ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ B27 KHU ĐÔ THỊ AN PHÚ AN KHÁNH

An toàn phòng cháy chữa cháy 6 PHẦN II TÍNH TOÁN KẾT CẤU 7 CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CHO CÔNG TRÌNH 8 1.1... Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng, tải trọng ngang

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHCM

KHOA XÂY DỰNG

HỆ ĐÀO TẠO : CHÍNH QUI NGÀNH : XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

THUYẾT MINH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG

ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ CHUNG CƯ B27 KHU ĐÔ THỊ AN PHÚ – AN KHÁNH

QUẬN 2 – TP HỒ CHÍ MINH

MSSV : 08B1040317 LỚP : 08HXD3

THÁNG 10/2010

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn đến toàn thể các thầy cô Trường ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TPHCM Đặc biệt các thầy cô trong khoa Xây Dựng đã tận tình giúp đỡ hướng dẫn em trong suốt quá trình học tập tại trường, đã truyền đạt những kiến thức chuyên môn, những kinh nghiệm hết sức quý giá cho em

Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp em đã nhận được sự truyền đạt kiến thức, chỉ bảo tận tình của giáo viên hướng dẫn Với tất cả tấm

lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn thầy Th.S LÊ HOÀNG TUẤN, người đã hướng dẫn chính cho em hoàn thành đồ án tốt nghiệp

này

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô, gửi lời cảm ơn đến tất cả người thân trong gia đình, cảm ơn tất cả bạn bè đã gắn bó cùng học tập giúp đỡ em trong suốt thời gian học, cũng như trong quá trình hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Trang 3

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ Độc Lập - Tự Do – Hạnh Phúc

KHOA XÂY DỰNG -o0o -

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG Họ và tên SV : ………Lớp :………

Tên đề tài tốt nghiệp :………

………

Phần nhận xét : (Thuyết minh và bản vẽ) ………

………

Phần đánh giá : ………

Đồ án đạt :………điểm Phần đề nghị : ………

………

Tp HCM, ngày …… tháng…….năm 2010

GV PHẢN BIỆN

(Ký và ghi rõ họ tên)

Trang 4

MỤC LỤC

PHẦN I

TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 3

I.1 Sự cần thiết đầu tư 4

I.2 Sơ lược về công trình 4

I.3 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng 4

I.4 Giải pháp đi lại 4

I.5 Đặc điểm khí hậu – khí tượng – thủy văn tại Tp HCM 5

I.6 Các giải pháp kỹ thuật 5

I.7 An toàn phòng cháy chữa cháy 6

PHẦN II TÍNH TOÁN KẾT CẤU 7

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CHO CÔNG TRÌNH 8

1.1 Những đặc điểm cơ bản của nhà cao tầng 8

1.2 Hệ chịu lực chính của nhà cao tầng 9

1.3 So sánh lựa chọn phương án kết cấu 9

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI TẦNG ĐIỂN HÌNH 11

2.1 Thiết kế mặt bằng hệ dầm sàn 11

2.2 Giả định bề dày sàn hs 12

2.3 Tính tải trọng tác dụng lên sàn 13

2.4 Sơ đồ tính và xác định nội lực 15

2.5 Bố trí cốt thép sàn tầng điển hình 20

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG 4 21

3.1 Vị trí và cấu tạo cầu thang tầng 4 21

Trang 5

3.3 Tính tải trọng 22

3.4 Sơ đồ tính ,xác định nội lực 24

3.4 Bố trí cốt thép cầu thang tầng 4 29

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI 30

4.1 Công năng và kích thước hồ nước mái 30

4.2 Tính toán các cấu kiện của hồ nước mái 32

4.3 Bố trí cốt thép hồ nước mái 50

CHƯƠNG 5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG KHÔNG GIAN TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG 5.1 Trình tự tính toán 52

