Luận văn tốt nghiệp chung cư lê hồng phong

Chương VI: NL Khung và tính tốn Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hồng Long – MSSV: 80901432 1
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA KỸ THUẬT XÂY DỰNG
BỘ MÔN CÔNG TRÌNH

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
CHUNG CƯ LÊ HỒNG PHONG
GVHDKC: ThS. NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY
GVHDMN: ThS. HOÀNG THẾ THAO
SVTH : PHẠM HOÀNG LONG
MSSV : 80901432
LỚP : XD09DD02
Chương VI: NL Khung và tính tốn Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hồng Long – MSSV: 80901432 2
Tp. HCM, 12/2013
CHƯƠNG I: SƠ LƯỢC VỀ KIẾN TRÚC
CHUNG CƯ LÊ HỒNG PHONG
I.1. CƠ SỞ ĐẦU TƯ
Trong thời gian gần đây, sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế - văn hóa – chính
trị - xã hội, bộ mặt đơ thị thành phố Hồ Chí Minh đã có những tiến triển đáng kể. Với
vai trò là trung tâm kinh tế lớn nhất cả nước, thành phố Hồ Chí Minh đã thu hút rất
nhiều nhà đầu tư trong và ngồi nước hội tụ về đây. Một trụ sở làm việc tiện nghi,
hiện đại là nhu cầu thiết yếu của các nhà đầu tư.
Về khía cạnh đơ thị, dân số thành phố Hồ chí Minh đang tăng lên nhanh chóng do
ảnh hưởng của q trình đơ thị hóa, trong khi quỹ đất ngày càng thu hẹp nên việc tiết
kiệm đất cũng như khai thác có hiệu quả diện tích đất hiện có là vấn đề cấp bách hiện
nay. Trước tình hình đó, việc đầu tư xây dựng nhiều trung tâm thương mại, chung cư
cao tầng, cao ốc văn phòng…là xu hướng tất yếu.
Do đó, chung cư Lê Hồng Phong đã được xây dựng nhằm đáp úng những nhu cầu

trên.
T.THƯNG
3300
L13
L14
+50.100
33003300
+53.400
33003300 33003300 3300
L7
L8
L12
L10
L9
L11
+30.300
+43.500
+36.900
+33.600
+40.200
330033003300 3300 3300
L4
L3
L2
L6
L5
+17.100
+13.800
+10.500
+23.700

+20.400
3300
+27.000
+46.800
3300
87 109
3000
1
3
4
5
6
2
4500 27003300
±0.000
T.TRỆT
T.HẦM
+4.500
LỬNG
3300
+7.200
L1
MẶT ĐỨNG CHÍNH
TL 1:200
+57.600
7850 7500 3000 7500 3000 7500 3000 7500 7850
54700
Hình 1.01 Mặt đứng chính của cơng trình
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 3

Tên công trình: Chung cư Lê Hồng Phong.
Địa chỉ: Góc đường Lê Hồng Phong - Phan Văn Trị, Phường 2, Quận 5, Tp.Hồ
Chí Minh.
Quy mô công trình: 1 tầng hầm và 17 tầng cao.
I.2.
GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
I.2.1.
Mặt bằng và mặt đứng công trình
- Tầng hầm được dùng để đậu xe hơi và xe máy, và có thêm các công trình động
lực, phụ vụ:
+ Bể chứa nước chữa cháy
+ Bể chứa nước sinh hoạt
+ Bơm nước sinh hoạt và chữa cháy.
+ Máy biến áp khô.
+ Tủ điện chính.
+ Máy phát điện và kho.
- Công trình được thiết kế 20 tầng, tầng trệt dùng cho hoạt động thương mại, các
tầng từ 1 đến 18 dùng làm căn hộ cao cấp:
+ Chiều cao công trình đến đỉnh mái tối đa: 57.6m
+ Chiều cao tầng trệt 4.5m.
+ Chiều cao tầng điển hình 3.3m.
+ Cao độ nền sân -0.9m so với nền tầng trệt 0.00m.
- Mặt đứng của công trình được ốp đá granite ở mặt tiền kết hợp với hệ cột vuông
kéo đến hết tầng lửng. Các tầng còn lại ốp kính cường lực - phản quang kết hợp với
tấm nhôm màu sẫm.
I.2.2. Giao thông
- Giao thông đứng:
+ Xe từ tầng trệt xuống tầng hầm qua ram dốc.
+ Thang máy được bố trí tập trung vào giữa mặt bằng công trình để phục vụ giao
thông theo phương đứng.

