Thiết kế kết cấu chung cư Hưng Vượng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.36 MB, 177 trang )
TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG
THIẾT KẾ KẾT CẤU
CHUNG CƯ HƯNG VƯỢNG
THUYẾT MINH - PHỤ LỤC
SVTH: TRẦN THIỆN KẾ
MSSV: 20262028
GVHD: ThS.VÕ BÁ TẦM
TP. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2011
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay, đất nước ta đang trong thời kỳ đổi mới để phát triển mọi mặt của đời sống.
Với tốc độ phát triển kinh tế là nhanh trên 8% trong một năm. Đời sống của người dân ngày
càng được nâng cao. Nhu cầu ở hiện nay ngày càng cao, nhất là tại các thành phố lớn trong cả
nước, đặc biệt là lọai hình chung cư cho đại bộ phận người dân khu đô thị.
Thành phố Cần Thơ, với vai trò là trung tâm kinh tế, khoa học, kỹ thuật lớn nhất đồng
bằng sông Cửu Long. Muốn đáp ứng được nhu cầu kinh tế phát triển bền vững cần giải quyết
chổ ở cho đại bộ phận người dân ở thành phố Cần Thơ. Việc đầu tư xây dựng có hệ thống các
chung cư cho đại bộ phận người dân là việc làm rất cần thiết.
Thông qua những việc làm cụ thể của các kỹ sư xây dựng, các ban ngành có liên quan
và những chính sách hỗ trở của nhà nước. Chúng ta hy vọng sẽ có nhiều khu chung cư ở các
thành phố lớn, nhất là chung cư cho người thu nhập thấp và trung bình xây dựng ngày càng
nhiều và phát triển bền vững.
Sinh viên
: Trần Thiện Kế
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trân Thiện Kế MSSV : 20262028
LỜI CẢM ƠN
Sau những năm tháng học tại trường Đại học Mở thành phố Hồ Chí Minh, với sự
hướng dẫn dìu dắt của các thầy cô, em đã được trang bị cho mình một số kiến thức về ngành
xây dựng.
Luận văn tốt nghiệp là công trình đầu tay của em trước khi ra trường để đi vào thực tế
và vận dụng những kiến thức đã được học.
Lời đầu tiên em xin chân thành cám ơn tòan thể quý thầy cô của trường Đại học Mở
thành phố Hồ Chí Minh đã tận tình dạy bảo em trong suốt quá trình học tập. Đặc biệt là các
thầy cô khoa Xây Dựng và Điện đã truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm chuyên môn
vô cùng quý báu cho chúng em.
Trong thời gian thực hiện Luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự hướng dẫn chỉ bảo
tận tình của thầy Võ Bá Tầm. Với tất cả tấm lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cám ơn
Thầy.
Và cũng xin gửi lời cám ơn chân thành đến tất cả người thân, các bạn đã gắn bó học
tập và giúp đỡ trong quá trình học và làm luận văn, đặc biệt là Bố và Mẹ tôi là người đã sinh
thành ra tôi.
Trong thời gian nghiên cứu luận văn tốt nghiệp, em đã hết sức cố gắng để hòan thành
khối lượng và tiến độ của bài luận văn tốt nghiệp mà Thầy đã giao. Em rất mong nhận được
sự góp ý của quý thầy cô để kiến thức em từng bước hòan thiện hơn.
Em xin chân thành cám ơn và kính chúc quý Thầy Cô cùng đòan thể các bạn sinh viên
bảo vệ tốt nghiệp sức khỏe dồi dào, hạnh phúc và thành công trong cuộc sống.