5.2 Hệ chịu lực chính của công trình 52

5.3 Xác định giá trị tải trọng tác động lên công trình 56

5.4 Xác định nội lực công trình (khung không gian) 60

5.5 Tính toán cốt thép cho cột khung trục 2 62

5.6 Tính toán cốt thép cho dầm khung trục2 69

5.7 Bố trí cốt thép khung trục 2 86

PHẦN III TÍNH TOÁN NỀN MÓNG 87

CHƯƠNG 6 XỬ LÝ THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 87

6.1 Kết quả khảo sát địa chất công trình 88

6.2 Các chỉ tiêu cơ lý của đất 90

CHƯƠNG 7 MÓNG CỌC BTCT 91

7.1 Tải trọng công trình tác dụng lên móng cọc 91

7.2 Chọn chiều sâu đặt đài cọc 91

7.3 Chọn vật liệu làm móng 91

7.4 Chọn sơ bộ kích thước cọc 92

Trang 6

A TÍNH MÓNG M1 93

7.5 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 93

7.6 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 93

7.7 Sức chịu tải của cọc theo cường độ của đất nền 94

7.8 Kiểm tra cốt thép dọc trong cọc btct khi vận chuyển và lắp dựng 96

7.9 Tính toán móng cọc 97

7.10 Tính kết cấu đài cọc 101

7.11 Tính toán độ lún cho móng cọc btct 103

B TÍNH MÓNG M2 105

7.15 Kiểm tra cốt thép dọc trong cọc btct khi vận chuyển và lắp dựng 106

7.18 Tính toán độ lún cho móng cọc btct 111

CHƯƠNG 8 MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 113

8.1 Tải trọng công trình tác dụng lên móng cọc 113

8.2 Chọn chiều sâu đặt đài cọc 113

8.3 Chọn vật liệu làm móng 113

8.4 Chọn sơ bộ kích thước cọc 113

A TÍNH MÓNG M1 114

8.10 Tính toán độ lún cho móng cọc khoan nhồi 123

B.TÍNH MÓNG M2 125

Trang 7

8.12 Tín toán móng cọc khoan nhồi 126

8.14 Tính toán độ lún cho móng cọc khoan nhồi 132

CHƯƠNG 9 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MĨNG A Các ưu khuyết điểm của hai loại phương án móng: 134

I Móng cọc ép : 134

I.1 Ưu điểm 134

I.2 Khuyết điểm 134

II Móng cọc khoan nhồi : 134

II.1 Ưu điểm : 134

II.2 Khuyết điểm: 134

B.Kết luận và lựa chọn phương án thi công : 134

TÀI LIỆU THAM KHẢO 135

Trang 8

PHAÀN I

TOÅNG QUAN KIEÁN TRUÙC

Trang 9

I.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ

Trong thời kỳ Việt Nam đổi mới và phát triển, cùng với sự đi lên của nền kinh tế đất nước nói chung và của thành phố nói riêng, mức sống của người dân cũng được nâng cao, nhất là về nhu cầu nhà ở, giao thông, cơ sở hạ tầng… Trong đó, về nhà ơ,û không còn đơn thuần là nơi để ở, mà nó còn phải đáp ứng một số yêu cầu về tiện nghi, về mỹ quan, … mang lại tâm trạng thoải mái cho người ở Và sự xuất hiện ngày càng nhiều các cao ốc chung cư, văn phòng trong các thành phố không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về nơi ở cho một thành phố đông dân như Thành Phố Hồ Chí Minh, nhu cầu về cơ sở hạ tầng

… (để tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư nước ngoài) mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới của thành phố: một thành phố hiện đại, văn minh, xứng đáng là trung tâm số 1 về kinh tế, khoa học kỹ thuật của cả nước Bên cạnh đó, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng ở các thành phố và cả nước thông qua việc áp dụng các kỹ thuật, công nghệ mới trong thiết kế,

tính toán, thi công và xử lý thực tế Chính vì thế mà dự án xây dựng KHU ĐÔ THỊ AN

PHÚ – AN KHÁNH – Q2 được hình thành và đang thực hiện CHUNG CƯ CAO TẦNG B27 là một trong số các chung cư, trung tâm thương mại, dịch vụ của khu đô thị Chung cư

đáp ứng đươc phần nào nhu cầu nhà ở của người dân thành phố, tạo được cảnh quan đẹp

cho khu đô thị nói riêng và Thành phố nói chung

I.2 SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH

Công trình thuộc khuôn viên qui hoạch của KHU ĐÔ THỊ AN PHÚ – AN KHÁNH thuộc Phường An Phú – Quận 2 – Thành phố Hồ Chí Minh Mặt đứng chính của CHUNG

CƯ CAO TẦNG B27 hướng về đường Xa lộ Hà Nội, các mặt khác tiếp giáp với đường giao thông nội bộ trong khu đô thị Công trình có chiều cao 37.8m tính từ cos nền hoàn thiện tầng trệt Mặt bằng công trình hình chữ nhật, có tổng diện tích 41x26=1066m2 Các mặt đứng công trình được xây tường và lắp cửa kính khung nhôm để lấy sáng, vách ngăn giữa các căn hộ được xây tường

I.3 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG

- Số tầng : 1 tầng hầm + 10 tầng lầu +1 tầng kỹ thuật

- Phân khu chức năng:

Công trình được chia khu chức năng từ dưới lên

 1 tầng hầm : Dùng làm nơi để xe và lắp đặt các thiết bị kỹ thuật

 Tầng 1 : Dùng làm sảnh vàcăn hộ, có 11 căn hộ ở tầng này

 Tầng 2-10 : Dùng làm căn hộ, có 14 căn hộ ở mỗi tầng

 Tầng kỹ thuật: có hệ thống thoát nước mưa cho công trình và 1 bểà nước sinh hoạt , cây thu lôi chống sét.

