ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG DÂN DỤNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ ĐINH TIÊN HOÀNG

• Cầu thang, bể nước: Bê tông cốt thép B20, riêng bể nước có phụ gia chống thấm • Mái bê tông cốt thép có lớp chống thấm và cách nhiệt • Tường gạch, trát vữa, sơn nước 1.3 GIẢI PHÁP KẾT

LỜI CẢM ƠN

Luận văn tốt nghiệp là kết qủa của 4 năm học dưới mái trường đại học Nó cũng là kết quả đầu tay của sinh viên trước khi ra khỏi ghế nhà trường Quá trình làm luận văn giúp chúng em thu nhập và tổng hợp lại toàn bộ chương trình đã học Ngoài ra vẫn tiếp tục tiếp thu những kiến thức mới, nghiên cứu những vấn đề hiện thời và thiết thực của khoa học kỹ thuật Nhằm đánh giá các phương án và đưa ra giải pháp kỹ thuật tối ưu trong quá trình làm luận văn

Em xin chân thành cảm ơn toàn thể các thầy cô Trường Đại Học Công Nghệ Sài Gòn đã chân tình hướng dẫn - giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập tại Trường Đặc biệt các Thầy Cô Khoa Kỹ Thuật Công Trình , Bộ Môn công trình đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn, những kinh nghiệm hết sức quý giá cho em Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy PHẠM TRƯỜNG GIANG thầy đã tận tình giúp đỡ em trong suốt thời gian làm tốt nghiệp

Sau cùng tôi xin cảm ơn người thân, cảm ơn tất cả bạn bè đã gắn bó và cùng học tập, giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua, cũng như trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Với tất cả tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn !

TP.Hồ Chí Minh Ngày 25 tháng 07 năm 2009 Sinh viên

VÕ HOÀNG HUY

MỤC LỤC

Bìa

Nhiệm vụ luận văn

Lời cảm ơn

Mục lục

1.1 MÔ TẢ SƠ LƯỢC CÔNG TRÌNH 1

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Error! Bookmark not defined 1.1 MÔ TẢ SƠ LƯỢC CÔNG TRÌNH CT2 Error! Bookmark not defined 1.2 SƠ LƯỢC VỀ KIẾN TRÚC Error! Bookmark not defined 1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH Error! Bookmark not defined 1.3.1 Hệ kết cấu khung Error! Bookmark not defined 1.3.2 Hệ kết cấu khung – giằng Error! Bookmark not defined 1.4 NỘI DUNG LUẬN ÁN Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Error! Bookmark not defined. 2.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC Error! Bookmark not defined 2.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆNError! Bookmark not defined 2.2.1 Bề dày sàn Error! Bookmark not defined. 2.2.2 Kích thước tiết diện dầm Error! Bookmark not defined 2.3 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN Error! Bookmark not defined Bảng 2.6 Tổng tải sàn Error! Bookmark not defined Bảng 2.7 Kết quả tính moment cho các ô bản kê bốn cạnh.Error! Bookmark not defined Bảng 2.8 Kết quả tính moment cho các ô bản loại dầm.Error! Bookmark not defined CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CẦU THANG Error! Bookmark not defined TẦNG 3 ĐẾN TẦNG 16 Error! Bookmark not defined 3.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC Error! Bookmark not defined 3.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC Error! Bookmark not defined 3.3 SƠ ĐỒ TÍNH Error! Bookmark not defined 3.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 26

3.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 28

3.6 TÍNH CỐT THÉP BẢN THANG 31

3.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG 31

TẦNG 1 ĐẾN TẦNG 2 Error! Bookmark not defined.

