BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CNKT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG
THIẾT KẾ CHUNG CƯ THẠNH MỸ LỢI
GVHD: ThS. NGUYỄN VĂN KHOA
SVTH: NGUYỄN HUỲNH HOÀI PHÚC
S K L0 0 8 4 0 8
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
THIẾT KẾ CHUNG CƯ THẠNH MỸ LỢI
GVHD: ThS. NGUYỄN VĂN KHOA
SVTH: NGUYỄN HUỲNH HỒI PHÚC
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN HUỲNH HỒI PHÚC - MSSV: 13149119
Ngành:
Cơng nghệ kĩ thuật cơng trình Xây dựng
Tên đề tài:
Thiết kế CHUNG CƯ THẠNH MỸ LỢI
Họ và tên giảng viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN VĂN KHOA
NHẬN XÉT:
Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
Ưu điểm:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
Khuyết điểm:
............................................................................................................................................
............................................................................................................................................
Đề nghị cho bảo vệ hay không?
............................................................................................................................................
Đánh giá loại:
............................................................................................................................................
Điểm:……………….(Bằng chữ: ...................................................................................... )
Tp. Hồ Chí Minh, ngày
tháng
năm 20…
Giáo viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)
Page | i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG
CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN HUỲNH HỒI PHÚC - MSSV: 13149119
Ngành:
Cơng nghệ kĩ thuật cơng trình Xây dựng
Tên đề tài:
Thiết kế CHUNG CƯ THẠNH MỸ LỢI
Họ và tên giảng viên phản biện: TS. NGUYỄN MINH ĐỨC
NHẬN XÉT:
1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
2. Ưu điểm:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
3. Khuyết điểm:
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
4. Đề nghị cho bảo vệ hay không?
..................................................................................................................................
5. Đánh giá loại:
..................................................................................................................................
6. Điểm:……………….(Bằng chữ: .......................................................................... )
Tp. Hồ Chí Minh, ngày
tháng
năm 20…
Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)
Page | ii
LỜI CẢM ƠN
Luận án tốt nghiệp kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt
chúng em một hướng đi mới vào cuộc sống trong tương lai. Quá trình làm luận văn giúp chúng
em tổng hợp được nhiều kiến thức đã học trong các học kỳ trước và thu thập, bổ sung thêm những
kiến thức mới, qua đó rèn luyện khả năng tính tốn, khả năng nghiên cứu và giải quyết vấn đề có
thể phát sinh trong thực tế, bên cạnh đó cịn là những kinh nghiệm quý báu hỗ trợ chúng em rất
nhiều trong thực tế sau này.
Trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ
tận tình của thầy Th.S NGUYỄN VĂN KHOA và các thầy cô khác. Em xin chân thành cảm ơn
sự hướng dẫn tận tình của q thầy cơ. Những kiến thức và kinh nghiệm mà thầy cô đã truyền
đạt cho em sẽ là nền tảng để em hoàn thành luận văn và sẽ là hành trang cho chúng em sau này.
Qua đây em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến q thầy cơ trong khoa Xây Dựng
nói riêng và trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM nói chung – những người đã truyền đạt
những kiến thức và kinh nghiệm quý báu cho em trong quá trình học tập.
Tôi xin cảm ơn bạn bè trong lớp, những người luôn sát cánh cùng tôi trong suốt những
năm học vừa qua. Cảm ơn các bạn đã cùng hợp tác trao đổi, thảo luận và đóng góp ý kiến để giúp
cho q trình làm luận văn của tơi được hồn thành.
Đồ án tốt nghiệp là một cơng trình đầu tay của mỗi sinh viên trước khi ra trường. Mặc dù
đã cố gắng nhưng vì kiến thức và kinh nghiệm cịn hạn chế nên luận văn chắc chắn cịn có nhiều
sai sót, em kính mong nhận được sự chỉ dẫn của quý thầy cơ để em ngày càng hồn thiện kiến
thức cho bản thân mình.
Cuối cùng em xin chúc q thầy cơ dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền
đạt kiến thức cho thế hệ mai sau.
Em xin chân thành cảm ơn !
Tp. Hồ Chí Minh, …. tháng …. năm 2017
Sinh viên thực hiện
Page | iii
TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN
The project is divide into four main objective: Design one typical floor, staircase; design wall
– frame system; design foundation; design basement construction methods.
In first objective, design one typical floor, finite element method softwares like SAFE, ETABS
are used to analysis the internal loads, types of displayment, or reactions of Structure, so that
suitably structural methods is produced based on requirements of limit state design (unltimate
limit state and serviceability limit state). After considering every able methods, the finally
solution is made. Autocad software is used for detailing, 2D drawing (shop drawing) that solution.
