luận văn thiết kế chung cư an gia

Trong phạm vi từng căn hộ của mỗi tầng, chỉ đóng trần ở khu vực hành lang chung và phòng vệ sinh mà không đóng trần ở các phòng sinh hoạt nhằm tăng tối đa chiều cao tầng nên hệ thống ống

KHOA XÂY DỰNG 0O0 HỆ ĐÀO TẠO:CHÍNH QUY NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ XÂY DỰNG

ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CHUNG CƯ AN GIA

SVTH : Nguyễn Đào Chu Nhiên MSSV :106104053

LỚP : 06DXD2

LỜI CẢM ƠN

Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy cô Khoa Xây Dựng Trường Đại Học Kỹ Thuật Công Nghệ TP.HCM đã tận tình hướng dẫn truyền đạt nhưng kiến thúc cơ bản, chuyên môn , nhưng kinh nghiệm thực tế trong suốt quá trình em học tại trường cũng như trong thời gian em làm đồ án tốt nghiệp

Trong thời gian em làm đồ án tốt nghiệp em đã nhận được sự giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn và các thầy cô Với tấm lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn Thầy Huỳnh Thanh Điệp giáo viên hướng dẫn và cùng toàn thể các thầy cô

Con xin gửi lòng biết ơn sâu sắc Ba Mẹ đến tất cả mọi người thân,bạn bè đã động viên gắn bò ,cùng học tập, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian theo học tại trường cũng như thời gian hoàn thành đồ án tốt nghiệp nay

Tp HCM ngày 07 tháng 01 năm 2010

Chân thành cảm ơn

NGUYỄN ĐÀO CHU NHIÊN

LỜI MỠ ĐẦU

Trong thợi gian thực hiện đồ án em đã cố gắng nỗ lực để đạt được kết quả tốt nhất, cũng cố kiến thức đã học trong thời gian học tập, tìm hiểu nhưng điều mình chưa học trên giảng đường Tuy nhiên vẫn gặp một số khó khăn khách quan lẫn chủ quan

Khó khăn khách quan : khi nhận đế tài là có ít bản vẽ kiến trúc nên việc tính toán kết cấu còn có phần thiếu sót

Khó khăn chủ quan : kiến thức về lý thuyết tính toán cũng như thực tế về thi công nhà cao tầng của bản thân còn hạn chế nên ảnh hưởng phần nào đến “chất lượng” của đồ án

Tuy nhiên em cũng đã hoàn thành đồ án đúng tiến độ và đầy đủ nhiệm vụ được giao Chắc chắn đồ án này em còn nhiều thiếu sót rất mong nhận được sự quan tâm và nhưng y kiến đóng góp từ thầy cô và bàn bè để em kịp thời khắc phục,tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình làm việc sau này

Tp HCM ngày 15 tháng 1 năm 2010

Chân thành cảm ơn

NGUYỄN ĐÀO CHU NHIÊN

PHẦN I: KIẾN TRÚC

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC

I MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ

Trong những năm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, mức sống và nhu cầu của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhu cầu ở, nghỉ ngơi, giải trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn

Mặt khác, với xu hướng hội nhập, công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước hòa nhập với xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết

Vì vậy, chung cư 11 Tầng ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu của người dân cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang trên đà phát triển

II ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

Tọa lạc tại khu đô thị mới, công trình nằm ở vị trí thoáng và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo sự hài hòa hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư

Công trình nằm trên trục đường giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình

Hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng

Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ

III GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1 MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

Mặt bằng công trình hình chữ nhật, chiều dài 28(m), chiều rộng 25.5(m), chiếm diện tích đất xây dựng khoảng 740 (m2) Mặt bằng bố trí mạch lạc rõ ràng thuận tiện cho việc bố trí giao thông trong công trình đơn giản hơn cho các giải pháp kết cấu và các giải pháp về kiến trúc khác

Công trình gồm 11 tầng,1 tầng mái và 1 tầng hầm Cốt 0, 00 m được chọn tại mặt đất tự nhiên Mặt sàn tầng hầm cốt -3.0m Chiều cao công trình là 39.8 m tính từ cốt

0, 00 m

Tầng hầm: thang máy bố trí ở giữa, chỗ đậu xe ô tô xung quanh Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm thiểu chiều dài ống dẫn Tầng hầm có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió

Tầng kỹ thuật: bố trí các phương tiện kỹ thuật, điều hòa, thiết bị thông tin… Tầng 1- 10: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở

Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tọa không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dễ dàng thay đổi trong tương lai

3 HỆ THỐNG GIAO THÔNG

Giao thông ngang trong mỗi tầng là hệ thống hành lang rộng nằm giữa mặt bằng, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến từng căn hộ

Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy, bao gồm 2 thang bộ, 3 thang máy Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng

IV GIẢI PHÁP KĨ THUẬT 1 HỆ THỐNG ĐIỆN

Hệ thống tiếp nhận điện từ hệ thống điện chung của khu đô thị vào thông qua phòng máy điện Từ đây điện dẫn đi khắp công trình thông qua mạng lưới điện nội bộ

Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở tầng hầm để phát

2 HỆ THỐNG NƯỚC

Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa ở tầng hầm rồi bằng hệ thống bơm nước tự động đưa lên bể nước mái sau đó nước được bơm đến từng phòng thông qua thông qua hệ thống gen chính

Trong phạm vi từng căn hộ của mỗi tầng, chỉ đóng trần ở khu vực hành lang chung và phòng vệ sinh mà không đóng trần ở các phòng sinh hoạt nhằm tăng tối đa chiều cao tầng nên hệ thống ống dẫn nước ngang và đứng được nghiên cứu và giải quyết kết hợp với việc bố trí phòng ốc trong căn hộ thật hài hòa

Sau khi xử lý, nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực

3 HỆ THỐNG THÔNG GIÓ CHIẾU SÁNG

Các căn hộ các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài

Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể phủ được những chỗ cần chiếu sáng

4 PHÒNG CHÁY THOÁT HIỂM

Công trình bê tông cốt thép bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2

Các tầng lầu đều có 2 cầu thang đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ.Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy

5 HỆ THỐNG CHỐNG SÉT

Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được thiết lập ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh

6 HỆ THỐNG THOÁT RÁC

Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác đưa xuống gian rác, gian rác được bố trí ở tầng hầm và có bộ phận đưa rác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường

ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ AN GIA SV:NGUYỄN ĐÀO CHU NHIÊN Trang 28

TÍNH TỐN HỒ NƯỚC NGẦM I TỔNG QUAN

- Nước là một nhu cầu khơng thể thiếu cho nhu cầu sinh hoạt của con người Do đĩ đáp ứng đày đủ lượng nước phục vụ cho sinh hoạt và phịng cháy là điều kiện cơ bản cho bất cứ một cơng trình kiến trúc nào,đặt biệt là nhà cao tầng thì càng được chú trọng hơn

- Cơng trình sử dụng nước máy kết hợp với nước ngầm nhằm đáp ứng tốt nhất nhu cầu của người sử dụng Do đĩ trong cơng trình cĩ thiết kế hồ nước ngầm và hồ nước máy nhằm tích trữ được một lượng nước nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt khi xảy ra mất nước

-Nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố dẫn vào bể nước ngầm, sau đĩ dùng máy bơm đưa nước lên bể nước mái để cung cấp cho tồn bộ nhu cầu Đồng thời cịn xây dựng bể nước ngầm nhằm chứa nước thải để xử lí trước khi thải ra hệ thống cống của thành phấ

-Do thời gian hạn chế nên khơng thể tính cả hồ nước ngầm và hồ nước mái nên chỉ chọn hồ nước ngầm để tính tốn

- Bể nước ngầm là kết cấu bê tơng đổ tồn khối gồm cĩ : thành bể , đáy bể, nắp bể, các hệ dầm đáy bể

II TÍNH TỐN BẢN ĐÁY HỒ NƯỚC NGẦM

Mặt bằng bố trí hồ nước ngầm:

HỒ NƯỚCHỒ NƯỚC

2 TÍNH NẮP BỂ: Xác định tải trọng:

a / Tính bản nắp:

- Sơ đồ tính: - Phương dài ta chia ra làm các dầm, nên các ô bản` nắm chỉ có kích thước 8.5x4.7 m

16200

LIÊN K? T KH? PLIÊN K? T KH? PLIÊN K? T KH? P

LIÊN K? T KH? PLIÊN K? T KH? P

LIÊN K? T KH? PLIÊN K? T KH? P

0304

- Tải tác dụng lên nắp bể: - Tỉnh tải :

Thành phần Chiếu dày (cm) Tải tiêu chuẩn (DaN/m2) Hệ số an toàn Tải tính toán (DaN/m2) Lớp vữa ximăng 2 1800x0.02 1.3 46.8 Sàn bêtông cốt thép 12 2500x0.12 1.1 300

382



- Hoạt tải :p =150 DaN /m2

- Tổng tải tác dụng lên nắp bể: qtt = 382 + 1501.2 = 562 DaN /m2 - Quan niệm theo trường hợp: chu vi nắp kê lên thành bể Sơ đồ tính toán dạng

bản theo 2 phương Tính theo sơ đồ đàn hồi thuộc ô số 3 + Ta có 2

14.7

1.094.3

LL   , P =qttL1L2 = 562  4.7  4.3 =11358 DaN Ổ đây ta chỉ tính tốn ơ bản số 1 và áp dụng cho các ơ cịn lại

Ô bản 1:

- Nội lực :

Tra bảng các hệ số m11 ;m12 ; k11 ; k12

M1 = m31 P ; M2 = m32 P MI = k31 P ; MII = k32 P Giả thiết : abv = 1.5 cm ;  ho = h – abv = 12 – 1.5 = 10.5 cm Các công thức tính toán :