3.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC Error! Bookmark not defined.33

3.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC Error! Bookmark not defined.34

3.3 SƠ ĐỒ TÍNH Error! Bookmark not defined.34

3.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 35

3.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 37

3.6 TÍNH CỐT THÉP BẢN THANG 39

3.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG 40

TẦNG HẦM ĐẾN TẦNG 1 Error! Bookmark not defined 3.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC Error! Bookmark not defined.42 3.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC Error! Bookmark not defined.42 3.3 SƠ ĐỒ TÍNH Error! Bookmark not defined.43 3.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 44

3.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 46

3.6 TÍNH CỐT THÉP BẢN THANG 48

3.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG 49

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁY Error! Bookmark not defined 4.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC Error! Bookmark not defined 4.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC Error! Bookmark not defined 4.3 SƠ ĐỒ TÍNH Error! Bookmark not defined 4.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 57

4.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 61

3.6 TÍNH CỐT THÉP 70

4.7 KIỂM TRA 75

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN Error! Bookmark not defined 5.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC Error! Bookmark not defined.82 5.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC Error! Bookmark not defined.84 5.3 SƠ ĐỒ TÍNH Error! Bookmark not defined.87 5.4 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN MÔ HÌNH 88

5.5 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 89

5.6 TỔ HỢP NỘI LỰC 111

5.7 TÍNH THÉP KHUNG 114

5.8 CHUYỂN VỊ NGANG LỚN NHẤT TẠI ĐỈNH CÔNG TRÌNH 126

CHƯƠNG 6 THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 127

6.1 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT Error! Bookmark not defined.127

6.2 CƠ SỞ LÍ THUYẾT THỐNG KÊ Error! Bookmark not defined.129

6.4 KẾT QUẢ TỔNG HỢP THỐNG KÊ Error! Bookmark not defined.133

CHƯƠNG 7 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 135

7.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 135

7.2 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT 136

7.3 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA CỌC KHOAN NHỒI 138

7.4 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI 138

7.5 THIẾT KẾ MÓNG M02 143

7.6 THIẾT KẾ MÓNG M04 154

CHƯƠNG 8 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP 172

8.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ MÓNG CỌC KHOAN ÉP 172

8.2 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT 173

8.3 THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA CỌC KHOAN ÉP 175

8.4 TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN ÉP 175

8.5 THIẾT KẾ MÓNG M02 180

8.6 THIẾT KẾ MÓNG M04 192

CHƯƠNG 9 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 208

MỤC LỤC

PHỤ LỤC 1 THIẾT KẾ CỐT THÉP CỘT TRỤC 2 210

PHỤ LỤC 2 THIẾT KẾ CỐT THÉP VÁCH TRỤC 2 216

PHỤ LỤC 3 THIẾT KẾ CỐT THÉP DẦM TẦNG 9 225

PHỤ LỤC 4 THIẾT KẾ CỐT ĐAI DẦM TẦNG 9 232

PHỤ LỤC 4 KẾT QUẢ THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 239

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

1.1 MÔ TẢ SƠ LƯỢC CÔNG TRÌNH

Do tốc độ của quá trình đô thị hóa diễn ra quá nhanh, cộng với sự tăng tự

nhiên của dân số, và một lượng lớn người nhập cư từ các tỉnh thành trong cả nước

đổ về lao động và học tập, cho nên hiện nay dân số Thành phố Hồ Chí Minh đã

có trên dưới sáu triệu người Điều đó đã và đang tạo ra một áp lực rất lớn cho

Thành phố trong việc giải quyết việc làm, đặc biệt là chỗ ở cho hơn sáu triệu

người hiện nay và sẽ còn tăng nữa trong những năm tới Quỹ đất dành cho thổ cư

ngày càng thu hẹp, do đó việc tiết kiệm đất xây dựng cũng như khai thác có hiệu

quả diện tích hiện có là một vấn đề rất căng thẳng của Thành phố Hồ Chí Minh

Nhu cầu các tòa nhà chung cư cao cấp cũng như các dự án chung cư cho

người có thu nhập thấp ngày càng cao hơn trước Đó là xu hướng tất yếu của một

xã hội luôn đềø cao giá trị con người, công năng sử dụng của chung cư không chỉ

gói gọn là chỗ ở đơn thuần mà nó mở rộng ra thêm các dịch vụ phục vụ cư dân

sinh sống trong các căn hộ thuộc chung cư đó Giải pháp xây dựng các tòa nhà

chung cư cao tầng là giải pháp tối ưu nhất, tiết kiệm nhất và khai thác quỹ đất có