Sinh viên: Trần Thiện Kế
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028
MỤC LỤC
Trang:
Lời mở đầu
Lời cảm ơn
Mục lục
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
1.1. Mục đích chọn đề tài 01
1.2. Tổng quan về công trình
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN PHẦN SÀN
2.1. Xác định sơ bộ kích thước bản sàn, dầm chính, dầm phụ 02
2.1.1. Xác định sơ bộ kích thước tính tóan
2.1.2. Xác định sơ đồ tính tóan bản sàn
2.2. Xác định tải trọng tính tóan bản sàn 03
2.2.1. Tĩnh tải
2.2.2. Họat tải 04
2.3. Xác định mômen các ô bản 06
2.3.1. Đối với dạng bản kê 4 cạnh
2.3.2. Đối với dạng bản dầm 07
2.3.3. Xác định mô men âm lớn nhất ở gối 09
2.4. Tính và bố trí cốt thép sàn 10
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG
3.1. Thiết kế cầu thang dạng bản 13
3.2. Tính tóan bản thang
3.2.1. Xác định sơ đồ tính 14
3.2.2. Xác định tải trọng tính tóan
3.2.3. Xác định nội lực trên bản thang V2 và V3 16
3.3. Tính và bố trí cốt thép 18
CHƯƠNG 4: TÍNH TÓAN HỒ NƯỚC MÁI
4.1. Giới thiệu và cơ sở tính tóan hồ nước mái 19
4.1.1. Giới thiệu
4.1.2. Cơ sở tính tóan
4.2. Tính bản nắp hồ nước 20
4.2.1. Tải trọng
4.2.2. Tính cốt thép
4.3. Tính dầm nắp hồ 22
4.4. Tính bản thành hồ nước 26
4.4.1. Tải trọng
4.4.2. Nội lực 27
4.4.3. Tính cốt thép
4.5. Tính bản đáy hồ 28
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trân Thiện Kế MSSV : 20262028
4.5.1. Tải trọng 28
4.5.2. Tính nội lực
4.5.3. Tính cốt thép 30
4.6. Tính dầm đáy hồ 32
4.6.1. Tải trọng
4.6.2. Kết quả nội lực
4.6.3.Tính và bố trí cốt thép cho hệ dầm đáy 34
4.7. Tính tóan chân hồ nước 36
CHƯƠNG 5: TÍNH DẦM DỌC TRỤC C
5.1. Tải trọng 38
5.1.1. Xác định sơ bộ tải trọng tác dụng lên dầm dọc trục C 39
5.2. Tổ hợp và tính toán nội lực 41
5.3. Tính cốt thép 45
5.4. Tính cốt thép chịu cắt cho dầm nhịp 1 và 2 46
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2
6.1. Chọn kích thước dầm 47
6.2. Tải trọng tác dụng lên khung trục 2 48
6.3. Tải trọng tác dụng tại nút khung 49
6.3.1. Xác định tải do sàn và dầm truyền vào
6.3.2. Xác định sơ bộ kích thước cột 52
6.3.3. Tính tóan tải trọng gió 54
6.4. Tổ hợp nội lực và tính cốt thép
6.4.1. Các trường hợp nội lực 55
6.4.2. Các cấu trúc tổ hợp tải trọng
6.4.3. Tính cốt thép cho phần tử dầm 59
6.4.4.Tính cốt đai chịu cắt 64
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 68
7.1. Thống kê số liệu địa chất 69
7.2. Sơ đồ tải trọng
7.3. Mặt bằng bố trí móng 70
7.4. Thiết kế cọc
7.4.1. Chọn chiều sâu chôn móng 71
7.4.2. Chọn lọai cọc, cấp độ bê tông
7.4.3. Khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu
7.4.4 Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền 72
7.4.4.1. Theo phụ lục A ở TCXD 205-1998
7.4.4.2. Theo phụ lục B ở TCXD 205-1998
7.5. Thiết kế móng 75
7.5.1 Xác định sơ bộ số lượng cọc
7.5.2. Kích thước đài cọc và bố trí cọc
7.5.3. Tải trọng tác dụng lên đầu cọc 93
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trân Thiện Kế MSSV : 20262028
7.5.4. Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc 95
7.5.5. Tính độ lún của nhóm cọc 96
7.5.6 Kiểm tra xuyên thủng của đài cọc 99
7.6 Tính cốt thép đài cọc cho từng móng 100
7.7. Kiểm tra điều kiện cắt móng 104
7.8 Kiểm tra cẩu vận chuyển và lắp dựng cọc
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC NHỒI 106
8.1. Chọn vật liệu và thiết kế cọc
8.2. Khả năng chịu tải của cọc
8.2.1. Khả năng chịu tải theo vật liệu cọc
8.2.2. Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền
8.3. Thiết kế móng 110
8.3.1. Xác định sơ bộ số lượng cọc
8.3.2. Thiết kế chi tiết móng 111
8.3.3. Tải trọng tác dụng lên đầu cọc
8.3.4. Kiểm tra áp lực nền dưới mũi cọc 112
8.3.5. Tính độ lún của nhóm cọc 113
8.3.6. Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 119
8.3.7. Tính cốt thép cho từng móng 120
8.3.8. Kiểm tra điều kiện chịu cắt móng 124
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CƠNG TRÌNH
1.1. Vị trí cơng trình
Mặt bằng tổng thể cơng trình
Chung cư Hưng Vượng thuộc khu đơ thị mới Hưng Phú, Nam sơng Cần Thơ, thuộc
lơ số 49, phường Hưng Phú, xã Hưng Thạnh, Tp.Cần Thơ. Chủ đầu tư: Cơng ty cổ phần
đầu tư & xây dựng số 8
1.2. Đặc điểm cơng trình
- Công trình gồm một tầng trệt, 8 tầng lầu. Tổng chiều cao công trình là 31,2m,
tổng chiều dài công trình là 38 m, tổng chiều rộng là 18,6m.
- Nước sinh họat được lấy từ hệ thống cung cấp nước thành phố dẫn vào bể nước
ngầm và được bơm lên bể nước mái rồi dẫn đi các căn hộ.
- Hệ thống giao thông công trình: gồm có 1 thang bộ và 1 thang máy.
- Hệ thống điện, điện thoại được đưa tới tất cả các căn hộ.
- Tầng trệt cao 3,3m. Tầng này bao gồm: phía trước là phòng dòch vụ trạm bơm,
trạm điện, phòng bảo vệ, nhà kho. Các căn hộ phía sau
- Các tầng lầu cao 3,0m, bao gồm các căn hộ.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 2
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 3-9)
2.1. Xác định sơ bộ kích thước bản sàn, dầm chính, dầm phụ
2.1.1. Xác định sơ bộ kích thước tính tóan
- Xác đònh sơ bộ chiều dày của bản sàn:
Mỗi ô bản sàn có một kích thước khác nhau, nên có một số liệu chiều dày bản
sàn khác nhau. Thực tế, công trình cần mang tính thẩm mỹ, và cũng để thuận lợi cho thi
công, ta chỉ cần tính chiều dày cho ô bản sàn lớn nhất.
Ta có ô sàn (S
3
) có diện tích lớn nhất: 7900x3600 (mm)
Theo TCVN 2737-1995
b
=
1
L
m
D
= 3600
40
1
= 0,09 (m)
Với: D = 0,8
→ 1,4
m = 40
→
45 (đối với bản kê)
vậy chọn:
b
=10 (cm)
- Xác đònh sơ bộ kích thước dầm môi:
h
môi
= 220
20
4400
2013
==
÷
L
(mm)
b
môi
= 110
2
220
2
==
moi
h
(mm)
→ Dầm môi: 150x250 (mm)
- Xác đònh sơ bộ kích thước dầm phụ:
h
dp
= 420
15
6300
2013
==
÷
L
(mm)
b
dp
= 210
2
420
2
==
dp
h
(mm)
→ Dầm phụ: 200x400 (mm)
- Xác đònh sơ bộ kích thước dầm chính:
h
dc
= 6,607
13
7900
13
==
L
› chọn h
dc
= 600 (mm)
b
dc
= 300
2
600
2
==
dc
h
› chọn b
dc
= 300 (mm)
→ Dầm chính: 300x600 (mm)
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 3
2.1.2. Xác định sơ đồ tính tóan bản sàn
h
dc
= 600 (mm) ≥ 3×
b
= 3×100 = 300 (mm)
h
dp
= 400 (mm) > 3×
b
= 300 (mm)
Liên kết giữa bản với các dầm chính, dầm phụ được xem là liên kết ngàm.
Liên kết giữa bản với dầm môi được xem là liên kết khớp.
2.2. Xác định tải trọng tính tóan bản sàn
Tầng điển hình bao gồm các phòng: phòng khách, phòng ngủ, nhà bếp, phòng vệ
sinh, ban công.
Tải trọng tác động lên sàn điển hình được bao gồm tónh tải và hoạt tải, được xác
đònh như sau:
2.2.1. Tĩnh tải
Công trình là chung cư, tải trọng tác động lên sàn điển hình là tải phân bố đều do
các lớp cấu tạo sàn:
G
tt
= ∑ h
i.
γ
i
.n
Với h
i
: chiều dày các lớp cấu tạo sàn
γ
i
: khối lượng riêng ứng với từng lớp
n : hệ số tin cậy
Kết quả tính được trình bày thành bảng sau:
Bảng 1: Phòng ngủ, phòng khách, bếp, ban công
Stt Thành phần cấu tạo h
i
(m) γ
i
(daN /m
3
) n g
i
(daN /m
2
)
1 Lớp gạch ceramic 0,01 1800 1,1 19,8
2 Vữa lót 0,03 1800 1,3 70,2
3 Sàn bê tông cốt thép dày 0,10 2500 1,1 275
4 Vữa trát dày 0,015 1800 1,3 35,1
Tổng cộng: G
tt
1
: 400
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 4
Bảng 2: Phòng vệ sinh
2.2.2. Họat tải
Giá trò hoạt tải sử dụng và hệ số tin cậy được lấy theo TCVN 2737-1995
Bảng 3: Hoạt tải tác dụng
Hoạt Tải (daN /m
2
) TT Loại
Phòng
p
tc
n p
tt
1
2
3
- Phòng ngủ, phòng khách
- Phòng vệ sinh, bếp
- Ban công
150
150
200
1,2
1,2
1,2
180
180
240
Sơ đồ bố trí dầm sàn tầng điển hình và kí hiệu các ô bản được thể hiện trong hình vẽ:
Stt Thành phần cấu tạo h
i
(m) γ
i
(daN /m
3
) n
g
i
( daN /m
2
)
1 Lớp gạch nhám 0,02 1800 1,1 39,6
2 Vữa lót 0,03 1800 1,3 70,2
3 Sàn bê tông cốt thép dày 0,10 2500 1,1 275
4 Vữa trát dày 0,015 1800 1,3 35,1
Tổng cộng G
tt
2
: 420
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 5
Xét tỷ số
1
2
L
L
Ta có:
Loại bản: + (S
1
) :
1
2
L
L
= 8,1
3500
6300
= < 2 + (S
2
) :
1
2
L
L
= 43,1
4400
6300
= < 2
+ (S
3
) :
1
2
L
L
=
2,2
3600
7900
=
> 2 + (S
4
) :
1
2
L
L
=
4,4
1000
4400
=
> 2
+ (S
5
) :
1
2
L
L
= 0,2
2200
4400
= > 2 + (S
6
) :
1
2
L
L
= 6,3
2200
7900
= > 2
+ (S
7
) :
1
2
L
L
= 82,1
3400
6200
= < 2 + (S
8
) :
1
2
L
L
= 8,2
2200
6200
= > 2
+ (S
9
) :
1
2
L
L
=
1,1
1900
2100
=
< 2 + (S
10
) :
1
2
L
L
=
4,2
1200
2900
=
> 2
Các ô bản loại (S
1
), (S
2
), (S
7
), (S
9
) thuộc loại bản kê bốn cạnh; còn lại các ô bản
khác đều thuộc loại bản dầm, làm việc một phương. Ta tính nội lực của từng sàn theo
ph
ương pháp tính sàn đơn.
Đối với các tường không đặt lên dầm, tính thành tải phân bố đều theo diện tích ô sàn
và xem nó như hoạt tải và lấy bằng trọng lượng của tường chia cho diện tích sàn.
Thiên về an toàn và đơn giản cho tính toán, ta lấy tải tường tác dụng lên sàn là bằng
nhau và bằng tải lớn nhất. Ô có tải phân bố đều lớn nhất là ô (S
3
)
Tường dày 100 (mm): q = 1,8×3,0×0,1 = 0,54 (T/m)
G
t/xay
= (h
t
× l
t
× b
t
)
× γ
i
× n = (3×3,6×0,1)×1800×1,2 = 2333 (daN)
Quy ra tải phân bố trên diện tích sàn:
g
tương
= G
t/xây
/ S
sàn
= 2333/(7,9×3,6) = 82 (daN/m
2
)
Tổng tải trọng tác dụng lên sản là:
q = G
tt
s
+ P
tt
+ g
tương
= 420 + 240 + 82 = 772 (daN/m
2
)
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 6
2.3. Xác định mơmen các ơ bản
2.3.1. Đối với dạng bản kê 4 cạnh
Sơ đồ tính như sau
:
Các sàn (S
1
), (S
2
), (S
7
), (S
9
) tính theo sơ đồ 9, bảng 1-19: sách Sổ tay thực hành Kết
cấu công trình của Vũ Mạnh Hùng.
Ta có công thức tổng quát được tính cho tất cả các ô sàn bản kê 4 cạnh có dạng:
+ Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
M
1
= m
i1
×P’ (daNm/m)
M
2
.= m
i2
×P’ (daNm/m)
+ Moment âm lớn nhất ở gối:
M
I
.= k
i1
×P’ (daNm/m)
M
II
.= k
i2
×P’ (daNm/m)
+ P’= q×L
1
×L
2
(Tổng tải trọng tác dụng lên sàn):
(Với m
i1
, m
i2
, k
i1
, k
i2
, tra bảng, theo tỷ số L
2
/L
1
tra bảng 1-19 ở phần trên).
Ký tự I: ký hiệu ô sàn đang xét (1, 2, …11)
Ký tự 1, 2: chỉ phương đang xét là L
1
hay L
2
L
1
, L
2
: lần lượt là cạnh ngắn và cạnh dài của ô sàn.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 7
Số liệu tính toán từng loại sàn được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 4: Số liệu tính toán từng ô sàn
Ký hiệu
sàn
L
1
(mm)
L
2
(mm)
L
2
/ L
1
m
91
m
92
k
91
k
92
S
1
3500 6300 1,80 0,0195 0,0060 0,0423 0,0131
S
2
4400 6300 1,43 0,0209 0,0103 0,0471 0,0230
S
7
3400 6200 1,82 0,014 0,0058 0,0420 0,0127
S
9
1900 2100 1,10 0,0194 0,0161 0,0450 0,0372
Bảng 5: Kết quả tính mơ men từng ơ sàn
Ký
hiệu
sàn
m
i1
m
i2
k
i1
k
i2
P’= q.L
1
.L
2
(daN)
M
1
(daNm/
m)
M
2
(daNm/
m)
M
I
(daNm/
m)
M
II
(daNm/
m)
S
1
0,0195 0,0060 0,0423 0,0131 17022,6 331,9 102,1 720,0 222,9
S
2
0,0209 0,0102 0,0470 0,0229 21399,8 448,1 219,9 1007,0 491,7
S
7
0,0193 0,0050 0,0419 0,0120 16273,7 315,3 95,0 638,1 207,3
S
9
0,0194 0,0161 0,0450 0,0370 3080,3 59,7 49,5 138,6 114,5
2.3.2. Đối với dạng bản dầm
Cắt một bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính và xem như một dầm đơn
giản. Các ô sàn (S
4
), (S
10
), có 1 đầu là liên kêt ngàm, 1 đầu liên kết khớp, sơ đồ tính
như sau:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 8
Theo sơ đồ tính trên ta có kết quả tính toán sau:
Ký hiệu sàn L (mm) Moment gối Moment nhòp
S
4
1000
96,50 54,28
S
10
1200 138,96 78,17
Các ô sàn (S
5
), (S
6
), (S
8
) đều có nhòp bằng nhau theo phương cạnh ngắn, và có liên
kết 2 đầu ngàm, có sơ đồ tính như sau:
Theo sơ đồ tính trên ta có kết quả tính toán sau:
Ký hiệu sàn L (mm) Moment gối
(daNm/m)
Moment nhòp
(daNm/m)
S
5
2200 311,37 155,68
S
6
2200 311,37 155,68
S
8
2200 311,37 155,68
S
3
3600 833,76 416,88
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 9
P
k
k
S
S
1
1
2
1
P
k
k
S
S
2
2
2
1
2.3.3. Xác định mơ men âm lớn nhất ở gối
Đối với dạng bản kê 4 cạnh
Mômen âm lớn nhất ở gối kề giữa 2 ô bản bất kỳ (S
1
) và (S
2
) được tính như sau:
M
I
= max [
‘
‘
với P’ = q×L
1
×L
2
M
II
= max [ ‘
Trường hợp gối đang xét nằm giữa hai ô bản khác loại, thì tại gối đó có hai giá trò
moment gối khác nhau, ta lấy theo giá trò moment lớn nhất.
Ta có các giá trò được thể hiện trong bảng sau:
Theo phương ngang nhà
(trục A, B, …)
Theo phương dọc nhà
(trục 1, 2, …)
Gối giữa ô bản: M
I
(daNm/m) Gối giữa ô bản: M
II
(daNm/m)
S
1
– S
2
1007,07 S
2
– S
4
491,76
S
2
– S
7
1007,07 S
2
– S
5
491,76
S
1
– S
10
720,06 S
2
– S
6
491,76
S
1
– S
9
720,06 S
2
– S
3
833,76
S
1
– S
6
311,37
S
1
– S
3
491,76
S
7
– S
8
638,17
S
9
– S
10
311,37
2.4. Tính và bố trí cốt thép sàn
Bê tông B30
→ R
n
= 130 (daN/cm
2
)
- Cốt thép sàn AI → Ra = 2300 (daN/cm
2
)
- Tính bản như cấu kiện chòu uốn, tiết diện b×h = 100×10 cm
- Chọn a
o
=1,5 cm → h
o
= (10 – 1,5) cm = 8,5 cm
- Các công thức tính toán:
A =
2
on
hbR
M
××
α = 1 - A21− F
a
=
a
0
R
R bh
n
α
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép
100 ×=
o
bh
Fa
µ
% ≥ 0,05%
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 10
Kết quả tính cốt thép cho 1m bề rộng bản được tóm tắt trong bảng sau:
Ô
bản
Tiết
diện
M
(daN.m/m)
h
0
(cm)
A
Fa
(cm
2
)
Fa chọn
100*
o
bh
Fa
=
µ
M
1
331,94 8,5
0,035 0,036 1,729 ø6a150 0,21
S
1
M
2
102,13
8,5 0,011 0,011 0,525 ø6a200 0,13
M
1
448,11 8,5
0,048 0,049 2,349 ø8a200 0,29
S
2
M
2
219,99 8,5 0,023 0,024 1,138 ø6a200 0,15
S
3
M
1
416,88 8,5 0,018 0,018 1,350 ø6a200 0,19
S
4
M
1
54,28 8,5 0,006 0,006 0,278 ø6a200 0,13
S
5
M
1
155,68 8,5 0,017 0,017 0,803 ø6a200 0,13
S
6
M
1
155,68 8,5 0,017 0,017 0,803 ø6a200 0,13
M
1
315,38 8,5
0,034 0,034 1,641 ø6a200 0,20
S
7
M
2
95,03 8,5 0,010 0,010 0,488 ø6a200 0,13
S
8
M
1
155,68 8,5
0,017 0,017 0,803 ø6a200 0,13
M
1
59,75 8,5
0,007 0,007 0,306 ø6a200 0,13
S
9
M
2
49,59 8,5
0,005 0,005 0,254 ø6a200 0,13
S
10
M
1
78,16 8,5
0,008 0,008 0,401 ø6a200 0,13
Một số ô sàn cốt thép chòu lực tính ra quá nhỏ, nên ta chọn cốt thép ở các ô sàn đó
lượng thép chòu lực tối thiểu là ø6a200.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 11
Kết quả tính cốt thép cho 1 m bề rộng gối của các ô bản
Ô
bản
Tiết
diện
M
(daN.m/m)
h
0
(cm)
A
Fa
(cm
2
)
Fa chọn
100×=
o
bh
Fa
µ
M
I
720,06 8,5
0,077 0,080 3,836 ø8a150 0,45
S
1
M
II
222,99
8,5 0,024 0.024 1,154 ø6a200 0,15
M
I
1007,07 8,5
0,107 0,011 5,461 ø8a100 0,65
S
2
M
II
491,76 8,5 0,052 0,054 2,585 ø8a200 0,30
S
3
M
I
833,76 8,5 0,089 0,093 4,472 ø8a100 0,54
S
4
M
I
96,50 8,5 0,010 0,010 0,496 ø6a200 0,13
S
5
M
I
311,37 8,5 0,035 0,036 1,728 ø6a200 0,20
S
6
M
I
311,37
8,5 0,035 0,036 1,728 ø6a200 0,20
M
I
638,17 8,5
0,068 0,070 3,383 ø8a150 0,40
S
7
M
II
207,32
8,5 0,022 0,022 1,072 ø6a200 0,13
S
8
M
I
311,37 8,5
0,033 0,034 1,622 ø6a200 0,18
M
I
138,61 8,5
0,015 0.0148 0,714 ø6a200 0,13
S
9
M
II
114,59 8,5
0,012 0,012 0,589 ø6a200 0,13
S
10
M
I
138,96 8,5
0,015 0,015 0.716 ø6a200 0,13
Một số ô sàn cốt thép ở gối tính ra quá nhỏ, nên ta chọn cốt thép ở gối của các ô sàn
đó lượng thép chòu lực tối thiểu là ø6a200.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 12
Chọn cốt thép gối cho 1m bề rộng giữa 2 ô bản kề nhau:
Gối
giữa ô
bản:
Tiết
diện
M
Max
(daN.m)
h
o
(cm)
A
Fa
(cm
2
)
Fa chọn
S
1
– S
2
M
I
1007,07
8,5 0,107 0,114 5,46 ø8a100
S
2
– S
7
M
I
1007,07
8,5 0,107 0,114 5,46 ø8a100
S
1
– S
10
M
I
720,06
8,5 0.0766 0,080 3,83 ø8a150
Theo
phương
ngang
nhà
(trục
A,B…)
S
1
– S
9
M
I
720,06
8,5 0,077 0,080 3,83 ø8a150
S
2
– S
4
M
II
491,76
8,5 0,052 0,054 2,58 ø8a200
S
2
– S
5
M
II
491,76
8,5 0,052 0,054 2,58 ø8a200
S
2
– S
6
M
II
491,76
8,5 0,052 0,054 2,58 ø8a200
S
2
– S
3
M
II
833,76
8,5 0,089 0,093 4,47 ø8a100
S
1
– S
6
M
II
311,37
8,5 0,033 0,034 1,62 ø6a200
S
1
– S
3
M
II
491,76
8,5 0,052 0,054 2,58 ø8a200
S
7
– S
8
M
II
638,17
8,5 0,068 0,070 3,38 ø8a150
Theo
phương
dọc nhà
(trục
1,2…)
S
9
– S
10
M
II
311,37
8,5 0,033 0,034 1,62 ø6a200
→ Bố trí cốt thép sàn tầng điển hình thể hiện trong bản vẽ.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 13
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG
3.1. Thiết kế cầu thang dạng bản
- Chọn cầu thang có kết cấu dạng bản.
- Chọn thang bộ giữa hai khung trục 3 và khung trục 4.
- Thiết kế theo cầu thang dạng bản với các số liệu sau:
+ Kích thước thiết kế
:
- Chiều cao tầng là 3,0 m Chiều cao bậc là 185 m
- Chiều rộng bậc là 250 mm Vế 1 có 8 bậc Vế 2 có 8 bậc
+ Sử dụng vật liệu
:
- Bêtông B30: R
n
= 130 daN/cm
2
R
k
= 10 daN/cm
2
- Thép AII: R
a
= 2800 daN/cm
2
R
= 2200 daN/cm
2
- Hoạt tải tiêu chuẩn lấy theo TCVN 2737-1995:
P
c
= 400 daN/m
2
; n = 1,2
+ Xác đònh sơ bộ kích thước bản thang
:
h
s
=
3025
0
÷
L
(L
0
: nhòp thính toán của bản thang)
L
0
= L
1
+ L
2
= 2100 + 1200 = 3300 (mm)=> h
s
= 110
3025
3300
=
÷
(mm)
Chọn h
s
= 12 (cm)
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 14
+ Xác đònh sơ bộ kích thước dầm thang:
h
d
=
1310
0
÷
L
= 290
1310
2900
=
÷
(mm) b
d
=
2
d
h
=
2
290
Chọn kích thước dầm: 20×30 (cm)
+ Các lớp cấu tạo bản thang, bậc thang
:
3.2. Tính tóan bản thang
3.2.1. Xác định sơ đồ tính
Cắt một dãy bản có bề rộng 1m để tính: xem như là 1 cấu kiện chòu uốn
3.2.2. Xác định tải trọng tính tóan
+ Xác đònh tải trọng tác dụng lên V1, V2
:
Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản:
g
bản
=
ii
n
i
n
1
δγ
∑
× a
1
=
= {0,015×2000×1,2 + (0,015+0,015) ×1800×1,2 +
+ 0,12×2500×1,1}×1,2 = 516,96 (daN/m
2
)×1(m)
≈
517 (daN/m)
- Bản thang: (phần bản nghiêng)
Lớp bậc thang: Ta lấy trọng lượng trung bình của mỗi bậc thang là:
=> γ
tb (bậc thang)
= 1800 daN/m
3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 15
+ Trọng lượng bản thân 1 bậc thang:
G
1bậc
= 1/2×(h
b
× l
b
×a
1
×γ
tb
)×n
= 1/2×(0,185× 0,25×1,2 ×1800)×1,2 = 59,94
60
≈
(daN)
Chuyển sang tải phân bố đều theo phương đứng
g
bậc
=
L
Gn
bac1
×
(n: số bậc thang trên 1 vế)
L =
2
1
2
1500+L =
22
15002100 + = 2600 (mm)
=> g
bậc
=
6,2
608×
= 184,6 (daN/m)
+ Trọng lượng bản thân bản thang chuyển sang phân bố đều theo phương đứng:
g
b
=
ii
n
i
n
1
δγ
∑
×a
1
×(cos
α
) =
ii
n
i
n
1
δγ
∑
× a
1
×(
L
L
1
)
= g
bản
×
L
L
1
= 517×
2600
2100
= 417,6 (daN/m)
+ Trọng lượng bản thân lan can cầu thang:
g
lcan
= 30×n = 30×1,1= 33 (daN/m)
+ Hoạt tải tác dụng lên bản nghiêng theo phương đứng:
P
2
= (P
tc
× n)×a
1
×(
L
L
1
) = (400×1,2)×1,2×(
2600
2100
) = 465,2 (daN/m)
g
2
= g
b
+ g
bậc
+ g
lcan
= 417,6 + 184,6 + 33 = 635,2 (daN/m)
→ q
2
= P
2
+ g
2
= 635,2 + 465,2 = 1100,4 (daN/m)
+ Chiếu nghỉ: (Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản)
g
bản
=
ii
n
i
n
1
δγ
∑
×a
1
= {0,015×2000×1,2 + (0,015 + 0,015) ×1800×1,2 + 0,12×2500×1,1}×1,2
= 516,96
≈
517 (daN/m)
+ Hoạt tải tác dụng lên chiếu nghỉ:
P
1
= (P
tc
×n)×a
1
= (400×1,2)×1,2 = 576 (daN/m)
→ q
1
= P
1
+ g
bản
= 576 + 517 = 1093 (daN/m)
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 16
3.2.3. Xác định nội lực trên bản thang V2 và V3
Sơ đồ tính bản thang:
+ Gải bằng phần mền Sap2000 ta có biểu đồ nội lực như sau:
a/ Vế thang (V1)
:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 17
b/ Vế thang (V2):
Phản lực tại 2 đầu ngàm B và D là: R
B
= R
D
= 1091,4 (daN)
c/ Dầm chiếu nghỉ
:
Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ là một dầm đơn giản, có nhòp tính toán là khoảng cách
giữa trục 2 cột. Tải trọng tác dụng gồm:
- Trọng lượng bản thân dầm:
g
d
= b
d
× (h
d
- h
s
)×n×
b
γ
= 0,2×(0,3 - 0,12 )×1,1×2500 = 99 (daN/m)
- Trọng lượng tường xây trên dầm:
g
t/xây
= (h
t
×b
t
×γ
i
)×n =(1,5×0,1×1800)×1,2 = 324 (daN/m)
- Do bản thang truyền vào, là phản lực của các gối tựa tại B và tại D của vế (V1)
và (V2) được quy về tải phân bố đều:
Vế (V1)
m
R
B
; Vế (V2)
m
R
D
→ Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ:
q = g
d
+ g
t/xây
+ R
B
= 99 + 324 + 1091,4 = 1514,4 (daN/m)
M
Max
= =
8
2
ql
=
×
8
9,24,1514
2
1592,01 (daNm/m)
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 18
Q
Max
=
=
2
ql
=
×
2
9,24,1514
2195,88 (daN)
3.3. Tính và bố trí cốt thép
+ Bêtông B30: R
n
= 130 daN/cm
2
R
k
= 10 daN/cm
2
+ Thép AII: R
a
= 2800 daN/cm
2
R
= 2200 daN/cm
2
+ Tính bản như cấu kiện chòu uốn, tiết diện b
×h = 100×12 cm
+ Chọn a
o
= 1,5 cm → h
o
=12 – 1,5 = 10,5 cm
+ Các công thức tính toán:
A =
〉×〈×
2
on
hbR
M
α = 1 - A21− F
a
=
a
0
R
R 〉××〈× hb
n
α
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
100×=
o
bh
Fa
µ
% ≥ 0,05%
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Võ Bá Tầm
SVTH : Trần Thiện Kế MSSV : 20262028 Trang 19
Từ kết quả nội lực xuất ra từ Sap2000 ta có bảng kết quả tính cốt thép cho từng tiết
diện tương ứng:
Tiết
diện
M
Max
(daN.m/m)
h
0
(cm)
A
Fa
(cm
2
)
Fa
chọn
100×=
o
bh
Fa
µ
%
Gối A
728,67 10,5
0,051 0,052 2,545
ø8
a200
0,26
Gối B
569,43
10,5 0,039 0,041 1,977
ø8
a250
0,21
Vế
(V1)
Nhòp
376,15 10,5
0,026 0,026 1,296
ø6
a200
0,15
Gối C
728,67
10,5 0,051 0,052 2,545
ø8
a200
0,26
Gối D
569,43
10,5 0,039 0,041 1,977
ø8
a250
0,21
Vế
(V1)
Nhòp
376,15
10,5 0,026 0,026 1,296
ø6
a200
0,15
Dầm
CN
Nhòp
1592,01
26,5 0,087 0,091 2,250
2ø12
0,42
Với dầm chiếu nghó có: (b
d
= 20 cm ; h
0
= h
d
– a = 30 - 3,5 = 26,5 cm)
+ Tính cốt đai:
Chọn cốt thép đai ø 6 ; n=2 ; u =15 cm
Q
đ
=
u
fnRhbR
dadk
8
2
0
=
15
283,0222005.2120108
2
××××××
= 7835,6 (daN)
Vì Q
Max
= 2195,88 daN < Q
đ
nên cốt đai đã chọn đủ khả năng chòu lực cắt.
Ư Bố trí cốt thép cầu thang được thể hiện trong bản vẽ.