A= M

R bhno2 ;  = 1- 12A;

aon

ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ AN GIA SV:NGUYỄN ĐÀO CHU NHIÊN Trang 30

o

Fab h

+ Kết quả tính nội lực:

Ô Sàn

Þ8a200 có Fa = 2.51 cm2/m -Xung quanh lỗ thăm ta gia cường bằng số thép bị mất đi Chọn 2Þ12

16200

Þ10a160Þ8a200

Þ10a160Þ10a160

LIEN KET NGAM

LIEN KET NGAMLIEN KET NGAM

0102

0304

- Tải tác dụng lên đáy bể:

+ Tỉnh tải : Thành phần Chiếu dày (cm) Tải tiêu chuẩn (DaN/m2) Hệ số an toàn Tải tính toán (DaN /m2) Lớp vữa ximăng tạo

Sàn bêtông cốt thép 15 2500x0.15 1.1 412.5

+Áp lực nước: pn=γnhn=10002.61.1 = 2860 (DaN /m2)

+Tổng tải tác dụng lên bản đáy:

qtt= 546.2 + 2860 = 3406.2 DaN /cm2 + Ta có 2

14.7

1.094.3

LL   , P =qttL1L2= 3406.2  4.7  4.3=68843.3 (DaN) + các hệ số tính tốn được tính theo ơ số 9 tra bảng ta được

m91 = 0.0194 m92 = 0.0161

k92 = 0.0372

+ Kết quả tính nội lực:

Các công thức tính toán : A= M

R bhno2 ;  = 1- 12A;

ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ AN GIA SV:NGUYỄN ĐÀO CHU NHIÊN Trang 32

aon

M (DaN /m) A α (cm) Fat A Fac(cm2/m) Fa Fac/b.ho µ=(%)

Ô1

1335 0.056 0.056 4.35 10a180 4.36 0.32 1108 0.046 0.047 3.58 10a180 4.36 0.32 3097 0.13 0.139 8.71 12a120 9.43 0.69

MẶT BẰNG ĐAN THÉP BẢN ĐẾ b Kiểm tra nứt ở bản đáy :

- Theo TCVN 5574 – 1991 :  Cấp chống nứt cấp 3 : agh = 0.25 mm  Khi tính với tải trọng dài hạn giảm đi 0.05 mm nên agh = 0.20 mm  Kiểm tra nứt theo điều kiện : an  agh

Với : an = K  C  a

aE

 ( 70 – 20p )3

d + K : hệ số phụ thuộc loại cấu kiện ; cấu kiện uốn K = 1 + C : hệ số kể đến tác dụng của tải trọng

+  : phụ thuộc tính chất bề mặt của cốt thép, thép thanh tròn trơn =1.3 ; thép có gân  = 1

+ Ea : 2.1  106 (KG/cm2) + p = 100 

+ d : đường kính cốt thép chịu lực + a =

1

tcM

0( )

tcM

Mtc = Mtt 0.9

tc

tttt

+ Tính toán với tiết diện b x h = 100 x 15 cm và a = a’ = 1.5 cm - Công thức thu gọn : an = 3

61 1.08 1.3

Theo phương ngắn:

- Vị trí giữa nhịp:

50.9 1.355 10

0.69130 100 13.5

cc

101.2

56





xxE

En

ba



’ = 2a’ /ho = 2x1.5 /13.5 = 0.2222  T = ’(1 - ’/2) = 0.0046x(1 - 0.2222 /2) = 0.004

2.68 10

7.07 12.9

ca

1.58130 100 13.5

cc



’ = 2a’ /ho = 2x1.5 /13.5 = 0.2222  T = ’(1 - ’/2) = 0.0062x(1 - 0.2222 /2) = 0.0097

5.82 10

17.1 13.36

ca

 ( 70 – 20

p )3

d

ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ AN GIA SV:NGUYỄN ĐÀO CHU NHIÊN Trang 34

- Xét bản thành có tỉ số 1

28.6 7.62.6 2.6

ll   > 2 bản làm việc một phương Cắt 1 dải rộng 1 m

TH 1 : Bản chịu áp lực đất và áp lực nước ngầm gây ra phân bố tam giác tính toán

theo sơ đồ 6 sách KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP TẬP 3 CỦA VÕ BÁ TẦM ta có

qñtt = 6109(DaN.m)

α1 = 0.0178 α2= 0.0244  1 = 0.064  2 = 0.0535

ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ AN GIA SV:NGUYỄN ĐÀO CHU NHIÊN Trang 36

+ Kết quả tính nội lực:

Moment gối lớn nên dùng Mx1, My2 để tính cốt thép cho thành bể ; dự kiến đặt thép 2

lớp chịu cả Mnhịp (thiên về an toàn) để dễ thi công Giả thiết : abv = 1.5 cm ;  ho = h – abv = 15 – 1.5 = 13.5 cm Các công thức tính toán :