hiệu quả nhất so với các giải pháp khác trên cùng diện tích đó

Dự án Nhà ở cao tầng CHUNG CƯ LÔ A ra đời cũng không nằm ngoài xu

hướng này Đây là nhà ở cao tầng thuộc Khu tái định cư 23-49 Đinh Tiên Hoàng

_P3_Q.Bình Thạnh_ TpHCM, có một số đặc điểm sau :

tại TpHCM, 64/46L Đinh Tiên Hoàng

• Gồm có 16 tầng + 1 tầng sân thượng và tầng hầm

Hình 1.1 Vị trí địa lý của công trình

1.2 SƠ LƯỢC VỀ KIẾN TRÚC

Dự án Nhà ở cao tầng Chung Cư Lô A có mặt bằng đất xây dựng là

tầng hầm, trong đó:

• 16 tầng gồm: 1 tầng dịch vụ công cộng, 15 tầng căn hộ

bị kỹ thuật phục vụ cho công trình trong quá trình sử dụng

• Sàn: Bê tông cốt thép B20 dày 100

• Cầu thang, bể nước: Bê tông cốt thép B20, riêng bể nước có phụ gia chống

thấm

• Mái bê tông cốt thép có lớp chống thấm và cách nhiệt

• Tường gạch, trát vữa, sơn nước

1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép là giai đoạn quan trọng nhất trong toàn

bộ quá trình thiết kế và thi công xây dựng Đây là công tác tạo nên “bộ xương”

của công trình, thỏa mãn ba tiêu chí của một sản phẩm xây dựng: mỹ thuật – kỹ

thuật – giá thành xây dựng Các giải pháp kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: hệ kết cấu khung, hệ kết

cấu tường chịu lực, hệ khung – vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu

hình hộp (giải pháp này bị loại chỉ thích hợp cho những công trình cao hơn 40

tầng) Do đó lựa chọn kết cấu hợp lý cho một công trình cụ thể sẽ hạ giá thành

xây dựng công trình, trong khi vẫn đảm bảo độ cứng và độ bền của công trình,

cũng như chuyển vị tại đỉnh công trình Việc lựa chọn kết cấu dạng này hay dạng

khác 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)

1.3.1 Hệ kết cấu khung

Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích

hợp với các công trình công cộng Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng,

nhưng lại kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn Trong thực tế kết cấu khung

bê tông cốt thép được sử dụng cho các công trình đến dưới 12 tầng Như vậy Nhà

ở cao tầng Chung Cư Lô A cao 17 tầng (kể cả hầm), hệ kết cấu khung không

đảm bảo khả năng chịu lực và độ an toàn cho công trình Do đó ta phải chọn giải

pháp kết cấu khác hợp lý hơn

1.3.2 Hệ kết cấu khung – giằng

Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp

hệ thống khung và hệ thống vách cứng Hệ thống vách cứng thường được tạo ra

tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung và các tường biên

Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại Hai hệ khung và vách cứng

được liên kết với nhau qua hệ liên kết sàn Trong trường hợp này hệ sàn toàn

khối có ý nghĩa rất lớn Trong hệ kết cấu này, hệ thống vách đóng vai trò chủ

yếu chịu tải ngang, hệ thống khung chủ yếu thiết kế để chịu tải đứng Sự phân rõ

chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột

và dầm, đáp ứng yêu cầu của kiến trúc

Hệ kết cấu khung giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình

cao tầng Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà cao đến 40 tầng

Công trình Chung Cư Lô A có tổng cộng 17 tầng kể cả tầng hầm với tổng

chiều cao là 53m nằm trong khoảng cho phép giới hạn số tầng Công trình này

chịu tác tác dụng của tải trọng ngang khá lớn (gió, động đất): công trình cao trên

40m nên phải tính thêm thành phần động của tải trọng gió; ngoài ra trong thời

gian vừa qua tại địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh liên tiếp xảy ra các trận động

