BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG
THIẾT KẾ
CHUNG CƯ AN HỘI
GVHD: THS. BÙI PHẠM ĐỨC TƯỜNG
SVTH : TAI QUANG TRƯỜNG
MSSV: 14149197
SKL 0 0 6 9 3 9
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2019
do an
CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG
1.1. MỞ ĐẦU
Những năm gần đây nền kính tế Việt Nam khơng ngừng phát triển đã kéo theo cơ sở
hạ tầng ngày càng phát triển rộng lớn. Nhu cầu về đi lại, ăn ở, vui chơi, giải trí lần lƣợt
ra đời và các nhu cầu khác cũng đƣợc nâng cao. Vì thế để đáp ứng đƣợc điều này thì
nhiều hạng mục cơng trình lần lƣợt đƣợc xây dựng. Các chung cƣ, nhà ở cao cấp, các
khách sạn dịch vụ đã ra đời để kịp thời đáp ứng các nhu cầu của ngƣời dân. Tiêu biểu
cho nhịp độ phát triển đó Chung cƣ An Hội đã đƣợc xây dựng để đáp ứng nhu cầu nhà
ở cho con ngƣời. Vì vậy, việc xây dựng cơng trình Chung cƣ An Hội là vô cùng hợp lý
và cần thiết đối với nhu cầu phát triển kinh tế và cảnh quan đô thi hiện nay.
1.2. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC VÀ QUY MƠ CƠNG TRÌNH.
Cơng trình nằm trên dƣờng Liên Phƣờng, quận 4 TP.HCM, gồm 1 khối nhà có 20 tầng
(1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 1 tầng lửng, 16 tầng lầu và 1 sân thƣợng), diện tích mặt bằng
(25m×28m).
Cao trình mái cơng trình H= 58.3 m so với cao trình 0.0m
Tầng hầm cao 3.24m, bố trí các phòng kỹ thuật, còn lại chủ yếu là chổ để xe của
chung cƣ.
Tầng trệt, tầng lửng (cao 3.6m): trung tâm thƣơng mại và dịch vụ, thông tầng.
Các tầng còn lại cao 3.24m: các căn hộ.
Tầng sân mái nhằm mục đích chống nóng cho các tầng bên dƣới và đặt hệ thống kĩ
thuật.
Cơng trình có 2 thang máy và 2 thang bộ
1
do an
3240
900
+ 55.800
3240
+ 52.560
3240
+ 49.320
3240
+ 46.080
3240
+ 42.840
3240
+ 39.660
3240
+ 36.360
3240
+ 33.120
+ 26.640
3240
3240
55800
+ 29.880
3240
+ 23.400
3240
+ 20.160
3240
+ 16.920
3240
+ 13.680
3240
+ 10.440
3600
+ 7.200
3600
+ 3.600
±0.000
2000
2500
11000
3000
11000
2500
25000
B
C
D
E
Hình 1.1: Mặt đứng chính cơng trình
2
do an
2000
2000
3240
900
+ 55.800
3240
+ 52.560
3240
+ 49.320
3240
+ 46.080
3240
+ 42.840
3240
+ 39.660
3240
+ 36.360
3240
+ 33.120
+ 26.640
3240
3240
55800
+ 29.880
3240
+ 23.400
3240
+ 20.160
3240
+ 16.920
3240
+ 13.680
3240
+ 10.440
3600
+ 7.200
3600
+ 3.600
3240
±0.000
2500
2500
11000
3000
5000
A
11000
2500
25000
B
C
2500
5000
D
E
Hình 1.2: Mặt cắt đứng cơng trình (A - F)
3
do an
F
2000
21000
2000
8800
1500
3400
E
3550
4600
4150
6400
4400
3300
1500
8800
3000
25000
100
4300
C
6350
4600
250
3000
25000
D
4533
4650
6400
+ 7.200
1500
1500
B
2000
8800
3400
8800
2000
25000
02
03
04
05
Hình 1.3: Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình
1.3. CÁC GIẢI PHÁP KĨ THUẬT CHUNG.
Hệ thống điện: hệ thống đƣờng dây điện đƣợc bố trí ngầm trong tƣờng và sàn, lắp đặt
hệ thống phát điện riêng phục vụ cho cơng trình khi cần thiết.
