Chng 6: Thiết kế chung c- C16 Khu đô thị trung yên II.1 Tìm hiểu kiến trúc công trình I.1.1 Kiến trúc công trình I.1.1.1 Giải pháp mặt Công trình gồm 10 tầng tầng tum Tầng gồm nhà để xe, sảnh dẫn lối vào, phòng làm việc quản lý, phòng giao dịch, phòng bán hàng, kho máy bơm Tầng bao gồm khu vực, khu vực khu vực vui chơi, giải trí Khu vực nhà gồm hộ; hộ gồm phòng khách, phòng ngủ, phòng vệ sinh phòng ăn bếp nấu Khu vực giải trí không gian rộng chơi môn thể thao nhà Tầng đến tầng phòng giống nh- khu vực tầng Giao thông tầng gồm cầu thang cầu thang máy Tầng đến tầng 10 tầng dùng để ở, tầng gồm hộ, hộ có phòng khách, phòng ngủ, phòng vệ sinh phòng ăn bếp nấu Tầng tum tầng dùng để chống nóng, cách nhiệt khoang kỹ thuật cầu thang máy, bể chứa n-ớc Tầng mái bêtông cốt thép có lợp ngói để tạo khối kiến trúc I.1.1.2 Giải pháp mặt đứng Mặt đứng thể phần kiến trúc bên công trình, góp phần để tạo thành quần thể kiến trúc, định đến nhịp ®iƯu kiÕn tróc cđa toµn bé khu vùc kiÕn tróc Nhà C16 gồm mặt đứng giáp với đ-ờng giao thông khu chung c-, mặt lại giáp với nhà C17 C18 Mặt đứng công trình đ-ợc trang trí ô cửa kính tạo cảm giác thoáng mát, với ban công cột để tạo khối kiến trúc, với nhà C17 tạo thành khoảng không gian kiến trúc rộng lớn, cảm giác thoải mái ng-ời I.1.1.3 Giải pháp kết cấu Công trình có kết cấu khung chịu lực, t-ờng xây bao che dày 220mm, t-ờng ngăn dày 110mm Sàn s-ờn toàn khối, với lõi cầu thang máy Công trình gồm đơn nguyên, đơn nguyên 12 tầng, chiều cao tầng 3,6m; cốt 000 cao 1m so với mặt đất thiên nhiên; kích th-ớc l-ới cột 6,4m 6,4m Kích th-ớc tiết diện cột đơn nguyên 70x70cm tầng đên tầng 4, 6060cm tầng đến tầng 8, tầng từ tầng đến tầng 12 có tiết diện cột 50x50cm Có hành lang thông suốt phòng cầu thang Đơn nguyên phụ gồm tầng, kết cấu khung chịu lực, sàn s-ờn toàn khối Đ-ợc ngăn cách đơn nguyên khe lún Kích th-ớc l-ới cột 6,46,4m Trên có làm giàn trang trí, cốt 000 cao 1m so với mặt đất thiên nhiên chiều cao tầng 3,6m; kích th-ớc tiết diện cột 3030cm, có cầu thang thông tầng, phòng thông hành lang có ban công I.1.1.4 Trình tự thiết kế + Xác định vật liệu dùng thiết kế + Lựa chọn sơ kích th-ớc cấu kiện + Xác định tải trọng công trình + Tính nội lực khung không gian: Dùng phần mềm SAP2000 ver8.13 để tính + Thiết kế sàn tầng điển hình + Thiết kế cầu thang + Thiết kÕ cèt thÐp cho khung trôc B + ThiÕt kÕ mãng cho khung trôc B II.2 ThiÕt kÕ kÕt cÊu công trình Mặt kết cấu II.2.1 Cơ sở tính toán kết cấu - Giải pháp kiến trúc - Tiêu chuẩn tải trọng tác