I.4 GIẢI PHÁP ĐI LẠI

I.4.1 Giao thông đứng

Toàn công trình sử dụng 3 thang máy và 1 cầu thang bộ 2 vế Bề rộng mỗi vế cầu thang bộ là 1.2m, được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố

Trang 10

xảy ra Cầu thang máy, thang bộ này được đặt ở vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách xa nhất đến cầu thang ≤ 20m để giải quyết việc phòng cháy chữa cháy

I.4.2 Giao thông ngang

Bao gồm các hành lang đi lại, sảnh, hiên

I.5 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU – KHÍ TƯỢNG – THỦY VĂN TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

- Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với các đặc trưng của vùng khí hậu miền Nam Bộ, chia thành 2 mùa rõ rệt:

 Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10

 Mùa khô từ đầu tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm sau

- Các yếu tố khí tượng:

 Nhiệt độ trung bình năm: 260C

 Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm: 220C

 Nhiệt độ cao nhất trung bình năm : 300C

- Lượng mưa trung bình: 1000 - 1800 mm/năm

 Độ ẩm tương đối trung bình : 78%

 Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa khô: 70 -80%

 Độ ẩm tương đối cao nhất vào mùa mưa: 80 -90%

 Số giờ nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên 4giờ/ngày, vào mùa khô là trên 8giờ /ngày

- Hướng gió chính thay đổi theo mùa:

 Vào mùa khô, gió chủ đạo từ hướng Bắc chuyển dần sang Đông, Đông Nam và Nam

 Vào mùa mưa, gió chủ đạo theo hướng Tây và Tây Nam

 Tần suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%, lớn nhất là tháng 8 (34%), nhỏ nhất là tháng 4 (14%) Tốc độ gió trung bình 1,4 –1,6m/s

 Hầu như không có gió bão, gió giật và gió xoáy thường xảy ra vào đầu và cuối mùa mưa (tháng 9)

- Thủy triều tương đối ổn định ít xảy ra hiện tương đột biến về dòng nước Hầu như không có lụt chỉ ở những vùng ven thỉnh thoảng có ảnh hưởng

I.6 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

Trang 11

I.6.2 Hệ thống cung cấp nước

Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: Nước ngầm và nước máy Tất cả được chứa trong 1 bể nước (170m3) đặt dưới tầng hầm và 2 bể nước mái (mỗi bể 123m3) Máy bơm sẽ đưa nước lên các tầng hoặc phân phối đi xuống các tầng của công trình, vào các căn hộ theo các đường ống dẫn nước chính

Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp Gaine Hệ thống cấp nước

đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng

I.6.3 Hệ thống thoát nước

Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy ( bề mặt mái được tạo dốc ) và chảy vào các ống thoát nước mưa ( =140mm) đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng

I.6.4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

Chiếu sáng

Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên và bằng điện Ở tại các lối

đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng

Thông gió

Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên Riêng tầng hầm có bố trí thêm các khe thông gió và chiếu sáng

I.6.5 Hệ thống thoát rác

Rác thải được chứa ở gian rác, bố trí ở tầng hầm, có bộ phận đưa rác ra ngoài Gaine rác được thiết kế kín đáo, tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm

I.7 AN TOÀN PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY

Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2, ) Bể chứa nước PCCC 110m3 đặt dưới tầng hầm, khi cần huy động thêm các bể chứa nước sinh hoạt để tham gia chữa cháy Ngoài ra, ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động

Trang 12

PHẦN II

TÍNH TOÁN KẾT CẤU

Trang 13

CHƯƠNG 1 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA

CÔNG TRÌNH 1.1 NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA NHÀ CAO TẦNG

“Ngôi nhà mà chiều cao của nó là yếu tố quyết định các điều kiện thiết kế, thi công hoặc sử dụng khác với ngôi nhà thông thường thì gọi là nhà cao tầng” Đó là định nghĩa về

nhà cao tầng do Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế đưa ra

Đặc trưng chủ yếu của nhà cao tầng là số tầng nhiều, độ cao lớn, trọng lượng nặng Đa số nhà cao tầng lại có diện tích mặt bằng tương đối nhỏ hẹp nên các giải pháp nền móng cho nhà cao tầng là vấn đề được quan tâm hàng đầu Tùy thuộc môi trường xung quanh, địa thế xây dựng, tính kinh tế, khả năng thực hiện kỹ thuật,… mà lựa chọn một phương án thích hợp nhất Ở Việt Nam, phần lớn diện tích xây dựng nằm trong khu vực đất yếu nên thường phải lựa chọn phương án móng sâu để chịu tải tốt nhất Cụ thể ở đây là móng cọc

Tổng chiều cao của công trình lớn, do vậy ngoài tải trọng đứng lớn thì tác động của gió và động đất đến công trình cũng rất đáng kể Do vậy, đối với các nhà cao hơn 40m thì phải xét đến thành phần động của tải trọng gió và cần để ý đến các biện pháp kháng chấn một khi chịu tác động của động đất Kết hợp với giải pháp nền móng hợp lý và việc lựa chọn kích thước mặt bằng công trình (B và L) thích hợp thì sẽ góp phần lớn vào việc tăng tính ổn định, chống lật, chống trượt và độ bền của công trình

Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng, tải trọng ngang là yếu tố rất quan trọng, chiều cao công trình tăng, các nội lực và chuyển vị của công trình do tải trọng ngang gây ra cũng tăng lên nhanh chóng Nếu chuyển vị ngang của công trình quá lớn sẽ làm tăng giá trị các nội lực,

do độ lệch tâm của trọng lượng, làm các tường ngăn và các bộ phận trong công trình bị hư hại, gây cảm giác khó chịu, hoảng sợ, ảnh hưởng đến tâm lý của người sử dụng công trình Vì vậy, kết cấu nhà cao tầng không chỉ đảm bảo đủ cường độ chịu lực, mà còn phải đảm bảo đủ độ cứng để chống lại các tải trọng ngang, sao cho dưới tác động của các tải trọng ngang, dao động và chuyển vị ngang của công trình không vượt quá giới hạn cho phép Việc tạo ra hệ kết cấu để chịu các tải trọng này là vấn đề quan trọng trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng

Mặt khác, đặc điểm thi công nhà cao tầng là theo chiều cao, điều kiện thi công phức tạp, nguy hiểm Do vậy, khi thiết kế biện pháp thi công phải tính toán kỹ, quá trình thi công phải nghiêm ngặt, đảm bảo độ chính xác cao, đảm bảo an toàn lao động và chất lượng công trình khi đưa vào sử dụng

Như vậy, khi tính toán và thiết kế công trình, đặc biệt là công trình nhà cao tầng thì việc phân tích lựa chọn kết cấu hợp lý cho công trình đóng vai trò vô cùng quan trọng Nó không những ảnh hưởng đến độ bền, độ ổn định của công trình mà còn ảnh hưởng đến sự tiện nghi trong sử dụng và quyết định đến giá thành công trình

Trang 14

1.2 HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA NHÀ CAO TẦNG

Việc lựa chọn hệ chịu lực hợp lý cho công trình là điều rất quan trọng Dưới đây, khảo sát đặc tính của một số hệ chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng để từ đó tìm được hệ chịu lực hợp lý cho công trình :

1.2.1 Hệ khung chịu lực

Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng thẳng đứng vừa chịu tải trọng ngang Cột và dầm trong hệ khung liên kết với nhau tại các nút khung, quan niệm là nút cứng Hệ kết cấu khung được sử dụng hiệu quả cho các công trình có yêu cầu không gian lớn, bố trí nội thất linh hoạt, phù hợp với nhiều loại công trình Yếu điểm của kết cấu khung là khả năng chịu cắt theo phương ngang kém Ngoài ra, hệ thống dầm của kết cấu khung trong nhà cao tầng thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến công năng sử dụng của công trình và tăng độ cao của ngôi nhà, kết cấu khung bê tông cốt thép thích hợp cho ngôi nhà cao không quá 20 tầng Vì vậy, công trình thích hợp để chọn làm kết cấu chịu lực chính cho công trình này

1.2.2 Hệ tường chịu lực

Trong hệ kết cấu này, các tấm tường phẳng, thẳng đứng là cấu kiện chịu lực chính của công trình Dựa vào đó, bố trí các tấm tường chịu tải trọng đứng và làm gối tựa cho sàn, chia hệ tường thành các sơ đồ: tường dọc chịu lực; tường ngang chịu lực; tường ngang và dọc cùng chịu lực

Trường hợp tường chịu lực chỉ bố trí theo một phương, sự ổn định của công trình theo phương vuông góc được bảo đảm nhờ các vách cứng Khi đó, vách cứng không những được thiết kế để chịu tải trọng ngang và cả tải trọng đứng Số tầng có thể xây dựng được của hệ tường chịu lực đến 40 tầng

Tuy nhiên, việc dùng toàn bộ hệ tường để chịu tải trọng ngang và tải trọng đứng có một số hạn chế:

Gây tốn kém vật liệu;

Độ cứng của công trình quá lớn không cần thiết;

Thi công chậm;

Khó thay đổi công năng sử dụng khi có yêu cầu

Nên cần xem xét kỹ khi chọn hệ chịu lực này

1.3 SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

Qua xem xét, phân tích các hệ chịu lực như đã nêu trên và dựa vào các đặc điểm của công trình như giải pháp kiến trúc, ta có một số nhận định sau đây để lựa chọn hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình Chung cư cao tầng B27:

- Chung cư cao tầng B27 là công trình có 11 tầng, với chiều cao 37.8 m so với cos hoàn

Trang 15

- Do công trình được xây dựng trên địa bàn Tp Hồ Chí Minh là vùng hầu như không xảy ra động đất, nên không xét đến ảnh hưởng của động đất, mà chỉ xét đến ảnh hưởng của

gió bão Vì công trình có chiều cao dưới 40 m nên theo [3]không tính gió động

- Do vậy, trong đồ án này ngoài các bộ phận tất yếu của công trình như: cầu thang, hồ

nước , hệ chịu lực chính của công trình được chọn là khung

Trong đồ án này chọn 1 phương án sàn để thiết kế:

 Phương án sàn sườn có hệ dầm trực giao, (vì diện tích các ô sàn lớn)