+ Bố trí hai thang bộ chính để phục vụ giao thông đứng và thoát hiểm.
- Giao thông ngang: giao thông ngang trong công trình chủ yếu là giao thông
trong từng tầng , gồm hành lang đi lại, sảnh, hiên …
I.2.3. Thông gió và chiếu sáng
- Công trình được thông gió nhân tạo đặt tại mỗi phòng (máy điều hòa nhiệt độ,
máy hút gió…) thông qua ống thông gió và làm lạnh trung tâm. Ngoài ra công trình
còn được thông gió tự nhiên thông qua hệ thông cửa mở ra ngoài.
- Vấn đề thông khí trong tầng hầm được chú ý kĩ với hệ thống hút và thổi không
khí mạnh để nhanh chống hút bụi khí thải ôtô, xe máy nhanh thoát ra ngoài.
- Các khu cầu thang, hành lang được chiếu sáng nhân tạo bằng hệ thống đèn dặt
dọc theo hành lang. Các văn phòng làm việc thiết kế có hiệu năng tiếp xúc với ánh
sáng mặt trời nhiều nhất thể hiện qua phần lớn kết cấu bao che của công trình là kính.
Do đó công trình được chiếu sáng tự nhiên tốt vào ban ngày và kết hợp với chiếu sáng
nhân tạo.
I.2.4. Vật liệu
Công trình sử dụng bê tông cốt thép cho hệ kết cấu chịu lực. Vật liệu bao che là
kính kết hợp với hệ tấm nhôm bên ngoài, tường biên dày 20cm và tường ngang dày
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 4
10cm. Cửa ra vào và cửa sổ là khung nhôm làm tăng tuổi thọ cho cấu kiện và vẻ sang
trọng cho căn phòng.
I.2.5.
Giải pháp về những vấn đề khác
I.2.5.1. Hệ thống điện – điện lạnh
- Hệ thống tiếp điện cho tòa nhà được đặt ở tầng hầm 1. Điện từ hệ thống thành
phố vào tòa nhà thông qua hệ trụ điện và hệ thống ống dẫn ngầm vào phòng máy điện
đặt tại tầng hầm. Từ đây, điện sẽ được dẫn khắp tòa nhà thông qua mạng lưới điện
được thiết kế đảm bảo các yêu cầu:
+ An toàn: không đặt đi qua những khu vực ẩm ướt như vệ sinh…
+ Dễ dàng sữa chữa khi có sự cố hư hỏng dây điện…cũng như dễ cắt dòng

điện khi xảy ra sự cố.
+ Dễ dàng khi thi công.
- Ngoài ra ở tầng hầm cũng thiết kế phòng máy phát điện dự phòng và phòng máy
biến áp cung cấp nếu nguồn điện thành phố bị cúp hoặc hư hỏng.
I.2.5.2. Hệ thống cấp thoát nước – xử lý nước thải
- Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấ nước thành phố, dẫn vào bể chứa luân
chuyển ở tầng hầm, được hệ thống bơm lên các bể nước mái đặt ở tầng mái để tạo áp
lực từ đó cung cấp nước cho toàn bộ công trình.
- Cửa lấy rác được đặt ở cạnh khu cầu thang bộ cho tất cả các tầng.
I.2.5.3. Hệ thống phòng cháy chữa cháy
- Hệ thống phòng cháy chữa cháy được bố trí toàn bộ khu vực toàn nhà với hệ
thống cảm biến có khói và hệ thống chữa cháy tự động dẫn khắp tòa nhà. Bể nước
chữa cháy đặt tại tầng hầm 3.
- Các bình chữa cháy, còi báo cháy cũng được bố trí theo yêu cầu phòng cháy
chữa cháy của loại công trình văn phòng.
- Hệ thống thoát hiểm khi có cháy được bao gồm 2 cầu thang bộ chính.
I.3.
ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT THỦY VĂN
I.3.1. Địa chất
Xem chi tiết ở phần thiết kế móng.
I.3.2. Khí hậu
Thành hố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, nhiệt độ
cao đều trong năm và có 2 mùa mưa – khô rõ rệt. Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11,
mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau. Tài liệu quan trắc nhiều năm của trạm Tân
Sơn Nhất cho thấy những đặc trưng khí hậu của thành phố Hồ Chí Minh như sau:
- Về nhiệt độ: Số giờ nắng trung bình/tháng 160 - 270 giờ. Nhiệt độ không khí
trung bình 27
o
C. Nhiệt độ cao tuyệt đối 40
o

C, nhiệt độ thấp tuyệt đối 13.8
o
C. Tháng
có nhiệt độ trung bình cao nhất là tháng 4 (28.8
o
C), tháng có nhiệt độ trung bình thấp
nhất là khoảng giữa tháng 12 và tháng 1 (25.7
o
C).
- Về lượng mưa: Lượng mưa cao, bình quân/năm 1.949 mm. Năm cao nhất 2.718
mm (1908) và năm nhỏ nhất 1.392 mm (1958). Khoảng 90% lượng mưa hàng năm
tập trung vào các tháng mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, trong đó hai tháng 6 và 9
thường có lượng mưa cao nhất. Các tháng 1, 2, 3 mưa rất ít, lượng mưa không đáng
kể.
- Về độ ẩm: Ðộ ẩm tương đối của không khí bình quân/năm 79.5%, bình quân
mùa mưa 80% và trị số cao tuyệt đối tới 100%, bình quân mùa khô 74.5% và mức
thấp tuyệt đối xuống tới 20%.
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 5
-Về gió: Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính và chủ
yếu là gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc - Ðông Bắc. Gió Tây - Tây Nam từ Ấn Ðộ
Dương thổi vào trong mùa mưa, khoảng từ tháng 6 đến tháng 10, tốc độ trung bình
3.6m/s và gió thổi mạnh nhất vào tháng 8, tốc độ trung bình 4.5 m/s. Gió Bắc - Ðông
Bắc từ biển Đông thổi vào trong mùa khô, khoảng từ tháng 11 đến tháng 2, tốc độ
trung bình 2.4 m/s. Về cơ bản TPHCM thuộc vùng không có gió bão.
CHƯƠNG II
THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
I.4. CHỌN TIẾT DIỆN DẦM SÀN
I.4.1. Mặt bằng bố trí hệ dầm sàn.
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy

SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 6
`
10 7
6
89
F E D C B A
7500 7500 3000 7500
S1
S2
S3
S5
S6
S4
S1
S2
S3
S5
S6
Hình 2.01 Mặt bằng bố trí hệ dầm sàn
I.4.2. Chọn tiết diện dầm sàn
I.4.2.1. Chọn chiều dày ô bản:
 Chiều dày sàn được chọn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng. Ô
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 7
bản cần phải đủ dày để không bị rung trong quá trình sử dụng, đảm bảo độ
cứng theo phương ngang, và có thể chịu được tải cục bộ nơi xây tường. Chọn
chiều dày sàn giống nhau cho tất cả các ô bản để dễ dàng thi công và tiện tính
toán.
 Chọn sơ bộ xác định chiều dày sàn theo công thức như sau:
1

1 1
45 50
s
h L
 
 
 
 
; L
1
: chiều dài cạnh ngắn của ô sàn.
Bảng 2.01 Chọn bề dày bản sàn
Ô bản
L1
(mm)
L2
(mm)
L1/45
(mm)
L1/50
(mm)
S1 7500 7500 160 150
S2 4950 4850 108 97
S3 7400 6100 135 120
Chọn bề dày sàn 120 mm.
I.4.2.2. Chọn kích thước tiết diện dầm :
 Đối với các dầm chính, chiều cao dầm chọn sơ bộ theo công thức:
1 1
10 12
d

h L
 
 
 
 
dd
hb







4
1
2
1
 Đối với các dầm phụ, chiều cao dầm chọn trong khoảng:
1 1
12 20
d
h L
 
 
 
 
dd
hb








4
1
2
1
Bảng 2.02 Chọn kích thước tiết diện dầm
Dầm chính
Nhịp (mm) L/10 (mm)
L/12
(mm)
h
d
(mm) b
d
(mm)
7500 750 625 700 350
Dầm phụ
Nhịp
(mm)
L/12
(mm)
L/20
(mm)
h
d

(mm)
b
d
(mm)
7500 625 375 400 200
I.5. TÍNH TOÁN SÀN THEO PHƯƠNG PHÁP PTHH
I.5.1. Các bước giải sàn theo phương pháp PTHH:
Các bước thực hiện giả bằng SAFE
- Tạo mô hình, gán liên kết biên.
- Khai báo vật liệu.
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 8
- Khai báo các trường hợp tải trọng.
- Khai báo tổ hợp tải trọng.
- Gán tải trọng.
- Khai báo sơ đồ tính.
- Chạy chương trình.
- Truy xuất kết quả tính.
Sơ đồ: bản sàn với cột được ngàm ở hai đầu.
I.5.2. Khai báo vật liệu và tải trọng vào SAFE:
a. Vật liệu
- Bê tông có khối lượng 25 (kN/m3), modun đàn hồi E = 32500000
kN/m2, hệ số poison v = 0.2.
b. Tĩnh tải
Trọng lượng bản sàn:
Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác
nhau, do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau. Sàn các phòng sinh
hoạt ( phòng ngủ, phòng khách, bếp, hành lang, ) có cấu tạo khác với phòng vệ
sinh và ban công.
Cấu tạo bản sàn các khu vực chức năng như sau:

Chương VI: NL Khung và tính tốn Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hồng Long – MSSV: 80901432 9
Vữa trát dày 15mm
Bê tông sàn 120mm
Vữa lót dày 20mm
Gạch Ceramic dày 18mm
Vữa trát dày 15mm
Bê tông sàn 120mm
Vữa lót dày 20mm
Gạch Ceramic dày 18mm
Lớp chống thấm 10mm
Hình 2.02 Các lớp cấu tạo sàn.
 Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn sinh hoạt: phòng ngủ, phòng khách,
bếp, hành lang
Bảng 2.04 Tĩnh tải sàn phòng sinh hoạt
Lớp cấu tạo
Bề dày
(mm)
Hệ số
vượt tải n

(kN/m
3
)
g
tt
(kN/m
2
)
Gạch Ceramic 18 1.2 20 0.43

Vữa lót 20 1.3 18 0.47
Bê tơng sàn 120 1.1 25 3.3
Vữa trát 15 1.3 18 0.35
Tổng trọng lượng sàn 4.55
 Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn vệ sinh và ban cơng.
Bảng 2.05 Tĩnh tải sàn phòng vệ sinh và ban cơng
Lớp cấu tạo
Bề dày
(mm)
Hệ số
vượt tải n