động TCVN2737-1995 - Kiến thức môn học kết cấu - Căn vào tiêu chuẩn, dẫn, tài liệu đ-ợc ban hành - Căn vào cấu tạo bê tông cốt thép vật liệu - Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép TCVN5574-1991 II.2.2 Chọn vật liệu cho kết cấu Bê tông mác 300# có Rn = 130 kG/cm2 Sàn : Thép chịu lực cấu tạo : AI có Ra = 2300 kG/cm2 Dầm cột: kG/cm2 Bê tông mác 300# có Rn = 130 Thép chÞu lùc AII cã Ra = Ra’ = 2800 kG/cm2 ThÐp cÊu t¹o AI cã Rad = 1800 kG/cm2 II.2.3 Chọn sơ kích th-ớc tiết diện cấu kiện II.2.3.1 Chän kÝch th-íc sµn hb D l m Trong đó: D=(0.81.4) phụ thuộc vào tải trọng, nhà cao tầng tải trọng lớn nên ta lấy D=1 m = (4045) ta lÊy m=45; l = 6.4 m nhịp ô hb = 6, = 0.142 (m) = 14,2 (cm) 45 VËy ta chän chiều dày : hb =14 cm II.2.3.2 Chọn bề dầy vách Thông th-ờng chiều dày tối thiểu vách nằm phạm vi từ 1214cm điều kiện thi công đổ bê tông tr-ờng bắt buộc Chiều dày tối thiểu lõi : t ht /20 Trong đó: ht chiều cao thông thủy tầng nhà Vậy ta có : t lâi lµ 22cm 3,6 / 20 = 0,18m = 18cm, Chọn chiều dày II.2.3.3 Chọn kích th-ớc dầm Công thøc chän s¬ bé : hd ld md mdc=(8 12.) , mdp=(12 20.) Dầm D1 nhÞp l= 6,4(m) hd 640 58,18cm Chọn b=30cm, 11 hd=60 cm Dầm phụ D2 nhịp l = 6,4 (m) hd 640 40cm Chän b=22 16 cm, hd=40 cm II.2.3.4 Chän kÝch th-íc cét Khi lựa chọn kích th-ớc cột ta phải dựa vào độ lớn ngoại lực tác dụng lên cột theo điều kiện ổn định cột Diện tích tiÕt diƯn ngang cđa cét cã thĨ chän s¬ bé nhsau: Ayc K N Rn Trong ®ã: K= (1.21.5 ) hệ số cấu kiện chịu nén lệch tâm Lực dọc tính toán đ-ợc xác định sơ bộ: N =12006,46,410=491520(kG) 1300 : tĩnh tải hoạt tải lấy sơ 1m2 sàn 10 : số sàn Bê tông mác 300# có Rn=130 (kg/cm2) Tầng cã b h = 70 x 70 (cm) TÇng cã b h = 60 x60 (cm.) TÇng 10 cã b h = 50 x50 (cm.) 3200 Chän: 3200 6400 KiÓm tra điều kiện ổn định: b l 0.7 H 0.7 4.9 4.9 30 b 0.7 0.7 II.2.4 X¸c định tải trọng công trình áp dụng TCVN 2737:1995 TCVN 299: 1999 II.2.4.1 Đơn vị sử dụng - Chiều dày cấu kiện: - Trọng l-ợng riêng (): - Tải phân bố đều: - Tải tập trung: - Bề rộng diện đón gió: II.2.4.2 Tải trọng sàn mái mm kG/m3 kG/m2 kG m 3200 6400 6400 6400 491520 5672(cm2 ) 130 3200 A yc 1.5 C¸c lớp tải trọng Chiều dày lớp TT Hệ tiêu số vchuẩn ợt tải 3.10 kG/v 2500 Mái ốp ngói13v/m2 40 Đan BT dày 14cm 140 350 Lớp vữa ốp ngói 20 1800 36 2cm Lớp vữa trát dày 15 1800 27 1.5cm -Tổng tĩnh tải 453.3 - Hoạt tải: 30 II.2.4.3 Tải trọng sàn tầng tum cốt +39,6m Các lớp sàn Gạch nem dày 2cm Chống thấm 2giấy3 dầu Lớp vữa xi măng lót 2cm Lớp BT xỉ cách nhiệt dày 12cm Đan