A= M

R bhno2 ;  = 1- 12A;

aon

16200

MẶT BẰNG ĐAN THÉP BẢN THÀNH Kiểm tra khe nứt :

0.9 39000

0.5130 100 13.5

cc

’ = 2a’ /ho = 2x1.5 /13.5 = 0.2222  T = ’(1 - ’/2) = 0.0026x(1 - 0.2222 /2) = 0.0018

0.9 104000

3.93 12.34

ca

- Tải trọng bản thân, ta cho Sap2000 tự tính với hệ số 1.1 - Tải trọng truyền vào dầm có 2 dạng:

+Tải do bản đáy truyền vào có dạng hình thang: qmax = 0.5x(2860 x 4.7) = 6721 DaN /m + Tải trọng phân bố đều từ bản thành truyền xuống có giá trị p = 1132+1300=2432 DaN /m

b Tính nội lực bằng Sap2000

- Vì tải trọng lớn, ta dùng hệ đơn vị T-m

Sơ đồ chất tải

ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ AN GIA SV:NGUYỄN ĐÀO CHU NHIÊN Trang 38

Biểu đồ Mômen

Biểu đồ Lực cắt

3.1.1 Tính tốn cốt thép: - Tính tốn cốt thép cho dầm nắp theo Momen 3-3 được tiến hành như sau:

Bê tơng Mac 300 cĩ Rn = 130 dN/cm2 Cốt thép loại AII cĩ Ra = 2800 dN/cm2

a) Cốt thép dọc:

2

MA

  + Tính αα 1 1 2A + Diện tích cốt thép no

a

a

R bhF

Rα+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép

% a 100

o

Fb h

  



Dầm tiết

diện

M (DaN/m) b

ho (cm)

(cm2) Bố trí

Fac (cm2)

µ(%)

DN gối 129400 20 36.5 0.039 0.039 1.32 2Ø14 3.08 0.42

nhịp 72400 20 36.5 0.02 0.02 0.67 2Ø14 3.08 0.42

 Tính cốt đai - Chọn đai Ø6, số nhánh đai n = 2  fd = 0.283 cm2 , Rad = 0.8x2300 = 1840 daN/cm2

-Tải trọng bản thân, ta cho Sap2000 tự tính với hệ số vượt tải = 1.1 - Tải trọng truyền vào dầm có 2 dạng:

+Tải do bản đáy truyền vào có dạng hình thang: qmax = 0.5x(2860 x 8.6) = 12298 DaN /m + Tải trọng phân bố đều từ bản thành truyền xuống có giá trị p = 1132+1300=2432 DaN /m

ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ AN GIA SV:NGUYỄN ĐÀO CHU NHIÊN Trang 40

b Tính nội lực bằng Sap2000

- Vì tải trọng lớn, ta dùng hệ đơn vị T-m

Sơ đồ chất tải

Biểu đồ Mômen

Biểu đồ Lực cắt

3.1.2 Tính tốn cốt thép: - Tính tốn cốt thép cho dầm nắp theo Momen 3-3 được tiến hành như sau:

Bê tơng Mac 300 cĩ Rn = 130 dN/cm2 Cốt thép loại AII cĩ Ra = 2800 dN/cm2

b) Cốt thép dọc:

2

MA

  + Tính αα 1 1 2A + Diện tích cốt thép a n o

a

R bhF

Rα+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép % a 100

o

Fb h

  



Dầm tiết

diện

M (DaN/m) b

ho (cm)

(cm2) Bố trí

Fac (cm2)

 Tính cốt đai - Chọn đai Ø6, số nhánh đai n = 2  fd = 0.283 cm2 , Rad = 0.8x2300 = 1840 daN/cm2

ĐỀ TÀI: CHUNG CƯ AN GIA SV:NGUYỄN ĐÀO CHU NHIÊN Trang 42

6 Tính Toán Dầm Nắp:

Ta chỉ bố trí các dầm nắp ngang nên kết quả tính dầm nắp như sau:

a Xác định tải trọng:

- Tải trọng bản thân, ta cho Sap2000 tự tính - Tải trọng truyền vào dầm có 2 dạng: +Tải do bản nắp truyền vào có dạng hình tam giác: qmax = 0.5x(4.28 x 4.7) = 1050 DaN/m

b Tính nội lực bằng Sap2000

- Vì tải trọng lớn, ta dùng hệ đơn vị T-m

Sơ đồ chất tải

Biểu đồ Mômen

Biểu đồ Lực cắt

3.1.3 Tính tốn cốt thép: - Tính tốn cốt thép cho dầm nắp theo Momen 3-3 được tiến hành như sau:

Bê tơng Mac 300 cĩ Rn = 130 dN/cm2 Cốt thép loại AII cĩ Ra = 2800 dN/cm2

MA

  + Tính αα 1 1 2A + Diện tích cốt thép no

a

a

R bhF

Rα+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép

% a 100

o

Fb h

  