(kN/m
3
)
g
tt
(kN/m
2
)
Gạch Ceramic 18 1.2 20 0.43
Vữa lót 20 1.3 18 0.47
Chống thấm 10 1.3 22 0.29
Bê tơng sàn 120 1.1 25 3.3
Vữa trát 15 1.3 18 0.35
Tổng trọng lượng sàn 4.84
 Tải tường được phân bố đều trên dầm:
1.1 (25 0.35 0.7 18 2.65 0.2) 15.4( / )
1.1 (25 0.2 0.4 18 2.9 0.1) 7.9( / )
1.1 (25 02 04 18 1.5 0.1) 5.2( / )

dc
dp
hl
g x x x x x kN m
g x x x x x kN m
g x x x x x kN m
  
  
  
c. Hoạt tải
Giá trị của hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 10
phòng. Hệ số độ tin cậy n, đối với tải trọng phân bố đều xác định theo điều
4.3.3 trang 15 TCVN 2737 - 1995:
p
tc
< 2.00 ( kN/m
2
)  n = 1.3
p
tc
2.00 ( kN/m
2
)  n = 1.2
Bảng 2.07 Hoạt tải trên các phòng chức năng
Loại phòng Kí hiệu
Hoạt tải
( kN/m
2

)
Hệ số
vượt tải n
p
tt
(kN/m
2
)
Phòng ngủ
A
1.5 1.3 1.95
Ăn, khách, vệ sinh 1.5 1.3 1.95
Bếp, giặt 1.5 1.3 1.95
Ban công, lô gia B 2 1.2 2.4
Hành lang C 3 1.2 3.6
I.5.3. Gán tải trong mô hình Safe:
Trong SAFE ta chỉ cần khai báo thêm trọng lượng bản thân các lớp cấu
tạo sàn, trọng lượng tường xây phân bố trên dầm; còn trọng lượng bản thân
của dầm, bản sàn phần mềm sẽ tự tính.
Bảng 2.05 Tĩnh tải sàn phòng sinh hoạt gán vào SAFE
Lớp cấu tạo
Bề dày
(mm)
Hệ số
vượt tải n

(kN/m
3
)
g

tt
(kN/m
2
)
Gạch Ceramic 18 1.2 20 0.43
Vữa lót 20 1.3 18 0.47
Vữa trát 15 1.3 18 0.35
Tĩnh tải sàn gán vào SAFE 1.25
Bảng 2.06 Hoạt tải sàn hành lang gán vào SAFE
Lớp cấu tạo
Bề dày
(mm)
Hệ số
vượt tải n

(kN/m
3
)
g
tt
(kN/m
2
)
Gạch Ceramic 18 1.2 20 0.43
Vữa lót 30 1.3 18 0.47
Chống thấm 10 1.3 22 0.29
Vữa trát 15 1.3 18 0.35
Hoạt tải sàn gán vào SAFE 1.54
I.5.4. Xác định nội lực:
Các trường hợp tổ hợp tải trọng

Bảng tổ hợp tải trọng
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 11
TỔ HỢP TT HT GX GY
COMB1 1 1
COMB2 1 1
COMB3 1 -1
COMB4 1 1
COMB5 1 -1
COMB6 1 1 0.9
COMB7 1 1 -0.9
COMB8 1 1 0.9
COMB9 1 1 -0.9
EVEV1 BAO TỪ 1-9
- Nội lực sàn chia theo dải 1m xuất kết quả theo hình vẽ dưới đây cho momen
theo từng dải phương Y
- Chia dãi theo phương Y
- Momen xuất theo phương Y
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 12
- Chia dãi theo phương X
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 13
- Momen xuất theo phương X
I.6. TÍNH TOÁN CỐT THÉP VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP
Từ kết quả tính nội lực, thay giá trị moment
M
vào công thức sau ta sẽ
tính được cốt thép
s

A
của ô bản .
2
m
b o
M
R b h


 
;
1 1 2
m
 
  
0b
s
s
R b h
A
R

  

%



s
o

F
b h
Trong đó :

Bê tông B30 : R
b
= 17 MPa
 Cốt thép sàn AI : R
s
= 225 (MPa)
 Tính bản như cấu kiện chịu uốn, tiết diện
1000 120b h  
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 14
 Theo TCVN
min
0.05%


. Hàm lượng hợp lý
0.3% 0.9%

 
đối với
sàn.
Bảng Tính cốt thép cho sàn
SÀN
vị trí
M
(kGcm)

b
(cm)
h
b
(cm)
a
(cm)
h
0
(cm)
a A
st
(cm
2
)
thép
chọn
µ
chọn
(%)
S1
Gối X 134405 100 12 1.5 10.5
0.072
4.748443 12@200 0.54
Gối Y 97369 100 12 1.5 10.5
0.052
3.40268 10@200 0.37
Nhịp X 102485 100 12 1.5 10.5
0.055
3.586787 10@200 0.37