BTCT dày 14cm Vữa trát trần 1.5cm - Tổng tĩnh tải: - Hoạt tải mái không sử dụng: Chiề u dày lớp 20 TT tÝnh to¸n 1.1 1.1 44.3 385.0 1.3 46.8 1.3 35.1 511.2 39.0 1.3 TT tiªu ch n 44 HƯ sè vợt tải 1.1 TT tính toán 48.4 20.0 1.2 24.0 2200 20 kG/m 20 1800 36 1.3 46.8 120 500 60 1.3 140 15 2500 1800 350 27 1.1 1.3 78.0 385 35.1 617 1.3 97.5 537 75 II.2.4.4 Sàn BTCT tầng 10 Các lớp sàn Chiều dày lớp - Lớp gạch Ceramic 300x300 10 - lớp vữa láng dày 20 20 - Bản sàn BT chịu lực 140 - Lớp trát trần 15 - Tổng tĩnh tải: - Hoạt tải hành lang phòng ở: - Hoạt tải phòng ở: II.2.4.5 Sàn WC tầng 10 Các lớp sàn - Lớp gạch Ceramic 300x300 - lớp vữa láng dày 20 Chiề u dày lớp 10 20 - Bản sàn BT chịu lực 120 - Lớp trát trần - Trần nhựa 15 2000 1800 2500 1800 TT HƯ tiªu sè vchn ợt tải TT tính toán 200 180 250 180 1.1 1.3 1.1 1.3 22.0 46.8 385.0 35.1 488.9 300 150 20 36 350 27 433 1.2 1.3 360.0 195.0 TT tiªu ch n HƯ sè vợt tải TT tính toán 20 1.1 22.0 36 1.3 300 1.1 46.8 330 27 40 1.3 1.1 - Tổng tĩnh tải: 383 - Hoạt tải II.2.4.6 Cầu thang 150 1.3 35.1 44.0 433 195 C¸c líp sàn - Đá lát mặt bậc - lớp vữa láng dày 20 - Bậc gạch - Bản sàn BT chịu lực - Lớp trát đáy - Tổng tĩnh tải: - Hoạt tải Chiều dày lớp 10 2000 10 130 1800 1800 36 234 1.3 1.3 46.8 304.2 70 10 2500 1800 175 27 492 1.1 1.3 192.5 35.1 553.8 300 1.2 360.0 TT HƯ tiªu sè vchn ợt tải 20 1.3 TT tính toán 26.0 II.2.4.7 T-ờng xây (đơn vị kG-m) a) T-ờng xây loại (không cửa) Các lớp Chiều TT Hệ TT dày tiêu số v- tính lớp chuẩn ợt tải toán 30 1800 54 1.3 70.2 220 1800 396 1.1 435.6 - lớp trát - Gạch xây - Tải t-ờng phân bố 1m2 b) T-ờng xây loại (có cửa) Các líp ChiỊ u dµy líp 30 1800 220 1800 - lớp trát - Gạch xây - Tải t-ờng phân bố 1m2 c) T-ờng xây loại (không cửa) Các lớp 505.8 TT tiêu chuẩ n 54 396 Hệ số vợt tải 1.3 1.1 0.8 Chiều TT Hệ TT dày tiêu số v- tính lớp chuẩn ợt tải toán 30 1800 54 1.3 70.2 110 1800 198 1.1 217.8 - lớp trát - Gạch xây - Tải t-ờng phân bố 1m2 d) T-ờng xây loại (cã cưa) C¸c líp - líp tr¸t TT tính toán 70.2 435.6 404.6 Chiều TT Hệ dày tiêu số v lớp chuẩn ợt tải 30 1800 54 1.3 288 TT tính toán 70.2 - Gạch xây 110 1800 - Tải t-ờng phân bố 1m2 e) T-ờng xây loại (t-ờng thu hồi) Các lớp 198 1.1 217.8 0.8 230.4 Chiều TT Hệ TT dày tiêu số v- tính lớp chuẩn ợt tải toán 30 1800 77 1.3 100.0 220 1800 564 1.1 620.7 - lớp trát - Gạch xây - Tải t-ờng phân bố m dài: II.2.4.8 Tải trọng thân cấu kiện 720.8 Phần tải trọng ch-ơng trình SAP 2000 tự tính dựa kích th-ớc cấu kiện vật liệu khai báo đầu vào ch-ơng trình