413 Công tác gia công lắp dựng cốt thép Cốt thép cột, trụ, đường kính cốt thép 18mm, chiều cao