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
CHUNG CƯ TÀI LỘC
GVHD: TS. LÊ ANH THẮNG
SVTH: NGUYỄN THẠCH TRÚC
SKL 0 0 8 3 9 4
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 06/2017
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM
KHOA XÂY DỰNG
-----------------o0o-----------------
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI:
CHUNG CƯ TÀI LỘC
CNK:
PGS. TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
GVHD: TS. LÊ ANH THẮNG
SVTH:
NGUYỄN THẠCH TRÚC
MSSV:
13149190
LỚP:
131493B
Tp Hồ Chí Minh, Tháng 06/2017
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TP HCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA XÂY DỰNG
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên thực hiện: NGUYỄN THẠCH TRÚC
MSSV: 13149190
Ngành:
CNKT & CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG
Tên đề tài:
Chung cư Tài Lộc
1. Số liệu ban đầu
- Bản vẽ kiến trúc
- Hồ sơ địa chất
2. Nội dung các phần học lý thuyết và tính tốn
a. Kiến trúc:
Sinh viên vẽ lại kiến trúc gồm: các mặt bằng, đứng và cắt.
b. Kết cấu:
Sinh viên tính các bộ phận chịu lực cơng trình:
- Sàn tầng điển hình (phương án sàn sườn toàn khối)
- Cầu thang bộ (cầu thang 2 vế) và bể nước.
- Tính khung trục B và khung trục 3 (tính khung khơng gian)
c. Nền móng:
Sinh viên thực hiện:
- Thống kê địa chất
- Thiết kế 2 phương án móng (móng cọc ép BTCT)
d. Thi cơng:
Sinh viên thực hiện tính tốn:
- Khối lượng đất đào, máy móc và kỹ thuật thi công đào đất.
-Thiết kế tổng mặt bằng công trình (kho bãi, nhà tạm…)
3. Thuyết minh và bản vẽ
- 1 bản thuyết minh, 1 bản phụ lục và 9 bản vẽ A1
4. Cán bộ hướng dẫn: TS. LÊ ANH THẮNG
5. Ngày giao nhiệm vụ: 20/02/2017
6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 22/06/2017
Tp .HCM, ngày …...tháng 6 năm 2017
Cán bộ hướng dẫn
Thông qua bộ môn
TS. LÊ ANH THẮNG
i
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TP HCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA XÂY DỰNG
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên thực hiện: NGUYỄN THẠCH TRÚC
Ngành:
MSSV: 13149190
CNKT & CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG
Tên đề tài: Chung cư TÀI LỘC
Họ và tên giáo viên hướng dẫn: TS. LÊ ANH THẮNG
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 6 năm 2017
Giáo viên hướng dẫn
TS. LÊ ANH THẮNG
ii
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TP HCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA XÂY DỰNG
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên sinh viên thực hiện: NGUYỄN THẠC TRÚC
Ngành:
MSSV: 13149190
CNKT & CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG
Tên đề tài: Chung cư TÀI LỘC
Họ và tên Giáo viên phản biện: TS. NGUYỄN ĐÌNH HIỂN
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 6 năm 2014
Giáo viên phản biện
TS. NGUYỄN ĐÌNH HIỂN
iii
LỜI CÁM ƠN
Lời đầu tiên em xin kính gửi lời chào, lời chúc sức khỏe và lịng biết ơn đến
tồn thể quý thầy cô cùng người thân và bạn bè.
Sau 4 năm được học tập tại trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, đồ án
tốt nghiệp kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt
cho em một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai. Quá trình làm đồ
án giúp em tổng hợp được nhiều kiến thức đã học trong những học kỳ trước và thu
thập những kiến thức mới mà mình cịn thiếu sót, qua đó rèn luyện khả năng tính
tốn và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế, bên cạnh đó đây cịn là
những kinh nghiệm quý báu hỗ trợ em rất nhiều trên bước đường thực tế sau này.
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ chỉ bảo
tận tình của thầy TS. LÊ ANH THẮNG và quý thầy cô trong bộ môn khoa xây
dựng. Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy cô. Những kiến
thức và kinh nghiệm mà thầy đã truyền đạt cho em trong suốt thời gian làm đồ án
là nền tảng để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp và là hành trang cho công việc
của em sau này.
Em xin chân thành cảm ơn đến bạn bè trong lớp, những người luôn sát cánh
cùng em trong những năm học vừa qua.