In second objective, design main structure, finite element method software ETABS is use to
model analytically structural model. By combining frame system to wall system, the horizontal
displayments at the top of the building are decreased, the energy dissipation of building when
suffering dynamic loads is loads is lost faster, so that structures work more effectively. More
over, the sustainability still maintained. The elements are design after analysing behavior of the
model concluding: wall, beam, column and deep beam. Internal loads from each elements is
transported to EXCEL to calculate area of reinforcement that is requirement.
In third objective, Design foundation is devide into two part:
- Part 1: Design pile (pile length, pile diameter, bear capacity of pile...)
- Part 2: Design pile cap with pile has been design at part 1, using SAFE sftware to design
and Autocad software to detail shop drawing.
In final objective, design basement construction method. The method chosen to construct
basement is using sheet pile system like a temporarily rataining wall. PLAXIS software is chosen
to analyse behavior of sheetpile system, reaction of shoring system. Then internal checking
requirements about strengh of material ang global stability. Once again, Autocad software is used
for making construction drawing.
Page | iv
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sinh viên
: NGUYỄN HUỲNH HOÀI PHÚC
MSSV: 13149119
Khoa
: Xây Dựng.
Ngành
: Cơng nghệ kĩ thuật cơng trình Xây dựng.
Tên đề tài
: CHUNG CƯ THẠNH MỸ LỢI.
1. Số liệu ban đầu:
Hồ sơ kiến trúc.
Hồ sơ khảo sát địa chất.
2. Nội dung các phần lý thuyết và tính tốn:
a. Kiến trúc:
Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc.
b. Kết cấu:
Tính tốn, thiết kế sàn tầng điển hình.
Tính tốn, thiết kế cầu thang bộ.
Mơ hình, tính tốn, thiết kế khung trục 4 và khung trục C.
c. Nền móng:
Tổng hợp số liệu địa chất.
Thiết kế 01 phương án móng.
d. Thi cơng:
Thuyết minh tính tốn cừ larsen thi cơng tầng hầm.
3. Thuyết minh và bản vẽ:
01 Thuyết minh và 01 Phụ lục
17 bản vẽ A1
4. Cán bộ hướng dẫn
: ThS. NGUYỄN VĂN KHOA
5. Ngày giao nhiệm vụ
: 22/02/2017
6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ
: 22/06/2017
Tp. HCM ngày... tháng... năm 2017
Xác nhận của GVHD
Xác nhận của BCN Khoa
Page | v
MỤC LỤC
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ....................................................... i
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ......................................................... ii
LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................................... iii
TÓM TẮT NỘI DUNG ĐỒ ÁN .............................................................................................. iv
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ........................................................................................ v
TỔNG QUAN GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH .................................................. 3
1.1. Giới thiệu chung: ................................................................................................................ 3
1.2. Phân khu chức năng: ......................................................................................................... 3
1.3. Các hệ thống kỹ thuật khác:.............................................................................................. 3
1.4. Giải pháp thiết kế: .............................................................................................................. 3
1.5. Phần mềm ứng dụng trong phân tích tính tốn: ............................................................. 4
1.6. Tiêu chuẩn áp dụng: .......................................................................................................... 4
1.7. Vật liệu sử dụng:................................................................................................................. 4
THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .............................................................. 5
2.1. Chọn sơ bộ kích thước dầm sàn: ....................................................................................... 5
2.2. Mặt bằng bố trí ơ sàn: ........................................................................................................ 6
2.3. Xác định tải trọng: ............................................................................................................. 7
2.4. Mơ hình kết cấu sàn bằng phần mềm safe: ...................................................................... 9
2.5. Thiết kế cốt thép sàn tầng điển hình: ............................................................................... 9
2.6. Kiểm tra chuyển vị cho sàn: ............................................................................................ 15
THIẾT KẾ CẦU THANG ............................................................................... 19
3.1. Thiết kế sơ bộ: .................................................................................................................. 19
3.2. Tải trọng tác dụng lên cầu thang: ................................................................................... 20
3.3. Thiết kế cầu thang: ........................................................................................................... 22
Page | vi
THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4, TRỤC C ....................................................... 27
4.1. Thông số đầu vào thiết kế khung: ................................................................................... 27
4.2. Quan điểm tính tốn: ....................................................................................................... 29
4.3. Tải trọng tác dụng: ........................................................................................................... 29
4.4. Tổ hợp tải trọng: .............................................................................................................. 42
4.5. Tính thép cho hệ khung: .................................................................................................. 43
4.6. Tính tốn cụ thể ................................................................................................................ 50
4.7. Kết quả tính phần khung: ............................................................................................... 57
THIẾT KẾ MĨNG CỌC KHOAN NHỒI ..................................................... 72