Nhịp Y 99890 100 12 1.5 10.5
0.053
3.493332 10@200 0.37
S2
Gối X 147034 100 12 1.5 10.5
0.078
5.214412 12@200 0.54
Gối Y 76152 100 12 1.5 10.5
0.041
2.645078 10@200 0.37
Nhịp X 106653 100 12 1.5 10.5
0.057
3.737195 10@200 0.37
Nhịp Y 102529 100 12 1.5 10.5
0.055
3.588372 10@200 0.37
S3
Gối X 145573 100 12 1.5 10.5
0.078
5.160316 12@200 0.54
Gối Y 265821 100 12 1.5 10.5
0.142
9.793839 12@100 1.08
Nhịp X 72029 100 12 1.5 10.5
0.038
2.498944 10@200 0.37
Nhịp Y 96996 100 12 1.5 10.5
0.052
3.389279 10@200 0.37
S4

Gối X 223531 100 12 1.5 10.5 0.119 8.120261 12@150 0.86
Gối Y 89875 100 12 1.5 10.5
0.048
3.134008 10@200 0.37
Nhịp X 110994 100 12 1.5 10.5
0.059
3.894249 10@200 0.37
Nhịp Y 19523 100 12 1.5 10.5
0.010
0.667543 10@200 0.37
S5
Gối X 90556 100 12 1.5 10.5
0.048
3.158374 10@200 0.37
Gối Y 108376 100 12 1.5 10.5
0.058
3.799483 10@200 0.37
Nhịp X 100990 100 12 1.5 10.5
0.054
3.444339 10@200 0.37
Nhịp Y 103658 100 12 1.5 10.5
0.055
3.629078 10@200 0.37
S6
Gối X 90990 100 12 1.5 10.5
0.049
3.173907 10@200 0.37
Gối Y 202466 100 12 1.5 10.5
0.108
7.305149 12@150 0.75

Nhịp X 61495 100 12 1.5 10.5
0.033
2.127155 10@200 0.37
Nhịp Y 68702 100 12 1.5 10.5
0.037
2.381277 10@200 0.37
CHƯƠNG III: CẦU THANG
I.7. CẤU TẠO CẦU THANG
I.7.1. Kiến trúc cầu thang
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 15
7650
8501800350 2650 1700 300
400300 30075013004001300750300
1 3 5 7
DS 200X400
19 17 15 13 11
B
A
D
9
5100
C
4
Hình 3.01 Mặt bằng kiến trúc cầu thang
Cầu thang tầng điển hình thuộc dạng cầu thang bản 2 vế.
- Chiều cao tầng điển hình là 3.3(m).
- Chiều dày bản thang chọn h = 150(mm).
- Bản chiếu nghỉ được liên kết trực tiếp vào vách cứng nên không cần bố trí
dầm chiếu nghỉ.

- Theo kiến trúc, mỗi vế thang đều có 9 bậc kích thước như sau:
Chiều rộng bậc b = 285(mm); chiều cao bậc h = 165(mm)
I.7.2. Cấu tạo cầu thang
Hình 3.02 Các lớp cấu tạo cấu thang
- Cấu tạo bản cầu thang gồm các thành phần sau:
+ Gạch lót, đá hoa cương có

đá
= 24(kN/m
3
),

= 2(cm), n = 1.2
+ Lớp vữa lót có 
vữa
= 18(kN/m
3
),  = 2(cm), n = 1.3
+ Các bậc thang xây bằng gạch có 
gạch
= 18(kN/m
3
), n = 1.2
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 16
+ Bản thang BTCT có

BTCT
= 25(kN/m
3

),

= 15(cm), n = 1.1.
+ Lớp vữa trát có 
vữa
= 18(kN/m
3
),  = 1.5(cm), n = 1.2
I.8. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
I.8.1. Tải trọng tác dụng lên vế thang
Tải trọng tính cho 1m bề rộng vế thang.
 Tĩnh tải tác dụng lên vế thang:
 Trọng lượng của bậc thang xây gạch:
 Kích thước của bậc thang xây gạch
b= 285-15=270; h=165 -40 =125
 Trọng lượng khối xây gạch:
G=
1
. . .
2
gach
b h n

=0.5 x 0.27 x 0.125 x 18 x 1.2 = 0.416 kN/m
 Trọng lượng bậc thang gạch:
g
gạch
=
2 2
0.416 9

1.2
(2.65 1.65
G sobac
L
 
 

kN/m
2
.
 Tải trọng tác dụng lên vế thang:
Bảng 3.01 Tĩnh tải vế thang
Lớp cấu tạo
Bề dày
(mm)
Hệ số
vượt tải