II.2.4.9 Tải trọng gió Công trình có hình vuông, ta xét tải trọng gió nguy hiểm thổi theo ph-ơng đ-ờng chéo tác động lên công trình áp lực gío lớn đ-ợc qui hai ph-ơng dọc ngang nhà đ-ợc tính với hệ số khí động t-ơng ứng Cao trình đỉnh mái +39,6m < 40 m, nên theo qui định TCVN2737, tải gió đ-ợc tính theo thành phần gió tĩnh Tải gió đ-ợc coi nh- phân bố tầng theo chiều cao với giá trị lấy giá trị cao trình sàn tầng Thành phần gió tĩnh đ-ợc xác định theo công thức Wtc W0 k.c (kG/m2 ) q tt 1,2.Wtc B(kG / m) Trong ®ã: W0 = 95kG/m2 lÊy theo TCVN2737:1995 theo ph©n vïng khÝ hËu IIB (Hà Nội)) Hệ số khí động c = 0,8 ®èi víi phÝa giã ®Èy; c= 0,6 ®èi víi phÝa giã hót k lµ hƯ sè phơ thc vµo chiỊu cao dạng địa hình, tra [1]_Bảng 1,2 hệ số tin cậy tải trọng gió qtt coi nh- phân bố theo tầng đ-ợc lấy theo hệ số k sàn tầng B = 6,4m diện đón gió Nh- đà phân tích trên, áp lực theo ph-ơng đ-ờng chéo Wtc phải đ-ợc phân hai ph-ơng dọc ngang nhà (ph-ơng x ph-ơng y) Wx = W y = Wtc Wo = k c = 67,18.k.c (kG/m2) 2 Kết tính toán đ-ợc thể bảng sau:Đơn vị (kG_m) Hệ Các tầng số k - Mặt đất, ®Õn cèt 0.80 +0.0m - TÇng 1, ®Õn cèt 0.86 +3.6m - Tầng 2, đến cốt 0.95 +7,2 m - Tầng 3, đến cốt 1.02 +10,8 m - Tầng 4, đến cốt 1.08 +14,4 m - Tầng 5, đến cốt +18 1.12 Wtcxda y 42.99 46.43 51.42 55.29 58.25 60.19 tt q day 330.1 356.5 394.8 424.6 447.3 462.2 Wtcxhu t 32.24 34.82 38.56 41.47 43.69 45.14 qtthut 247.6 267.4 296.1 318.4 335.5 346.6 m - Tầng 6, đến cốt 1.15 476.0 +21,6 m 46.49 61.98 - Tầng 7, đến cốt 1.18 489.4 +25,2 m 63.73 47.79 - TÇng 8, ®Õn cèt 1.21 502.7 +28,8 m 65.47 49.10 - Tầng 9, đến cốt 1.24 511.9 +32,4 m 49.99 66.66 - Tầng 10, đến cốt 1.26 520.8 +36,0 m 67.82 50.87 - Tầng mái, ®Õn cèt 1.28 529.5 +39,6 m 68.95 51.71 Tải trọng tính toán gió đẩy phân bố mái: 68,95 1,2 82,74 kg/m2 Tải trọng tính toán gió hút phân bố mái: 51,71 1,2 62,05 kg/m2 357.0 367.0 377.0 383.9 390.6 397.1 ... cho khung trôc B II.2 Thiết kế kết cấu công trình Mặt kết cấu II.2.1 Cơ sở tính toán kết cấu - Giải pháp kiến trúc - Tiêu chuẩn tải trọng tác động TCVN273 7-1 995 - Kiến thức môn học kết cấu - Căn... 46. 43 51.42 55.29 58.25 60 .19 tt q day 330.1 3 56. 5 394.8 424 .6 447.3 462 .2 Wtcxhu t 32.24 34.82 38. 56 41.47 43 .69 45.14 qtthut 247 .6 267 .4 2 96. 1 318.4 335.5 3 46. 6 m - TÇng 6, ®Õn cèt 1.15 4 76. 0... 1800 3 96 1.1 435 .6 - lớp trát - Gạch xây - Tải t-ờng phân bố 1m2 b) T-ờng xây loại (có cửa) Các lớp Chiề u dày líp 30 1800 220 1800 - líp tr¸t - Gạch xây - Tải t-ờng phân bố 1m2 c) T-ờng xây