Hệ thống cấp nƣớc: nguồn nƣớc đƣợc lấy từ hệ thống cấp nƣớc của thành phố kết hợp
với nguồn nƣớc ngầm do khoan giếng dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và đƣợc bơm lên
hồ nƣớc mái. Từ đó nƣớc đƣợc dẫn đến mọi nơi trong cơng trình
4
do an
Hệ thống thoát nƣớc: nƣớc thải sinh hoạt đƣợc thu từ các ống nhánh, sau đó tập trung
tại các ống thu nƣớc chính bố trí thơng tầng. Nƣớc đƣợc tập trung ở tầng hầm, đƣợc
xử lý và đƣa vào hệ thống thoát nƣớc chung của thành phố.
Hệ thống thốt rác: ống thu rác sẽ thơng suốt các tầng, rác đƣợc tập trung tại ngăn
chứa ở tầng hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi.
Hệ thống thơng thống, chiếu sáng: các phịng đều đảm bảo thơng thống tự nhiên
bằng các cửa sổ, cửa kiếng đƣợc bố trí ở hầu hết các phòng. Các phòng đều đƣợc
chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo.
Hệ thống phòng cháy, chữa cháy: tại mỗi tầng đều đƣợc trang bị thiết bị cứu hoả đặt ở
hành lang.
Giải pháp giao thơng trong cơng trình: hệ thống giao thơng thẳng đứng gồm có ba
thang máy và hai thang bộ. Hệ thống giao thông ngang gồm các hành lang giúp cho
mọi nơi trong cơng trình đều có thể đến một cách thuận lợi, đáp ứng nhu cầu của mọi
ngƣời.
1.4. VẬT LIỆU XÂY DỰNG
Vật liệu chính dùng làm kết cấu nhà cao tầng phải đảm bảo có tính năng cao trong các
mặt: cƣờng độ chịu lực, độ bền mỏi, tính biến dạng và khả năng chống cháy.
Bê tông dầm, cột, sàn, vách cứng, cầu thang, bể nƣớc, móng đều sử dụng bê tông B25:
Bê tông B25:
Cƣờng độ chịu nén tính tốn: Rb= 14.5 MPa.
Cƣờng độ chịu kéo tính tốn: Rbt= 1.05 MPa.
Mơ đun đàn hồi: Eb= 30000 MPa.
Cốt thép sử dụng thiết kế:
Cốt thép loại AI khi Ø < 10:
Cƣờng độ chịu kéo tính tốn: Rs= 225 MPa.
Cƣờng độ chịu nén tính tốn: Rsc= 225 MPa.
Mơ đun đàn hồi: Es= 210000 MPa.
Cốt thép loại AII khi Ø 10 :
Cƣờng độ chịu kéo tính tốn: Rs= 280 MPa.
Cƣờng độ chịu nén tính tốn: Rsc= 280 MPa.
Mơ đun đàn hồi: Es= 210000 MPa.
Cốt thép loại AIII khi Ø 10: (phần khung và móng)
Cƣờng độ chịu kéo tính tốn: Rs= 365 MPa.
5
do an
Cƣờng độ chịu nén tính tốn: Rsc= 365 MPa.
Mơ đun đàn hồi: Es= 200000 MPa.
1.5. NGUN TẮC TÍNH TỐN KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP.
1.5.1. 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 thƣớc tiết diện cấu kiện.
1.5.2. Xác định tải trọng tác dụng:
Căn cứ vào qui phạm hƣớng dẫn về tải trọng tác động xác định tải tác dụng vào cấu kiện.
Xác định tất cả các tải trọng và tác động tác dụng lên kết cấu.
1.5.3. Xác định nội lực:
Đặt tất cả các trƣờng hợp tải tác dụng có thể xảy ra tác dụng vào cấu kiện.
Xác định nội lực do từng trƣờng hợp đặt tải gây ra.
1.5.4. 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 + Ti .
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 trƣờng hợp hay các trƣờng hợp hoạt tải nguy hiểm (tuỳ loại tổ hợp
tải trọng thiết lập).
1.5.5. Tính tốn kết cấu bê tơng cốt thép theo TTGH I và TTGH II:
Tính tốn theo trạng thái giới hạn I: sau khi đã xác định đƣợc các nội lực tính toán M, N,
Q tại các tiết diện cấu kiện, tiến hành tính khả năng chịu lực của các tiết diện thẳng góc
với trục cũng nhƣ các tiết diện nghiêng. Việc tính tốn theo một trong hai dạng sau:
Kiểm tra khả năng chịu lực: Tiết diện cấu kiện, tiết diện cốt thép là có sẵn cần xác định
khả năng chịu lực của tiết diện.
Tính cốt thép: xác định tiết diện cấu kiện, diện tích cốt thép cần thiết sao cho cấu kiện đảm
bảo khả năng chịu lực.
Tính tốn kiểm tra theo trạng thái giới hạn II: kiểm tra độ võng và vết nứt.
1.6. NGUN TẮC TÍNH TỐN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG.
1.6.1. Xác định tải trọng:
Tĩnh tải:
6
do an
+ Trọng lƣợng bản thân: chọn sơ bộ tiết diện của cấu kiện từ đó tính ra trọng lƣơng bản
thân.
+ Trọng lƣơng lớp hoàn thiện: căn cứ vào yêu cầu cấu tạo tính ra trọng lƣợng lớp hồn
thiện.
+ Đối với dầm cịn có tính đến trọng lƣợng tƣờng xây trên dầm (nếu có).
Hoạt tải: căn cứ vào yêu cầu của từng loại cấu kiện, yêu cầu sử dụng mà qui phạm qui
định từng giá trị hoạt tải cụ thể.
1.6.2. Nguyên tắc truyền tải:
Tải từ sàn truyền vào khung dƣới dạng tải hình thang và hình tam giác.
Tải do dầm phụ truyền vào dầm chính của khung dƣới dạng tải tập trung (phản lực tập
trung và mômen tập trung).
Tải từ dầm chính truyền vào cột. Sau cùng tải trọng từ cột truyền xuống móng.
1.7. CƠ SỞ TÍNH TỐN.
Cơng việc thiết kế đƣợc tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nƣớc Việt
Nam quy định đối với nghành xây dựng.
TCVN 2737-1995 : Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động.
TCVN 229-1999 : Chỉ dẫn tính tốn thành phần động của tải trọng gió.
TCVN 5574-2012 : Tiêu chuẩn thiết kế bêtông cốt thép.
TCXD 198-1997 : Nhà cao tầng – Thiết kế bêtơng cốt thép tồn khối.
TCXD 195-1997 : Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi.
TCVN 10304-2104 : Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 9395-2012 : Cọc khoan nhồi – Thi công và nghiệm thu.
TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình.
TCVN 9386-2012 : Thiết kế cơng trình chịu động đất.
Bên cạnh các tài liệu trong nƣớc, để giúp cho q trình tính tốn đƣợc thuận lợi, đa dạng
về nội dung tính tốn, đặc biệt những cấu kiện (phạm vi tính tốn) chƣa đƣợc tiêu chuẩn
thiết kế trong nƣớc qui định nhƣ: Thiết kế các vách cứng, lõi cứng…..nên trong q trình
tính tốn có tham khảo các tiêu chuẩn nƣớc ngồi nhƣ :UBC 97, ACI 99, ACI 318_2002.
Ngoài các tiêu chuẩn quy phạm trên còn sử dụng một số sách, tài liệu chuyên ngành của
nhiều tác giả khác nhau (Trình bày trong phần tài liệu tham khảo).