Dầm tiết

diện

M (DaN/m) b

ho (cm)

(cm2) Bố trí

Fac (cm2) DN Nhịp 304 20 16.5 0.004 0.004 0.6 2Ø12 2.26

Tính toán cốt thép ở nhịp và lấy thép nhịp bố trí cho gối - Chọn cốt đai Ø6a200 cho toàn dầm

* Kiểm tra đảy nổi cho bể nước ngầm

- Điều kiện để bể không đẩu nỗi :

CẦU THANGI TỔNG QUAN

- cầu thang là phương tiện giao thông đứng của công trình, được hình thành từ các bậc liện tiếp tạo thành thân thang, các vế nối với nhau bằng chiếu nghỉ, chiếu tới tạo thành cầu thang Cầu thang là một yếu tố quang trọng về công dụng và nghệ thuật kiếnh trúc Các bộ phận cơ bản của cầu thang bao gồm: thân thang, chiếu nghỉ, chiếu tới, lan can , tay vịn, dầm thang

- Trong công trình có hai cầu thang bộ và ba buồng thang máy, đáp ứng đủ nhu cầu vận chuyển theo phương thẳng đứng của toà nhà

- Kết hợp sử dụng vách của buồng thang máy, thang bộ làm vách cứng cho toà nhà, chịu các lực tác dụng theo phương ngang

- Chọn cầu thang có tường bao che xây gạch để tính toán Chiều cao của mỗi tầng là 3.5m, kích thước buồng thang nhỏ nên chọn phương án cầu thang hai vế ngoặc một đợt

+ Vế 2 có 9 bậc - Các tải trọng tính toán trên sàn cầu thang dựa vào các tiêu chuẩn thiết kế của VN (Tiêu

(daN/m3)

Hệ số vượt tải(n)

Trọng

1 ĐáGranite 0.02 2400 1.1 52.8 2 Vữa lót 0.02 1800 1.3 46.8 4 Bản BTCT 0.15 2500 1.1 412.5 5 Vữa trát 0.015 1800 1.3 35.1

b BẢN THANG NGHIÊNG. - Lớp đá granite dày 20mm

23 .n3 0.15 2500 1.1 412.5 (daN/m )

- Lớp vữa trát dày 15 mm :

24 .n4 0.015 1800 1.3 35 (daN/m )

1

g 85.1 75.5 182.2  412.5 35 790.6 (daN/m )

2 HOẠT TẢI TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG

- Tra theo Qui phạm TCVN 2737 – 1995 : ptc = 400daN/m2  ptt = n.ptc = 1,2x400 = 480 daN /m2

- Tính độ dốc cầu thang: tg= 175/300=0.583 30o

3.TỔNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG

- Tại chiếu nghỉ, chiếu tới : q1=547+480 =1028(daN/m2) - Tại bản thang nghiêng :

+ Trọng lượng lan can glc=30daN/m, qui tải lan can trên đơn vị m2 của bản: glc =30/1.2=27(daN/m2)

+ q2 = g'bt+ ptt + glc = 790+480+27=1297(daN/m2)

III CHỌN SƠ ĐỒ LÀM VIỆC , NỘI LỰC CỦA Ô BẢN CẦU THANG

- Sơ đồ làm việc của của cầu thang: chọn cầu thang làm việc theo hình thức bản chịu lực

4400

15002700

a Tính Toán Bản Thang: - Nội dung tính toán: + Tính cả 2 vế cùng một lúc + Dùng một bản liên tục , không bố trí dầm thang hay sàn tại đầu các chiếu + bố trí bản thang ngàm vào đầu sàn và gối vào dầm D2

+ chọn sơ bộ chiều dày bản thang là 15 cm - sơ đồ hình học vế 1, vế 2

1400 2700

VE 1VE 2

Sử dụng chương trình sap để tính nội lực cho dầm gãy này Kết quả biểu đồ nội lực như sau

BIỂU ĐỒ NỘI LỰC VẾ 1 (Tm) BIỂU ĐỒ NỘI LỰC VẾ 2 (Tm)

+Vế 1 và vế 2 Mộmen ở nhịp : Mn = Mmax=0,91(Tm)= 932daNm) Mômen ở gối : Mg= Mmin = 1.05 (Tm ) =1050(daNm) + Chiếu nghỉ Mộmen ở nhịp : Mn = Mmax=0.08(Tm)= 80(daNm) Mômen ở gối : Mg= Mmin = 1.05 (Tm ) =1057(daNm)

IV TÍNH THÉP CHO BẢN THANG

- Chọn bê tông mác 300 có Rn=130(daN/cm2); - thép AI có R a=2300(daN/cm2)

- Ta có hb=15(cm) ;a=2(cm) => h0= hb –a =15 -2 =13(cm) A = 2

o

RM

R (cm2)

- chọn thép  = a

o100F

bh = 100x2.51/(100x12)