đất yếu, đây là nguyên nhân sinh ra thêm một lực ngang đáng kể mà ta không

xác định đó là lực quán tính của công trình Do đó giải pháp kết cấu khung giằng

tỏ ra hợp lý cho công trình này: hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải

ngang, hệ thống khung chủ yếu thiết kế để chịu tải đứng

1.4 NỘI DUNG LUẬN ÁN

Luận văn này gồm 8 chương trình bày hầu như toàn bộ các vấn đề liên

quan đến thiết kế một công trình xây dựng, từ kết cấu hạ tầng (móng) đến kết

cấu thượng tầng (khung, mái) Dưới đây là sơ lược nội dung chính:

Nội dung xuyên suốt trong chương 1 là giới thiệu khái quát kiến trúc và

giải pháp kết cấu của công trình, tóm tắt chung nhất nội dung các chương trong

luận văn

Tiếp sau đó, chương 2 đề cập đến việc thiết kế sàn tầng điển hình Sàn ở

đây được thiết kế theo kiểu sàn dầm, nghĩa là ta tính toán nội lực, cốt thép cho

từng ô sàn nhỏ kê lên các dầm Muốn vậy ta phải hiểu thật kỹ về sơ đồ tính, nội

lực, cách tính độ võng của hai loại ô bản : bản kê bốn cạnh và ô bản loại dầm

Chương 3 giới thiệu việc thiết kế cầu thang tầng điển hình Vấn đề quan

trọng trong chương này là ta phải xác định chính xác sơ đồ tính và cách lấy nội

lực để thiết kế cốt thép cho nhịp và gối của cầu thang

Tiếp theo là chương 4, nội dung bao trùm là thiết kế bể nước mái cho công

trình Ở đây ta cần chú ý đến chọn tiết diện cho hệ dầm nắp và dầm đáy của bể

nước một cách hợp lý nhất sao cho thỏa mãn độ võng, và đặc biệt là thiết kế bề

dày và cốt thép cho bản đáy hợp lý sao cho kiểm tra nứt luôn luôn thỏa Chú ý

chọn hệ số vượt tải của hoạt tải sửa chữa bể là n=1.4

Chương 5 là chương thiết kế khung không gian Đây là chương cực kỳ quan

trọng vì thiết kế "bộ xương" cho công trình Nhiệm vụ được đặt ra ở đây là phải

biết vận dụng kiến thức thiết kế cột lệch tâm xiên, cách thức kiểm tra vách cứng

và đặc biệt là sử dụng thành thạo phần mềm Etabs (hổ trợ giải nội lực) Một vấn

đề được đặt ra là làm sao cân nhắc kích thước tiết diện cột, dầm, vách sao cho

hàm lượng cốt thép tương đối hợp lý, đồng thời phải thỏa mãn điều kiện chuyển

vị ngang của đỉnh công trình theo tiêu chuẩn quy định

Kế tiếp là chương 6: thống kê địa chất Trước khi thiết kế nền móng, ta

phải tiến hành khảo sát địa chất và lập hồ sơ địa chất Hồ sơ khảo sát địa chất có

số lượng hố khoan nhiều và số lượng mẫu đất trong một lớp đất lớn Vấn đề đặt

ra là những lớp đất này ta phải chọn được chỉ tiêu đại diện cho nền trên mặt bằng

và theo chiều sâu Và dựa vào hệ số biến động, chọn lựa những mẫu thích hợp,

ngược lại ta phải loại trừ những mẫu có hệ số này lớn hơn so với quy định

Sau khi thống kê địa chất xong, ta bước vào quá trình thiết kế móng

Chương 7 giới thiệu phương án móng cọc khoan nhồi Toàn bộ nội dung chương

này tập turng xoay quanh vấn đề thiết kế đài móng cọc: đài 4 cọc, đài 5 cọc; đặt

biệt là sự cân nhắc cắt cốt thép trong cọc khoan nhồi sao cho đảm bảo chịu tải

trọng ngang và mang lại hiệu quả kinh tế

Ngoài phương án móng cọc khoan nhồi, chương 8 giới thiệu phương án

khác: móng cọc ép Qua hai phương án giúp so xánh khả năng chịu tải trọng và

kinh tế nào hợp lí để đưa vào thi công công trình Chung Cư Lô A.

