thuyet minh đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp

• Tính toán, thiết kế kết cấu vách BTCT pier và spandrel • Sử dụng phần mềm csicol kiểm tra khả năng chịu lực của cột, vách.. Hơn nữa, Đồ án tốt nghiệp cũng được xem như là một công trìn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng

Ngành : Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp

Tên đề tài : Chung cư AN PHÚ

1 Số liệu ban đầu

• Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa các kích thước theo GVHD)

2 Nội dung các phần học lý thuyết và tính toán

a Kiến trúc

• Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc mới

b Kết cấu

• Tính toán, thiết kế 2 phương án sàn tầng điển hình ( sàn phẳng, sàn dầm BTCT)

• Tính toán, thiết kế cầu thang bộ và bể nước mái

• Mô hình, tính toán, thiết kế kết cấu khung trục 2, trục C

• Tính toán, thiết kế kết cấu vách BTCT (pier và spandrel)

• Sử dụng phần mềm csicol kiểm tra khả năng chịu lực của cột, vách

c Nền móng

• Tính toán,thiết kế kết cấu móng cọc ép

• Tính toán ,thiết kế kết cấu móng cọc ly tâm ứng suất trước

• Tính toán, thiết kế kết cấu móng cọc khoan nhồi

4 Cán bộ hướng dẫn : ThS LÊ PHƯƠNG

5 Ngày giao nhiệm vụ : 24-02-2014

6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 11-06-2014

Xác nhận của GVHD Tp.HCM ngày tháng năm

sinh viên tổng hợp tất cả các kiến thức đã tiếp thu được trong quá trình học tập và đem áp

dụng vào thiết kế công trình thực tế Hơn nữa, Đồ án tốt nghiệp cũng được xem như là

một công trình đầu tay của sinh viên ngành Xây dựng, giúp cho sinh viên làm quen với công tác thiết kế một công trình thực tế từ các lý thuyết tính toán đã được học trước đây.

Với tấm lòng biết ơn và trân trọng nhất, em xin cảm ơn các thầy cô khoa Xây Dựng

và Cơ Học Ứng Dụng đã chỉ dạy em những kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm thực tế cần thiết phục vụ cho quá trình thực hiện đồ án cũng như quá trình làm việc sau này Đặc

biệt em xin chân thành cảm ơn thầy LÊ PHƯƠNG đã hướng dẫn chỉ bảo tận tình những

kiến thức chuyên môn cần thiết để giúp em hoàn thành đồ án đúng thời hạn và nhiệm vụ được giao.

Tôi xin chân thành cảm ơn những người bạn đã cùng sát cánh bên tôi trong những ngày tháng khó khăn dưới mái trường đại học, đóng góp những kiến thức và những phương án quý báu trong việc thiết kế công trình trong đồ án này.

Cuối cùng tôi xin cảm ơn gia đình và người thân đã tạo những điều kiện về vật chất cũng như tinh thần tốt nhất để giúp tôi hoàn thành đồ án này.

Việc gặp phải sai sót vướng mắc trong thiết kế đầu tay là điều không thể tránh khỏi Để trở thành người kỹ sư thực thụ, em còn phải cố gắng học hỏi nhiều hơn nữa Kính mong thầy cô chỉ bảo những khiếm khuyết, sai sót để em có thể hoàn thiện hơn kiến thức của mình Em xin chân thành cảm ơn.

Kính chúc qúy Thầy Cô và các bạn dồi dào sức khỏe !

Tp Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2014

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Văn Chiến

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, sự phát triển và hội nhập của đất nước không ngừng đặt ra những yêu cầumới cho sự phát triển kinh tế xã hội và xây dựng cơ sở hạ tầng Đặc biệt trong những năm

gần đây, cùng với sự không ngừng gia tăng dân số, nhu cầu nâng cao mức sống, sự pháttriển công nghệ, kỹ thuật xây dựng…các chung cư cao tầng xuất hiện với mật độ ngàycàng gia tăng