Kết luận:Hệ chịu lực chính của công trình là hệ gồm có sàn sườn và khung chịu lực

Trang 16

D1 D2

D1

D1 D2

D1

D1 D2

D1

D1 D2

D1

D1 D2

D1

D1 D2

D4 D4

Trang 17

Sơ bộ chọn chiều cao dầm theo công thức sau:

d d

m

h  1 (2.1) trong đó:

md - hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng;

md = 8 ÷ 12 - đối với hệ dầm chính, khung một nhịp;

md = 12 ÷ 16 - đối với hệ dầm chính, khung nhiều nhịp;

md = 16 ÷ 20 - đối với hệ dầm phụ;

Kích thước tiết diện dầm được trình bày trong bảng 2.1

Bảng 2.1: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm

Dầm khung

2.2 GIẢ ĐỊNH BỀ DÀY SÀN hs

Từ mặt bằng hệ dầm sàn đã cĩ và chức năng của từng ơ sàn, căn cứ vào chiều dài nhịp ngắn (L1) của từng ơ sàn, ta tiến hành giả định bề dày sàn theo kinh nghiệm như sau:

Bản hai phương (L2 /L1 ≤ 2) chọn hs =(1/40-1/50)L1

Bản một phương tựa hai cạnh hoặc (L2 /L1 > 2) chọn

Với những điều kiện trên, các ô sàn được phân loại như sau:

Trang 18

Bảng 2.2: Phân loại ô sàn

Tỷ số

l2/l1

2.3 TÍNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN

Tải trọng tác dụng lên sàn gồm có:

- Gạch Ceramic, γ1 = 20 kN/m3, δ1 = 10mm, n=1.1

- Vữa lót, γ2 = 18 kN/m3, δ2 = 30mm, n=1.3,d=30 mm

- Sàn BTCT, γ3 = 25 kN/m3, δ3 = 120mm, n=1.1

- Vữa trát trần, γ4 = 18 kN/m3, δ4 = 15mm, n=1.3,

Hình 2.2: Các lớp cấu tạo sàn

 - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;

ni - hệ số đđộ tin cậy của lớp thứ i

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.3

Bảng 2.3: Tĩnh tải tác dụng lên sàn

STT Các lớp cấu tạo γ(kN/m 3 ) δ(mm) n gstc (kN/m 2 ) Gstt (kN/m 2 )

Trang 19

trong đó:

ptc - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3/[2];

np - hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3/[2]:

6 0 4 0

A A

5 0 5 0

A A

 (2.7)

Trong đó: A - diện tích chịu tải

Bảng 2.4: Hoạt tải tác dụng lên sàn

Hành lang giữa các phòng

Hành lang khu vực thang

2.3.3 Tải trọng tường ngăn

Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tải phân bố đều trên sàn (cách tính này đơn giản mang tính chất gần đúng) Tải trọng tường ngăn có xét đến sự giảm tải (trừ đi 30% diện tích lỗ cửa), được tính theo công thức sau:

A

g h l g

tc t t t qd t

.

 70% (2.8)

trong đó: lt - chiều dài tường;

ht - chiều cao tường;

A - diện tích ô sàn (A = ld x ln);

gttc - trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn của tường

với: tường 10 gạch ống: gttc = 1.8 (kN/m2);

tường 20 gạch ống: gttc = 3.3 (kN/m2)

Trên mặt bằng kiến trúc ta thấy chỉ có ô sàn S1 là có tường ngăn

Trang 20

Kết quả được trình bày trong bảng 2.5

Bảng 2.5: Tải trọng tường ngăn qui đổi

S1 34 4,25 3,4 1,8 1,3 0,70

gt qd(kN/m2) n

ht(m) Trọng lượng tiêu

chuẩn gt tc(kN/m2)

lt(m)

KH

2.4 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

2.4.1 Tính toán các ô bản làm việc 1 phương (bản loại dầm)

Theo bảng 2.2 thì chỉ có ô sàn S3 là bản làm việc 1 phương

Các giả thiết tính toán:

 Các ô bản loại dầm được tính toán như các ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng của các ô bản kế cận.(Vì hd 3hb)

 Các ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi

 Cắt 1m theo phương cạnh ngắn để tính

 Nhịp tính toán là khoảng cách giữa 2 trục dầm

a Xác định sơ đồ tính

≤ 3 => Bản sàn liên kết khớp với dầm;

Ô bản S3 (hs = 12cm) có 2 cạnh dài liên kết D4 (hd = 60cm),2 cạnh ngắn liên kết D3 (hd = 60cm), nên chọn sơ đồ tính của ô bản S3 là dầm đơn giản 2 đầu ngàm

Trang 21

Các giá trị momen:

Bảng 2.6: Nội lực trong các ô bản loại dầm

Hoạt tải Tổng tải

g s tt (kN/m 2 ) g t qd (kN/m 2 ) p tt (kN/m 2 ) q(kN/m 2 ) M nh (kN.m) M g (kN.m)