Đồ án tốt nghiệp là công trình đầu tiên của mỗi sinh viên. Mặc dù đã cố gắng
nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án cịn nhiều thiếu sót, em
kính mong được sự chỉ dẫn của quý thầy cô để em ngày càng hồn thiện kiến thức
của mình hơn.
Cuối cùng, em xin gửi lời chúc sức khỏe và cảm ơn chân thành đến quý Thầy
Cô Bộ Môn Khoa Xây Dựng đặc biệt là thầy TS. LÊ ANH THẮNGđã nhiệt tình
hướng dẫn em trong quá trình làm đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn!
Tp.HCM, Tháng 06 năm 2017
Sinh viên
Nguyễn Thạch Trúc
iv
CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC CƠNG TRÌNH
1.1
TỔNG QUAN VỀ CƠNG TRÌNH
1.1.1 Giới thiệu
Chung cư Tài Lộc thuộc dự án khu công trình văn phịng và căn hộ Tài Lộc tọa lạc tại 6 – 8
Nguyễn Thiện Thuật, phường 24, quận Bình Thạnh
1.1.2 Địa điểm xây dựng
Chung cư Tài Lộc có vị trí thuận lợi về mặt giao thơng, đáp ứng nhu cầu nhà ở cho sinh
sống và làm việc của nhiều cán bộ, cơng nhân viên
Hình 1.2: Vị trí Chung cư.
1.2
GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ GIẢ THUYẾT TÍNH TỐN.
1.2.1 Tiêu chuẩn kết cấu:
-
Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 2737-1995
-
Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 356-2005
-
Kết cấu gạch đá - Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 5573-1991
-
Nhà cao tầng. Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối - TCXD 198 :1997
-
Móng cọc. Tiêu chuẩn thiết kế - TCXD 205 : 1998
-
Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình - TCXD 45-78
-
Tiêu chuẩn thiết kế cơng trình chịu động đất - TCXDVN 375-2006
1
1.2.2 Vật liệu sử dụng:
-
Vật liệu xây dựng 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 điều kiện
giảm được đáng kể tải trọng cho cơng trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang
do lực quán tính.
-
Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng
chịu lực thấp.
-
Vật liệu có tính thối 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 lặp lại
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 BTCT hoặc thép là
các loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng.
1.2.2.1 Bêtông (TCXDVN 356 : 2005):
-
Bêtơng dùng trong nhà cao tầng có cấp độ bền B25÷B60.
-
Dựa theo đặc điểm của cơng trình và khả năng chế tạo vật liệu chọn bêtông phần thân, sàn
và móng cấp độ bền B30.
Bê tơng B30
Trọng lượng riêng
: =25 kN/m3
Cường độ chịu nén tính tốn : Rb=17 (Mpa)
Cường độ chịu kéo tính tốn : Rbt=1,20 (Mpa)
Mô đun đàn hồi ban đầu
: Eb=32 500(Mpa)
2
1.2.2.2 Cốt thép (TCXDVN 356 : 2005):
Đối với cốt thép Φ < 10(mm) dùng làm cốt ngang loại AI:
Cường độ chịu nén tính tốn : Rsc =225 (Mpa)
Cường độ chịu kéo tính tốn : 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 Φ ≥ 10(mm) dùng làm cốt ngang loại AIII:
Cường độ chịu nén tính tốn : Rsc =365 (Mpa)
Cường độ chịu kéo tính tốn : Rs = 365 (Mpa)
Cường độ chịu kéo của cốt thép đai, thép xiên: Rsw= 290 (Mpa)
Mô đun đàn hồi
: Es=20000 (Mpa)
Đối với cốt thép cốt thép cột, vách, móng dùng loại AIII:
Cường độ chịu nén tính tốn : Rsc =365 Mpa
Cường độ chịu kéo tính tốn : Rs = 365 Mpa
Cường độ chịu kéo của cốt thép đai, thép xiên: Rsw=290 Mpa
Mô đun đàn hồi
: Es=200000 Mpa
1.2.2.3 Vật liệu khác:
-
Gạch lát nền ceramic
: = 20 kN/m3
-
Đá hoa cương
: = 24 kN/m3
-
Vữa lót, vữa trát, lớp chống thấm : = 18 kN/m3
1.2.3 Hình dạng cơng trình:
1.2.3.1 Theo phương ngang:
-
Nhà cao tầng cần có mặt bằng đơn giản, tốt nhất là lựa chọn các hình có tính chất đối xứng
cao. Trong các trường hợp ngược lại cơng trình cần được phân ra các phần khác nhau để
mỗi phần đều có hình dạng đơn giản.