5.1. Điều kiện địa chất:............................................................................................................ 72
5.2. Thông số cọc khoan nhồi: ................................................................................................ 74
5.3. Tính tốn sức chịu tải của cọc: ........................................................................................ 75
5.4. Tính tốn móng M1( dưới cột 2C): ................................................................................. 79
5.5. Tính tốn móng M2( dưới lõi thang mái): ..................................................................... 86
SỬ DỤNG CỪ LARSEN TRONG THI CÔNG HỐ ĐÀO SÂU .................. 95
6.1. Lựa chọn biện pháp thi công tầng hầm: ........................................................................ 95
6.2. Qui trình thi cơng tầng hầm: ........................................................................................... 95
6.3. Tính tốn kiểm tra sự hợp lý của biện pháp thi công: .................................................. 95
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................... 100
Page | vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH
Mặt bằng sàn tầng điển hình. ...................................................................................... 5
Mặt bằng bố trí ơ sàn tầng điển hình. .......................................................................... 6
Cấu tạo sàn tầng điển hình. ......................................................................................... 7
Cấu tạo sàn nhà vệ sinh. .............................................................................................. 7
Mặt bằng strip sàn. .................................................................................................... 10
Nội lực dãy Strip A. .................................................................................................. 10
Nội lực trên dãy Strip B. ........................................................................................... 11
Chuyển vị sàn tính bằng phần mềm safe. ................................................................. 18
Kiến trúc cầu thang. .................................................................................................. 19
Sơ đồ tính 2 vế thang. ............................................................................................... 23
Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ. ....................................................................................... 25
Sơ đồ tính tốn động lực tải gió tác dụng lên cơng trình. ......................................... 31
Mơ hình phân tích kết cấu. ........................................................................................ 32
Đồ thị xác định hệ số động lực .............................................................................. 34
Hệ tọa độ xác định hệ số tương quan ..................................................................... 35
Phổ thiết kế khai báo trong phần mềm Etabs. ........................................................... 41
Tải động đất gán vào mơ hình Etabs. ........................................................................ 41
Kí hiệu các dầm cột trong Etabs. .............................................................................. 43
Nội lực trong vách cứng............................................................................................ 47
Phân chia vùng cho vách cứng .................................................................................. 47
Thép vách P11......................................................................................................... 55
Kết quả kiểm tra vách P11 ...................................................................................... 56
Thép vách P12......................................................................................................... 56
Kết quả kiểm tra vách P12 ...................................................................................... 56
Page | viii
Móng cọc M1 ............................................................................................................ 79
Tháp xuyên thủng. .................................................................................................... 84
Sơ đồ tính của đài móng. .......................................................................................... 85
Mặt bằng móng lõi thang mái ................................................................................... 87
Mơ hình móng lõi thang trong SAFE ....................................................................... 91
Phản lực đầu cọc ....................................................................................................... 91
Biểu đồ BAO momen theo phương X – đơn vị: kNm .............................................. 92
Biểu đồ BAO momen (căng dưới) theo phương Y – đơn vị: kNm ........................... 93
Biểu đồ BAO lực cắt– đơn vị: kN ............................................................................. 94
Mơ hình tường cừ larsen trong Plaxis ....................................................................... 97
Mơ phỏng các bước thi công trong Plaxis ................................................................ 98
Nội lực đào đất lần 1 ................................................................................................. 98
Nộ lực đào đất lần 2 .................................................................................................. 99
Page | ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1- Tải trọng các lớp hồn thiện sàn tầng điển hình: ........................................................ 7
Bảng 2.2- Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh. ............................................................ 8
Bảng 2.3- Tải trọng sàn tầng hầm. .............................................................................................. 8
Bảng 2.4- Tải trọng tường: .......................................................................................................... 8
Bảng 2.5- Hoạt tải phân bố trên sàn: ........................................................................................... 8
Bảng 2.6- Bảng chon thép sàn tầng điển hình. .......................................................................... 13
Bảng 2.7- Bảng kiểm tra sự hình thành vết nứt. ........................................................................ 15
Bảng 2.8- Bảng kiểm tra sự hình thành độ võng. ...................................................................... 17
Bảng 3.1- Tĩnh tải trên bản chiếu nghĩ. ..................................................................................... 20
Bảng 3.2- Tổng tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ. ............................................................. 21
Bảng 3.3- Tĩnh tải trên bản thang . ............................................................................................ 22
Bảng 3.4- Hoạt tải trên bản thang. ............................................................................................ 22
Bảng 3.5- Tổng tải trọng trên bản thang. .................................................................................. 22
Bảng 3.6- Tải trọng trên sơ đồ tính: .......................................................................................... 23
Bảng 3.7- Tải trọng bản thân dầm chiếu nghỉ. .......................................................................... 24
Bảng 3.8- Tải trọng tường truyền vào dầm chiếu nghỉ. ............................................................ 24
Bảng 3.9- Tổng tải trọng trên dầm chiếu nghỉ: ......................................................................... 25
Bảng 4.1- Bảng chọn kích thước cột sơ bộ. .............................................................................. 28
Bảng 4.2- Kết quả tính gió tĩnh theo phương X. ....................................................................... 30
Bảng 4.3- Kết quả tính gió tĩnh theo phương Y. ....................................................................... 30
Bảng 4.4- Kết quả mode dao động. ........................................................................................... 33
Bảng 4.5- Các tham số ρ và χ. ................................................................................................... 35
Bảng 4.6- Hệ số tương quan không gian 1 .............................................................................. 36
Bảng 4.7- Bảng các thông số cần xuất. ..................................................................................... 36
Page | x
Bảng 4.8- Thành phần động của tải gió theo phương X và phương Y. .................................... 37
Bảng 4.9- Giá trị của để tính tốn Ei .................................................................................... 38
Bảng 4.10- Các giá trị 2,i đối với các loại nhà........................................................................ 38
Bảng 4.11- Kết quả chu kỳ dao động. ....................................................................................... 39
Bảng 4.12- Tổ hợp tải trọng ...................................................................................................... 42
Bảng 4.13- Nội lực vách P11 .................................................................................................... 54
Bảng 4.14- Bảng tính dầm chính tầng 6 .................................................................................... 57
Bảng 4.15- Bảng tính dầm phụ tầng 6. ...................................................................................... 62
Bảng 4.16- Bảng tính cột khung trục 4, khung trục C. ............................................................. 65
Bảng 4.17- Bảng tính vách ........................................................................................................ 70
Bảng 5.1- Bảng chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất. ......................................................................... 72
Bảng 5.2- Vật liệu sử dụng. ....................................................................................................... 74
Bảng 5.3- Bảng hệ số tỷ lệ. ....................................................................................................... 75
Bảng 5.4- Sức chịu tải của cọc D1000 ...................................................................................... 78
Bảng 5.5- Sức chịu tải của cọc D800 ........................................................................................ 78
Bảng 5.6- Phản lực đầu cọc ....................................................................................................... 80
Bảng 5.7- Giá trị tải trọng tiêu chuẩn. ....................................................................................... 81
Bảng 5.8- Giá trị tải trọng tiêu chuẩn. ....................................................................................... 88
Bảng 6.1- Thống số đất nền ...................................................................................................... 96
Bảng 6.2- Thông số cừ larsen .................................................................................................... 96
Page | xi
TỔNG QUAN GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH
1.1. Giới thiệu chung:
Tên cơng trình: CHUNG CƯ THẠNH MỸ LỢI.
Địa chỉ: QUẬN 2 - TP. HỒ CHÍ MINH.
Quy mơ cơng trình gồm: 1 tầng hầm, 1 tầng dịch vụ, 14 tầng điển hình, 1 tầng thượng.
Chiều cao cơng trình: 57.8m tính từ mặt đất tự nhiên.
Diện tích sàn tầng điển hình: 40.5x24m.
1.2. Phân khu chức năng:
Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát điện.Ngồi ra cịn
bố trí phịng kỹ thuật điện, nước, chữa cháy … Hệ thống hồ chứa nước được đặt ở góc của tầng
hầm.
Tầng 1 được sử dụng làm siêu thị phục vụ nhu cầu trong tòa nhà, phòng sinh hoạt chung của
các hộ, nơi làm việc của ban quản lý siêu thị, phòng bảo vệ.
Các tầng trên được sử dụng làm phòng ở, căn hộ cho thuê. Chiều cao tầng là 3,5m. Mỗi căn hộ
có 2 phịng ngủ, 1 nhà bếp, 1 nhà vệ sinh, 1 phịng khách và phịng ăn.
Cơng trình có 2 thang máy và 2 thang bộ đáp ứng đủ nhu cầu di chuyển của toàn bộ khu chung
cư.
1.3. Các hệ thống kỹ thuật khác:
Hệ thống điện: hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn, có thể lắp đặt
hệ thống phát điện riêng phục vụ cho cơng trình khi cần thiết .
Hệ thống cấp nước: nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố kết hợp với
nguồn nước ngầm do khoan giếng dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và được bơm lên hồ nước mái.
Từ đó nước được dẫn đến mọi nơi trong cơng trình.
Hệ thống thốt nước : nước thải sinh hoạt được thu từ các ống nhánh, sau đó tập trung tại các
ống thu nước chính bố trí thơng tầng. Nước được tập trung ở tầng hầm, được xử lý và đưa vào hệ
thống thoát nước chung của thành phố.
Hệ thống thốt rác : ống thu rác sẽ thơng suốt các tầng, rác được tập trung tại ngăn chứa ở tầng
hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi.
1.4. Giải pháp thiết kế:
1.4.1. Giải pháp phần thân:
Hệ kết cấu chịu lực chính của cơng trình là hệ tường chịu lực bao gồm các cột BTCT kết hợp
với vách (lồng thang máy) để chịu toàn bộ tải trong đứng và tải trọng ngang. Vách thang máy
bằng BTCT có bề dày 300 mm. Các cột BTCT có kích thước được thay đổi trên chiều cao cơng
trình. Hệ kết cấu dầm - sàn là sàn bê tơng cốt thép có bề dày là 120 mm kết hợp với các dầm.
Dầm - Sàn tầng hầm: chọn chiều dày 300mm kết hợp với đà kiềng, bê tơng cấp độ bền B25 có
phụ gia chống thấm.
Page | 3
1.4.2. Giải pháp phần móng:
Phương án móng cọc khoan nhồi, đường kính D = 800mm và D = 1000 mm.
1.5. Phần mềm ứng dụng trong phân tích tính tốn:
Mơ hình hệ kết cấu cơng trình: ETABS, SAFE.
Tính tốn cốt thép và tính móng cho cơng trình: Sử dụng phần mềm EXCEL kết hợp với lập
trình VBA.
1.6. Tiêu chuẩn áp dụng:
Cơng việc thiết kế được tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước Việt Nam
quy định đối với ngành xây dựng.
TCVN 2737-1995. Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế;
TCVN 5574- 2012. Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép;
TCXD 198- 1997. Nhà cao tầng –Thiết kế bê tơng cốt thép tồn khối;
TCXD 10304-2012: Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế;
TCVN 9362:2012. Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình;
TCVN 9386-2012. Thiết kế cơng trình chịu động đất;
1.7. Vật liệu sử dụng:
1.7.1. Bê tơng:
Bê tơng có cấp độ bền B25 với các thơng số tính tốn như sau:
-
Cường độ tính tốn chịu nén: Rb = 14.5 Mpa.
Cường độ tính tốn chịu kéo: Rbt = 1.05 Mpa.
Mô đun đàn hồi: Eb = 30000 Mpa.
1.7.2. Cốt thép:
Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø ≤ 10):
-
Cường độ tính tốn chịu nén: Rsc = 225 Mpa.
Cường độ tính tốn chịu kéo: Rs = 225 Mpa.
Cường độ tính tốn cốt ngang: Rsw = 175 Mpa.
Mơ đun đàn hồi: Es = 210000 Mpa.
Cốt thép loại AII (đối với cốt thép có Ø > 10):
-
Cường độ tính tốn chịu nén: Rsc = 280 Mpa.
Cường độ tính tốn chịu kéo: Rs = 280 Mpa.
Mô đun đàn hồi: Es = 210000 Mpa.
Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø > 10):
-
Cường độ tính tốn chịu nén: Rsc = 365 Mpa.
Cường độ tính tốn chịu kéo: Rs = 365 Mpa.
Mô đun đàn hồi: Es = 200000 Mpa.
Page | 4
THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
2.1. Chọn sơ bộ kích thước dầm sàn:
2.1.1. Mặt bằng kiến trúc sàn tầng điển hình:
Sàn tầng điển hình: Tầng 2 đến tầng 15.
Chọn tầng 6 để thiết kế.
Mặt bằng sàn tầng điển hình.
2.1.2. Thiết kế sơ bộ:
Dầm chính:
Dầm chính tựa lên cột. Nhịp lớn nhất theo 2 phương là 9000m.
1 1
hd L
12 16
1 1
h d 9000 562 750 mm
12 16
Vì các nhịp khác bé hơn nên sinh viên chọn hd = 600 mm để phù hợp với toàn bộ kết
cấu.
1 1
bd h d 200 300 mm
2 3
Chọn bd = 300 mm.
Page | 5
Vậy tiết diện dầm chính là 300x600 mm.
Dầm phụ:
1 1
h dp L
16 20
1 1
h dp 9000 450 562 mm
16 20
Chọn hdp = 450mm.
1 1
h dp h dp 150 225 mm
2 3
Chọn bdp = 200mm.
Vậy tiết diện dầm phụ là 200x450 mm.
Sàn:
D
L1
m
Trong đó: m = 30÷35, chọn m = 34
D = 0.8÷1.4, hệ số phụ thuộc vào tải trọng, chọn D = 0.8
L1 = 4500mm: chiều dài cạnh ngắn lớn nhất.
0.8
hs
4500 105.88mm
34
Chọn hs = 120mm.
Vậy chiều dày bản sàn hs = 120mm cho tất cả các sàn tầng điển hình.
hs
2.2. Mặt bằng bố trí ơ sàn:
Mặt bằng bố trí ô sàn tầng điển hình.
Page | 6
2.3. Xác định tải trọng:
2.3.1. Tĩnh tải:
Gồm cấu tạo các lớp hồn thiện sàn:
Cấu tạo sàn tầng điển hình.
Cấu tạo sàn nhà vệ sinh.
Sàn nhà vệ sinh có cao trình giảm 50mm so với cao trình sàn để tạo dốc thu nước.
Bảng 2.1- Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình:
TĨNH TẢI KHU Ở, HÀNH LANG
Các lớp vật liệu
d (cm)
(kN/m3)
gtc (kN/m2)
n
Gạch Ceramic
Lớp vữa dày
Lớp btct dày
Lớp vữa trát dày
Đường ống, thiết bị
1
2
12
1.5
20
18
25
18
0.20
0.36
3.00
0.27
1.2
1.3
1.1
1.3
g
Tổng tải tính tốn
gtt
(kN/m2)
0.24
0.47
0.35
0.60
1.66
Page | 7
Bảng 2.2- Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh.
TĨNH TẢI KHU VỆ SINH
Các lớp vật liệu
d (cm)
Gạch Ceramic
1
Lớp vữa dày
g
gtc (kN/m2)
n
gtt (kN/m2)
20
0.20
1.2
0.24
2
18
0.36
1.3
0.47
Lớp chống thấm
3
22
0.66
1.2
0.79
Lớp btct dày
12
25
3.00
1.1
-
Lớp vữa trát dày
1.5
18
0.27
1.3
0.35
3
(kN/m )
Đường ống, thiết bị
0.70
Tổng tải tính tốn
2.55
Bảng 2.3- Tải trọng sàn tầng hầm.
Cấu tạo sàn thường
Lớp vữa lót + tạo dốc
Lớp chống thấm
Bề
dày
mm
50
5
Trọng lượng
riêng tiêu chuẩn
kN/m3
18
22
Tổng
Tĩnh tải tiêu
chuẩn
kN/m2
0.9
0.11
Hệ số độ
tin cậy
1.3
1.3
Tĩnh tải
tính tốn
kN/m2
1.17
0.143
1.3
Bảng 2.4- Tải trọng tường:
Trọng Lượng riêng tường gạch 18 kN/m3 (n= 1.1)
Chiều Cao Tường 100
Chiều Cao Tường 200
qtt tường 100
qtt tường 200
(m)
3.05
(m)
2.9
(kN/m)
6.04
(kN/m)
11.48
2.3.2. Hoạt tải:
Theo Bảng 3 TCVN 2737:1995 hoạt tải sử dụng, sửa chữa lấy như sau:
Bảng 2.5- Hoạt tải phân bố trên sàn:
Loại sàn
ptc (kN/m2)
n
ptt (kN/m2)
Phòng khách, ngủ, bếp, vệ sinh, sân thượng ..
1.50
1.3
1.95
Sảnh, hành lang, phịng họp…
3.00
1.2
3.60
Ban cơng, lơ gia…
4.00
1.2
4.80
Kho, phịng kỹ thuật, sàn hầm…
5.00
1.2
6.00
Page | 8
2.4. Mơ hình kết cấu sàn bằng phần mềm safe:
2.4.1. Thông số thiết kế:
Đối với vật liệu bê tông:
Đối với vật liệu bê tông, các thông số cần khai báo gồm:
- Weight per Unit Volume: 25 kN/m3
- Module of Elasticity: 3x107 kN/m2
- Concrete cube Compressive Strength, fcu: 32462.9 kN/m2 (1.05Rb/0.67)
2.4.2. Các trường hợp tải:
Các trường hợp tải cần khai báo gồm: Tĩnh tải tính tốn, tĩnh tải tiêu chuẩn (DEAD), tĩnh tải
tiêu chuẩn cho lớp hoàn thiện (SDEAD), hoạt tải tính tốn, hoạt tải tiêu chuẩn (LIVE).
Chọn hệ số Self Weight Multiplier = 1.1 để phần mềm kể đến trọng lượng bản thân bản BTCT.
2.4.3. Tổ hợp tải trọng:
Tổ hợp tải trọng khi thiết kế cốt thép: COMB1( 1DEAD + 1 LIVE)
Tổ hợp tải trọng khi tính chuyển vị theo TCVN 5574 – 2012 :
COMB 2 ( 1f1 - 1f2 + 1f3)
Trong đó:
f1: là độ võng do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng gây ra.
f2: là độ võng do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn gây ra.
f3: là độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn gây ra.
2.5. Thiết kế cốt thép sàn tầng điển hình:
2.5.1. Cắt dãy Strip cho sàn:
Để xuất giá trị nội lực momen trong các ô sàn, ta dựng các dãy Strip theo 2 phương: phương X
chọn dãy Strip A, phương Y chon dãy Strip B. Sau đó tính thép cho sàn với giá trị momen lấy từ
các dãy Strip.
Nguyên tắc chia dãy Strip:
-
Dãy Strip có bề dày tối thiểu 4.hs (với hs là chiều dày sàn).
Bề rộng dãy Strip bằng L/4 về 2 phía (với L là nhịp tính tốn của sàn).
Chia dãy Strip sao cho bề rộng dãy đi qua vùng có cùng màu nội lực sàn.
Đối với cơng trình này, sinh viên chọn các dãy Strip có bề rộng 1m và chọn sao cho bề rộng
của dãy Strip đi qua vị trí có chuyển vị lớn nhất.
Page | 9
Mặt bằng strip sàn.
Nội lực dãy Strip A.
Page | 10
Nội lực trên dãy Strip B.
2.5.2. Tính tốn thép cho sàn:
Tính thép cho 1m bề rộng sàn với tiết diện bxh = 1000x120(mm).
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 25 => h0 = 120 – 25 = 95 mm.
Các cơng thức tính tốn:
M
m
1 1 2 m
R b b h 02
Diện tích cốt thép : A s
R b b h0
Rs
Kiểm tra hàm lượng cốt thép: µmin = 0.1% < µ =
AS
R
< µmax R b
bh 0
RS
2.5.3. Kết quả thiết kế:
Do các bước tính tốn là như nhau nên sinh viên lập bảng excel để tính tốn.
Chọn dãy Strip trong ơ sàn S1 để tính:
Nội lực tính theo phương Y là dãy Strip CSB11, span 1:
- M1 = 4.808 kNm/m.( Momen giữa nhịp)
- MI = 9.44 kNm/m.( Momen gối).
Nội lực tính theo phương Y là dãy Strip CSA1, span 1:
-
M2 = 5.475 kNm/m.( Momen giữa nhịp).
MII = 12.58 kNm/m.( Momen gối).
Page | 11
Hệ số
m
Tại M1: mM1
:
Tại MI:
MI
m
Tại M2:
Hệ số :
9.44 106
0.072
14.5 1000 952
M2
m
Tại MII:
4.808 106
0.037
14.5 1000 952
MII
m
5.475 106
0.042
14.5 1000 952
12.58 106
0.096
14.5 1000 952
Tại M1: RM1 1 1 2 0.037 0.037
Tại MI: RMI 1 1 2 0.072 0.075
Tại M2: RM2 1 1 2 0.042 0.043
Tại MII: RMII 1 1 2 0.096 0.101
Diện tích cốt thép:
0.037 14.5 1000 95
102 1.842cm 2 ( 8a200 )
280
0.075 14.5 1000 95
102 3.687cm 2 ( 10a200 )
Tại MI: A sM I
280
0.043 14.5 1000 95
10 2 2.103cm 2 ( 8a200 )
Tại M2: A sM 2
280
0.101 14.5 1000 95
102 4.982cm 2 ( 10a150 )
Tại MII: A sM I
280
Tại M1: A sM1
Page | 12
Bảng 2.6- Bảng chon thép sàn tầng điển hình.
Ơ
Sàn
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
Strip
CSB11
CSA1
CSB11
CSA1
CSB12
CSA1
CSB12
CSA1
CSB13
CSA1
CSB13
CSA1
CSB14
CSA1
CSB14
CSA1
CSB15
CSA1
CSB15
CSA1
CSB11
CSA7
CSB11
CSA7
CSB12
CSA7
CSB12
CSA7
CSB13
CSA7
CSB13
Span
Span 1
Span 1
Span 1
Span 1
Span 1
Span 2
Span 1
Span 2
Span 1
Span 3
Span 1
Span 3
Span 1
Span 4
Span 1
Span 4
Span 1
Span 5
Span 1
Span 5
Span 2
Span 1
Span 2
Span 1
Span 2
Span 2
Span 2
Span 2
Span 2
Span 3
Span 2
Location
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
hs
a
M1
M2
MI
MII
mm
mm
kNm/m
120
120
120
120
120
120
120
120
120
4.660
1.471
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
4.808
5.475
9.44
12.58
3.363
4.234
7.474
12.455
3.13
4.373
6.976
11.808
3.854
5.475
2.618
8.89
4.978
6.846
2.933
9.5
5.502
5.111
10.5
1.731
3.329
3.337
7.932
7.275
3.418
4.1
7.626
m
Ast
Chọn
thép
cm2/m
0.037
0.042
0.072
0.096
0.026
0.032
0.057
0.095
0.024
0.033
0.053
0.090
0.029
0.042
0.020
0.068
0.038
0.052
0.022
0.073
0.042
0.039
0.080
0.013
0.025
0.026
0.061
0.056
0.026
0.031
0.058
0.037
0.043
0.075
0.101
0.026
0.033
0.059
0.100
0.024
0.034
0.055
0.095
0.030
0.043
0.020
0.070
0.039
0.054
0.023
0.075
0.043
0.040
0.084
0.013
0.026
0.026
0.063
0.057
0.026
0.032
0.060
1.842
2.103
3.687
4.982
1.281
1.618
2.895
4.929
1.191
1.672
2.696
4.660
1.471
2.103
0.994
3.464
1.908
2.645
1.115
3.711
2.114
1.960
4.120
0.655
1.268
1.271
3.078
2.816
1.302
1.566
2.956
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a200
Ø10a150
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a200
Ø10a150
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a200
Ø10a150
Ø8a200
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a200
Ø8a200
Ø8a180
Ø8a200
Ø10a200
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a150
Ø8a200
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a200
Ø10a200
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a200
Asc
µ%
cm2/m
%
2.51
2.51
3.93
5.23
2.51
2.51
3.93
5.23
2.51
2.51
3.93
5.23
2.51
2.51
2.51
3.93
2.51
2.79
2.51
3.93
2.51
2.51
5.23
2.51
2.51
2.51
3.93
3.93
2.51
2.51
3.93
0.264
0.264
0.414
0.551
0.264
0.264
0.414
0.551
0.264
0.264
0.414
0.551
0.264
0.264
0.264
0.414
0.264
0.294
0.264
0.414
0.264
0.264
0.551
0.264
0.264
0.264
0.414
0.414
0.264
0.264
0.414
Page | 13
S9
S10
S11
S12
S13
S14
S15
SA1
CSA7
CSB14
CSA7
CSB14
CSA7
CSB15
CSA7
CSB15
CSA7
CSA8
CSB11
CSA8
CSB11
CSA8
CSB12
CSA8
CSB12
CSA8
CSB13
CSA8
CSB13
CSA8
CSB14
CSA8
CSB14
CSA19
CSB3
CSA19
CSB3
CSB16
CSA2
CSB16
CSA2
Span 3
Span 2
Span 4
Span 2
Span 4
Span 2
Span 5
Span 2
Span 5
Span 1
Span 3
Span 1
Span 3
Span 2
Span 3
Span 2
Span 3
Span 3
Span 3
Span 3
Span 3
Span 4
Span 3
Span 4
Span 3
Span 6
Span 2
Span 6
Span 2
Span 4
Span 3
Span 4
Span 3
End
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
End
Middle
Middle
End
End
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
120
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
25
7.312
4.655
4.727
7.512
7.316
5.862
6.16
3.464
9.608
4.667
6.84
2.691
10.817
3.371
6.14
7.379
8.902
4.07
5.921
6.475
8.644
4.919
2.838
5.883
6.274
6.656
2.116
1.881
13.705
2.731
1.913
6.268
17.271
0.056
0.036
0.036
0.057
0.056
0.045
0.047
0.026
0.073
0.036
0.052
0.021
0.083
0.026
0.047
0.056
0.068
0.031
0.045
0.049
0.066
0.038
0.022
0.045
0.048
0.051
0.016
0.014
0.105
0.021
0.015
0.048
0.132
0.058
0.036
0.037
0.059
0.058
0.046
0.048
0.027
0.076
0.036
0.054
0.021
0.086
0.026
0.048
0.058
0.071
0.032
0.046
0.051
0.068
0.038
0.022
0.046
0.049
0.052
0.016
0.014
0.111
0.021
0.015
0.049
0.142
2.830
1.782
1.810
2.910
2.832
2.255
2.373
1.320
3.755
1.787
2.642
1.022
4.250
1.284
2.365
2.857
3.469
1.555
2.279
2.498
3.365
1.885
1.079
2.264
2.418
2.569
0.802
0.712
5.455
1.038
0.725
2.416
6.989
Ø10a200
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a200
Ø10a200
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a200
Ø10a200
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a200
Ø10a150
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a200
Ø10a200
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a200
Ø10a200
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a200
Ø10a200
Ø10a200
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a140
Ø8a200
Ø8a200
Ø8a200
Ø10a110
3.93
2.51
2.51
3.93
3.93
2.51
2.51
3.93
3.93
2.51
2.51
3.93
5.23
2.51
2.51
3.93
3.93
2.51
2.51
3.93
3.93
2.51
2.51
3.93
3.93
3.93
2.51
2.51
5.61
2.51
2.51
2.51
7.14
Page | 14
0.414
0.264
0.264
0.414
0.414
0.264
0.264
0.414
0.414
0.264
0.264
0.414
0.551
0.264
0.264
0.414
0.414
0.264
0.264
0.414
0.414
0.264
0.264
0.414
0.414
0.414
0.264
0.264
0.591
0.264
0.264
0.264
0.752