Trong những năm gần đây, dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày càng nhiều trong khi đó quỹ đất của Thành phố thì có hạn, chính vì vậy mà giá đất ngày càng leo thang khiến cho nhiều người dân không đủ khả năng mua đất xây dựng. Để giải quyết vấn đề cấp thiết này giải pháp xây dựng các chung cư cao tầng và phát triển quy hoạch khu dân cư ra các quận, khu vực ngoại ô trung tâm Thành phố là hợp lý nhất.Bên cạnh đó, cùng với sự đi lên của nền kinh tế của Thành phố và tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trường ngày càng rộng mở, đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng các cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, các khách sạn cao tầng, các chung cư cao tầng… với chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao của mọi người dân.Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều các cao ốc trong Thành phố không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới cho Thành phố.Song song đó, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu và áp dụng các kỹ thuật hiện đại, công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế, các phương pháp thi công hiện đại của nước ngoài…Nhằm mục đích giải quyết các yêu cầu và mục đích trên, công trình chung cư Morning Star được thiết kế và xây dựng là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc, một chung cư cao tầng được thiết kế và thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho một cộng đồng dân cư sống trong đó.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2007-2012 – CHUNG CƯ CAO CẤP MORNING STAR GVHD KẾT CẤU CHÍNH ThS KHỔNG TRỌNG TỒN PHẦN I SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI – MSSV X070064 Trang 24 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2007-2012 – CHUNG CƯ CAO CẤP MORNING STAR GVHD KẾT CẤU CHÍNH ThS KHỔNG TRỌNG TỒN CHƯƠNG TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH Trong năm gần đây, dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày nhiều quỹ đất Thành phố có hạn, mà giá đất ngày leo thang khiến cho nhiều người dân khơng đủ khả mua đất xây dựng Để giải vấn đề cấp thiết giải pháp xây dựng chung cư cao tầng phát triển quy hoạch khu dân cư quận, khu vực ngoại trung tâm Thành phố hợp lý Bên cạnh đó, với lên kinh tế Thành phố tình hình đầu tư nước ngồi vào thị trường ngày rộng mở, mở triển vọng thật nhiều hứa hẹn việc đầu tư xây dựng cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, khách sạn cao tầng, chung cư cao tầng… với chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày cao người dân Có thể nói xuất ngày nhiều cao ốc Thành phố khơng đáp ứng nhu cầu cấp bách sở hạ tầng mà góp phần tích cực vào việc tạo nên mặt cho Thành phố Song song đó, xuất nhà cao tầng góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thơng qua việc tiếp thu áp dụng kỹ thuật đại, cơng nghệ tính tốn, thi cơng xử lý thực tế, phương pháp thi cơng đại nước ngồi… Nhằm mục đích giải u cầu mục đích trên, cơng trình chung cư Morning Star thiết kế xây dựng khu nhà cao tầng đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí làm việc, chung cư cao tầng thiết kế thi cơng xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho cộng đồng dân cư sống 1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG Nằm quận Bình Thạnh, cơng trình vị trí thống đẹp tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên hài hồ, hợp lý đại cho tổng thể qui hoạch khu dân cư Cơng trình nằm trục đường giao thơng nên thuận lợi cho việc cung cấp vật tư giao thơng ngồi cơng trình Đồng thời, hệ thống cấp điện, cấp nước khu vực hồn thiện đáp ứng tốt u cầu cho cơng tác xây dựng Khu đất xây dựng cơng trình phẳng, trạng khơng có cơng trình cũ, khơng có cơng trình ngầm bên đất nên thuận lợi cho cơng việc thi cơng bố trí tổng bình đồ 1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC Cơng trình gồm 16 tầng, có tầng hầm Chiều cao tầng điển hình 3.3m Cao độ hồn thiện: SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI – MSSV X070064 Trang 25 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2007-2012 – CHUNG CƯ CAO CẤP MORNING STAR GVHD KẾT CẤU CHÍNH • • • • ThS KHỔNG TRỌNG TỒN Cao độ chuẩn ±0.00 m chọn cao độ mặt đất tự nhiên Cao độ mặt sàn tầng hầm (hầm 2): −6.75 m Cao độ sàn mái: +44.85 m Cao độ đỉnh cơng trình: +46.70 m 1.3.1 MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG Mặt cơng trình hình chữ nhật 39.6 × 48m Phân khu chức năng: SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI – MSSV X070064 Trang 26 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2007-2012 – CHUNG CƯ CAO CẤP MORNING STAR GVHD KẾT CẤU CHÍNH ThS KHỔNG TRỌNG TỒN • Hai tầng hầm: sử dụng cho việc bố trí phòng kỹ thuật đỗ xe • Tầng 1: gồm sảnh đón, gian hàng mua sắm, dịch vụ vui chơi giải trí… cho hộ gia đình nhu cầu chung khu vực • Tầng – 13: bố trí hộ phục vụ nhu cầu • Tầng mái: bố trí khối kỹ thuật sân thượng 1.3.2 MẶT ĐỨNG Sử dụng, khai thác triệt để nét đại với cửa kính lớn, tường ngồi hồn thiện lớp đá Granit đen mặt bên, mặt đứng hình thành với xen kẽ lam đá Granit đen tạo nên chắn, ấn tượng đại cho tòa nhà 1.3.3 HỆ THỐNG GIAO THƠNG 1.3.3.1Giao thơng đứng Giao thơng đứng liên hệ tầng thơng qua hệ thống thang máy cầu thang hành nhằm liên hệ giao thơng theo phương đứng hiểm có cố Phần diện tích cầu thang thiết kế đảm bảo u cầu người nhanh, an tồn có cố xảy Cầu thang máy đặt vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách xa đến cầu thang < 30m để giải việc lại ngày cho người khoảng cách an tồn để người nhanh xảy cố 1.3.3.2Giao thơng ngang Giải pháp lưu thơng theo phương ngang tầng hệ thống hành lang bao quanh khu vực thang đứng nằm mặt tầng, đảm bảo lưu thơng ngắn gọn, tiện lợi đến hộ Ngồi có sảnh, hiên dùng làm mối liên hệ giao thơng phòng hộ 1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.4.1 ĐIỆN Cơng trình sử dụng điện cung cấp từ hai nguồn: lưới điện Thành Phố máy phát điện riêng có cơng suất 150kVA(kèm thêm máy biến áp, tất đặt tầng để tránh gây tiếng ồn độ rung làm ảnh hưởng đến sinh hoạt) Tồn đường dây điện ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời thi cơng) Hệ thống cấp điện hộp kỹ thuật đặt ngầm tường phải bảo đảm an tồn khơng qua khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng cần sữa chữa Ở tầng có lắp đặt hệ thống an tồn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80 A bố trí theo tầng theo khu vực (đảm bảo an tồn phòng chống cháy nổ) 1.4.2 NƯỚC Nguồn nước cấp chọn dùng nguồn nước chung cho thành phố qua tính tốn đảm bảo đáp ứng nhu cầu sử dụng nước việc đảm bảo vệ sinh nguồn nước SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI – MSSV X070064 Trang 27 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2007-2012 – CHUNG CƯ CAO CẤP MORNING STAR GVHD KẾT CẤU CHÍNH ThS KHỔNG TRỌNG TỒN Ngồi ra, nước sinh hoạt chữa cháy dự trữ bể ngầm bồn chứa máy đề phòng trường hợp hệ thống nước máy thành phố khơng đủ cung cấp tình khẩn cấp Nước mưa từ mái theo lỗ chảy (bề mặt mái tạo dốc) chảy vào ống nước mưa xuống Riêng hệ thống nước thải sử dụng bố trí đường ống riêng Nước sinh hoạt nước mưa tập trung rãnh, dẫn xuống đất theo đường ống kỹ thuật vào cống rãnh, hố ga nội sau hệ thống nước khu vực Tất hệ thống có điểm để sữa chữa bảo trì 1.4.3 THƠNG GIĨ Giải pháp thơng gió nhân tạo (nhờ hệ thống máy điều hòa nhiệt độ) ưu tiên sử dụng vấn đề nhiễm khơng khí tồn khu vực 1.4.4 CHIẾU SÁNG Giải pháp chiếu sáng cho cơng trình tính tốn riêng cho khu chức dựa vào độ rọi cần thiết u cầu màu sắc Phần lớn khu vực sử dụng đèn huỳnh quang ánh sáng trắng loại đèn downlight dùng bóng compact (tiết kiệm điện) Hạn chế tối đa việc sử dùng đèn loại nung nóng dây tóc Riêng khu vực bên ngồi dùng đèn cao áp halogen sodium loại chống thấm Đèn chiếu sáng ngồi đèn chiếu sáng hành lang tắt mở tự động cơng tắc thời gian loại lập trình 24 sử dụng cảm biến chuyển động nhận biết bóng người 1.4.5 PHỊNG CHÁY – THỐT HIỂM Các khu vực cầu thang hiểm trang bị đèn hiểm nguồn pin ni để điện đèn sáng Quạt tăng áp bố trí buồng thang nhằm tăng áp suất buồng thang, đề phòng khói tràn vào buồng thang gây ngạt tình có cháy 1.4.6 CHỐNG SÉT Kim chống sét phóng tia tiên đạo (chống sét chủ động) với bán kính phục vị 220m chọn dùng Cùng với kim chống sét, hệ thống cáp dẫn sét cọc tiếp đất bố trí hợp lý dựa tính tốn cụ thể 1.4.7 THỐT RÁC Họng rác bố trí gần cầu thang tầng Rác thải thu gom đưa bãi tập kết rác chung khu vực SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI – MSSV X070064 Trang 28 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2007-2012 – CHUNG CƯ CAO CẤP MORNING STAR GVHD KẾT CẤU CHÍNH ThS KHỔNG TRỌNG TỒN PHẦN II SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI – MSSV X070064 Trang 29 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2007-2012 – CHUNG CƯ CAO CẤP MORNING STAR GVHD KẾT CẤU CHÍNH ThS KHỔNG TRỌNG TỒN CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 2.1 LỰA CHỌN VẬT LIỆU - - Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả chống cháy tốt Nhà cao tầng thường có tải trọng lớn Nếu sử dụng loại vật liệu tạo điều kiện giảm đáng kể tải trọng cho công trình, kể tải trọng đứng tải trọng ngang lực quán tính Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả biến dạng dẻo cao bổ sung cho tính chòu lực thấp Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt chòu tác dụng tải trọng lặp lại( động đất, gió bão) Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bò tách rời phận công trình Vật liệu có giá thành hợp lý Trong điều kiện Việt Nam hay nước vật liệu BTCT thép loại vật liệu nhà thiết kế sử dụng phổ biến kết cấu nhà cao tầng 2.2 HÌNH DẠNG CÔNG TRÌNH 2.1 THEO PHƯƠNG NGANG - - - - Nhà cao tầng cần có mặt đơn giản, tốt lựa chọn hình có tính chất đối xứng cao Trong trường hợp ngược lại công trình cần phân phần khác để phần có hình dạng đơn giản Các phận kết cấu chòu lựu nhà cao tầng vách, lõi, khung cần phải bố trí đối xứng Trong trường hợp kết cấu bố trí đối xứng cần phải có biện pháp đặc biệt chống xoắn cho công trình theo phương đứng Hệ thống kết cấu cần bố trí để trường hợp tải trọng sơ đồ làm việc phận kết cấu rõ ràng mạch lạc truyền tải cách mau chóng tới móng công trình Tránh dùng sơ đồ kết cấu có cánh mỏng kết cấu dạng congson theo phương ngang loại kết cấu dễ bò phá hoại tác dụng động đất gió bão SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI – MSSV X070064 Trang 30 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2007-2012 – CHUNG CƯ CAO CẤP MORNING STAR GVHD KẾT CẤU CHÍNH ThS KHỔNG TRỌNG TỒN 2.2 THEO PHƯƠNG ĐỨNG - Độ cứng kết cấu theo phương thẳng đứng cần phải thiết kế thay đổi giảm dần lên phía Cần tránh thay đổi đột ngột độ cứng hệ kết cấu ( làm việc thông tầng, giảm cột thiết kế dạng cột hẫng chân thiết kế dạng sàn dật cấp) Trong trường hợp đặc biệt nói người thiết kế cần phải có biện pháp tích cực làm cứng thân hệ kết cấu để tránh phá hoại vùng xung yếu 2.3 CẤU TẠO CÁC BỘ PHẬN LIÊN KẾT - Kết cấu nhà cao tầng cần phải có bậc siêu tónh cao để trường hợp bò hư hại tác động đặc biệt không bò biến thành hệ biến hình Các phận kết cấu cấu tạo để bò phá hoại trường hợp tải trọng kết cấu nằm ngang sàn, dầm bò phá hoại trước so với kết cấu thẳng đứng: cột, vách cứng 2.4 CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 2.4.1 SƠ ĐỒ TÍNH - Trong giai đoạn nay, nhờ phát triển mạnh mẽ máy tính điện tử, có thay đổi quan trọng cách nhìn nhận phương pháp tính toán công trình Khuynh hướng đặc thù hoá đơn giản hoá trường hợp riêng lẻ thay khuynh hướng tổng quát hoá Đồng thời khối lượng tính toán số học không trở ngại Các phương pháp dùng sơ đồ tính sát với thực tế hơn, xét tới làm việc phức tạp kết cấu với mối quan hệ phụ thuộc khác không gian Việc tính toán kết cấu nhà cao tầng nên áp dụng công nghệ để sử dụng mô hình không gian nhằm tăng mức độ xác phản ánh làm việc công trình sát với thực tế 2.4.2 TẢI TRỌNG - Kết cấu nhà cao tầng tính toán với loại tải trọng sau đây: o Tải trọng thẳng đứng ( thường xuyên tạm thời tác dụng lên sàn) o Tải trọng gió ( gió tónh có gió động) o Tải trọng động động đất( cho công trình xây dựng vùng có động đất) SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI – MSSV X070064 Trang 31 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2007-2012 – CHUNG CƯ CAO CẤP MORNING STAR GVHD KẾT CẤU CHÍNH - - ThS KHỔNG TRỌNG TỒN Ngoài có yêu cầu kết cấu nhà cao tầng cần phải tính toán kiểm tra với trường hợp tải trọng sau: o Do ảnh hưởng thay đổi nhiệt độ o Do ảnh hưởng từ biến o Do sinh trình thi công o Do áp lực nước ngầm đất Khả chòu lực kết cấu cần kiểm tra theo tổ hợp tải trọng, quy đònh theo tiêu chuẩn hành 2.4.3 CÁC BÀI TOÁN CẦN XÉT TRONG TÍNH TOÁN- KIỂM TRA HỆ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG - Hệ kết cấu nhà cao tầng cần thiết tính toán tónh lực, ổn đònh động lực Các phận kết cấu tính toán theo trạng thái giới hạn thứ (TTGH 1) Trong trường hợp đặc biệt yêu cầu sử dụng theo trạng thái giới hạn thứ hai ( TTGH 2) Khác với nhà thấp tầng thiết kế nhà cao tầng việc kiểm tra ổn đònh tổng thể công trình đóng vai trò quan trọng Các điều kiện cần kiểm tra gồm: o Kiểm tra ổn đònh tổng thể o Kiểm tra độ cứng tổng thể SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI – MSSV X070064 Trang 32 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2007-2012 – CHUNG CƯ CAO CẤP MORNING STAR GVHD KẾT CẤU CHÍNH ThS KHỔNG TRỌNG TỒN 2.5 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHỊU LỰC BÊN TRÊN 2.5.1 HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC THẲNG ĐỨNG Kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò lớn kết cấu nhà cao tầng, nói định gần tồn giải pháp kết cấu Trong nhà cao tầng, kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò: − Cùng với dầm, sàn, tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ phần khơng chịu lực cơng trình, tạo nên khơng gian bên đáp ứng nhu cầu sử dụng; − Tiếp nhận tải trọng từ sàn – dầm để truyền xuống móng, xuống đất; − Tiếp nhận tải trọng ngang tác dụng lên cơng trình (phân phối cột, vách truyền xuống móng); − Kết cấu chịu lực theo phương thẳng đứng có vai trò quan trọng việc giữ ổn định tổng thể cơng trình, hạn chế dao động, hạn chế gia tốc đỉnh chuyển vị đỉnh Trong thực tế, hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng gồm lọai sau : 2.5.2 HỆ KẾT CẤU KHUNG CHỊU LỰC - Hệ khung thơng thường bao gồm dầm ngang nối với cột dọc thẳng đứng nút cứng Khung bao gồm tường tường ngồi nhà Kết cấu chịu tải trọng ngang kém, tính liên tục khung cứng phụ thuộc vào độ bền độ cứng liên kết nút chịu uốn, liên kết khơng phép có biến dạng góc Khả chịu lực khung phụ thuộc nhiều vào khả chịu lực dầm cột - Việc thiết kế tính tốn sơ đồ có nhiều kinh nghiệm, việc thi cơng tương đối thuận tiện thi cơng nhiều cơng trình, vật liệu cơng nghệ dễ kiếm nên chắn đảm bảo tính xác chất lượng cơng trình - Hệ kết cấu thích hợp với cơng trình đòi hỏi linh hoạt cơng mặt bằng, cơng trình khách sạn Nhưng có nhược điểm kết cấu dầm sàn thường dày nên khơng chiều cao tầng nhà thường phải lớn - Sơ đồ khung có nút cứng bêtơng cốt thép thường áp dụng cho 20 tầng với thiết kế kháng chấn cấp ≤ 7, 15 tầng với kháng chấn cấp 8, 10 tầng với kháng chấn cấp SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI – MSSV X070064 Trang 33 CHƯƠNG THIẾT KẾ KẾT CẤU CẦU THANG - Tính toán cầu thang bao gồm: o Tính toán thang (bản chiếu đi, chiếu nghỉ) tầng (tầng điển hình) o Tính toán thang (bản chiếu đi, chiếu nghỉ) tầng 6.1 BỐ TRÍ KẾT CẤU CẦU THANG TẦNG (TẦNG ĐIỂN HÌNH ) HT =3300 Chọn kết cấu phẳng chịu lực cho thang Kết cấu bố trí hình bên dưới: Mặt cầu thang Trang 6.1.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU Bản thang thuộc loại chịu lực theo phương Xem thang dầm gãy khúc liên kết vào sàn vách lõi cầu thang Căn vào điều kiện thi cơng vách đổ bê tơng trước cầu thang đổ sau thiên an tồn Cắt (xét) dãi có bề rộng 1m chiều cao chiều dày thang sinh viên chọn sơ đồ kết cấu thang sau: Trang Vế Vế Nhận Xét : Sơ đồ tính hai vế thang giống nên ta tính vế bố trí cho hai vế thang 6.1.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN Chiều cao tầng điển hình 3.3m Kích thước bậc thang thỏa mãn tính thích dụng: • Chiều cao: 150mm; • Chiều rộng: 300mm Tổng số bậc thang: 22 bậc (11 bậc vế 11 bậc vế 2) Góc nghiêng thang: 26.560 Sơ chọn chiều dày thang δb = ( 1 * 1 3300 ÷ ).L = ( ÷ ).( + 2.1200) = (174 ÷ 135) mm 35 45 35 45 cos26,560 ⇒ Chọn δ b = 140mm Trang 6.1.3 VẬT LIỆU − Bê tơng B30: Rb = 17 MPa; Rbt = 1.2MPa; Eb = 32.5 ×103 MPa ; − Cốt thép gân ϕ ≥ 10mm AIII: Rs = Rsc = 365MPa; Rsw = 290MPa; Es = 20 ×10 MPa ; − Cốt thép trơn ϕ < 10mm AI : Rs = Rsc = 225MPa; Rsw = 175MPa; Es = 21×10 MPa 6.1.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG Cắt (Xét) dãi thang có bề rộng 1m 6.1.4.1 Tải Trọng Tác Dụng Lên Bản Nghiêng Tĩnh tải Gọi G trọng lượng bậc thang Số liệu tính tốn lb 300 mm hb cosα 150 0.894 δi mm VẬT LIỆU CƠNG THỨC Đá mài Vữa xi măng G1 = γ1n1δ1(lb+hb) G2 = γ2n2δ2(lb+hb) 0.01 0.02 γ (kN/m3 ) 20 18 Bậc thang xây gạch Bản thang BTCT G3 = γ3n3lbhb/2 G4 = γ4n4δ4lb/cosα 0.14 18 25 0.41 1.01 1.2 1.1 0.49 1.29 G5 = γ5n5δ5lb/cosα 0.02 18 G = G1 + G2 + G3 + G4 + G5 0.12 1.3 0.16 2.24 Vữa xi măng Trọng lượng bậc thang (m) Gitc (kN/m ) 0.1 0.16 1.1 1.3 0.10 0.21 Ni Gi (kN/m) Tĩnh tải nghiêng phân bố mặt bậc: gbn = G 2.22 = = 7.48 kN m lb 0.3 Tĩnh tải nghiêng tác dụng lên nghiêng theo phương thẳng đứng: g1 = G cos α = 6.69 kN m lb Hoạt tải Hoạt tải phân bố mặt bậc: pbn = p tc × n p = × 1.2 = 3.6 kN m Hoạt tải tác dụng lên nghiêng theo phương thẳng đứng: p1 = pbn cos α = 3.22 kN m Trang Tổng tải trọng Tổng tải trọng tác dụng lên nghiêng theo phương thẳng đứng: q1 = g1 + p1 = 9.91 kN m 6.1.4.2 Tải Trọng Tác Dụng Lên Bản Chiếu Nghỉ STT VẬT LIỆU δtd (m) γ (kN/m3 ) 22 18 25 18 Đá mài 0.01 Vữa xi măng 0.02 Lớp BTCT 0.14 Vữa xi măng 0.02 Tay vịn Tĩnh tải Hoạt tải Tải trọng tính tốn q2 gitc (kN/m2 ) 0.22 0.36 0.36 3.94 n gi (kN/m2) 1.1 1.3 1.1 1.3 1.2 0.24 0.47 3.85 0.47 0.50 5.53 3.60 9.13 6.1.5 TÍNH TỐN BẢN THANG 6.1.5.1 Sơ Đồ Tính Tiết diện dầm gãy khúc: b = 1m; h = 0.14m Đơn vị lực: kN/m Vế Trang 6.1.5.2 Biểu Đồ Nội Lực Biểu đồ momen (kNm) vế Phản lực gối tựa (kNm) vế 6.1.5.3 Tính Tốn Cốt Thép Bản Thang Bản thang chịu lực theo phương, tính tốn cốt thép cho dải 1m cấu kiện chịu uốn đặt cốt đơn 6.1.5.4 Quy Trình Tính Tốn Căn vào cấp độ bền bê tơng nhóm cốt thép, tra bảng E2 TCXDVN 356:2005 xác định ξR αR Giả thiết a = 1.5 ÷ 2cm Xác định h0 = h − a Trang Tính toán thang dầm đặt cốt đơn: αm = o Công thức tính toán : M ≤ αR Rb bho2 ξ = − − 2α m o Tính: As = o Diện tích cốt thép: ξRb bh0 Rs Trong : o M : mômen tiết diện cần tính thép o Rs : cường độ tính toán chòu kéo cốt thép chòu lực o Rb : cường độ tính toán chòu ép mặt bê tông o µ : hàm lượng cốt thép o As : diện tích cốt thép S o h0 : chiều cao làm việc tiết diện o b : chiều rộng tiết diện o a : chiều dày lớp bảo vệ thép chòu kéo Sau tính thép, kiểm tra lại hàm lượng thép theo công thức : 0,005bh0 < µ < µ max = ξ R Rb Rs 6.1.5.5 Kết Quả Tính Tốn Cốt Thép Bản Thang M(kNm ) a(m m) ho(m m) 43.59 20 120 43.59 20 120 αm 0.20 0.20 As(mm2 ) ξ 0.23 1128.9 0.23 1128.9 Chọn thép As chọn Φ12α100 1131 Φ12α100 1131 µ(%) 0.94 0.94 6.1.5.6 Thép Cấu Tạo - Vị trí Gối : Chọn Φ10 a200 - Thép theo phân bố theo phương song song chiều rộng thang : Chọn Φ8 a250 Bản vẻ chi tiết trình bày vẻ KC-04 Trang Kiểm tra Đạt Đạt 6.2 BỐ TRÍ KẾT CẤU CẦU THANG TẦNG 01 (HT = 4500) Chọn kết cấu phẳng chịu lực cho thang Kết cấu bố trí hình bên dưới: Trang Trang 10 6.2.1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU Bản thang thuộc loại chịu lực theo phương Xem thang dầm gãy khúc liên kết vào sàn vách lõi cầu thang Căn vào điều kiện thi cơng vách đổ bê tơng trước cầu thang đổ sau thiên an tồn Cắt (xét) dãi có bề rộng 1m chiều cao chiều dày thang sinh viên chọn sơ đồ kết cấu thang sau: Vế Trang 11 Vế Nhận Xét : Sơ đồ tính hai vế thang giống nên ta tính vế bố trí cho hai vế thang 6.2.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN Chiều cao tầng điển hình 4.5m Kích thước bậc thang thỏa mãn tính thích dụng: • Chiều cao : 173mm; • Chiều rộng : 254mm Tổng số bậc thang: 26 bậc (13 bậc vế 13 bậc vế 2) Sơ chọn chiều dày thang δb = ( 1 * 1 3300 ÷ ).L = ( ÷ ).( + 2.1200) = (174 ÷ 135) mm 35 45 35 45 cos26,560 ⇒ Chọn δ b = 140mm 6.2.3 VẬT LIỆU − Bê tơng B30: Rb = 17 MPa; Rbt = 1.2MPa; Eb = 32.5 ×103 MPa ; − Cốt thép gân ϕ ≥ 10mm AIII: Rs = Rsc = 365MPa; Rsw = 290MPa; Es = 20 ×104 MPa ; − Cốt thép trơn ϕ < 10mm AI : Rs = Rsc = 225MPa; Rsw = 175MPa; Es = 21×10 MPa Trang 12 6.2.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG Cắt (Xét) dãi thang có bề rộng 1m 6.2.4.1 Tải Trọng Tác Dụng Lên Bản Nghiêng Tĩnh tải Gọi G trọng lượng bậc thang Số liệu tính tốn lb 254 mm hb cosα 173 0.827 δi mm VẬT LIỆU CƠNG THỨC Đá mài Vữa xi măng G1 = γ1n1δ1(lb+hb) G2 = γ2n2δ2(lb+hb) 0.01 0.02 γ (kN/m3 ) 20 18 Bậc thang xây gạch Bản thang BTCT G3 = γ3n3lbhb/2 G4 = γ4n4δ4lb/cosα 0.14 18 25 0.41 1.01 1.2 1.1 0.47 1.18 G5 = γ5n5δ5lb/cosα 0.02 18 G = G1 + G2 + G3 + G4 + G5 0.12 1.3 0.14 2.10 Vữa xi măng Trọng lượng bậc thang (m) Gitc (kN/m ) 0.1 0.16 1.1 1.3 0.09 0.20 Ni Gi (kN/m) Tĩnh tải nghiêng phân bố mặt bậc: gbn = G 2.1 = = 8.25 kN m lb 0.254 Tĩnh tải nghiêng tác dụng lên nghiêng theo phương thẳng đứng: g1 = G cos α = 6.82 kN m lb Hoạt tải Hoạt tải phân bố mặt bậc: pbn = p tc × n p = × 1.2 = 3.6 kN m Hoạt tải tác dụng lên nghiêng theo phương thẳng đứng: p1 = pbn cos α = 2.98 kN m Tổng tải trọng Tổng tải trọng tác dụng lên nghiêng theo phương thẳng đứng: q1 = g1 + p1 = 9.79 kN m Trang 13 6.2.4.2 Tải Trọng Tác Dụng Lên Bản Chiếu Nghỉ STT VẬT LIỆU δtd (m) γ (kN/m3 ) 22 18 25 18 Đá mài 0.01 Vữa xi măng 0.02 Lớp BTCT 0.14 Vữa xi măng 0.02 Tay vịn Tĩnh tải Hoạt tải Tải trọng tính tốn q2 gitc (kN/m2 ) 0.22 0.36 0.36 3.94 n gi (kN/m2) 1.1 1.3 1.1 1.3 1.2 0.24 0.47 3.85 0.47 0.50 5.53 3.60 9.13 6.2.5 TÍNH TỐN BẢN THANG 6.2.5.1 Sơ Đồ Tính Tiết diện dầm gãy khúc: b = 1m; h = 0.14m Đơn vị lực: kN/m Vế Trang 14 6.2.5.2 Biểu Đồ Nội Lực Biểu đồ momen (kNm) vế Phản lực gối tựa (kNm) vế 6.2.5.3 Tính Tốn Cốt Thép Bản Thang Bản thang chịu lực theo phương, tính tốn cốt thép cho dải 1m cấu kiện chịu uốn đặt cốt đơn 6.2.5.4 Quy Trình Tính Tốn Căn vào cấp độ bền bê tơng nhóm cốt thép, tra bảng E2 TCXDVN 356:2005 xác định ξR αR Trang 15 Giả thiết a = 1.5 ÷ 2cm Xác định h0 = h − a Tính toán thang dầm đặt cốt đơn: o Công thức tính toán : α m = M ≤ αR Rb bho2 ξ = − − 2α m o Tính: o Diện tích cốt thép: As = ξRb bh0 Rs Trong : o M : mômen tiết diện cần tính thép o Rs : cường độ tính toán chòu kéo cốt thép chòu lực o Rb : cường độ tính toán chòu ép mặt bê tông o µ : hàm lượng cốt thép o As : diện tích cốt thép S o h0 : chiều cao làm việc tiết diện o b : chiều rộng tiết diện o a : chiều dày lớp bảo vệ thép chòu kéo Sau tính thép, kiểm tra lại hàm lượng thép theo công thức : 0,005bh0 < µ < µ max = ξ R Rb Rs 6.2.5.5 Kết Quả Tính Tốn Cốt Thép Bản Thang M(kNm ) 46.16 a(m m) 20 ho(m m) 120 46.16 20 120 αm 0.22 0.22 ξ 0.25 0.25 As(mm2 ) 1206.6 Chọn thép Φ14 a130 As chọn 1184 1206.6 Φ14a130 1184 µ(%) 0.98 0.98 6.2.5.6 Thép Cấu Tạo: - Vị trí Gối : Chọn Φ10 a200 - Thép theo phân bố theo phương song song chiều rộng : Chọn Φ8 a250 Trang 16 Kiểm tra Đạt Đạt ...ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2007-2012 – CHUNG CƯ CAO CẤP MORNING STAR GVHD KẾT CẤU CHÍNH ThS KHỔNG TRỌNG TỒN CHƯƠNG TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CƠNG... động đất( cho công trình xây dựng vùng có động đất) SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI – MSSV X070064 Trang 31 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2007-2012 – CHUNG CƯ CAO CẤP MORNING STAR GVHD KẾT CẤU CHÍNH... vậy, khơng tránh hạn chế chiều cao dầm phải lớn để giảm độ võng SVTH: NGUYỄN QUỐC ÁI – MSSV X070064 Trang 35 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG KHÓA 2007-2012 – CHUNG CƯ CAO CẤP MORNING STAR GVHD KẾT