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH THÉP Ô BẢN CẦU THANG

Kí hiêu

Kí hiệu

M (daN.m)

h (cm)

a (cm) A  Fatính

(cm2) Chọn thép Fa

(cm2)

%

Bản nghiêng

- Xác định tải tác dụng lên dầm: Giá trị tải do bản nghiêng tác dụng lên dầm D2: từ kết quả giải sap, phản lực tác dụng tại hai gối là N1= 5820(daN),N2=5820(daN)

- Để đơn giản ta lấy phản lực lớn nhất của hai vế thang để tính - Sơ đồ tính :

Nội lực

Moment giữa nhịp : Mmax 824(daN.m) Lực cắt Qmax 989(daN.m)

oMmax

R b.hn 130x20x26 = 0.046   = 1- 1-2x0.08 = 0.046

 Fa=  n 0

a.R b.h

0.046x130x20x262800 = 1.2(cm2)

Chọn 2Φ14 có Fa=3.07 (cm2) bố trí nhịp , = a

o100F

umax=

2

max1.5R bh

21.5x10x20x26

Q = 8R bh qdb k 20 d = 8x10x20x36 x1022 =14543 (daN)>Qmax=10160(

27001500

BB

AA

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN.I TỔNG QUAN VỀ KHUNG VÁCH NHÀ CAO TẦNG

- Kết cấu khung là một hệ thanh bất biến hình là kết cấu rất quang trọng trong công trình vì nó tiếp nhận tải trọng sử dụng từ sàn rồi truyền xuống móng Theo phương pháp thi công có các loại khung toàn khối, khung lắp ghép Theo sơ đồ kết cấu gồm có khung hoàn toàn, khung không hoàn toàn

- Đây là công trình thuộc dạng khung chịu lực Theo phương ngang: hệ cột và các dầm sàn ngang tạo thành khung ngang Theo phương dọc: hệ cột và các dầm dọc tạo thành các khung dọc Các khung ngang và khung dọc tạo thành khung không gian

- Hệ vách cứng chịu lực : Bố trí hệ vách cứng ngang và dọc theo chu vi thang máy tạo hệ lõi cùng chịu lực Đối với nhà nhiều tầng tác dụng của tải trọng ngang là đáng kể, vách cứng được thiết kế để chịu tải trọng ngang làm việc như console

- Sự làm việc các vách cứng ngang nên cần phải phân bố đều tải trọng ngang giữa các vách cứng Giả thiết rằng các sàn có chiều cao đủ lớn, nói cách khác là sàn rất cứng và không bị biến dạng trong mặt phẳng của nó Sự phân bố tải trọng ngang phụ thuộc vào sự bố trí các tường cứng

II CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN 1 CHỌN KÍCH THƯỚC PHẦN TỬ DẦM

AE

C3C2C1C4

C5

C3

C2

C4C5C6

C3C2C1

C4

C5C3

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM

STT KÍ HIÊU DẦM NHỊP DẦM (mm) 1/8*LD 1/20*LD

TIẾT DIỆN CHỌN

C3C2C1C4

C5

C3

C2

C4C5C6

C3C2

C1

C5C2

C4C3

- Do hệ lưới cột có tính chất đối xứng, do đó ta chỉ cần tính 5 cột là C1, C2,C3, C4, C5, C6

- Tính chọn sơ bộ tiết diện cho cột C1: Diện tích tiết diện cột xác định sơ bộ như sau:

nR

N

Trong đó: N = n(FxQ+Nt+Nd) n - số tầng phía trên truyền tải xuống cột tính

Q - tải trọng phân bố trên 1m2 sàn (tĩnh tải và hoạt tải) F - diện tích truyền tải xuống cột

 = 1.21.6 Rn = 130 (daN/ cm2) :cường độ chịu nén của bêtông mác 300 Nt,Nd: tải tập trung của tường , dầm do dầm truyền vào

Q= Qtinhtai + Qhoattai = 372 + 180 = 532 (daN/m2) Chọn tường 200:Nt= 330x(7.6+8.5)x(3.4-0.6)/2 =7438(daN)

Dầm chính có tiết diện 300x600 : Nd = 2500x(7.6+8.5)x0.3x0.6/2=3622(daN) F= 7.6x8.5/4=16.15(m2) Tính cho cột ở tầng 1:

Với n=8N=8x(16.15x532+7438+3622) = 157214 (daN); =1.2 Fcot=1.2x157214/130=1451=38.1x38.1(cm2)

chọn cột có tiết diện là 40x40(cm) Các giá trị khác tính tương tự Kết quả cho trong bản

BẢNG KẾT QUẢ DIỆN TÍCH CỘT

kí hiệu

số tầng

Nước mái(daN)

N (daN)

F cột (cm2)

B=h (cm)