(kN/m
2
)
g
tt
(kN/m
2
)
Đá hoa cương 20 1.2 24
0.576
Vữa lót 20 1.3 18
0.468

Bản BTCT 150 1.1 25
4.125
Vữa trát 15 1.3 18
0.351
Bậc thang - - - 1.2
Tổng 6.75
 Hoạt tải tác dụng lên vế thang:
Hoạt tải lấy theo TCVN 2737 – 1995: Hoạt tải tiêu chuẩn: p
tc
= 3(kN/m
2
)
Hoạt tải tính toán: p
tt
= n.p
tc
= 1.2 x 3 = 3.6 (kN/m
2
).
 Tổng tải tác dụng lên vế thang:
q
2
= g
tt
+ p
tt
= 6.75 + 3.6 = 10.35 kN/m
2
.
I.8.2. Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

 Tĩnh tải tác dụng lên vế thang:
Bảng 3.02 Tĩnh tải bản chiếu nghỉ
Lớp cấu tạo
Bề dày
(mm)
Hệ số
vượt tải

(kN/m
2
)
g
tt
(kN/m
2
)
Đá hoa cương 20 1.2 24 0.576
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 17
Vữa lót 20 1.3 18 0.468
Bản BTCT 150 1.1 25 4.125
Vữa trát 15 1.3 18 0.351
Tổng 5.52
Hoạt tải lấy theo TCVN 2737 – 1995:
 Hoạt tải tiêu chuẩn: p
tc
= 3(kN/m
2
)
 Hoạt tải tính toán: p

tt
= n.p
tc
= 1.2 x 3 = 3.6 (kN/m
2
).
 Tổng tải tác dụng lên vế thang:
q
1
= g
tt
+ p
tt
= 5.52 + 3.6 = 9.12 kN/m
2
.
I.9. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
I.9.1. Sơ đồ tính
 Cắt một dải bề rộng 1(m) dọc theo bản cầu thang, xem bản cầu thang như là
một dầm đơn giản kích thước bxh = 1x0.15(m
2
).

Ta quan niệm sơ đồ tính toán của cầu thang là 2 đầu khớp, vì cầu thang
thường được thi công sau. Thực tế sự làm việc của cầu thang không hẳn là khớp,
cũng không hẳn là ngàm, tại vị trí liên kết vừa có góc xoay cũng vừa có moment.
Do đó, khi tính ra thép thì phân phối lại cho nhịp 100% lượng thép tính toán được
và bố trí cho gối 40% lượng thép tính được.
2650 1850
1650

9.12kN/m
10.35kN/m
Hình 3.03 Sơ đồ tính kết cấu cầu thang
I.9.2. Xác định nội lực
Kết quả nội lực với sơ đồ tính 2 đầu khớp:
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 18
2650 1850 2650 1850
29.96kNm
28.61kNm
9.12kN/m
10.35kN/m
Hình 3.04 Sơ đồ tính và nội lực vế 1 theo sơ đồ 2 đầu khớp.
I.10. TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP
I.10.1. Tính toán cốt thép
Tính cốt thép cho bản thang như cấu kiện chịu uốn tiết diện b=1m ,h=150mm.
 Bê tông B30,
17( ) , 1.2( )
b bt
R Mpa R Mpa 
 Cốt thép CI,
225( )
s
R Mpa
, CII,
280( )
s
R Mpa
2 3 2
30

= 0.104
1 17 10 1 0.14
1 1 2 1 1 2 0.104 0.11
m
b b o
m
M
R b h


 
 
      
       
2
0
0.11 17 1 0.14
8.72
280
b b
s
s
R b h
A cm
R
 
   
  
  
I.10.2. Bố trí cốt thép

 Ta quan niệm sơ đồ tính toán của cầu thang là 2 đầu khớp. Thực tế sự làm
việc của cầu thang không hẳn là khớp, cũng không hẳn là ngàm, tại vị trí liên kết
vừa có góc xoay cũng vừa có moment. Do đó, khi tính ra thép thì phân phối lại cho
nhịp 100% lượng thép tính toán được và bố trí cho gối 40% lượng thép tính được.
 Bố trí cốt thép ở nhịp:
As nhịp = 1 x
8.72 = 8.72 cm
2
Bố trí 12a125, As = 9.05 cm
2
, hàm lượng µ = 0.67%
 Bố trí cốt thép ở gối:
A
s
gối = 0.4 x 8.72 = 3.48 cm
2
Bố trí 10a200, As = 3.93 cm
2
, hàm lượng µ = 0.30%
ĐỘ VÕNG CỦA CẦU THANG
 Chuyển vị lớn nhất với sơ đồ 1 đầu gối cố định, 1 đầu gối di động. Giải
mô hình bằng chương trình Etabs 9.7.1, ta có:
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 19
 Chuyển vị tại nơi giao giữa bản thang và chiếu nghỉ là: y2 = 0.000277(m) =
0.3(mm).
Hình 3.05 Độ võng tại nơi giao giữa bản thang và chiếu nghỉ.