-
Các bộ phận kết cấu chịu lực chính của nhà cao tầng như vách, lõi, khung cần phải được bố
trí đối xứng. Trong trường hợp các kết cấu này khơng thể bố trí đối xứng thì cần phải có các
biện pháp đặc biệt chống xoắn cho cơng trình theo phương đứng.
-
Hệ thống kết cấu cần được bố trí làm sao để trong mỗi trường hợp tải trọng sơ đồ làm việc
của các bộ phận kết cấu rõ ràng mạch lạc và truyền tải một cách nhanh chóng nhất tới móng
cơng trình.
-
Tránh dùng các sơ đồ kết cấu có các cánh mỏng và kết cấu dạng consol theo phương ngang
vì các loại kết cấu này rất dễ bị phá hoại dưới tác dụng của động đất và gió bão.
-
Hệ thống chịu lực ngang của cơng trình cần được bố trí theo cả hai phương. Các vách cứng
theo phương dọc nhà khơng nên bố trí ở hai đầu mà nên được bố trí ở khu vực giữa nhà
hoặc cả ở giữa nhà và hai đầu nhà. Khoảng cách giữa các vách cứng (lõi cứng) cần phải nằm
trong giới hạn để có thể xem kết cấu sàn khơng bị biến dạng trong mặt phẳng của nó khi
chịu tải trọng ngang.
3
-
Cụ thể, đối với kết cấu BTCT toàn khối khoảng cách giữa các vách cứng Lv phải thỏa mãn
điều kiện: Lv ≤ 5B (B là bề rộng của nhà) và Lv ≤ 60m.
-
Đối với kết cấu khung BTCT, độ cứng của kết cấu dầm tại các nhịp khác nhau cần được
thiết kế sao cho gần bằng nhau, tránh trường hợp nhịp này quá cứng so với nhịp khác, điều
này gây tập trung ứng lực tại các nhịp ngắn, làm cho kết cấu ở các nhịp này bị phá hoại quá
sớm.
1.2.3.2 Theo phương đứng:
-
Độ cứng của kết cấu theo phương thẳng đứng cần phải được thiết kế đều hoặc thay đổi đều
giảm dần lên phía trên.
-
Cần tránh sự thay đổi đột ngột độ cứng của hệ kết cấu (như làm việc thông tầng, giảm cột
hoặc thiết kế dạng cột hẫng chân cũng như thiết kế dạng sàn dật cấp).
-
Trong các trường hợp đặc biệt nói trên người thiết kế cần phải có các biện pháp tích cực làm
cứng thân hệ kết cấu để tránh sự phá hoại ở các vùng xung yếu.
-
Độ cứng của kết cấu tầng trên không nhỏ hơn 70% độ cứng của kết cấu ở tầng dưới kề nó.
Nếu 3 tầng giảm độ cứng liên tục thì tổng mức giảm không được quá 50%.
1.2.4 Tải trọng tác động:
1.2.4.1 Tĩnh tải
-
Trọng lượng các lớp hoàn thiện, trọng lượng bản thân kết cấu: các bản sàn, dầm, cột, vách
lấy theo TCXD 2737 – 1995.
1.2.4.2 Hoạt tải
-
Hoạt tải phân bố đều lên sàn theo chức năng sử dụng, được lấy theo TCXD 2737 – 1995
-
Tải gió
-
Tải gió của cơng trình được tính tốn bao gồm thành phần tĩnh (TCXD 2737 – 1995) và
thành phần động (TCXD 229 – 1995).
1.2.4.3 Tải động đất
-
Tải động đất của cơng trình được tính tốn theo TCXDVN 375 – 2006.
1.2.4.4 Giả thiết biến dạng : phương án thiết kế cho phần thân
-
Độ võng giới hạn sàn
a. khi L < 6m
b. Khi 6m L 7.5m
c. Khi L > 7.5m
-
1/200L
3 cm
1/250L
Chuyển vị ngang:
Chuyển vị ngang tại đỉnh kết cấu của nhà cao tầng tính theo phương pháp đàn hồi
+ Kết cấu khung vách : f/H 1/750
f và H là chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh kết cấu và chiều cao của cơng trình
4
1.2.5 Phương án thiết kế cho phần thân
-
Từ thiết kế kiến trúc, và yêu cầu thiết kế chọn phương án kết cấu bê tông cốt thép phần thân
gồm hệ sàn chịu tải trọng đứng, phân phối tải trọng ngang. Hệ vách lõi được bố trí theo kiến
trúc và được lựa chọn sao cho đảm bảo được sự chịu lực và biến dạng của cơng trình. Hệ cột
cũng được bố trí theo kiến trúc.
1.2.6 Phương án thiết kế cho phần móng.
-
Với quy mơ và tầm quan trọng của cơng trình đã nêu, lựa chọn thiết kế móng với hai
phương án, phương án 2 là : móng cọc ép bê tơng cốt thép, và móng cọc khoan nhồi, nhằm
đưa tải trọng cơng trình vào các lớp đất tốt ở phía dưới.
1.2.7 Tính tốn kết cấu cho nhà cao tầng
1.2.7.1 Sơ đồ tính:
-
Trong giai đoạn hiện nay, nhờ sự phát triển mạnh mẽ của máy tính điện tử, đã có những thay
đổi quan trọng trong cách nhìn nhận phương pháp tính tốn cơng trình. Khuynh hướng đặc
thù hố và đơn giản hố các trường hợp riêng lẻ được thay thế bằng khuynh hướng tổng
qt hố. Đồng thời khối lượng tính tốn số học khơng cịn là một trở ngại nữa. Các phương
pháp mới có thể dùng các sơ đồ tính sát với thực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp
của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong khơng gian. Việc tính tốn kết
cấu nhà cao tầng nên áp dụng những công nghệ mới để có thể sử dụng mơ hình khơng gian
nhằm tăng mức độ chính xác và phản ánh sự làm việc của cơng trình sát với thực tế hơn.
1.2.7.2 Các giả thiết tính tốn nhà cao tầng:
-
Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết cứng với các
phần tử cột, vách cứng ở cao trình sàn. Khơng kể biến dạng cong (ngồi mặt phẳng sàn) lên
các phần tử (thực tế khơng 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.
1.2.8 Phương pháp xác định nội lực
-
Hiện nay có ba trường phái tính tốn hệ chịu lực nhà nhiều tầng thể hiện theo ba mơ hình
sau:
1.2.8.1 Mơ hình liên tục thuần t:
-
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 mơ hình này, khơng thể giải quyết được
hệ có nhiều ẩn. Đó chính là giới hạn của mơ hình này.
1.2.8.2 Mơ hình rời rạc - liên tục (Phương pháp siêu khối):
-
Từng hệ chịu lực được xem là rời rạc, nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau
thông qua các liên kết trượt xem là phân bố liên tục theo chiều cao. Khi giải quyết bài toán
này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng
phương pháp sai phân. Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực.
5
1.2.8.3 Mơ hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn):
-
Rời rạc hố tồn bộ hệ chịu lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều
kiện tương thích về lực và chuyển vị. Khi sử dụng mơ hình này cùng với sự trợ giúp của
máy tính có thể giải quyết được tất cả các bài tốn. Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp
cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như, SAFE, ETABS, SAP, STAAD...
-
Trong các phương pháp kể trên, phương pháp phần tử hữu hạn hiện được sử dụng phổ biến
hơn cả do những ưu điểm của nó cũng như sự hỗ trợ đắc lực của một số phần mềm phân tích
và tính tốn kết cấu SAFE, ETABS, SAP, STAAD…dựa trên cơ sở phương pháp tính tốn
này.
1.2.9 Lựa chọn cơng cụ tính toán
1.2.9.1 Phần mềm SAFE v8
-
Là phần mềm chuyên dùng để phân tích, tính tốn nội lực cho các loại sàn, đặc biệt so với
các version trước đây trong version 12 này phần mềm hỗ trợ mạnh mẽ trong việc phân tích
tính tốn sàn bêtơng cốt thép ứng suất trước.
1.2.9.2 Phần mềm ETABS v9.7.4:
-
Dùng để giải phân tích động cho hệ cơng trình bao gồm các dạng và giá trị dao động, kiểm
tra các dạng ứng xử của cơng trình khi chịu tải trọng động đất.
-
Do ETABS là phần mềm phân tích, thiết kế kết cấu chuyên cho nhà cao tầng nên việc nhập
và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các phần mềm khác.
1.2.9.3 Phần mềm Microsoft Office 2010: tính tốn cốt thép
-
Dùng để xử lý số liệu nội lực từ các phần mềm SAFE, ETABS xuất sang, tổ hợp nội lực và
tính tốn tải trọng, tính tốn cốt thép và trính bày các thuyết minh tính tốn.
1.2.9.4 Tính tốn cốt thép
-
Sau khi có được nội lực, tính tốn cốt thép theo TCXD 356 – 2005.
1.2.10 Bố trí cốt thép
-
Cốt thép sẽ được bố trí theo tính tốn và cấu tạo theo các tiêu chuẩn TCXD 356 - 2005,
TCXD 375 – 2006.
6
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN BẢN DẦM
2.1 MỞ ĐẦU
Sàn có dầm là loại sàn truyền thống được sử dụng nhiều trong các cơng trình. Mặc dù mặt
bằng sàn thường gồm nhiều dầm với kích thước tiết diện khác nhau gây ra khó khăn trong q trình
thi cơng tạo ván khn, nhưng với sơ đồ tính đơn giản và khả năng tiết kiệm vật liệu cao, giá thành
rẻ, nên ngày nay vẫn còn được sử dụng nhiều trong các cơng trình hiện đại.
So với loại sàn phẳng, khơng dầm, sàn dầm không đạt được yêu cầu kiến trúc do mặt trần có
nhiều dầm gồ ghề. Nhưng sử dụng biện pháp đóng trần thạch cao che khuyết điểm đó. Nên yêu cầu
kiến trúc vẫn được thỏa mãn.
Vì ưu điểm trên, trong luận văn này chọn sàn sườn để thiết kế.
2.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG
2.2.1 Bê tông
Bêtông được chọn thiết kế cho sàn có cấp độ bền B30 với các thơng số:
-
Cường độ tính tốn chịu nén
: Rb = 17Mpa
-
Cường độ tính tốn chịu kéo
: Rbt = 1.2Mpa
-
Mơđun đàn hồi
: Eb = 32.5103 Mpa
-
Hệ số Poisson
:
ν = 0.2
2.2.2 Cốt thép
Sử dụng cốt thép:
-
Ø<10 mm thép AI với các thông số:
Rs = 225Mpa
-
Ø≥10 mm thép AII với các thông số:
Rs = 280Mpa
-
Module đàn hồi:
Es=21104 Mpa
2.3 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC
2.3.1 Chọn sơ bộ kích thước sàn
Để thuận tiện cho việc thi cơng, ta chọn ơ sàn có nhịp lớn nhất để lấy bề dày sàn. Ơ sàn có
nhịp lớn nhất là 7.4m, chọn sàn trong khoảng
(
1
45
~
1
50
) lnhịp =
(164 ~ 148) mm nên chọn sàn dày 160(mm.)
2.3.2 Chọn sơ bộ kích thước dầm
Để phù hợp với yêu cầu kiến trúc, sinh viên tiến hành chọn kích thước dầm sơ bộ như sau:
Dầm chính nhịp: (L = 7.4 m)
1 1
hd x L =
8 12
1 1
x 7400
8 12
Chọn sơ bộ hd= 400 mm
bd = (0.25÷0.5) x hd = (0.25÷0.5) x 600 = (150÷ 300) mm
Chọn bd = 350 mm
7
Dầm biên có nhịp L = 7.4m chọn dầm có kích thước tiết diện (300x600)mm
Hình 2.1: Bố trí hệ dầm sàn
2.4 TÍNH TỐN CỐT THÉP SÀN
2.4.1 Sơ đồ tính
Sơ đồ ô bản làm việc 2 phương 4 cạnh ngàm theo sơ đồ số 9 cho các ô: 2; 3; 4; 6;7;
8; 9; 11; 12; 13.
2.4.2 Tải trọng tác dụng
Để thuận tiện trong việc tính tốn sàn, ta lấy tải trọng tác dụng lên sàn theo tiêu chuẩn Việt
Nam 2737-1995 gồm có tĩnh tải và hoạt tải.
2.4.2.1 Tĩnh tải
Tĩnh tải gồm có tải các lớp cấu tạo sàn và trọng lượng bản thân sàn.
Bảng 2.1 Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn
Lớp cấu tạo
Bề dày
(mm)
Trọng lượng riêng Tĩnh tải tiêu chuẩn Hệ số
(kN/m3)
(kN/m2)
vượt tải
Tĩnh tải tính tốn
(kN/m2)
Gạch
ceramic
10
18
0.18
1.2
0.216
Lớp vữa lót
20
20
0.4
1.2
0.48
Vữa trát
trần
15
20
0.3
1.2
0.36
0.2
1.1
0.22
Đường ống
thiết bị
Tổng
1.276
8
Lấy trịn 1.3kN/m2
Hình 2.2: Các lớp cấu tạo sàn.
Đối với các ơ sàn có tường xây trên sàn mà bên dưới khơng có dầm đở trực tiếp, ta tính
thêm phần tĩnh tải do tường tác dụng lên sàn, tải trọng của các vách được quy về tải phân bố đều
theo diện tích các ơ sàn. Các vách ngăn là tường gạch ống có trọng lượng riêng gt = 18 (kN/m3).
Tùy thuộc vào độ dày tường, chiều dài tường và chiều cao tầng nhà ( 3.4 m), ta quy về tải phân vố
đều trên sàn.
Tĩnh tải do tường xây tác dụng lên sàn, với tường 100 mm:
gt1 bt ht gt n 0.1 (3.4 0.4) 18 5.4(kN / m)
Với tường 200 mm:
gt 2 bt ht gt n 0.2 (3.4 0.4) 18 10.8(kN / m)
Bảng 2.2 Trọng lượng tường gạch trên sàn
Tường 100 mm
Ô bản
Diện tích (m2)
Chiều dài
gt1 (kN/m)
tường (m)
Tường 200 mm
gt2 (kN/m)
Chiều dài
tường (m)
gtt
(kN/m2)
S1
54.76
5.4
24
10.8
0
2.37
S2
54.76
5.4
1.8
10.8
7.4
1.64
S3
54.76
5.4
20.3
10.8
0.0
2.00
S4
54.76
5.4
13.9
10.8
0.0
1.37
S5
47.57
5.4
0.0
10.8
23.3
5.29
S6
26.50
5.4
10.5
10.8
5.2
4.26
S7
30.70
5.4
0.0
10.8
5.3
1.86
9
Tường 100 mm
Ơ bản
Diện tích (m2)
Chiều dài
gt1 (kN/m)
tường (m)
gtt
Tường 200 mm
gt2 (kN/m)
Chiều dài
(kN/m2)
tường (m)
S8
21.88
5.4
3.2
10.8
3.2
2.37
S9
20.16
5.4
3.2
10.8
0.0
0.86
S10
54.76
5.4
24.0
10.8
0.0
2.37
S11
54.76
5.4
0.0
10.8
7.4
1.46
S12
54.76
5.4
24.0
10.8
0.0
2.37
S13
54.76
5.4
24.0
10.8
0.0
2.37
S14
54.76
5.4
0.0
10.8
7.4
1.46
S15
46.62
5.4
24.0
10.8
0.0
2.78
2.4.2.2 Hoạt tải
Hoạt tải phân bố đều trên sàn phụ thuộc vào loại phịng và loại cơng trình theo qui định tại
mục 4.3 của TCVN 2737-1995.
Chức năng phịng
Ptc (kN/m2)
n
1.5
1.3
Ban cơng, lơ gia.
2
1.2
Hành lang, sảnh, phịng giải lao, phòng đợi
3
1.2
0.75
1.3
Phòng vệ sinh, phòng khách, ngủ, ăn, tắm
Sàn mái BTCT
Bảng 2.3 Hoạt tải phân bố trên sàn.
Ô bản
Ptc
kN/m2
n
Ptt
kN/m2
S1
1.5
1.3
1.95
S2
1.5
1.3
1.95
S3
1.5
1.3
1.95
S4
1.5
1.3
1.95
S5
1.5
1.3
1.95
S6
3
1.2
3.6
S7
3
1.2
3.6
S8
3
1.2
3.6
S9
3
1.2
3.6
10
Ô bản
Ptc
kN/m2
n
Ptt
kN/m2
S10
2
1.2
2.4
S11
1.5
1.3
1.95
S12
1.5
1.3
1.95
S13
3
1.2
3.6
S14
1.5
1.3
1.95
S15
1.5
1.3
1.95
2.4.2.3 Tổng hợp
Bảng 2.4 Bảng tổng hợp tổng hợp tải trọng
Ơ bản
Tĩnh tải
kN/m2
Tường
kN/m2
Hoạt tải
kN/m2
Tổng
kN/m2
S1
5.164
1.392
1.95
8.506
S2
5.164
1.414
1.95
8.528
S3
5.164
3.262
1.95
10.376
S4
5.164
3.394
1.95
10.508
S5
5.164
0
1.95
7.114
S6
5.164
0
3.6
8.764
S7
5.164
0
3.6
8.764
S8
5.164
0
3.6
8.764
S9
5.164
0
3.6
8.764
S10
5.164
0
2.4
7.564
S11
5.164
1.675
1.95
8.789
S12
5.164
3.451
1.95
10.565
S13
5.164
0
3.6
8.764
S14
5.164
0
1.95
7.114
S15
5.164
3.701
1.95
10.815
2.4.3 Tính tốn bản sàn
2.4.3.1 Tính toán sàn theo TTGH I
11
-
Mở SAFE, import file.f2k vừa xuất từ ETABS
-
Các trường hợp tải
-
Khai báo tổ hợp tải trọng
-
Khai báo tải
12
Tĩnh tải
Hoạt tải
Tạo strip sàn
Chạy chương trình, xuât nội lực và chuyển vị
13
-
Biểu đồ momen
14
Ơ
S1
S2
S3
S4
S5
M1
M
(daN.m)
16.7
0.0467
0.0479
As
(cm²)
4.214
MI-(S2)
23
0.0643
0.0666
M2
18.8
0.0526
MII-(S4)
26
M1
Kí hiệu
αm
µ(%)
Øchọn
0.291
Ø10
170
5.86
0.404
Ø10
120
0.0541
4.759
0.328
Ø10
150
0.0727
0.0756
6.656
0.459
Ø10
100
14
0.0392
0.0400
3.519
0.243
Ø10
200
MI-S1
23
0.0643
0.0666
5.86
0.404
Ø10
120
MI-S3
20
0.0560
0.0576
5.072
0.35
Ø10
150
M2
16
0.0448
0.0458
4.033
0.278
Ø10
200
MII-(S5)
22
0.0616
0.0636
5.597
0.386
Ø10
120
M1
16.3
0.0456
0.0467
4.111
0.284
Ø10
200
MI-S2
20
0.0560
0.0576
5.072
0.35
Ø10
150
M2
18.2
0.0509
0.0523
4.603
0.317
Ø10
170
MII-(S6)
19
0.0532
0.0547
4.811
0.332
Ø10
150
M1
12
0.0336
0.0342
3.007
0.207
Ø10
200
MI-(S5)
15.2
0.0425
0.0435
3.827
0.264
Ø10
200
M2
13.2
0.0369
0.0376
3.314
0.229
Ø10
200
MII-(S1)
26
0.0727
0.0756
6.656
0.459
Ø10
100
MII-(S10)
24.6
0.0688
0.0714
6.283
0.433
Ø10
120
M1
13
0.0364
0.0371
3.262
0.225
Ø10
200
MI-(S4)
15.2
0.0425
0.0435
3.827
0.264
Ø10
200
MI-(S6)
17
0.0476
0.0488
4.292
0.296
Ø10
170
M2
7
0.0196
0.0198
1.741
0.12
Ø10
200
MII-(S2)
22
0.0616
0.0636
5.597
0.386
Ø10
120
MII-(S11)
15
0.0420
0.0429
3.776
0.26
Ø10
200
19
S6
S7
S8
S9
S10
S11
S12
S13
M1
14
0.0392
0.0400
3.519
0.243
Ø10
200
MI-(S5)
17
0.0476
0.0488
4.292
0.296
Ø10
170
M2
9
0.0252
0.0255
2.245
0.155
Ø10
200
MII-(S3)
19
0.0532
0.0547
4.811
0.332
Ø10
150
MII-(S13)
20.1
0.0562
0.0579
5.098
0.352
Ø10
150
MII-(S13)
20
0.0560
0.0576
5.072
0.35
Ø10
150
M1
7
0.0196
0.0198
1.741
0.12
Ø10
200
MII-(S14)
6.7
0.0187
0.0189
1.666
0.115
Ø10
200
M1
4.2
0.0118
0.0118
1.041
0.072
Ø10
200
MII-(S15)
13
0.0364
0.0371
3.262
0.225
Ø10
200
M1
16
0.0448
0.0458
4.033
0.278
Ø10
200
MI-(S11)
22
0.0616
0.0636
5.597
0.386
Ø10
120
M2
19
0.0532
0.0547
4.811
0.332
Ø10
150
MII-(S4)
24.6
0.0688
0.0714
6.283
0.433
Ø10
120
M1
14
0.0392
0.0400
3.519
0.243
Ø10
200
MI-(S10)
22
0.0616
0.0636
5.597
0.386
Ø10
120
MI-(S12)
21
0.0588
0.0606
5.334
0.368
Ø10
150
M2
13
0.0364
0.0371
3.262
0.225
Ø10
200
MII-(S5)
15
0.0420
0.0429
3.776
0.26
Ø10
200
M1
15
0.0420
0.0429
3.776
0.26
Ø10
200
MI-(S11)
21
0.0588
0.0606
5.334
0.368
Ø10
150
MI-(S13)
24
0.0671
0.0696
6.124
0.422
Ø10
120
M2
17
0.0476
0.0488
4.292
0.296
Ø10
170
MII-(S6)
20.1
0.0562
0.0579
5.098
0.352
Ø10
150
M1
17.3
0.0484
0.0496
4.37
0.301
Ø10
170
MI-(S12)
24
0.0671
0.0696
6.124
0.422
Ø10
120
20
S14
S15
MI-(S14)
23
0.0643
0.0666
5.86
0.404
Ø10
120
M2
17
0.0476
0.0488
4.292
0.296
Ø10
170
MII-(S7)
20
0.0560
0.0576
5.072
0.35
Ø10
150
M1
16
0.0448
0.0458
4.033
0.278
Ø10
200
MI-(S13)
23
0.0643
0.0666
5.86
0.404
Ø10
125
MI-(S15)
23.35
0.0653
0.0676
5.952
0.41
Ø10
120
M2
13.4
0.0375
0.0382
3.365
0.232
Ø10
200
MII-(S7)
6.7
0.0187
0.0189
1.666
0.115
Ø10
200
M1
17.5
0.0490
0.0502
4.421
0.305
Ø10
170
MI-(S14)
23.35
0.0653
0.0676
5.952
0.41
Ø10
120
M2
13.5
0.0378
0.0385
3.39
0.234
Ø10
200
MII-(S9)
13
0.0364
0.0371
3.262
0.225
Ø10
200
2.4.3.2 Tính toán sàn theo TTGH II
Chuyển vị sàn lớn nhất: 7.6mm<7400/250=29.6mm
=> Sàn làm việc bình thường khi tính tốn trạng thái giới hạn II
21
2.4.4 Tính tốn và chọn cốt thép cho 1 vị trí sàn
Ơ sàn
M3(kN.m)
M1
16.7
Xác định hệ số: α m
b(cm)
100
h(cm)
16
a(cm)
1.5
M
16.7
0.0467
2
γ b R b bh 0 1000 17 1 0.1452
h0 = 160-15 = 145 ( mm); γ b =1
Xác định tỉ số giới hạn chiều cao vùng bêtông chịu nén:
ξ=1 1 2αm 1 1 2 0.0467 0.0479
Diện tich cốt thép chịu kéo:
As
ξγ b R b bh 0 0.0479 17 1 0.145 10000
4.2cm2
Rs
280
22
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU CẦU THANG
3.1. MỞ ĐẦU
Hình 3.1: Mặt bằng cầu thang.
Số liệu ban đầu:
Bề rộng vế thang
a1 1.2m
Bề rộng chiếu nghỉ
a2 1.4m
Chiều dài đoạn giữa 2 vế thang
d 0.25m
Gồm 18 bậc thang
b 28cm, h 189cm .
Góc nghiêng của cầu thang
tg
h 189
0.675
b 280
α = 34o
Chiều cao tầng: H 3.4m
*Chọn sơ bộ chiều dày bản thang
h bt
L0
m
Lo: nhịp tính tốn của bản thang = 3.84 m
m = 25-30
chọn sơ bộ hbt =150 (mm)
23