Chọn (cm) C1 8 39460 196674 1815 42.7 55x55 C2 8 39460 196674 1815 42.7 55x55 C3 8 0 157214 1451 38.1 50x50 C4 8 0 157214 1451 38.1 50x50 C5 8 0 157214 1451 38.1 50x50 C6 8 0 157214 1451 38.1 50x50 C1 6 39460 188844 1452 38.1 50x50 C2 6 39460 188844 1452 38.1 50x50 C3 6 0 117910 1088 33 45x45 C4 6 0 117910 1088 33 45x45 C5 6 0 117910 1088 33 45x45 C6 6 0 117910 1088 33 45x45 C1 3 39460 39460 106413 982 45x45 C2 3 39460 39460 106413 982 45x45

BẢNG KẾT QUẢ SƠ BỘ TIẾT DIỆN CỘT

- Từ kết quả bảng tính ta chọn cột như sau:

Kí hiệu Tầng Tiết diện C1 Tầng hầm+Tầng 1~3 60x60 C2 Tầng hầm+Tầng 1~3 70x70

Tầng hầm+Tầng 1~3

C4 Tầng hầm+Tầng 1~3 70x70 C5 Tầng hầm+Tầng 1~3 70x70 C6 Tầng hầm+Tầng 1~3 70x70

+ Tường 10: -Tầng1 :h = 4.5– 0.6= 3.9m  qt1 = gt  h = 180  3.9 = 702(daN/m)

-Từ tầng 2-13: h = 3.5 – 0.6 = 2.9m  qt2 =180  2.9 = 522(daN/m) - Tĩnh tải lớp hoàn thiện:

BẢNG KẾT QUẢ LỚP HOÀN THIỆN CÁC Ô SÀN

STT Thành phần cấu tạo hi (m) i (daN/m3 ) N gi (daN/m2 )

Tổng cộng Gtt 123.6

2 HOẠT TẢI THEO PHƯƠNG THẲNG ĐỨNG TÁC DỤNG VÀO KHUNG

- Hoạt tải các ô sàn: Nhập vào ETAB theo dạng lực phân bố đều trên các sàn Hoạt tải theo qui phạm tải trọng và tác động (TCVN 2737-1995) Xem bảng hoạt tải ở chương tính toán sàn

BẢNG HOẠT TẢI TÁC DỤNG

Loại Phòng Hoạt Tải (daN/m2)

-Phòng ngủ, phòng khách -Phòng vệ sinh, bếp -Ban công

-Hành lang , văn phòng -Gara để xe

-siêu thị

150 150 200 300 500 400

1,3 1,3 1,2 1.2 1.4 1.2

180 180 240 360 700 480

3 TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG VÀO HỆ KHUNG a GIÓ TĨNH

- Áp lực gió tĩnh được phân bố theo diện tích được tính : W = WonckB (daN)

Trong đó W0 = 83 (daN/ m2) (tính cho thành phố HCM, thuộc khu vực IIA) N =1,2 hệ số tin cậy

c :Hệ số khí động ; c = +0,8 : gió đẩy ; c = -0,6 :gió hút k : hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao (tra bảng 5 –TCVN 2737-1995, theo dạng địa hình B)

B : diện tích đón gió của các khung Bề rộng đón gió theo phương Y: tầng 1 : Ly=39.8m, tầng 2-mái : Ly=29.6m ; bề rộng đón gió theo phướng X: tầng 1: Lx= 34.4m, tầng 2-mái : Lx= 24.9m

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió tác dụng lên phần thứ j của công trình, xác định như sau:

Wj = Wok(zj)c (daN/m2) Wo – giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo phân vùng áp lực áp lực gió TCVN 2737 :1995; W0 = 83(daN/m2)

c – hệ số khí động lấy theo bảng 6 trong TCVN 2737 : 1995, không thứ nguyên

c = 0.8+0.6 = 1.4 k(zj) – hệ số, không thứ nguyên tính đến sự thay đổi của áp lực gió : k(zj) phụ phụ thuộc vào độ cao zj , mốc chuẩn để tính độ cao và dạng địa hình tính toán Các giá trị của k(zj) lấy theo TCVN 2737 : 1995

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH ÁP LỰC GIÓ TĨNH

tầng Z(m)

Địa Hình kz

W

(daN)

tcyW

(daN)

ttxW

(daN)

ttyW

: Dung trọng lớp đất đắp đang xét ; : hệ số áp lực đất tĩnh ;

h: chiều cao lớp đất đắp đang xét L : bề rộng nhịp

0

1 sin 1 sin 25      =0.57

ph = 17.1 (kN/m2)

1.5(m)3(m)

- Tải trọng áp lực đất này ta xem như sẽ được truyền lên cột biên với bề rộng chắn đất bằng tổng một nữa hai nhịp liền kề nhau

e TẢI TRỌNG DO ĐỘNG ĐẤT

- Hiện nay ở nước ta đã từng xảy ra động đất, do đó việc tính toán các công trình có đưa vào tính toán tải trọng động đất là yêu cầu bức thiết Nhưng trong điều kiện thời gian có hạn không thể tìm hiểu sâu hơn Do đó tạm thời bỏ qua tải trọng động đất trong tính toán

4 XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHO CÔNG TRÌNH

- Sử dụng chương trình ETABS để xây dựng mô hình khung không gian cho công trình Đây là một chương trình chuyên dụng dùng để giải nhà cao tầng

a VẼ MÔ HÌNH KHUNG KHÔNG GIAN

- Từ các tính toán sơ bộ về tiết diện cột, dầm sàn, vách cứng ở phần trên tiến hành vẽ mô hình với kích thước đúng với thực tế Xây dựng mô hình đảm bảo giống với các điều kiện làm việc ngoài thực tế Đối với vách cứng ta phải dán nhãn cho từng vách để khi xuất kết quả có nội lực của vách cứng đem tính thép cho vách

b CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI NHẬP VÀO TRONG MÔ HÌNH

* Tĩnh tải chất đầy (TT): Ta chỉ cần nhập vào mô hình các thông số về tiết diện, kích thước

của các cấu kiện dầm sàn, cột, vách cứng vào chương trình ETABS và để cho chương trình tự tính toán và qui tải trọng bản thân Tĩnh tải hoàn thiện phân bố đều trên sàn và tải tường nhập thành lực phân bố lên dầm

* Hoạt tải tầng lẻ (HTLE) * Hoạt tải tầng chẳn (HTCHAN)

 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG NGANG.( tải trọng gió)

- Trong tính toán nhà cao tầng ta quan niệm sàn là tuyệt đối cứng theo phương ngang Do đó ta xem thành phần tĩnh của tải trọng gió phân bố theo bề mặt toà nhà sẽ truyền vào tâm mặt diện tích đón gió của sàn, thành phần động của tải trọng gió sẽ truyền vào tâm khối lượng của từng tầng Có các trường hợp gió sau :

* Gió Tĩnh X, * Gió Tĩnh XX, * Gió Tĩnh Y * Gió Tĩnh YY

TỔ HỢP TẢI TRỌNG GIÓ :

Tổ hợp GióX = Gió Tĩnh X Tổ hợp GióXX = Gió Tĩnh XX Tổ hợp GióY = Gió Tĩnh Y Tổ hợp GióYY = Gió Tĩnh YY  Tổ hợp cơ bản chính : một tĩnh tải +một hoạt tải ( hệ số cho tĩnh

tải và hoạt tải đều là 1 )  Tổ hợp phụ : một tĩnh tải + hai hoạt tải trở lên ( hệ số cho tĩnh tải

là 1 và cho tất cả các hoạt tải là 0.9 )

CÁC HỆ SỐ TỔ HỢP

COMBO10 TT+0.9HTLE +0.9 HTCHAN + 0.9GIÓ X 1/0.9/0.9 COMBO11 TT+0.9HTLE +0.9 HTCHAN + 0.9GIÓ Y 1/0.9/0.9

-Khai báo11 tổ hợp tải trọng vào trong chương trình và một tổ hợp bao (TOHOPBAO) bao toàn bộ các tổ hợp trên Chạy chương trình, tìm ra nội lực các cấu kiện

5.TÍNH THÉP CHO HỆ KHUNG.

- Vì đây là hệ khung không gian, do đó có rất nhiều khung, theo sự chỉ định của giáo viên hướng dẫn chọn khung trục 2 để tính và bố trí thép Từ kết quả xuất ra sau khi chạy chương trình ETABS ta lấy giá trị nội lực để tính thép

Tính các thông số : Thép AII : Ra = 280000 kPa; Rk = 280000 kPa Bê tông B30 có : Rn =145000 kPa ; Rk = 1000 kPa ho = hd –a

R

Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

μμ

TÍNH THÉP CỘT

- Tính thép từ tổ hợp bao moment , chọn thép lớn nhất tử các tổ hợp đó để bố trí - Ở đây cốt thép được tính và bố trí theo trường hợp cốt thép đối xứng Vì tính khung không gian nên cốt thép trong cột được bố trí treo phương chu vi , cốt thép tính theo

phương nào thì bố theo phương tương ứng của cột

Tính độ lệch tâm ban đầu : eo = e01 + eng

với e01 : là độ tâm do nội lực, e01 = M

N ; eng : độ lệch tâm ngẫu nhiên do sai lệch kích

thước khi thi công và do độ bêtông không đồng nhất , eng = 2

25

hcm

11

t nNN



với Nt.n = 2

06.4

dhS

S : hệ số kể đến ảnh hưởng của độ lệch tâm Khi e0 < 0,05h lấy S = 0,84 và khi e0 > 5h lấy S = 0,122

Khi 0,05h  e0 5h thì S =

00.11

0.10.1 e

h



Kdh : hệ số kể đến tác dụng dài hạn của tải trọng

Kdh = 1 +

1

hạn và tải trọng dài hạn thì lấy Kdh=2 - Xác định trường hợp lệch tâm :

ac0min

n

aFμ