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ SÀN TẦNG 1,2,3

Thiết kế sàn là nhiệm vụ đầu tiên của quá trình thiết kế kết cấu bê tông

cốt thép Vấn đề được đặt ra là việc lực chọn kết cấu cho sàn sao cho vừa hợp lý

mà vẫn đảm bảo hiệu quả kinh tế Trong quá trình thiết kế, tùy vào khẩu độ, kỹ

thuật thi công, thẩm mỹ và yêu cầu kỹ thuật, người kỹ sư cần phải cân nhắc chọn

lựa kết cấu sàn cho hợp lý nhất

Để đảm bảo các yêu cầu như trên, kết cấu sàn sườn là phương án hợp lý

nhất áp dụng cho công trình

Dưới đây là toàn bộ quá trình thiết kế sàn tầng điển hình:

2.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC

9000 7500

7500 7500

3650 3850 3650 3850 4500

4500 3850

3650 3650 3850 3850 3650

2.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN

Sơ bộ chọn kích thước hình học của các tiết diện là một công việc đầu tiên

của thiết kế, qua quá trình thiết kế người kỹ sư cân nhắc lựa chọn tiết diện hợp lý

hơn Trước khi thiết kế sàn, ta tiến hành chọn sơ bộ: bề dày sàn và kích thước tiết

+Để đảm bảo an toàn chọn h s =100mm=10cm để thiết kế

2.2.2 Kích thước tiết diện dầm

- Sơ bộ chọn kích thước dầm như sau

+ Dầm phụ chọn 200×400

Bản được xem như ngàm vào dầm chính và dầm phụ, vì theo như cách

b

h

h ≥ , trong đó h dlà chiều cao của dầm, h blà bề dày

của bản Minh họa sơ đồ tính của bản bằng hình 2.2

L2

Hình 2.2 Sơ đồ tính bản sàn

Tải trọng tác động lên sàn tầng điển hình bao gồm tĩnh tải và hoạt tải

2.4.1 Tĩnh tải

Tĩnh tải tác động lên sàn tầng điển hình gồm có: trọng lượng bản thân sàn,

trọng lượng bản thân của kết cấu bao che Trọng lượng bản thân sàn là tải trọng

phân bố đều của các lớp cấu tạo sàn, được tính theo công thức

i i i

g =∑h n γ

trong đó

h i : chiều dày các lớp cấu tạo sàn

γ i : khối lượng riêng

n : hệ số tin cậy

Bảng 2.1 Trọng lượng bản thân sàn phòng ngủ, phòng khách, bếp, logia

Bảng 2.2 Trọng lượng bản thân sàn phòng vệ sinh

Ngoài ra trọng lượng bản thân g t của kết cấu bao che (các vách ngăn)

được qui về tải phân bố đều t

qd

t t

t s qd

g : Tải trọng tiêu chuẩn của kết cấu bao che:

180

t

330

t

30

tt

t

Kết quả tính toán g theo bảng sau t

S

(m2)

t

S

(m2) (daΝ/g tm2)

(daN/m2)

Ô1 3.65m× 4.5m 16.4 Không có

Ô2 3.65m × 3.8m 13.9 Không có

Ô3 3.85m × 4.5m 17.3 Không có

Ô4 3.85m × 5.4m 20.8 3.36m7.36m22 tường kính 180 30 1.1 11.7 32 44 Ô5 3.8m × 4.5m 17.1 Không có