Từ đó, có thể thấy rằng việc tập trung xây dựng, nâng cấp cơ sở hạ tầng phục vụ nhucầu sống và sinh hoạt cho người dân đã trở thành một nhiệm vụ cấp bách, và vô cùng cầnthiết Để chuẩn bị hành trang thật tốt cho bản thân mình trước khi tham gia góp sức xâydựng nên các công trình thực tế, đồ án tốt nghiệp đề tài “Chung cư AN PHÚ” chính là cơ

sở để em hệ thống, cũng cố và hoàn thiện phần nào đó kiến thức của mình Đồ án gồm 7chương, bao hàm hầu hết các kiến thức mà em đã được học tại trường đại học Để có đượcthành quả như hôm nay, một lần nữa, em xin phép được gửi lời cảm ơn đến tất cả các Thầy

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC

1.1 Giới thiệu chung về công trình

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

+ Mặt khác với xu hướng hội nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước hoà nhậpvới xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở caotầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết.+ Vì vậy chung cư An Phú ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dân cũng nhưthay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang trên

đà phát triển

+ Tọa lạc tại trung tâm khu đô thị mới Thảo Điền, quận 2, công trình nằm ở vị tríthoáng và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà hợp lý và hiện đạichotổng 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 cầuchocông 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 trítổng bình đồ

1.2 Giải pháp kiến trúc

1.2.1 Mặt bằng và phân khu chức năng

+ Mặt bằng công trình hình chứ nhật, chiều dài 53,5 m, chiều rộng 28,0 m chiếm diệntích đất xây dựng là 1498 m2

+ Công trình gồm 18 tầng và 1 tầng hầm Cốt ±0,00 m được chọn đặt tại mặt sàn tầngtrệt Mặt đất tự nhiên tại cốt -1,50 m, mặt sàn tầng hầm tại cốt -3,00 m Chiều caocông trình là 67.9 m tính từ cốt mặt đất tự nhiên

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

+ Tầng trệt, tầng lửng: dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụgiải trí cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực

+ Tầng kỹ thuật: bố trí các phương tiện kỹ thuật, điều hòa, thiết bị thông tin…

+ Tầng 1 – 16: bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở

CAN H?

CAN H?

MẶT BẰNG TẦNG ĐIỂN HÌNH

1 5

1 5 9

2200

1100 1100

KHƠNG GIAN SINH HO? T C? NG Ð? NG

MẶT BẰNG TẦNG TRỆT

B

C

D

Ð?I S? NH KHƠNG GIAN SINH HO? T C? NG Ð? NG

H? P THU TELEPHONE

10400 8500

45398

10400

+ 42 500 + 45 900 + 52 700

+ 62 900

+ 56 100 + 59 500

1.2.3 Hệ thống giao thông

+ Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang

+ Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy, bao gồm 01 thang bộ, 03 thangmáy trong đó có 02 thang máy chính và 01 thang máy chở hàng và phục vụy tế.Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hànhlang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng

+ Lượng mưa trung bình :274.4 mm (tháng 4)

+ Lượng mưa cao nhất : 638 mm (tháng 5)

1.3.2 Mùa khô

+ Nhiệt độ trung bình : 27oC

+ Nhiệt độ cao nhất : 40oC

1.3.3 Gió

+ Thông thường trong mùa khô :

Gió Đông Nam : chiếm 30% - 40%

Gió Đông : chiếm 20% - 30%

+ Thông thường trong mùa mưa :

+ Gió Tây Nam : chiếm 66%

+ Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình : 2,15 m/s

+ Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 , ngoài ra còn có gió Đông Bắcthổi nhẹ

+ Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão

1.4 Giải pháp kỹ thuật

1.4.1 Hệ thống điện

+ Công trình sử dụng điện khu vực do thành phố cung cấp với hiện trạng nguồn điệnsẵn có Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khithi công) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường vàphải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khicần sữa chữa

+ Máy phát điện dự phòng được chọn dùng chung cho khối đôi có công suất khoảng

Đèn hành lang, cầu thang, chiếu sáng ngoài nhà, sân thượng.

1.4.3.1 Thoát nước sinh hoạt

+ Nước bẩn sinh họat: được thu gom đưa về ống thoát đứng ở hộp gen kỹ thuật

xuống tầng trệt nối về các hố ga xung quanh nhà để thải ra cống thải thành phố

+ Nước thải phân: được thu về ống thoát đứng đưa xuống trệt vào bể tự hoại 3 ngăn

xử lý lắng lọc trước khi vào bể xử lý tập trung sau cùng đạt độ sạch cho phép thảivào hệ thống cống chung thành phố

1.4.3.2 Thoát nước mưa

+ Nước mưa trên mái được thu gom về các phễu thu có cầu chắn rác D100,thông quacác ống thoát đứng toàn bộ nước mưa trên mái được đưa xuống trệt, đi ngầm dướiđất đến các hố ga thu nước mưa ngoài nhà và được dẫn ra ngoài cống thải chungcủa thành phố

+ Tại dốc xuống tầng hầm bố trí mương thu nước vào hố thu nước ngăn không chonước mưa tràn vào bên trong tầng hầm

1.4.4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

− Hệ thống lạnh

+ Máy lạnh 02 cục ( Split type ) bắt vách sử dụng cho khối căn hộ kết hợp với hệthống quạt trần, quạt tường Hạng mục này không đầu tư, chỉ đi sẵn đường dây,đường ống đến từng căn hộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thôngqua các cửa sổ ở các mặt của tòa nhà và hai lỗ lấy sáng ở khối trung tâm) và bằngđiện Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắpđặt thêm đèn chiếu sáng

− Thông gió:

+ Các khu vực được thông gió và hút hơi nhân tạo qua hệ thống quạt ly tâm, quạthướng trục và ống thông gió:

• Các phòng vệ sinh, nhà bếp trong các căn hộ

• Hành lang, bãi xe

• Phòng máy phát điện dự phòng

+ Các hạng mục trên được tính trong suất đầu tư xây dựng của tòa nhà Có trang bị hệthống quạt điều áp thang bộ dùng trong trường hợp thoát hiểm khẩn cấp

1.4.5 An toàn phòng cháy, chữa cháy và thoát hiểm

+ Hệ thống phòng cháy, chữa cháy: tại mỗi tầng đều được trang bị thiết bị cứu hoả đặt

1.4.6.2 Hệ thống chống sét

+ Kim thu sét là loại kim chủ động có bán kính bảo vệ mức 3 không nhỏ hơn 25m ở

độ cao thấp hơn kim 6m kim được gắn giá đỡ bằng ống sắt tráng kẽm có đườngkính thay đổi từ 34 đến 49 Tùy vị trí thực tế có thể lắp đặt các bộ giằng trụ

2.1 Cơ sở thực hiện

+ Căn cứ Nghị định số 16/2005/NĐ-CP, ngày 07/02/2005 của Chính Phủ về quản lý dự

án đầu tư xây dựng

+ Căn cứ nghị định số 209/2004/NĐ-CP, ngày 16/12/2004 về quản lý chất lượng côngtrình xây dựng.

+ Căn cứ thông tư số 08/2005/TT-BXD, ngày 06/05/2005 của Bộ Xây Dựng về thựchiện Nghị định số 16/2005/NĐ-CP

+ Căn cứ vào các số liệu ghi nhận được tại hiện trường và các kết quả thí nghiệm trongphòng của mẫu đất nguyên dạng, thành lập báo cáo địa chất công trình cho toàn bộkhu vực xây dựng

+ Căn cứ văn bản thỏa thuận về kiến trúc qui hoạch của Sở Quy hoạch Kiến trúc Thànhphố Hồ Chí Minh

+ Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam :

2.1.1 Tiêu chuẩn kiến trúc

+ Quy chuẩn xây dựng Việt Nam

+ Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam (TCXDVN 276-2003)

+ Những dữ liệu của kiến trúc sư

2.1.2 Tiêu chuẩn kết cấu

+ Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 2737-2005

+ Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 5574-2012

+ Nhà cao tầng Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối - TCXD 198 :1997

+ Móng cọc Tiêu chuẩn thiết kế - TCXD 205 : 1998

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

+ Tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất - TCXDVN 9386-2012

2.2 Vật liệu sử dụng

+ Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ và khả năng chống cháy tốt.+ Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điềukiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tảitrọng ngang do lực quán tính

+ Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tínhnăng chịu lực thấp

+ Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại(động đất, gió bão)

+ Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặplại không bị tách rời các bộ phận công trình

+ Vật liệu có giá thành hợp lý

=>Bởi các điều kiện trên nên tại Việt Nam hay các nước khác thì vật liệu BTCThoặc thép là các loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong cáckết cấu nhà cao tầng

2.2.1 Bê tông

− Bêtông dùng trong nhà cao tầng có cấp độ bền B25÷B60

− Dựa theo đặc điểm của công trình và khả năng chế tạo vật liệu chọn bê tông phần

− Trọng lượng riêng: γ=25 kN/m3

− Bê tông B25 (Mác 350)

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rb=14.5 (Mpa)

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt=1,05 (Mpa)

+ Mô đun đàn hồi ban đầu: Eb=30 000(Mpa)

− Bê tông B30 (Mác 400)

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rb=17 (Mpa)

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt=1,2(Mpa)

+ Mô đun đàn hồi ban đầu: Eb=32500(Mpa)

2.2.2 Cốt thép

− Đối với cốt thép Φ < 10(mm) dùng làm cốt đai và cốt thép sàn loại AI:

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rsc =225 (Mpa)

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 225 (Mpa)

+ Cường độ chịu kéo của cốt thép đai, thép xiên: Rsw= 175 (Mpa)

+ Mô đun đàn hồi: Es=210000 (Mpa)

− Đối với cốt thép cốt thép cột, vách, móng , cầu thang dùng loại AIII:

+ Cường độ chịu nén tính toán: Rsc =365 Mpa

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rs = 365 Mpa

+ Cường độ chịu kéo của cốt thép đai, thép xiên: Rsw=290 Mpa

+ Mô đun đàn hồi: Es=200000 Mpa

Hình 2.1 Các lớp cấu tạo sàn

Bảng 2.1 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn

(daN/m2)

HSVT Tải tính

toán(daN/m2)

- Phòng ngủ

- Phòng

Lớp gạch hoa dày 10mmVữa lót dày 20mm

2000x0.01=201800x0.02=36

1.11.3

2246.8

50 (daN/m2)

1.31.1

35.155

- Sàn vệ sinh Lớp gạch nhám dày 10mm

Vữa lót dày 20mmLớp chống thấm dày 30mmLớp tạo dốc 1% dày 30mmĐan sàn BTCT dày 100mmVữa trát trần dày 15mmTải treo đường ống TBKT

2000x0.01=201800x0.02=362000x0.03=601800x0.03=542500x0.10=2501800x0.015=27

50 (daN/m2)

1.11.31.31.31.11.31.1

2241.67870.227535.155

 Hoạt tải

Hoạt tải tính toán tác dụng lên sàn và cầu thang được tra bảng 4.3 trong TCVN2737-2005 ứng với từng phòng như sau :

Bảng 2.2 Hoạt tải tác dụng lên các ô sàn

Loại sàn Tải tiêu chuẩn

(daN/m2)

Hệ sốvượt tải

Tải tính toán(daN/m2)

W0 = 0.83 (KN/ 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 2737-2005, theo dạng địa hình B)

B : diện tích đón gió của các khung

Bề rộng đón gió theo phương trục Y: Tầng 1 đến 16 Lx=45.4m;

Bề rộng đón gió theo phương trục X: Tầng 1 đến 16 Ly= 20.4m;

 Tải trọng động đất

Đối với những công trình nhà cao tầng, trong thiết kế xây dựng nhà thầu ngoài việctính toán tải trọng của bản thân công trình (tải trọng đứng), còn phải tính toán hai loại tảitrọng nữa vô cùng quan trọng là tải trọng của gió bão và tải trọng động đất (tải trọngngang)

Đây được xem như là một trong những yêu cầu bắt buộc không thể thiếu và là yêucầu quan trọng nhất khi thiết kế các công trình cao tầng Do đó, bất kỳ công trình xây dựngnào nằm ở vùng có phân vùng tác động gió thì phải tính toán tải trọng gió, phân vùng vềđộng đất phải tính toán tải trọng động đất

Tính toán lực động đất theo tiêu chuẩn TCXDVN 9386-2012 “Thiết kế công trìnhchịu động đất”

g =

Trong đó:

agR là đỉnh gia tốc nền tham chiếu trên nền loại D

g là gia tốc trọng trường: g = 9.81 (m/s2)

Nhận dạng điều kiện đất nền theo tác động động đất

Căn cứ vào mặt cắt địa tầng, các số liệu khảo sát địa chất tại khu vực xây dựng và điềukiện đất nền theo tác động động đất trong quy định tại điều 3.1.2 của TCXDVN 9386-2012nhận dạng nền đất tại khu vực xây dựng công trình này như sau:

Bảng 2.3 Nhận dạng điều kiện đất nền Loại nền đất S T B (s) T C (s) T D (s)

Trong đó:

S là hệ số nền

TB (s) là giới hạn dưới của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng giatốc

TC (s) là giới hạn trên của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

TD (s) là giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổitrong phổ phản ứng

2.4 Phương án thiết kế kết cấu

+ Sử dụng cốt thép chịu lực loại AI, AIII

2.4.1.2 Phương án 2: Sử dụng phương án sàn phẳng đổ toàn khối

+ Sàn có chiều dày 220 mm

+ Hệ dầm biên kích thước bx h=200 x 400 mm

+ Sử dụng cốt thép chịu lực loại AIII

2.4.2 Phương án cầu thang

+ Sử dụng cầu thang dạng bản chịu lực có bề dày bằng 150mm

2.4.4 Phương án kết cấu khung bê tông cốt thép

2.4.5 Phương án kết cấu móng bê tông cốt thép

2.4.5.1 Phương án 1 : Sử dụng phương án móng cọc khoan nhồi

+ Cọc có đường kính d1000

+ Chiều dài cọc là l=55m

+ Sức chịu tải thiết kế của cọc là 4870.3kN

2.4.5.2 Phương án 2 : Sử dụng phương án móng cọc ép thường

+ Cọc có 400X400

+ Chiều dài cọc là 29m

+ Sức chịu tải thiết kế của cọc là 828.3 kN

2.4.5.3 Phương án 3: Sử dụng phương án móng cọc ép ly tâm ƯST

+ Cọc có d500

+ Chiều dài cọc là 28m

+ Sức chịu tải thiết kế của cọc là 1023.3 kN

2.5 Phương pháp tính toán

2.5.1 Các giả thiết tính toán nhà cao tầng

+ Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết ngàmvới các phần tử cột, vách cứng ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặtphẳng sàn) lên các phần tử (thực tế không cho phép sàn có biến dạng cong)

+ Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế tiếp

+ Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau

+ Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt đài.+ Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể

2.5.2 Lập sơ đồ tính

+ Dạng kết cấu dầm, cột, khung, dàn, vòm

+ Dạng liên kết

+ Chiều dài nhịp, chiều cao tầng

+ Sơ bộ chọn kích thước tiết diện cấu kiện

2.5.3 Xác định tải trọng tác dụng

+ Căn cứ vào qui phạm hướng dẫn về tải trọng tác động xác định tải tác dụng vào cấukiện

2.5.4 Xác định nội lực

+ Đặt tất cả các trường hợp tải tác dụng có thể xảy ra tác dụng vào cấu kiện

+ Xác định nội lực do từng trường hợp đặt tải gây ra

+ Hiện nay có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng thể hiện theo ba môhình sau:

2.5.4.1 Mô hình liên tục thuần tuý

Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu là dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn

bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh Khi giải quyết theo mô hình này, không thể giảiquyết được hệ có nhiều ẩn Đó chính là giới hạn của mô hình này

2.5.4.2 Mô hình rời rạc - liên tục

Từng hệ chịu lực được xem là rời rạc, nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhauthông qua các liên kết trượt xem là phân bố liên tục theo chiều cao Khi giải quyết bàitoán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tínhbằng phương pháp sai phân Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực

2.5.4.3 Mô hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn)

+ Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lậpnhững điều kiện tương thích về lực và chuyển vị Khi sử dụng mô hình này cùngvới sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết được tất cả các bài toán Hiện nay ta

có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như, SAFE,ETABS, SAP

+ Trong các phương pháp kể trên, phương pháp phần tử hữu hạn hiện được sử dụngphổ biến hơn cả do những ưu điểm của nó cũng như sự hỗ trợ đắc lực của một sốphần mềm phân tích và tính toán kết cấu SAFE, ETABS, SAP …dựa trên cơ sởphương pháp tính toán này

2.5.5 Tổ hợp nội lực

− Tìm giá trị nội lực nguy hiểm nhất có thể xảy ra bằng cách thiết lập các sơ đồ đặt tải

và giải nội lực do các sơ đồ này gây ra

+ Một sơ đồ tĩnh tải

+ Các sơ đồ hoạt tải nguy hiểm có thể xảy ra

− Tại mỗi tiết diện tính tìm giá trị nội lực bất lợi nhất do tĩnh tải và một hay vài hoạt tải: T=T0 +

i

T

∑

.Trong đó:

T - giá trị nội lực của tổ hợp

T0 - giá trị đặt nội lực từ sơ đồ đặt tĩnh tải

Ti - giá trị nội lực từ sơ đồ đặt hoạt tải thứ i

- một trường hợp hay các trường hợp hoạt tải nguy hiểm ( tuỳ loại tổ hợp tảitrọng thiết lập)

2.5.6 Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo ttgh I và ttgh II

− Tính toán theo trạng thái giới hạn I: sau khi đã xác định được các nội lực tính toán

M, N, Q tại các tiết diện cấu kiện, tiến hành tính khả năng chịu lực của các tiết diệnthẳng góc với trục cũng như các tiết diện nghiêng Việc tính toán theo một trong haidạng sau:

+ Kiểm tra khả năng chịu lực : Tiết diện cấu kiện, tiết diện cốt thép là có sẵn cần xácđịnh khả năng chịu lực của tiết diện

+ Tính cốt thép: xác định tiết diện cấu kiện, diện tích cốt thép cần thiết sao cho cấukiện đảm bảo khả năng chịu lực

− Tính toán kiểm tra theo trạng thái giới hạn II: kiểm tra độ võng và vết nứt

2.5.7 Nguyên tắc tính toán tải trọng tác dụng

• Đối với dầm còn có tính đến trọng lượng tường xây trên dầm (nếu có)

+ Hoạt tải : căn cứ vào yêu cầu của từng loại cấu kiện, yêu cầu sử dụng mà qui phạmqui định từng giá trị hoạt tải cụ thể

− Nguyên tắc truyền tải

+ Tải từ sàn gồm tĩnh tải và hoạt tải truyền vào khung dưới dạng tải hình thang vàhình tam giác

+ Tải do dầm phụ truyền vào dầm chính của khung dưới dạng tải tập trung (phản lựctập trung và mômen tập trung)

+ Tải từ dầm chính truyền vào cột Sau cùng tải trọng từ cột truyền xuống móng

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH PHƯƠNG ÁN 1 : THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN SÀN DẦM

3.1 Sơ bộ chiều dày tiết diện dầm sàn

3.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện

− Sàn của các công trình cao tầng thường có chiều dày dày hơn các công trình nhà ởthông thường bởi nhiều lý do có thể xét đến như sau:

− Về mặt chịu lực : Trong kết cấu công trình có sự giảm yếu gây ra bởi các lỗ khoantreo thiết bị trên trần nhà mà đã không được xét đến trong tính toán

− Về mặt biến dạng : nhằm đảm bảo cho sàn có độ võng nằm trong giới hạn cho phép

về biến dạng.Mặt khác sàn của các công trình cao tầng thường được xem là tuyệt đốicứng theo phương ngang (phương mặt phẳng của sàn)

− Nên việc chọn chiều dày sàn có ý nghĩa quan trọng và khi chỉ thay đổi chiều dày thìkhối lượng bê tông của toàn sàn sẽ thay đổi đáng kể chiều dày sàn được chọn phụthuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể sơ bộ xác định chiều dày sàn theo côngthức sơ bộ sau :

phụ thuộc vào tải trọng;

Lưới cột lớn (10.4m x 9m) nên dùng hệ dầm giao nhau chia nhỏ các ô sàn

Dùng ô sàn lớn nhất: S kích thước 4.95m x 4.65m để tính

Khi đó xét tỉ lệ :

2 1

đối với sàn dân dụng)

3.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm

 Dùng hệ dầm giao nhau, với kích thước sơ bộ các tiết diện dầm như sau:

• Dầm chính: sử dụng hệ dầm bẹp với kích thước tiết diện

1 2 3 4 5 6

45400 A

− Nhịp tính toán lt là khoảng cách giữa các điểm được xem là điểm đặt của phản lựcgối tựa Tùy theo hình thức của liên kết mà có cách xác định lt khác nhau

− Công thức xác định lt như sau: (theo sách “Sàn sườn toàn khối”-Nguyễn Đình Cống)Với liên kết cứng: lt = lo

Với một gối kê và một liên kết cứng: lt = lo + c

Trong đó:

lo: khoảng cách bên trong giữa các mép gối tựa

c = min(0.5hb ; 0.5sb) (với sb là đoạn bản sàn kê lên gối tựa)

− Từ đó, ta xác định được chiều dài tính toán theo 2 phương của các ô bản, được thểhiện trong bảng 3.2

3.2 Tải trọng tác dụng lên sàn

3.2.1 Tĩnh tải

− Tĩnh tải tính toán gồm trọng lượng bản thân và trọng lượng tường trên bản

g = gs + gt

Với: g : Tổng tĩnh tải trên ô bản

gs : Trọng lượng bản thân của sàn

gt : Tải trọng phân bố của tường trên sàn

3.2.1.1 Trọng lượng bản thân

LỚP VỮA TRÁT TRẦN ĐAN BÊTÔNG CỐT THÉP LỚP VỮA LÓT LỚP GẠCH CERAMIC

hi : chiều dày các lớp cấu tạo sàn;

γi : khối lượng riêng;

Đan sàn BTCTdày 150mmVữa trát trầndày 15mmĐường ốngthiết bị

Lớp chống

20mmLớp tạo dốc1% dày 30mmĐan sàn BTCTdày 150mmVữa trát trầndày 15mmTải treo đườngống TBKT

Đường ốngthiết bị

2000x0.01=20

1800x0.02=362000x0.01=20

2500x0.15=375

1800x0.015=2750

1.1

1.31.3

412.5

35.1

55

3.2.1.2 Trọng lượng tường trên sàn

− Tải trọng tiêu chuẩn tường tác dụng lên sàn :

lt : chiều dài của tường (m).

Gt = 1800 (daN/m³) : trọng lượng riêng của tường

Gv = 1600 (daN/m³) : trọng lượng riêng của vữa

Bảng 3.3 Hoạt tải tác dụng lên các ô sàn

(daN/m2)

Hệ sốvượt tải

Tải tính toán(daN/m2)

3.3 Thiết kế sàn điển hình bằng phương pháp bảng tra

3.3.1 Nguyên lý tính toán

3.3.1.1 Liên kết của bản

 Các ô bản được liên kết với dầm theo các cạnh, bao gồm hai dạng liên kết chính:

• Liên kết tựa đơn (khớp) khi bản tựa đơn lên dầm hoặc tường betong cốt thép đổtoàn khối có hệ số hd/hs<3

• Liên kết cứng (ngàm) khi bản đúc toàn khối với dầm hoặc tường betong cốt thép,

có đủ cốt thép để chịu được nội lực ở liên kết Để đơn giản, liên kết được xem làngàm khi có hệ số hd/hs ≥3

 Ở đây, bản có chiều dày hb=100 (mm), liên kết giữa bản và dầm được xác định nhưsau:

• Với dầm chính (400x800mm): hd/hs= 800/100 = 8 > 3 Do đó bản ngàm vào dầmchính

• Với dầm phụ (150x350mm): hd/hs= 350/100 = 3.5 > 3 Do đó bản ngàm vào dầmphụ

3.3.1.2 Phân lại các ô bản

+ Nếu l2/l1 ≤ 2: bản làm việc 2 phương

+ Nếu l2/l1> 2: bản làm việc 1 phương

+ Đối với ô bản 2 phương: dùng phương pháp tra bảng, nội suy các hệ số theo loại ôbản và chiều dài các cạnh ô bản, từ đó ta tính toán được nội lực và cốt thép bố trícho các ô bản

+ Đối với ô bản 1 phương: cắt dải 1m theo phương cạnh ngắn, xác định nội lực vàtính toán cốt thép cho các ô bản

i : ký hiệu ô bản đang xét (ở trường hợp này i=9)

1,2 : chỉ phương đang xét là L1 hay L2.

L1,L2 : nhịp tính toán của các ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa

P là tổng tải trọng tác dụng lên ô bản

1 2

( )

Với : - g : tĩnh tải tính toán

- p : hoạt tải tính toán

Bảng 3.4 Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn

ô

kích

L1 L2 L2/L1 gbt gpbt gs=gbt+ gpbt ps q = ps+gs (daN)

S2 4.1 4.65 1.13 571.4 261.97 833.37 195 1028.37 19605.9S3 3.25 4.65 1.43 571.

11582.2S4 4.65 4.95 1.06 571.

21134.7S5 3.5 3.55 1.01 571.

S6 3.05 4.35 1.43 571.

10168.2S7 4.1 4.35 1.06 571.

16686.4S8 3.25 4.35 1.34 688.4 353.86 1042.26 195 1237.26 17491.8S9 2.75 4.35 1.58 688.4 172.66 861.06 195 1056.06 12633.1S10 2.2 4.35 1.98 571.4 257.27 828.67 195 1023.67 9796.5S11 3.45 4.35 1.26 571.4 139.9 711.3 195 906.3 13601.3

M2

(kNm)

MI

(kNm)

MII

(kNm)(m) (m)

S1 3.05 4.65 1.52 0.02

1 0.009

0.046

0.02

S2 4.1 4.65 1.13 0.020 0.015 0.046 0.036 3.88 3 8.98 6.98S3 3.25 4.65 1.43 0.021 0.010 0.047 0.023 2.42 1.19 5.46 2.66S4 4.65 4.95 1.06 0.019 0.017 0.044 0.039 3.99 3.55 9.32 8.2S5 3.5 3.55 1.01 0.018 0.018 0.042 0.041 1.72 1.69 4.03 3.9S6 3.05 4.35 1.43 0.021 0.010 0.047 0.023 2.13 1.05 4.79 2.35S7 4.1 4.35 1.06 0.019 0.017 0.044 0.039 3.15 2.82 7.34 6.49S8 3.25 4.35 1.34 0.021 0.012 0.047 0.027 3.67 2.05 8.29 4.65S9 2.75 4.35 1.58 0.02

1 0.008

0.046

0.03

L L

h

h ≥, bời vì dầm chính và dầm phụ có chiều cao được chọn sơ bộ

+ Momen dương lớn nhất ở giữa nhịp :

24

2 1 1

qL

M =+ Momen âm lớn nhất ở gối :

12

2 1 2

ô kích thuớc tỷ lệ tỉnh tải

(daN/m2)

h.tải(daN/m2)

∑.tải(daN/m2)

− Cốt thép loại AI với các chỉ tiêu sau :

+ Cường độ chịu nén tính toán :

là ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bê toong chịu nén (khi

bê tông đạt tới biến dạng cực hạn) lấy

s o

A

b h

µ =

×

R R

Tính Điển Hình : chọn ô bản số 1 để tính toán thép và bố trí thép theo công thức :

Ô bản 4 có thông số ban đầu là : L1 = 4.65(m) , L2 = 4.95(m) , và các thông số nội lực: M1 = 2.25 (KN.m), M2 = 0.98 (KN.m), MI = 5.02 (KN.m), MII = 2.16 (KN.m)

Cắt ra 1 dảy bản rộng 1(m)=1000(mm) và xem như 1 dầm chịu uốn có kích thước tiết diện(1000mm x 150mm)

2.25 10

0.00914.5 1000 135

0.98 10

0.00414.5 1000 125

5.02 10

0.01914.5 1000 135

2.16 10

0.00914.5 1000 125

Nên tính cốt thép theo cốt đơn

Tính

1 2

0.0090.004

0.0190.009

m

I II

ξξ

ξξ