Theo TCXDVN 356-2005, đối với sàn với trần có sườn và cầu thang, khi
nhịp L< 5m giá trị chuyển vị cho phép :

 
2700 1950
23.4
200 200
L
mm

   
 Chuyển vị nằm trong giá trị cho phép.
CHƯƠNG IV
TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI
I.11. SƠ ĐỒ TÍNH
I.11.1.Thể tích nước yêu cầu của công trình
 Thể tích hồ nước mái được xác định theo công thức:
10'
W =k.(W + W )
h
h dh cc
Trong đó:
+ W
h
: thể tích hồ nước mái.
+ k: hệ số dung tích dự trữ k = 1.2

1.3.
+
W
h
dh
:dung tích điều hòa bể, lấy bằng 0.05-0.3 tổng lưu lượng nước sử

dụng ngày đêm của công trình.
+
10'
W
cc
:dung tích phòng cháy lấy bằng lượng nước chữa cháy trong thời
gian 10 phút.
 Tổng lượng nước sinh hoạt tiêu thụ của chung cư trong ngày:
. .
sh ng sh
Q k q N
Trong đó:
sh
Q
: tổng lượng nước sinh hoạt tiêu thụ của chung cư trong ngày (m
3
/ngày)
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 20
sh
q
: lượng nước của một người trong ngày, tra bảng trong tiêu chuẩn cấp
thoát nước TCXDVN 33 – 2006, ta có: q
sh
= 200 lit/người/ngày đêm.
ng
k
: hệ số bất ổn định ngày và đêm, k
ng
= 1.41.5.

N : tổng số dân sinh sống trong chung cư.
 Dung tích điều hòa bể:
W
h
dh
= (0.05

0.3)

Q
sh
(m
3
)
 Dung tích phòng cháy lấy bằng lượng nước chữa cháy trong thời gian 10
phút, nhà sẽ có n vòi cứu hỏa, mỗi vòi có lưu lượng 2.5 l/s như vậy:
10'
W
cc
= 10  60  2.5  n / 1000 m
3
 Công trình có 20 tầng ( xem tầng trệt và lửng như một tầng bình thường), 12
căn hộ mỗi tầng, nên có tổng cộng 192 căn hộ. Mỗi căn hộ trung bình có 4
người, như vậy tổng số người dự kiến là: N = 4 192 = 768 người. Nhu
cầu nước sinh hoạt của mỗi người: q
sh
= 200 lít/người/ngày đêm. Như vậy:
. . 1.5 0.2 768 230.4
sh ng sh
Q k q N    

m
3
/ ngày
W
h
dh
= 0.15  Q
sh
= 0.15  230.4 = 34.56 m
3
 Dung tích phòng cháy lấy bằng lượng nước chữa cháy trong thời gian 10
phút, được lấy theo quy định, nhà có thể có 8 vòi cứu hỏa làm việc cùng
một lúc khi hai tầng bị cháy, mỗi vòi có lưu lượng 2.5 l/s như vậy:
10'
W
cc
= 10

60

2.5

8 / 1000 = 1.2 m
3
 Như vậy dung tích bể nước là:
W
h
= k . (
W
h

dh
+
10'
W
cc
) = 1.2

(34.56 + 1.2) = 43 m
3
 Bể nước được đặt trên hệ thống cột và vách cứng trục C, D, 2, 3. Đáy bể cao
hơn mặt sàn tầng thượng 2.0m, có cao trình +55m .
 Kích thước bể nước 8.7 x 4.9 x 1.5, dung tích 59m
3
.
I.11.2.Cấu tạo bể nước mái
 Bể nước được đặt trên hệ thống cột và vách cứng trục C, D, 2, 3. Đáy bể cao
hơn mặt sàn tầng thượng 2.0m, có cao trình + 55m .
 Kích thước bể nước 8.7 x 4.9 x 1.5, dung tích 59m
3
.
 Ta thấy
8.7
1.8 3 ; 1.5 2 2 8.7 17.4
4.9
a
h m a m
b
       
, như vậy bể nước
của công trình thuộc dạng bể thấp.

Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 21
8700
5' 6'
4900
D'
C'
MẶT BẰNG BẢN NẮP
8700
5' 6'
4900
D'
C'
MẶT BẰNG BẢN ĐÁY
Chương VI: NL Khung và tính tốn Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hồng Long – MSSV: 80901432 22
4900
Ô SỐ 9
8700
SƠ ĐỊ TÍNH BẢN NẮP, BẢN ĐÁY
5' 6'
120
200
150
300
8700
200 1500 120
400
200
700

1350
300 8250
MẶT CẮT BỂ CHỨA
I.12. TÍNH TỐN BẢN NẮP VÀ DẦM NẮP
I.12.1. Kích thước bản nắp
Chọn chiều dày bản nắp:
1
1 1
47 110
45 45
b
h L x mm  
, chọn h
b
= 120mm.
Chọn tiết diện dầm nắp:
DN1: bh = 20x50 cm
DN2: b

h = 20x40 cm
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 23
I.12.2. Tải trọng tác dụng
I.12.2.1. Tĩnh tải:
Bảng 4.01 Tĩnh tải tác dụng lên bản nắp
Lớp cấu tạo
Bề dày
mm
Hệ số
vượt tải n

g
(kN/m
2
)
g
tc
(kN/m
2
)
g
tt
(kN/m
2
)
Vữa láng 20 1.3 20 0.4 0.52
Chống thấm 10 1.3 18 0.18 0.234
Bản BTCT 120 1.1 25 3 3.3
Vữa trát 15 1.3 18 0.27 0.351
Tổng 3.85 4.405
I.12.2.2. Hoạt tải:
Theo TCXDVN 2737-1995, đối với mái không sử dụng p
tc
=
75daN/m
2
, hệ số vượt tải n=1.3 ; p
tt
= n  p
tc
= 1.3  0.75 = 0.975 kN/m