Ô6 4.5m × 4.5m 20.25 Không có

Ô7 3.5m × 3.85m 13.5 Không có

Ô8 3.5m × 7.5m 26.3 Không có

Ô9 3.5m × 9m 31.5 Không có

Bảng 2.3 Trọng lượng bản thân của kết cấu bao che

Vậy tĩnh tải sàn tính theo công thức

i qd

g = +g g

Kết quả tính toán như bảng dưới đây

Hoạt tải tiêu chuẩn tc

công năng của các ô sàn Trong trường hợp ô sàn có diện tích chịu tải A>9(m2),

hoạt tải tiêu chuẩn của ô sàn lúc này phải nhân thêm với hệ số giảm tải ψ Hệ

số giảm tải ψ tính theo công thức sau

0.60.4

Bảng 2.5 Hoạt tải tính toán của sàn

Vậy tổng tải trọng tác dụng lên sàn tính theo công thức

Bảng 2.6 Tổng tải sàn

- Nếu bản thuộc ô giữa,bản được xem là bản đơn chịu toàn bộ tĩnh tải và hoạt

tải,xem là ngàm 4 cạnh

- Nếu là ô bản biên , bản được xem là bản đơn chịu toàn bộ tĩnh tải và họat

tải,xem là ngàm 3 cạnh ,liên kết tại cạnh biên phụ thuộcvào đk :

2.5.1 Nội lực bản kê bốn cạnh

Nội lực sàn M M M M1, 2, I, II được tính theo sơ đồ đàn hồi liên kết ngàm

bốn cạnh và tải phân bố đều qs , minh họa bằng hình 2.4

L2

Hình 2.3 Nội lực bản kê bốn cạnh

Moment M M1, 2 ở nhịp được tính theo các công thức sau

M = k × × × q l l

s II

M = k × × × q l l

trong đó

• Cạnh dài l2

• Cạnh ngắn l1

• Các hệ số m91, m92, k91, k92 được tra bảng, phụ thuộc vào loại ô bản

Kết quả tính nội lực của các ô bản kê bốn cạnh

Bảng 2.7 Kết quả tính moment cho các ô bản kê bốn cạnh

2.5.2 Nội lực sàn bản dầm

1

2

riêng biệt chịu tổng tải s

q theo sơ đồ đàn hồi Cắt 1 dải bề rộng 1m theo phương

ngắn để tính nội lực theo sơ đồ dầm liên kết ở 2 đầu và tùy vào sơ đồ làm việc

mà có thể là hai đầu ngàm hoặc đầu ngàm đầu khớp Xét từng trường hợp cụ thể:

• Ô bản dầm có sơ đồ tính là hai đầu ngàm (Ô8 & Ô9 &Ô11 & Ô12)

Thống kê các kết quả tính toán của các ô bản như sau

Ô8 có l2 =7.5m ; l1 =3.5m ; q s =733(daN/m2)

Ô9 có l2 =9m ; l1 =3.5m ; q s =733(daN/m2)

Ô11 có l2 =3.65m; l1=1.6m ; q s =820(daN/m2)

Ô12 có l2 =4.5m ; l1 =1.6m ; q s =774(daN/m2)

Ta luôn có tỉ số 2

1

2

>

l

bản rộng b=1m theo phương cạnh ngắn để tính, sơ đồ tính như hình 2.5

Hình 2.4 Sơ đồ tính các ô bản loại dầm hai đầu ngàm

Nội lực M , nh M gcủa các ô bản được tính theo các công thức sau

24

s nh

q l

M = × ; 2

12

s g

q l

M = ×

• Ô bản có sơ đồ tính là dầm công xôn (Ô 10)

Ô 10 có l2 =3.85m ; l1=0.6m ; q s =782(daN/m2)

Đây là bản dầm; cắt 1 dãy rộng b=1m theo phương cạnh ngắn; sơ đồ tính

là một dầm công xôn

2.6.1 Tính cốt thép các ô loại bản kê bốn cạnh

Từ kết quả tính nội lực, thay giá trị moment M vào công thức sau ta sẽ

tính được cốt thép A của ô bản s

2

m b

R h ζ

0100

S

mim

A bh

• Bê tông B20⇒ R b =115 (daN/cm2)

• Tính bản như cấu kiện chịu uốn, tiết diện b h× =100 10× (cm×cm)

• Giả thiết :a bv =1.5 (cm) ⇒ h0 =8.5(cm)

Kết quả tính thép cho từng ô bản lần lượt được trình bày dưới đây

Bảng 2.15 Bảng kết quả cốt thép cho Ô7 ( l1 =3.5m, l2 =3.85m)

2.6.2 Tính cốt thép các ô loại bản dầm

Từ kết quả tính nội lực, thay giá trị moment M nh,M g vào công thức sau ta

sẽ tính được cốt thép A của ô bản S

2.7 ĐỘ VÕNG SÀN

Kiểm tra độ võng là một yều cầu hết sức quan trọng trong thiết kế, nếu

tính toán theo công thức sau không thỏa thì phải thiết kế lại từ đầu

2.7.2 Chọn Ô10(0.6mx3.85m) để kiểm tra độ võng đối với bản làm việc một

Hình 2.6 Độ võng đối với bản làm việc một phương

Vậy độ võng thõa mãn ω ω≤ ghbề dày sàn chọn h s =10cm để thiết kế sàn tầng

điển hình là hợp lý

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

CẦU THANG TẦNG 3 ĐẾN TẦNG 16

Công trình là một trong những dự án nhà ở cao tầng ở Thành phố Hồ Chí

Minh gồm có 1 tầng hầm, 16 tầng sinh hoạt, 1 tầng sân thượng với tổng chiều cao

là H = 53m Do đó giao thông đứng đóng vai trò vôø cùng quan trọng, trong đó

thang máy giữ nhiệm vụ chủ đạo và cầu thang bộ được sử dụng với mục đích

thoát hiểm khi công trình có sự cố hoặc khi thang máy không sử dụng được : mất

điện hoặc cháy, bảo trì sửa chữa

Nội dung chính của chương này chủ yếu xoay quanh vấn đề thiết kế cầu

thang bộ cho tầng điển hình của công trình Trình tự thiết kế cầu thang bộ được

trình bày lần lượt như sau

3.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC

3.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN

Cầu thang được thiết kế là thang 2 vế dạng bản :

Cấu tạo mỗi vế thang gồm có bậc thang, lớp vữa lót, bản thang, lớp vữa trát Bậc

thang (b=300mm, h=160mm) được xây bằng gạch đinh, lát đá mài

* Bản thang

Sơ bộ chọn bề dày bản thang bê tông cốt thép h b =15cm, độ nghiêng α của

bản thang so với mặt phẳng nằm ngang được tính như sau

1.60.5333

Tùy theo từng giai đoạn khác nhau, ta quan niệm sơ đồ tính toán phù hợp

với sự làm việc thực tế của cầu thang Trong lúc thi công, sơ đồ tính của cầu

thang phù hợp nhất là sơ đồ khớp; còn khi sử dụng, cầu thang làm việc với sơ đồ

một đầu ngàm, một đầu khớp

Do đó để xác định nội lực chính xác và phù hợp với làm việc thực tế của

cầu thang, ta phải giải đồng thời hai sơ đồ trên Lựa chọn các moment (nhịp và

gối) có giá trị lớn hơn để tính cốt thép như cấu kiện chịu uốn tiết diện ngang

(1m×h ) và đặt cốt đơn (giống như bản sàn) b

Minh họa sơ đồ tính của cầu thang như sau

VẾ 2 VẾ 1

q2

3000 1500

q2 1500

3000

Hình 3.3 Sơ đồ một đầu ngàm, một đầu khớp

3.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

Tải trọng tác dụng lên bản thang bao gồm tải trọng của chiếu nghỉ q và 2

tải trọng của bản thang q 1

3.4.1 Tải trọng chiếu nghỉ

Tải trọng q của chiếu nghỉ gồm có tĩnh tải 2 g của các lớp cấu tạo và cn tt

hoạt tải tt

cn

p Tĩnh tải g được tính như bảng sau cn tt

STT Vật liệu Chiều dày

g của các lớp cấu tạo chiếu nghỉ

Ngoài ra hoạt tải tt

Tải trọng q1 của bản thang bao gồm tĩnh tải tt

g và hoạt tải tt

p Tĩnh tải tt

g bằng tải trọng của bản thang tt

g được tính bằng tổng tải trọng của bậc thang g , lớp

vữa lót, bản BTCT, lớp vữa trát

Ta có bề dày tương đương

160 300

1.35340

Bảng 3.2 Các lớp cấu tạo bản thang

Và tải trọng tt

tv

g của tay vịn cầu thang

tt tv

Ngoài ra hoạt tải tt

p được tính giống như hoạt tải của chiếu nghỉ

30001500

15003000

Bảng 3.4 Sơ đồ gán lực

Thiết lập trong Etabs mô hình từng vế thang theo sơ đồ tính, từ đó ta có thể giải

để xác định biểu đồ moment Chú ý khi khai báo tải trọng, ta luôn gán hệ số tải

trọng bản thân Self weight Multiplier = 0

Hình 3.5 Moment của vế thang thứ nhất

Hình 3.6 Moment của vế thang thứ hai

3.5.2 Sơ đồ khớp (tìm moment tại nhịp)

DS

VẾ 2VẾ 1

30001500

15003000

Bảng 3.7 Sơ đồ gán lực

Hình 3.8 Moment của vế thang thứ nhất

3.6 TÍNH CỐT THÉP CHO BẢN THANG

Tính toán cốt thép cho cầu thang như cấu kiện chịu uốn tiết diện b=100cm;

15

=

Chọn a bv =2.5cm ⇒ h0 = −15 2.5 12.5= cm

Bê tông B20⇒R b =115(daN/cm2), R bt =10(daN/cm2),

Thép AII ⇒R s =2800(daN/cm2)

Bảng 3.3 Kết quả tính và chọn cốt thép bản thang

Cốt ngang của bản thang chọn theo cấu tạo φ10a200

3.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN THANG

2.25

Trong khi đó, độ võng ω của của bản thang một đầu ngàm, một đầu khớp xuất ra từ

kết quả giải trên mô hình trong Etabs là ω =0.0185cm

Hình 3.10 Độ võng của bản thang

Độ võng ω của của bản thang một đầu khớp, một đầu tựa đơn xuất ra từ kết quả

giải trên mô hình trong Etabs là ω =0.8cm

Hình 3.11 Độ võng của bản thang

Vậy độ võng thõa mãn ω ω≤ gh, chọn bề dày bản thang h b =15cm là hợp lý

CẦU THANG TẦNG 1 LÊN TẦNG 2

3.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC

3.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN

Cầu thang được thiết kế là thang 2 vế dạng bản :

• Vế thứ hai (từ +2.1m→+4.2m)

Cấu tạo mỗi vế thang gồm có bậc thang, lớp vữa lót, bản thang, lớp vữa trát Bậc

thang (b=300mm, h=210mm) được xây bằng gạch đinh, lát đá mài

* Bản thang

Sơ bộ chọn bề dày bản thang bê tông cốt thép h b =15cm, độ nghiêng α của

bản thang so với mặt phẳng nằm ngang được tính như sau

2.10.73

Minh họa sơ đồ tính của cầu thang như sau

VẾ 2VẾ 1

30001500

15003000

• Sơ đồ một đầu ngàm, một đầu khớp (tìm moment tại gối)

DCN

VẾ 2 VẾ 1

q2

3000 1500

q2 1500

3000

Hình 3.3 Sơ đồ một đầu ngàm, một đầu khớp

3.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

Tải trọng tác dụng lên bản thang bao gồm tải trọng của chiếu nghỉ q2 và

tải trọng của bản thang q 1

3.5 Tải trọng chiếu nghỉ

Tải trọng q2 của chiếu nghỉ gồm có tĩnh tải tt

cn

g của các lớp cấu tạo và hoạt tải tt

cn

p Tĩnh tải g được tính như bảng sau cn tt

(m)

γ

tt cn

g của các lớp cấu tạo chiếu nghỉ

Ngoài ra hoạt tải tt

trong đó tra bảng 3 TCVN 2737 – 1995, ta có tc =300

g bằng tải trọng của bản thang g và tải trọng tt bt g của tay vịn tt tv

Tải trọng của bản thang tt

bt

g được tính bằng tổng tải trọng của bậc thang g , lớp

vữa lót, bản BTCT, lớp vữa trát

Ta có bề dày tương đương

210 300

1.39366

Bảng 3.2 Các lớp cấu tạo bản thang

Và tải trọng tt

tv

g của tay vịn cầu thang

tt tv

Ngoài ra hoạt tải tt

p được tính giống như hoạt tải của chiếu nghỉ