7
do an
CHƢƠNG 2: TÍNH TỐN - THIẾT KẾ SÀN
2.1. MẶT BẰNG SÀN.
Sử dụng phƣơng pháp tính tay:
21000
9200
4600
S1(110)
4600
S2(110)
S6(110)
S7(110)
S12(110)
S13(110)
4600
S3(110)
S4(110)
S8(110)
S9(110)
E
S15(110)
S16(110)
S17(110)
S11(110)
4600
11000
S5(110)
6400
1500
4600
2000
2600
1500
9200
S10(110)
2000
S20(110)
25000
S19(110)
3000
3000
S18(110)
S13(110)
S6(110)
S7(110)
S14(110)
S15(110)
S16(110)
2000
S2(110)
S9(110)
S3(110)
9200
2600
B
S4(110)
1500
S1(110)
S8(110)
S10(110)
S5(110)
6400
11000
S12(110)
S17(110)
S11(110)
4600
C
1500
25000
D
9200
2000
25000
02
03
04
Hình 2.1: Mặt bằng sàn tầng điển hình
8
do an
05
Bảng 2.1: Tổng hợp tiết diện các ơ sàn
Loại phịng
Hành lang
Phịng
Ơ sàn
S14
S19
S1, S2, S3, S4
S5, S10
S6, S7, S8, S9
S11, S17
S12, S13, S15, S16
S18
S20
L1 (m)
2.6
2.6
1.5
2.0
4.6
2.0
4.6
3.0
3.0
L2 (m)
7.3
3.0
4.6
6.4
6.4
4.6
4.6
6.6
9.2
L1/L2
2.9
1.2
3.08
3.2
1.38
2.3
1.0
2.21
3.06
Loại sàn
Bản dầm
Bản kê
Bản dầm
Bản dầm
Bản kê
Bản dầm
Bản kê
Bản dầm
Bản dầm
L2
2 sàn làm việc 1 phƣơng (bản dầm)
L1
L2
2 sàn làm việc 2 phƣơng (bản kê)
L1
2.2. SƠ BỘ TIẾT DIỆN.
Chiều dày sàn đƣợc chọn dựa phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, có thể sơ bộ xác
định chiều dày sàn theo công thức sơ bộ sau:
D
h s L1max (mm)
m
Trong đó: D 0.8 1.4 phụ thuộc vào tải trọng.
m 30 35 sàn 1 phƣơng ( l2 2l1 )
m 40 50 sàn 2 phƣơng ( l2 2l1 )
m 10 15 bản conson
L1 : Nhịp theo phƣơng cạnh ngắn.
Do hệ lƣới cột lớn (8.8×11)m nên ta bố trí hệ thống dầm phụ chia nhỏ các ơ bản.
Dùng ô sàn có cạnh ngắn lớn nhấ, chọn một loại bề dày cho tất cả các sàn, L1max = 4.4m:
L
4400
Chiều dày sàn chọn sơ bộ h s = 1max =
= (88÷110) (mm)
40÷50 40÷50
Chọn chiều dày sàn tất cả các tầng hs = 120 mm (riêng sàn tầng hầm chọn 300mm).
Tit din ct chn s b: bìh=900ì900 mm
Dm chớnh:
1 1
ữ L nhip
12 16
h dc =
1 1
b dc = ÷ h dc
2 3
Dầm phụ:
9
do an
1 1
÷ L nhip
16 20
h dp =
1 1
h dp
2 3
Chiều cao tối thiểu của tiết diện không nhỏ hơn 300mm, chiều rộng tối thiểu của dầm không
chọn nhỏ hơn 200mm và tối đa không hơn chiều rộng cột cộng với 1.5 lần chiều cao tiết diện.
b dp
Bảng 2.2: Sơ bộ tiết diện dầm
Loại dầm
Lnhịp (mm)
h (mm)
9200
733 ÷ 550
11000
917 ÷ 688
Dầm chính
2600
250 ÷ 188
3000
283 ÷ 213
9200
440 ÷ 550
Dầm phụ
11000
550 ÷ 689
2.3. TẢI TRỌNG.
2.3.1. Các lớp cấu tạo sàn:
hchọn(mm)
b (mm)
750
750
300
300
600
600
175 ÷ 350
175 ÷ 350
75 ÷ 150
75 ÷ 150
150 ÷ 300
150 ÷ 300
Chọn (mm)
350×750
350×750
200×300
200×300
300×700
300×700
Gạch ceramic
Lớp vữa lót
Bản BTCT
Lớp vữa trát
Hình 2.2: Các lớp cấu tạo sàn
Bảng 2.3: Các lớp cấu tạo sàn phòng ngủ, hành lang, văn phòng
Chiều
Hệ số vƣợt
γ
gtc
Stt
Vật liệu
dày
tải
(kN/m3)
(kN/m2)
(m)
n
1 Gạch Ceramic
0.01
22
0.22
1.1
2 Lớp vữa lót
0.02
18
0.36
1.3
3 Bản BTCT
0.12
25
3.0
1.1
4 Vữa trát trần
0.015
18
0.27
1.3
5 Đƣờng ống thiết bị
0.50
1.2
4.35
Tổng cộng
10
do an
gtt
(kN/m2)
0.24
0.47
3.3
0.35
0.60
4.96
Bảng 2.4: Các lớp sàn vệ sinh, sân thƣợng, mái
Chiều
Hệ số vƣợt
γ
gtc
Stt
Vật liệu
dày
tải
(kN/m3)
(kN/m2)
(m)
n
1 Gạch Ceramic
0.15
22
0.33
1.1
2 Lớp vữa lót, tạo dốc
0.04
18
0.72
1.3
3 Bản BTCT
0.12
25
3.0
1.1
4 Vữa trát trần
0.015
18
0.27
1.3
5 Lớp chống thấm
0.01
10
0.10
1.3
6 Đƣờng ống thiết bị
0.50
1.2
5.12
Tổng cộng
gtt
(kN/m2)
0.36
0.94
3.3
0.35
0.13
0.60
5.94
2.3.2. Tải trọng thƣờng xuyên do tƣờng xây:
Bảng 2.5: Quy đổi tải tƣờng tầng điển hình
Chiều cao
(m)
Trọng
lƣợng
riêng
(kN/m3)
Tiêu
chuẩn
(kN/m)
Hệ số
vƣợt tải
Tính
tốn
(kN/m)
100
3.0
18
5.4
1.2
6.48
100
2.5
18
4.5
1.2
5.4
200
3.0
15
9.0
1.2
10.8
200
2.5
15
7.5
1.2
9.0
Loại tƣờng
Bề
dày
(mm)
Tƣờng gạch 100
(xây trên sàn)
Tƣờng gạch 100
(xây trên dầm)
Tƣờng gạch 200
(xây trên sàn)
Tƣờng gạch 200
(xây trên dầm)
Tĩnh tải tác dụng lên sàn gồm trọng lƣợng bản thân sàn, lớp hoàn thiện và tƣờng xây.
Các tải trọng này phân bố đều trên sàn trừ trọng lƣợng bản thân tƣờng xây trên dầm.
Công thức quy đổi tải tƣờng: g ttt n. t .H t . t kN/ m 2
Trong đó:
n: hệ số vƣợt tải.
t : chiều dày tƣờng, m.
H t : chiều cao tƣờng, m.
t : trọng lƣợng riêng của tƣờng xây, kN m3.
Trọng lƣợng tƣờng ngăn đƣợc qui đổi thành tải trọng phân bố đều trên sàn (cách tính này
mang tính chất gần đúng) đƣợc tính theo cơng thức sau:
n l t h t g ttc
q
A
tt
t
11
do an
Trong đó:
n: Hệ số vƣợt tải.
l t : Chiều dài tƣờng.
h t : Chiều cao tƣờng.
g tct : Trọng lƣợng đơn vị tiêu chuẩn của tƣờng.
A: Diện tích sàn nhà.
Với: tƣờng 10 gạch đặc: g tct 18 kN / m3 , tƣờng 20 gạch có lỗ: g tct 15 kN / m3
Bảng 2.6: Tải tƣờng phân bố đều trên sàn Bản kê
Ơ sàn
S6
S7
S8
S9
S12
S13
S15
S16
S19
Ơ sàn
S1
S2
S3
S4
S5
S10
S11
S14
S17
S18
S20
l100
gtt100
l200
gtt200
L1×L2
qtt
(m)
(m)
(kN/m)
(kN/m)
(m2)
9.4
6.48
4.2
10.8
4.6×6.4
4.05
6.48
3.2
10.8
4.6×6.4
2.75
6.48
10.8
4.6×6.4
11.85
6.48
10.8
4.6×6.4
6.48
4.2
10.8
4.6×4.6
6.48
5.05
10.8
4.6×4.6
6.48
10.8
4.6×4.6
3.9
6.48
10.8
4.6×4.6
6.48
10.8
2.6×3.0
Bảng 2.7: Tải tƣờng phân bố đều trên sàn Bản dầm
l200
l100
gtt100
gtt200
L1×L2
(kN/m2)
3.77
2.16
0.63
2.73
2.24
2.69
1.25
-
(m2)
1.5×4.6
1.5×4.6
1.5×4.6
1.5×4.6
2.0×6.4
2.0×6.4
2.0×4.6
2.6×7.3
2.0×4.6
3.0×6.6
3.0×9.2
(kN/m2)
1.28
1.28
4.14
0.44
1.62
0.91
1.9
2.62
1.27
3.37
4.91
(m)
1.3
1.3
1.3
0.45
3.2
1.8
2.7
1.8
6.35
(kN/m)
6.48
6.48
6.48
6.48
6.48
6.48
6.48
6.48
6.48
6.48
6.48
(m)
1.75
3.8
5.8
8.2
(kN/m)
10.8
10.8
10.8
10.8
10.8
10.8
10.8
10.8
10.8
10.8
10.8
qtt
2.3.3. Hoạt tải sàn:
Tải trọng tạm thời phân bố lên sàn và cầu thang lấy theo bảng 3 TCVN 2737 - 1995: Giá
trị tải trọng xem trong bảng 1.2
12
do an
Bảng 2.8: Hoạt tải sàn dầm
Giá trị tiêu chuẩn
(kN/m2)
STT
Chức năng sử dụng sàn
Phần
Phần
Tồn
dài
ngắn
phần
hạn
hạn
1
Nhà để xe
1.8
3.2
5
2
Thang, sảnh, hành lang
1
2
3
3
Phịng thiết bị
7.5
0
7.5
4
Khu thƣơng mại
1.4
2.6
4
5
Phịng ngủ
0.3
1.2
1.5
6
Phịng vệ sinh
0.3
1.2
1.5
7
Phịng ăn
0.3
1.2
1.5
8
Phịng khách
0.3
1.2
1.5
9
Bếp
1.3
0.2
1.5
10
Lơ gia
0.7
1.3
2
11
Mái bằng có sử dụng
0.5
1
1.5
12
Mái không sử dụng
0
0.75
0.75
2.3.4. Tổng hợp tải trọng
Hệ số
vƣợt
tải
n
1.2
1.2
1.2
1.2
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.2
1.3
1.3
Tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn ứng với dải bản có bề rộng b = 1m:
qs ( gttt g stt pstt ) b (kN / m)
Bảng 2.9: Tổng hợp tải trọng ơ bản 2 phƣơng
Ơ sàn
S6
S7
S8
S9
S12
S13
S15
S16
S19
b
g stt
(m) (kN/m)
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
gttt
HTtt
qs
(kN/m)
3.77
2.16
0.63
2.73
2.24
2.69
1.25
-
(kN/m)
1.95
1.95
1.95
1.95
1.95
1.95
1.95
1.95
1.95
(kN/m2)
10.707
9.097
7.567
9.667
9.177
9.627
6.937
8.187
6.937
13
do an
Hoạt tải
tính
tốn
(kN/m2)
6
3.6
9
4.8
1.95
1.95
1.95
1.95
1.95
2.4
1.95
0.975
Bảng 2.10: Tổng hợp tải trọng ơ bản 1 phƣơng
Ơ sàn
S1
S2
S3
S4
S5
S10
S11
S14
S17
S18
S20
b
g stt
(m) (kN/m)
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
1
4.96
gttt
HTtt
qs
(kN/m)
1.28
1.28
4.14
0.44
1.62
0.91
1.9
2.62
1.27
3.37
4.91
(kN/m)
1.95
1.95
1.95
1.95
1.95
1.95
1.95
3.6
1.95
1.95
1.95
(kN/m2)
8.217
8.217
11.077
7.377
8.557
7.847
8.837
11.207
8.207
10.307
11.847
2.3.5. Xác định nội lực
Bản 1 phƣơng:
L2
2
L1
Bản liên kết đƣơc xem là ngàm.
Theo mặt bằng hệ dầm sàn ta có các sàn 1 phƣơng có sơ đồ tính là 2 đầu ngàm.
Cắt 1m theo phƣơng cạnh ngắn, nhịp tính tốn là khoảng cách giừa 2 trục dầm.
Sơ đồ tính 2 đầu ngàm:
Moment nhịp:
Moment gối:
M nh
Mg
1 2
ql
24
.
1 2
ql
12
14
do an
L2
1m
L1
Hình 2.3: Sơ đồ tính
L1
Mg
Mn
Hình 2.4: Biểu đồ moment
Bảng 2.11: Nội lực sàn 1 phƣơng
Kích thƣớc
Ơ sàn
Moment
L1
L2
qs
(m)
(m)
(kN/m)
S1
1.5
4.6
8.217
S2
1.5
4.6
8.217
S3
1.5
4.6
11.077
S4
1.5
4.6
7.377
15
do an
(kNm)
Mnh
0.77
Mg
-1.541
Mnh
0.77
Mg
-1.541
Mnh
1.038
Mg
-2.077
Mnh
0.692
Mg
-1.383
S5
2
6.4
8.557
S10
2
6.4
7.847
S11
2
4.6
8.837
S14
2.6
7.3
11.207
S17
2
4.6
8.207
S18
3
6.6
10.307
S20
3
9.2
11.874
Mnh
1.426
Mg
-2.852
Mnh
1.308
Mg
-2.616
Mnh
1.473
Mg
-2.946
Mnh
2.918
Mg
-5.837
Mnh
1.368
Mg
-2.736
Mnh
3.865
Mg
-7.73
Mnh
4.453
Mg
-8.906
Bản 2 phƣơng:
L2
2
L1
Bản liên tiếp đƣơc xem là ngàm.
Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các dầm xung quanh mà chọn sơ đồ tính cho
phù hợp.
Theo mặt bằng hệ dầm sàn ta có sàn 2 phƣơng là các sàn tính theo sơ đồ 9.
Momen nhịp:
Theo phƣơng cạnh ngắn: M1 m i1 P .
Theo phƣơng cạnh dài: M 2 m i2 P .
Momen gối :
Theo phƣơng cạnh ngắn: M I k i1 P .
Theo phƣơng cạnh dài: M II k i2 P .
Trong đó :
P: là tổng tải trọng tác dụng lên sàn P qL1L 2 ( kNm ) .
mi1, mi2, ki1, ki2,: là các hệ số tra bảng phụ thuộc vào điều kiện liên kết của cạnh và tỷ số
L2
.
L1
16
do an
L2
MI
MI=ki1xP
MII
M2
MII
b=1m
L1
M1
M1=mi1xP
MI=ki1xP
MI
b=1m
MII=ki2xP
MII=ki2xP
M2=mi2xP
Hình 2.5: Sơ đồ tính bản 2 phƣơng
Bảng 2.12: Nội lực sàn 2 phƣơng
Kích thƣớc
Ơ sàn
S6
S7
S8
S9
S12
qs
L1
L2
(m)
(m) (kN/m)
4.6
4.6
4.6
4.6
4.6
6.4
6.4
6.4
6.4
4.6
10.707
9.097
7.567
9.667
9.177
Tỷ số
Hệ số
L2/L1
moment
Moment
(kNm)
1.45
1.45
1.45
1.45
1.05
17
do an
m91 0.0209 M1
6.302
m92 0.0099 M2
2.985
k91
0.0468
MI
-14.111
k91
0.0221 MII
-6.663
m91 0.0209 M1
5.354
m92 0.0099 M2
2.536
k91
0.0468
MI
-11.989
k91
0.0221 MII
-5.661
m91 0.0209 M1
4.454
m92 0.0099 M2
2.11
k91
0.0468
MI
-9.972
k91
0.0221 MII
-4.709
m91 0.0209 M1
5.689
m92 0.0099 M2
2.695
k91
0.0468
MI
-12.74
k91
0.0221 MII
-6.016
m91 0.0187 M1
3.473
m92 0.0171 M2
3.176
S13
4.625
4.6
9.627
1.05
S15
4.6
4.6
6.937
1.05
S16
4.6
4.6
8.187
1.05
S19
2.6
3.0
6.937
1.13
k91
0.0434
MI
-8.061
k91
0.0397 MII
-7.374
m91 0.0187 M1
3.644
m92
k91
k91
m91
m92
k91
k91
m91
m92
k91
k91
m91
m92
k91
k91
3.332
-8.457
-7.736
2.626
2.401
-6.094
-5.574
3.099
2.834
-7.192
-6.578
1.401
1.09
-3.241
-2.519
0.0171
0.0434
0.0397
0.0187
0.0171
0.0434
0.0397
0.0187
0.0171
0.0434
0.0397
0.0198
0.0154
0.0458
0.0356
M2
MI
MII
M1
M2
MI
MII
M1
M2
MI
MII
M1
M2
MI
MII
2.3.6. Tính tốn và bố trí cốt thép
Chọn a = 20 mm (khoảng cách từ mép bê tơng chịu kéo đến trọng tâm nhóm thép chịu
kéo)
h o h s a 120 20 100( mm ), b 1000(mm )
m
M
R ;
Rb bho2
1 1 2 m
;
AS
Rb bho
Rs
Kiểm tra hàm lƣợng thép:
min = 0,1% =
Asc
R
max = R b .
bho
Rs
Trong đó R , R tra trong bảng E.2 – Phụ lục E tiêu chuẩn 356 : 2005.
Bê tông B25, thép AII => R = 0.418, R = 0.595
max%= R
Rb
14.5
0.595
100% 3.08%
Rs
280
2.3.7. Kiểm tra độ võng
Chọn ô sàn S20 (3.0×9.2)m có tải trọng lớn nhất để kiểm tra:
18
do an
f max
q tc a 4
f
D
Trong đó:
α là hệ số phụ thuộc vào tỷ số (L2/L1) của ơ sàn, ta có: L2/L1 = 3.06 thì = 0.004228.
qtc: tổng tải tiêu chuẩn tác dụng lên ô sàn qtc = 10.293 kN/m2.
a: chiều dài cạnh ngắn L1 = 3.0m.
Eb h3
30 103 1203
3.46 109 ( Nmm).
độ cứng trụ D
2
2
12 (1 ) 12 (1 0.2 )
h: bề dày sàn h = 120 mm.
: hê số poison = 0.2.
Độ võng giới hạn:
L
(Theo bảng C.1 TCVN 5574 : 2012 - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép)
f
250
f
1100
4.4 cm
250
Suy ra
fmax
q tc a 4
10.293 103 106 30004
0.004228
0.977( mm) 44( mm).
D
3.466 109
Vậy thỏa điều kiện độ võng.
Kết quả tính thép xem phụ lục 2 (mục 2.1).
19
do an
2.4. TÍNH TỐN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH BẰNG
PHẦN MỀM SAFE V12.3
Sơ bộ kích thƣớc và các tải trọng tƣơng tự nhƣ phần tính tay (trọng lƣợng bản thân sàn
SAFE tự tính)
Hình 2.6: Mơ hình sàn bằng SAFE sàn dầm
20
do an
Hình 2.7: Tải các lớp cấu tạo sàn (trừ lớp bê tơng)
Hình 2.8: Hoạt tải nhỏ hơn 2kN m2
21
do an
Hình 2.9: Hoạt tải lớn hơn 2kN m2
Hình 2.10: Moment trip theo phƣơng X sàn dầm
22
do an
Hình 2.11: Moment trip theo phƣơng Y sàn dầm
Kiểm tra độ võng đàn hồi của sàn:
Hình 2.12: Độ võng sàn xuất từ SAFE sàn dầm
23
do an
Giá trị chuyển vị lớn nhất fsàn = 1.235 cm
Độ võng giới hạn:
L
(Theo bảng C.1 TCVN 5574 : 2012 - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép)
f
250
1100
f 1.235 cm f
4.4 cm
250
Giá trị độ võng của sàn thỏa mãn giới hạn cho phép.
Tuy nhiên đây chỉ là độ võng đàn hồi (chƣa xét đến từ biến, co ngót, sự hình thành vết nứt
của bê tơng, tác dụng ngắn hạn, dài hạn của tải trọng). Do đó khi xét đến các yếu tố này, độ
võng sẽ lớn hơn.
Kiểm tra độ võng sàn bằng phần mềm Safe theo TTGH II
Sự xuất hiện của vết nứt trong bê tông khi chịu lực, dẫn tới giảm độ cứng tiết diện và làm
tăng độ võng.
Sự làm việc dài hạn của kết cấu BTCT, cần xét tới các yếu tố từ biến và co ngót cũng nhƣ
tác dụng dài hạn của các loại tải trọng. Theo TCVN 5574-2012, độ võng toàn phần f đƣợc
tính nhƣ sau:
f f1 f 2 f3
Trong đó: f1 : độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng.
f 2 : độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn.
f 3 : độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn.
Với kết cấu sàn làm việc theo hai phƣơng, việc tính võng chỉ tiện trong thực hành khi dùng
phƣơng pháp PTHH có kể đến các yếu tố trên khi tính biến dạng. Dùng chƣơng trình SAFE
12.3 để tính tốn độ võng trong thiết kế cơng trình là phù hợp với sự làm việc thực tế của
cơng trình.
Kết quả tính tốn độ võng bằng phần mềm Safe v12.3
f 4.27 cm f 4.4 cm
Giá trị độ võng của sàn thỏa mãn giới hạn cho phép.
24
do an