2
I.12.2.3. Tổng tải trọng:
Q
tc
= g
tc
+ p
tc
= 3.85+0.75 = 4.60 kN/m
2
Q = g
tt
+ p
tt
= 4.405 + 0.975 = 5.38 kN/m
2
I.12.3. Xác định nội lực
Ta có kích thước L
1

L
2
= 4.9

8.7
Xét tỉ số :
1
2
L
L

=
8.7
4.9
=1.8 < 2 thuộc loại bản kê bốn cạnh, bản làm việc
theo hai phương.
Theo phương dầm DN1 và dầm DN2 ta có:
d
b
h
h
=
50
12
= 3.8 > 3. Do đó
bản liên kết với các dầm bao quanh xem là liên kết ngàm, bản thuộc loại ô
số 9.
Mômen tại nhịp và gối :
M
1
= m
91
 q  L
1
 L
2
; M
2
= m
92
 q  L

1
 L
2
.
M
I
= k
91

q

L
1

L
2
; M
II
= k
92

q

L
1

L
2
.
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy

SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 24
Bảng 4.02 Nội lực bản nắp
Sơ đồ
sàn
Kích thước Tải trọng
Tỷ số
L2/L1
Hệ số
moment
Moment
(kNm)
L1
(m)
L2
(m)
g
(kN/m
2
)
p
(kN/m
2
)
9 8.70 4.70 4,405 975 1.8
m
91
= 0.0191 M1 = 4.065
m
92
= 0.0054 M2 = 1.15

k
91
= 0.0412 MI = -8.769
k
92
= 0.0188 MII = -4.0
I.12.4. Tính toán và bố trí cốt thép
Chọn a= 2 cm

h
0
= h – a = 12 – 2 = 10 cm.
Ta có kết quả tính và bố trí cốt thép như bảng sau
Kết quả tính và bố trí cốt thép
Bảng 4.03 Tính toán và bố trí cốt thép bản nắp
Moment
( kNm/m)
0
h
m


A
s
(cm
2
)
Bố trí
A
s

chọn
(cm
2
)

(%)
M
1
4.065 10 0.035 0.037 1.48
8a200
2.51 0.25
M
2
1.15 10 0.010 0.011 0.41

8a200
2.51 0.25
M
I
-8.769 10 0.076 0.078 3.26

8a150
3.52 0.35
M
II
-4.0 10 0.035 0.037 1.45
8a150
3.52 0.35
I.12.5. Dầm nắp
Sơ đồ truyền tải từ bản nắp lên dầm nắp như sau

DN2(200x400)
DN2(200x400)
DN1(200x500)
DN1(200x500)
C'
D'
4900
8700
Chương VI: NL Khung và tính toán Cốt thép GVHD: ThS. Nguyễn Thị Bích Thủy
SVTH: Phạm Hoàng Long – MSSV: 80901432 25
Hình 4.05 Sơ đồ truyền tải từ bản nắp lên dầm nắp
I.12.5.1. Dầm nắp DN1:
 Tải trọng
Tải trọng bản thân dầm DN1 :
g
d
= 0.2

0.5

25

1.1 = 2.75 kN/m
Tải từ bản nắp truyền lên dầm DN1 có dạng hình thang với giá trị lớn nhất
là:
Max
q
= 0.54.95.38 = 13.2 kN/m
Quy tải trọng hình thang thành tải phân bố đều. Giá trị của tải phân bố đều
quy đổi là:

2 3
1 1
2 2
1 1
(1 ( ) ( ) 11.4
2 8
qd Max
L L
q q
L L
    
kN/m
Tổng tải tác dụng lên dầm DN1 quy về phân bố đều là:
qdd
qgq 
= 2.75+11.4 = 14.15 kN/m
qmax=14.15kN/m
qqd=11.4kN/m
8700 8700
gd =2.75kN/m
gd
Hình 4.06 Tải trọng tác dụng lên dầm nắp DN1
 Nội lực:
M
max
=
2 2
. 14.15 8.7
134
8 8

q l 
 
kNm.
Q
max
=
. 14.15 8.7
65.56
2 2
q l 
 
kN.
 Tính cốt thép:
Giả thiết : a = 4cm, h
o
= 50 – 4 = 46cm.
Bảng 4.04 Tính toán và bố trí cốt thép dầm nắp DN1
M
kNm
h (m) b (m) a (m)
0
h
(m)
m


A
s
(cm
2

)
Bố trí
A
s
chọn
(cm
2
)
134 0.5 0.2 0.04 0.46 0.187 0.188 11.7
4

20
12.56
Tại gối: