thiết kế chung cư C16 - khu đô thị Trung Yên và lập chương trình dồn tải khung phẳng, tổ hợp lực dầm, cột, chương 6 ppt

Chng 6: Thiết kế chung c- C16 Khu đô thị trung
yên
II.1. Tìm hiểu kiến trúc công trình
I.1.1. Kiến trúc công trình
I.1.1.1. Giải pháp mặt bằng
Công trình gồm 10 tầng và tầng tum.
Tầng 1 gồm nhà để xe, sảnh dẫn lối vào, các phòng
làm việc và quản lý, các phòng giao dịch, phòng bán hàng,
kho và máy bơm.
Tầng 2 bao gồm 2 khu vực, khu vực ở và khu vực vui
chơi, giải trí. Khu vực nhà ở gồm 6 căn hộ; mỗi căn hộ gồm 1
phòng khách, 2 phòng ngủ, phòng vệ sinh và phòng ăn và
bếp nấu. Khu vực giải trí là một không gian rộng có thể chơi
các môn thể thao trong nhà.
Tầng 3 đến tầng 5 là các phòng ở giống nh- khu vực ở
của tầng 2. Giao thông giữa các tầng gồm 2 cầu thang bộ và
2 cầu thang máy.
Tầng 6 đến tầng 10 là các tầng dùng để ở, mỗi tầng
gồm 4 căn hộ, mỗi căn hộ có 1 phòng khách, 3 phòng ngủ,
phòng vệ sinh và phòng ăn và bếp nấu.
Tầng tum là tầng dùng để chống nóng, cách nhiệt và
khoang kỹ thuật của cầu thang máy, bể chứa n-ớc.
Tầng mái bằng bêtông cốt thép có lợp ngói để tạo khối
kiến trúc.
I.1.1.2. Giải pháp mặt đứng
Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công
trình, góp phần để tạo thành quần thể kiến trúc, quyết định
đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vực kiến trúc.
Nhà C16 gồm 2 mặt đứng giáp với các đ-ờng giao
thông trong khu chung c-, 2 mặt còn lại giáp với các nhà
C17 và C18. Mặt đứng công trình đ-ợc trang trí bởi các ô cửa

kính tạo cảm giác thoáng mát, cùng với các ban công và cột
để tạo khối kiến trúc, cùng với nhà C17 tạo thành khoảng
không gian kiến trúc rộng lớn, cảm giác thoải mái đối với
ng-ời ở.
I.1.1.3. Giải pháp kết cấu
Công trình có kết cấu khung chịu lực, t-ờng xây bao
che dày 220mm, t-ờng ngăn dày 110mm. Sàn s-ờn toàn
khối, với 2 lõi cầu thang máy.
Công trình gồm 2 đơn nguyên, một đơn nguyên chính
12 tầng, chiều cao mỗi tầng là 3,6m; cốt
000 cao hơn 1m
so với mặt đất thiên nhiên; kích th-ớc các l-ới cột là 6,4m
6,4m. Kích th-ớc tiết diện cột của đơn nguyên chính là
70x70cm đối với tầng 1 đên tầng 4, 60
60cm đối với các
tầng 5 đến tầng 8, các tầng từ tầng 9 đến tầng 12 có tiết diện
cột là 50x50cm. Có hành lang thông suốt giữa các phòng và
2 cầu thang.
Đơn nguyên phụ gồm 2 tầng, kết cấu khung chịu lực,
sàn s-ờn toàn khối. Đ-ợc ngăn cách bởi đơn nguyên chính
bằng khe lún. Kích th-ớc l-ới cột là 6,4
6,4m. Trên có làm
giàn trang trí, cốt
000 cao hơn 1m so với mặt đất thiên
nhiên. chiều cao mỗi tầng là 3,6m; kích th-ớc tiết diện cột là
30
30cm, có 1 cầu thang bộ thông giữa 2 tầng, giữa các
phòng thông nhau bằng hành lang có ban công.
I.1.1.4. Trình tự thiết kế
+ Xác định vật liệu dùng thiết kế

+ Lựa chọn sơ bộ các kích th-ớc cấu kiện
+ Xác định tải trọng công trình
+ Tính nội lực khung không gian: Dùng phần mềm
SAP2000 ver8.13 để tính
+ Thiết kế sàn tầng điển hình
+ Thiết kế cầu thang bộ
+ Thiết kế cốt thép cho khung trục B
+ Thiết kế móng cho khung trục B
II.2. Thiết kế kết cấu công trình
Mặt bằng kết cấu
II.2.1. Cơ sở tính toán kết cấu
- Giải pháp kiến trúc
- Tiêu chuẩn về tải trọng và tác động TCVN2737-1995
- Kiến thức của môn cơ học kết cấu
- Căn cứ vào các tiêu chuẩn, chỉ dẫn, tài liệu đ-ợc ban
hành.
- C¨n cø vµo cÊu t¹o bª t«ng cèt thÐp vµ c¸c vËt liÖu
- Tiªu chuÈn thiÕt kÕ bª t«ng cèt thÐp TCVN5574-1991
II.2.2. Chọn vật liệu cho các kết cấu
Sàn : Bê tông mác 300# có Rn = 130 kG/cm
2
Thép chịu lực và cấu tạo : AI có Ra =
2300 kG/cm
2
Dầm và cột: Bê tông mác 300# có Rn = 130
kG/cm
2
Thép chịu lực AII có Ra = Ra = 2800
kG/cm
2

Thép cấu tạo AI có Rad = 1800 kG/cm
2
II.2.3. Chọn sơ bộ kích th-ớc tiết diện các cấu kiện
II.2.3.1. Chọn kích th-ớc sàn
l
m
D
h
b

Trong đó:
D=(0.8
1.4) phụ thuộc vào tải trọng, đối với nhà cao
tầng tải trọng lớn nên ta lấy D=1
m = (40
45) ta lấy m=45; l = 6.4 m là nhịp ô bản
h
b
=
1
6,4
45

= 0.142 (m) = 14,2 (cm)
Vậy ta chọn chiều dày của bản là : h
b
=14 cm
II.2.3.2. Chọn bề dầy vách
Thông th-ờng chiều dày tối thiểu của vách nằm trong
phạm vi là từ 1214cm do điều kiện thi công đổ bê tông ở

hiện tr-ờng bắt buộc.
Chiều dày tối thiểu của lõi : t

h
t
/20.
Trong đó: h
t
chiều cao thông thủy của tầng nhà .
Vậy ta có : t

3,6 / 20 = 0,18m = 18cm, Chọn chiều dày
của lõi là 22cm.
II.2.3.3. Chọn kích th-ớc dầm
Công thức chọn sơ bộ :
d
d
d
l
m
h
1
trong đó m
dc
=(8 12.) ,
m
dp
=(12 20.)
Dầm D1 nhịp l= 6,4(m)

d
640
h 58,18cm
11

. Chọn b=30cm,
h
d
=60 cm
Dầm phụ D2 nhịp l = 6,4 (m)

d
640
h 40cm
16

. Chọn b=22
cm, h
d
=40 cm
II.2.3.4. Chọn kích th-ớc cột
Khi lựa chọn kích th-ớc cột thì ta phải dựa vào độ lớn
của ngoại lực tác dụng lên cột và theo điều kiện ổn định của
cột.
Diện tích tiết diện ngang của cột có thể chọn sơ bộ nh-
sau:
n
yc
R
N

KA

Trong đó:
K= (1.2
1.5 ) là hệ số đối với cấu kiện chịu nén lệch tâm.
Lực dọc tính toán đ-ợc xác định sơ bộ:

N =1200
6,46,410=491520(kG)
1300 : tĩnh tải và hoạt tải lấy sơ bộ trên 1m
2
sàn.
10 : số sàn.
Bê tông mác 300# có R
n
=130 (kg/cm
2
)

2
yc
491520
A 1.5 5672(cm )
130
Chọn:
Tầng 1
4 có b h = 70 x 70
(cm)
Tầng 5
8 có b h = 60 x60

(cm.)
Tầng 9 10 có b h = 50 x50
(cm.)
Kiểm tra điều kiện ổn định:

0
b
l 0.7 H 0.7 4.9
4.9 30
b 0.7 0.7



II.2.4. Xác định tải trọng công trình
áp dụng TCVN 2737:1995
TCVN 299: 1999
II.2.4.1. Đơn vị sử dụng
- Chiều dày các cấu
kiện:
mm
- Trọng l-ợng riêng ():
kG/m
3
- Tải phân bố đều:
kG/m
2
- Tải tập trung:
kG
- Bề rộng diện đón gió:
m

II.2.4.2. Tải trọng sàn mái
64006400
32003200
32003200
6400 6400
Các lớp tải trọng
Chiều
dày
lớp

TT
tiêu
chuẩn
Hệ
số v-
ợt tải
TT
tính
toán
Mái ốp ngói13v/m2
3.10
kG/v
40 1.1 44.3
Đan BT dày 14cm 140 2500 350 1.1 385.0
Lớp vữa ốp ngói
2cm
20 1800 36 1.3 46.8
Lớp vữa trát dày
1.5cm
15 1800 27 1.3 35.1

-Tổng tĩnh tải
453.3
511.2
- Hoạt tải: 30 1.3
39.0
II.2.4.3. Tải trọng sàn tầng tum cốt +39,6m
Các lớp sàn
Chiề
u dày
lớp

TT
tiêu
chuẩ
n
Hệ
số v-
ợt tải
TT
tính
toán
Gạch lá nem dày 2cm 20 2200 44 1.1 48.4
Chống thấm 2giấy3 dầu 0
20
kG/m
2 20.0 1.2 24.0
Lớp vữa xi măng lót
2cm
20 1800 36 1.3 46.8
Lớp BT xỉ cách nhiệt

dày 12cm 120 500 60 1.3 78.0
Đan BTCT dày 14cm 140 2500 350 1.1
385.
0
Vữa trát trần 1.5cm 15 1800 27 1.3 35.1
- Tổng tĩnh tải:
537
617.
3
- Hoạt tải mái không
sử dụng:
75 1.3
97.5
II.2.4.4. Sàn BTCT tầng 2 10
Các lớp sàn
Chiều
dày
lớp

TT
tiêu
chuẩn
Hệ
số v-
ợt tải
TT
tính
toán
- Lớp gạch Ceramic
300x300

10 2000 20 1.1 22.0
- 1 lớp vữa láng dày 20 20 1800 36 1.3 46.8
- Bản sàn BT chịu lực. 140 2500 350 1.1 385.0
- Lớp trát trần. 15 1800 27 1.3 35.1
- Tổng tĩnh tải:
433
488.9
- Hoạt tải hành lang
phòng ở:
300 1.2
360.0
- Hoạt tải phòng ở:
150 1.3
195.0
II.2.4.5. Sàn WC tầng 2 10
Các lớp sàn
Chiề
u dày
lớp

TT
tiêu
chuẩ
n
Hệ
số v-
ợt tải
TT
tính
toán

- Lớp gạch Ceramic
300x300
10
200
0
20 1.1 22.0
- 1 lớp vữa láng dày
20 20
180
0 36 1.3 46.8
- Bản sàn BT chịu lực. 120
250
0
300 1.1
330.
0
- Lớp trát trần. 15
180
0 27 1.3 35.1
- Trần nhựa 40 1.1 44.0
- Tổng tĩnh tải:
383
433.
9
- Hoạt tải
150 1.3
195.
0
II.2.4.6. Cầu thang
Các lớp sàn

Chiều
dày
lớp

TT
tiêu
chuẩn
Hệ
số v-
ợt tải
TT
tính
toán
- Đá lát mặt bậc 10 2000 20 1.3 26.0
- 1 lớp vữa láng
dày 20
10 1800 36 1.3 46.8
- Bậc gạch 130 1800 234 1.3 304.2
- Bản sàn BT chịu
lực.
70 2500 175 1.1 192.5
- Lớp trát đáy bản 10 1800 27 1.3 35.1
- Tổng tĩnh tải:
492
553.8
- Hoạt tải
300 1.2
360.0
II.2.4.7. T-ờng xây (đơn vị kG-m)
a) T-ờng xây loại 1 (không cửa)

Các lớp
Chiều
dày
lớp

TT
tiêu
chuẩn
Hệ
số v-
ợt tải
TT
tính
toán
- 2 lớp trát. 30 1800 54 1.3 70.2
- Gạch xây. 220 1800 396 1.1 435.6
- Tải t-ờng phân bố
trên 1m2 505.8
b) T-ờng xây loại 2 (có cửa)
Các lớp
Chiề
u dày
lớp

TT
tiêu
chuẩ
n
Hệ
số v-

ợt tải
TT
tính
toán
- 2 lớp trát. 30 1800 54 1.3 70.2
- Gạch xây. 220 1800 396 1.1 435.6
- Tải t-ờng phân bố
trên 1m
2
0.8
404.6
4
c) T-ờng xây loại 3 (không cửa)
Các lớp
Chiều
dày
lớp

TT
tiêu
chuẩn
Hệ
số v-
ợt tải
TT
tính
toán
- 2 lớp trát. 30 1800 54 1.3 70.2
- Gạch xây. 110 1800 198 1.1 217.8
- Tải t-ờng phân bố

trên 1m
2
288
d) T-ờng xây loại 4 (có cửa)
Các lớp
Chiều
dày
lớp

TT
tiêu
chuẩn
Hệ
số v-
ợt tải
TT
tính
toán
- 2 lớp trát. 30 1800 54 1.3 70.2
- Gạch xây. 110 1800 198 1.1 217.8
- Tải t-ờng phân bố
trên 1m
2
0.8
230.4
e) T-ờng xây loại 5 (t-ờng thu hồi)
Các lớp
Chiều
dày
lớp

TT
tiêu
chuẩn
Hệ
số v-
ợt tải
TT
tính
toán
- 2 lớp trát. 30 1800 77 1.3 100.0
- Gạch xây. 220 1800 564 1.1 620.7
- Tải t-ờng phân bố
trên m dài:
720.8
II.2.4.8. Tải trọng bản thân các cấu kiện
Phần tải trọng này ch-ơng trình SAP 2000 sẽ tự tính
dựa trên kích th-ớc cấu kiện và vật liệu khai báo đầu vào
của ch-ơng trình.
II.2.4.9. Tải trọng gió
Công trình có hình vuông, ta xét tải trọng gió nguy hiểm
nhất thổi theo ph-ơng đ-ờng chéo tác động lên công trình.
áp lực gío lớn nhất sẽ đ-ợc qui về hai ph-ơng dọc và ngang
nhà và đ-ợc tính với các hệ số khí động t-ơng ứng.
Cao trình đỉnh mái ở +39,6m < 40 m, nên theo qui định
của TCVN2737, tải gió đ-ợc tính theo thành phần gió tĩnh.
Tải gió đ-ợc coi nh- phân bố đều trên từng tầng theo
chiều cao với giá trị lấy bằng giá trị tại cao trình sàn tầng trên
nó.
Thành phần gió tĩnh đ-ợc xác định theo công thức

2
tc 0
W W .k.c (kG/m )

tt tc
q 1,2.W .B(kG / m)

Trong đó:
W
0
= 95kG/m
2
lấy theo TCVN2737:1995 theo phân
vùng khí hậu IIB (Hà Nội)).
Hệ số khí động c = 0,8 đối với phía gió đẩy; c= 0,6 đối
với phía gió hút
k là hệ số phụ thuộc vào chiều cao và dạng địa hình, tra
[1]_Bảng 5
1,2 hệ số tin cậy đối với tải trọng gió
q
tt
coi nh- phân bố đều theo tầng và đ-ợc lấy theo hệ
số k ở sàn tầng trên
B = 6,4m là diện đón gió
Nh- đã phân tích ở trên, áp lực theo ph-ơng đ-ờng
chéo W
tc
phải đ-ợc phân về hai ph-ơng dọc và ngang nhà
(ph-ơng x và ph-ơng y)
W

x
= W
y
=
tc
W
2
=
o
W
k c
2

= 67,18.k.c (kG/m
2
)
Kết quả tính toán đ-ợc thể hiện trong bảng sau:Đơn vị
(kG_m)
Các tầng
Hệ
số k.
W
tc
xda
y
q
tt
day
W
tc

xhu
t
q
tt
hut
- Mặt đất, đến cốt
+0.0m
0.80
0 42.99
330.1
8 32.24
247.6
3
- Tầng 1, đến cốt
+3.6m
0.86
4
46.43
356.5
9
34.82
267.4
5
- Tầng 2, đến cốt
+7,2 m
0.95
7 51.42
394.8
9 38.56
296.1

7
- Tầng 3, đến cốt
+10,8 m
1.02
9 55.29
424.6
1 41.47
318.4
6
- Tầng 4, đến cốt
+14,4 m
1.08
4
58.25
447.3
9
43.69
335.5
4
- Tầng 5, đến cốt +18 1.12 60.19 462.2 45.14 346.6
m 0 5 9
- TÇng 6, ®Õn cèt
+21,6 m
1.15
3
61.98
476.0
4
46.49
357.0

3
- TÇng 7, ®Õn cèt
+25,2 m
1.18
6 63.73
489.4
1 47.79
367.0
6
- TÇng 8, ®Õn cèt
+28,8 m
1.21
8 65.47
502.7
8 49.10
377.0
9
- TÇng 9, ®Õn cèt
+32,4 m
1.24
0
66.66
511.9
4
49.99
383.9
6
- TÇng 10, ®Õn cèt
+36,0 m
1.26

2 67.82
520.8
6 50.87
390.6
4
- TÇng m¸i, ®Õn cèt
+39,6 m
1.28
3 68.95
529.5
3 51.71
397.1
4
T¶i träng tÝnh to¸n giã ®Èy ph©n bè trªn m¸i:
74
,
82
2
,
1
95
,
68


kg/m
2
.
T¶i träng tÝnh to¸n giã hót ph©n bè trªn m¸i:

05
,
62
2
,
1
71
,
51


kg/m
2
.