S3 2,4 5,77 0 2,88 8,65 2,08 4,15

Tĩnh tải Giá trị momen

KH l n (m)

c Tính toán cốt thép

Ô bản loại dầm được tính như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

 a= 1.5cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

 ho - chiều cao có ích của tiết diện;

ho = hs – a = 12 – 1.5 = 10.5 cm

 b = 100cm - bề rộng tính toán của dải bản

Lựa chọn vật liệu như bảng 2.7

Bảng 2.7: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán

0 max

         (2.16)

Trang 22

Với b = 1 :là hệ số đđiều kiện làm việc

Giá trị  hợp lý nằm trong khoảng từ 0.3% đđến 0.9%

Bảng 2.8: Tính toán cốt thép cho bản sàn loại dầm

S3

KH Momen

(kN.m)

b (cm )

ho (cm)

Theo bảng 2.2 thì các ô bản kê 4 cạnh là: S1 vàS2

Các giả thiết tính toán:

 Ô bản được tính toán như ô bản liên tục, có xét đến ảnh hưởng của ô bản bên cạnh

 Ô bản được tính theo sơ đồ đàn hồi

 Cắt 1 dải bản có bề rộng là 1m theo phương cạnh ngắn và cạnh dài để tính toán

 Nhịp tính toán là khoảng cách giữa 2 trục dầm

a Xác định sơ đồ tính

h

< 3 => Bản sàn liên kết khớp với dầm;

Kết quả được trình bày trong bảng 2.9

Bảng 2.9: Sơ đồ tính ô bản kê 4 cạnh

Sàn h s (cm) Dầm h d (cm) h d /h s Liên kết Sơ đồ tính

D2 60 5.0 NgàmD3 60 5.0 NgàmD4 60 5.0 NgàmD1 60 5.0 NgàmD3 60 5.0 NgàmD5 40 3.3 NgàmD6 40 3.3 Ngàm

S1

S2

12

Trang 23

Hình 2.4: Sơ đồ tính và nội lực bản kê 4 cạnh

Do các cạnh ô bản liên kết ngàm với dầm nên chúng thuộc ô bản số 9 trong 11 loại ô bản

- Momen dương lớn nhất giữa nhịp:

với gstt – tĩnh tải ô bản đang xét;

ptt – hoạt tải ô bản đang xét;

gtqđ – tĩnh tải tường (qui đổi) trên ô bản đang xét;

ứng với ô bản đang

xét Trong trường hợp đang tính toán i = 9

Bảng 2.10: Nội lực trong các ô bản kê 4 cạnh

KH lng(m) ld(m) ld/lng

S1 4,25 8 1,88 0,0191 0,0064 0,0412 0,012 S2 2,3 4,25 1,85 0,0192 0,0056 0,0415 0,012

1

 2 1 2

Trang 24

Ô bản được tính như cấu kiện chịu uốn

 a1 = 1.5 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh ngắn

đến mép bê tông chịu kéo

 a2 = 2 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép theo phương cạnh dài

đến mép bê tông chịu kéo

 h0 - chiều cao có ích của tiết diện ( h0 = hs – a), tùy theo phương

đang xét;

 b = 100 cm - bề rộng tính toán của dải bản

- Ô bản được tính như cấu kiện chịu uốn

Đặc trưng vật liệu lấy theo giả thuyết ở phần tính sàn 1 phương

Xác định m = 2

0

bh R

M

b

, với h0 = h – a ; chọn a =cm

Sau đó tra bảng tìm  và 

Kiểm tra điều kiện hạn chế :

R



  , với

) 1 1 1 ( 1

M A

s s

R



max 

Chọn thép và bố trí cốt thép

Trang 25

Bảng 2.11: Tính toán cốt thép cho sàn loại bản kê 4 cạnh

Ghi chú : Khi thi công, thép chịu momen âm ở 2 ô bản kề nhau sẽ lấy giá trị lớn để bố trí

2.4 BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Cốt thép sàn tầng điển hình được bố trí trong bản vẽ KC - 01/09

Trang 26

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CẦU THANG

A CẦU THANG TẦNG 4 3.1 VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG 4

1800 300 8000

3180

Hình 3.1 Mặt Bằng Cầu Thang Tầng 4

200 280x9 = 2520

1800 300 8000

3480

CHIẾU TỚI

CHIẾU NGHỈVẾ 1

Trang 27

3.2 GIẢ DỊNH BỀ DÀY BẢN THANG

- Chọn bề dày bản thang hs = 10 (cm)

3.3 TÍNH TẢI TRỌNG

3.3.1 Tĩnh tải:

a Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản thang

Chọn chiều dày bản thang hbt = 10 cm

Kích thước các bậc thang được chọn theo công thức sau:

Hình 3.2: Các lớp cấu tạo bản thang

Chiều dày bậc thang qui đổi δ 3 được tính như sau:

gstt = Σ γi. i.ni (3.3) trong đó: γi - khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i;

δi - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;

ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

Trang 28

Bảng 3.2: Tĩnh tải tác dụng lên bản thang

STT Các lớp cấu tạo γ

Bảng 3.3: Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ và bản chiếu tới

STT Các lớp cấu tạo γ(KN/m 3 ) δ(mm) n g s tc (KN/m 2 ) g s tt (KN/m 2 )

1 Đá hoa cương 24 10 1.10 0.24 0.26

3.3.2 Tải trọng tạm thời (hoạt tải)

Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên bản thang và bản chiếu nghỉ (chiếu tới) lấy theo

[2]:

ptt = ptc.np (3.4) Trong đó:

ptc = 3 kN/m2 - tải trọng tiêu chuẩn lấy theo Bảng 3/[2];

np - hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3/[2];

n = 1.3 khi ptc < 2 kN/m2

n = 1.2 khi ptc ≥ 2 kN/m2Vậy : ptt = 3x1.2 = 3.6 kN/m2

3.3.3 Tổng tải trọng tác dụng

Tổng tải trọng tác dụng lên phần bản thang:

tt tt bt tt

q   = 5.44+ 3.6 = 9 kN/m2Tổng tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ và bản chiếu tới:

Trang 29

3.4 SƠ ĐỒ TÍNH ,XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

3.4.1.Gán sơ đồ tính

Cắt 1 dải bản có chiều rộng 1 m để tính Sơ đồ tính được thể hiện trên hình 3.3.

a.Vế thang và bản chiếu tới, bản chiếu nghỉ

b Xác định nội lực và phản lực gối tựa bản thang

Nội lực và phản lực gối tựa của bản thang được xác địng bằng phần mềm SAP 2000 Kết quả được trình bày trong hình 3.4

Trang 30

A B

D C

Hình 3.4: Biểu đồ momen và phản lực gối tựa của bản thang

Do 2 vế của bản thang giống nhau nên chỉ tính toán cho 1 vế, vế còn lại bố trí thép

tương tự.Bản thang được tính như cấu kiện chịu uốn

 a = 1.5cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

 ho - chiều cao có ích của tiết diện;

(ho = hs – a = 10 – 1.5 = 8.5 cm)

 b = 100cm - bề rộng tính toán của dải bản

Lựa chọn vật liệu như bảng 3.4

Bảng 3.4: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán

100

sA

Trang 31

Trong đđó: min  0 . 05 %

0 max

          (3.9)

Với b = 1 :là hệ số đđiều kiện làm việc

Giá trị  hợp lý nằm trong khoảng từ 0.3% đđến 0.9%

Bảng 3.5: Tính toán cốt thép cho bản thang

Ф(mm) a(mm) A s chọn (cm 2 /m)

MBg 18,39 100 8,5 0,221 0,253 11,01 12 100 11,31 1,33 THỎA

Mnh 2,15 100 8,5 0,026 0,026 1,14 8 200 2,52 0,30 THỎAC.NGHĨ MCnh 15,20 100 8,5 0,183 0,204 8,85 12 125 9,05 1,06 THỎAVẾ 1 Mnh 15,20 100 8,5 0,183 0,204 8,85 12 125 9,05 1,06 THỎAC.TỚI

KH Momen

(kN.m)

b (cm )

Kiểm tra

μ min ≤μ≤μmax

As (cm2/m)

μ

%

Thép chọn

ho (cm)  m 

3.4.2 Dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ

a Tải trọng tác dụng và sơ đồ tính

Hai đầu dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ đều liên kết với dầm và cột nên ta chọn sơ đồ tính là dầm có 2 đầu ngàm

Trang 32

Chọn sơ bộ tiết diện dầm 20x30 cm

Trọng lượng bản thân dầm:

gd = 0.2x0.3x25x1.1 = 1.65 kN/m Tải trọng do bản thang truyền vào, chính là phản lực gối tựa V khi tính toán bản thang:

Hình 3.5.1: Phản lực gối tựa V

Dầm chiếu tới: Vbt = 45.14 kN/m

Tổng tải trọng tác dụng:

Dầm chiếu tới: qdct = gd + Vbt = 1.65 + 45.14 = 46.79 kN/m

b Xác định nội lực cho dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ

Xác định bằng các công thức giải tích

Momen tại giữa nhịp: Mnh =

2

8

trong đó: q – tổng tải trọng tác dụng

Bảng 3.6: Giá trị nội lực trong dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ

Dầm được tính toán như cấu kiện chịu uốn

 a = 4 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

 ho - chiều cao có ích của tiết diện

ho = hd – a = 30 – 4 = 26 cm;

Đặc trưng vật liệu

Bảng 3.7: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán

R b (kN/cm 2 ) R bt (kN/cm 2 ) E b (kN/cm 2 ) R sn (kN/cm 2 ) R s (kN/cm 2 ) E s (kN/cm 2 )

Cấp độ bền bê tông B20 Cốt thép AII

Trang 33

Công thức tính thép:

Xác định m = 2

0

bh R

M

b

Sau đó tra bảng tìm  và 

Kiểm tra điều kiện hạn chế :   R, với

) 1 1 1 ( 1

M A

s s

Bảng 3.8: Tính toán cốt thép cho dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ

Kiểm tra

μ min ≤μ≤μmax

As (cm2/m)

+ Cốt đai: tính toán theo [1]

Dùng lực cắt Qmax = 77.2 kN của dầm chiếu tới để tính cốt đai

Chọn bêtông B20=>Rb=1.15kN/cm2, Rbt=0.9MPa, Eb=2700 kN/cm2

Thép nhóm AI=>Rsw=22.5kN/cm2, Bêtông nặng b2=2, b3=0.6, b4=1.5, =0.01 Với h0= 26 cm

- Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai :

0.6Rbtbho = 0.6x1x0.09x20x26 =28.08 kN < Qmax=77.2 kN :Thoả đđiều kiện tính cốt đai

Chọn đai có Þd = 8mm =>Asw= 0.503 cm2 và đai 2 nhánh (n = 2) +Tính khả năng chịu lực của cốt đai phân bố trên một đơn vị chiều dài:

Trang 34

2 max 2 0

8

sw

bt

Q q

R bh

2 2

(77.2)

0.61

8 0.09 20 26     kN/cm +Xác định vị trí cốt đai theo các trị số sau:

-Theo tính toán: sw sw

t sw

R nA s

1.5 bt

xet

R bh S

3.3.3 Kết luận

Các kết quả tính toán đều thỏa mãn các điều kiện kiểm tra.Do đó các giả thiết và kích thước sơ bộ chọn ban đầu là hợp lý

3.5 BỐ TRÍ CỐT THÉP CẦU THANG TẦNG 4

Cốt thép cầu thang tầng điển hình được bố trí trong bản vẽ KC - 02/09

Trang 35

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI

4.1 CÔNG NĂNG VÀ KÍCH THƯỚC HỒ NƯỚC MÁI

Hồ nước mái có nhiệm vụ cung cấp nước sinh hoạt cho toàn bộ toà nhà và phục vụ công tác cứu hỏa khi cần thiết

Xác định dung tích hồ nước mái:

+ Số người sống trong chung cư: 4 ngườix14 hộ x10 tầng = 560 người

+ Nhu cầu dùng nước sinh hoạt: 200 lít/người/ngày-đêm

+ Tổng lượng nước sinh hoạt cần thiết: 560 x 0.2 = 112 m3/ngày-đêm

+ Nước cứu hoả lấy 20% nước sinh hoạt:112 x 0.2 = 22.4 m3

+ Tổng lượng nước sinh hoạt ,cứu hoả cần thiết: 112 + 22.4 = 134.4 m3

Chọn dung tích hồ nước mái là: 8 x 8 x1.1 = 70.4 m3

Vậy cần có 2 hồ nước mái.Lượng nước cung cấp là: 2 x 70.4= 140.8 m3

Bố trí 2 hồ nước mái ở trục 1-2 và 5-6 đối xứng như sau:

B C

3775 100

Hình 4.1: Mặt bằng bản nắp hồ nước mái

Trang 36

1 2

B C

BẢ N THÀ NH

Hình 4.3: Mặt cắt ngang hồ nước mái

Trang 37

4.2 TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN CỦA HỒ NƯỚC MÁI

4.2.1 Bản nắp

a Tải trọng tác dụng lên bản nắp

Chiều dày bản nắp được chọn sơ bộ theo công thức sau:

s bn

m

l D

h  . (4.1) trong đó: D = 0.8 - hệ số phụ thuộc tải trọng;

ms = 40 - đối với sàn làm việc 2 phương;

l - độ dài cạnh ngắn của ô sàn

Bảng 4.1: Tải trọng bản thân bản nắp

STT Các lớp cấu tạo γ(kN/m 3 ) δ(mm) n g bn

+ Hoạt tải sửa chữa

Theo bảng 3/[2], hoạt tải sửa chữa có giá trị tiêu chuẩn là:

ptc = 0.75 kN/m2 Suy ra: ptt = ptc.np = 0.75x1.3 = 0.98 kN/m2 (4.2)

+ Tổng tải trọng tác dụng

qtt = gtt + ptt = 3.02 + 0.98 = 4 kN/m2

b Sơ đồ tính bản nắp

Bản nắp được chia thành 4 ô bản S1 như trên hình 4.1.Các ô bản S1 được tính như bản kê 4 cạnh có 2 cạnh ngàm (liên kết với D1 và D2) và 2 cạnh khớp (đặt trực tiếp lên bản thành)

Trang 38

Tính toán theo ô bản đơn, dùng sơ đồ đàn hồi

Do đó, momen dương lớn nhất giữa nhịp là:

M1 = 1.P (4.3)

M2 = 2.P (4.4)

với: P = qtt.l1.l2

trong đó: P – tổng tải trọng tác dụng lên ô bản đang xét;

1, 2 – là hê số phương của ô bản đang xét

Momen âm lớn nhất trên gối:

MI= 1.P (4.5)

MII= 2.P (4.6)

Các hệ số 1, 2, 1, 2 ,được tra phụ lục 17 phụ thuộc vào tỉ số Kết quả tính toán