THIẾT kế nhà ở cao tầng CT3 q 6, tphcm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.22 MB, 157 trang )
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : TS. Phan Trường Sơn
LỜI MỞ ĐẦU
Đồ án tốt nghiệp là một bài ôn tập lớn cuối cùng mà em, cũng như các sinh viên trong
toàn trường phải thực hiện. Trong thời gian 12 tuần với đề tài “Nhà Ở Cao Tầng CT3”, em
có nhiệm vụ tìm hiểu phần kiến trúc, thiết kế phần kết cấu công trình. Với sự hướng dẫn,
chỉ bảo tận tình của Cô: Trần Ngọc Bích, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệm này.
Đồ án tốt nghiệp đã giúp em hệ thống lại các kiến thức đã học trong nhà trường và vận
dụng các kiến thức đó vào việc thiết kế một công trình thực tế. quá trình ôn tập này rất bổ
ích cho em trước khi ra trường, sử dụng những kiến thức đã học vào công việc thiết kế xây
dựng sau này.
Thời gian học tại trường đã kết thúc và sau khi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, sinh
viên chúng em sẽ là những kỹ sư mới tham gia vào quá trình xây dựng đất nước. Tất cả
những kiến thức đã học trong 4,5 năm, đặc biệt là quá trình ôn tập thông qua đồ án tốt
nghiệp tạo cho em sự tự tin để có thể bắt đầu công việc của một kỹ sư xây dựng trong
tương lai. Những kiến thức đó có được là nhờ sự hướng dẫn và chỉ bảo tận tình của các
Thầy giáo, Cô giáo trường ĐH Mở Tp.Hcm.
SVTH : Đoàn Lý Thanh Tâm
MSSV : 20761250
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : TS. Phan Trường Sơn
LỜI CẢM ƠN
Kính thưa Thầy Cô!
Trong quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ
giáo viên hướng dẫn và các bạn cùng lớp trong việc tìm kiếm tài liệu, chia sẻ kinh
nghiệm sử dụng những phần mềm…
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Cô
Trần Ngọc Bích - giáo viên hướng dẫn trực tiếp đã hổ trợ và giải đáp rất nhiều vướng
mắc cho em trong quá trình thực hiện đồ án, em xin cám ơn các bạn cùng thực hiện đồ
án đã chia sẻ những kinh nghiệm hay trong quá trình làm đồ án.
Quan trọng hơn hết em cảm ơn cha mẹ em, cảm ơn tất cả những gì cha mẹ đã dành
cho em để em có đủ điểu kiện học tập cho đến ngày hôm nay.
Do còn nhiều hạn chế về kiến thức, thời gian và kinh nghiệm nên đồ án của em
không tránh khỏi những khiếm khuyết và sai sót. Em rất mong nhận được các ý kiến
đóng góp, chỉ bảo của các thầy cô để em có thể hoàn thiện hơn đồ án tốt nghiệp này.
Em xin cảm ơn!
Sinh viên
Nguyễn Văn Tín
SVTH : Đoàn Lý Thanh Tâm
MSSV : 20761250
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH ..................................................... 1
1.1. MÔ TẢ SƠ LƯỢC CÔNG TRÌNH CT3 .......................................................... 1
1.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI TP. HỒ CHÍ MINH ............................................ 1
1.2.1. Mùa nắng : Từ tháng 12 đến tháng 4 có : ................................................ 1
1.2.2. Mùa mưa : Từ tháng 5 đến tháng 11 có : ................................................ 1
1.2.3. Hướng gió :................................................................................................ 2
1.3. GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC ........................................................................ 2
1.4. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT ........................................................................ 2
CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH ........................................... 4
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH .............................................. 6
3.1. SƠ ĐỒ HÌNH HỌC .......................................................................................... 6
3.2. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN ....................... 6
3.2.1. Bề dày sàn ................................................................................................. 6
3.2.2. Kích thước tiết diện dầm ........................................................................... 7
3.3. SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN Ô SÀN : ......................................................................... 7
3.3.1. Tĩnh tải ...................................................................................................... 8
3.4. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG ............................................................................... 9
3.4.1. Hoạt tải. ..................................................................................................... 9
3.5. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG BẢN ........................................................... 11
3.5.1. Nội lực bản kê bốn cạnh .......................................................................... 11
3.5.2. Nội lực sàn bản dầm ................................................................................ 12
3.6. TÍNH CỐT THÉP ........................................................................................... 13
3.7. ĐỘ VÕNG SÀN ............................................................................................. 15
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG ............................................................... 18
4.1. SƠ ĐỒ HÌNH HỌC ........................................................................................ 18
4.2. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN ..................... 19
4.2.1. Bản thang ................................................................................................. 19
4.2.2. Dầm Thang .............................................................................................. 19
4.3. SƠ ĐỒ TÍNH .................................................................................................. 19
4.4. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG ............................................................................. 20
4.4.1. Tải trọng chiếu nghỉ ................................................................................ 20
4.4.2. Bản thang ................................................................................................. 21
4.5. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC.................................................................................... 22
4.6. TÍNH CỐT THÉP CHO BẢN THANG ......................................................... 23
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
4.7. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN THANG ................................................ 23
4.8. TÍNH DẦM THANG ..................................................................................... 24
4.8.1. Tải trọng tác dụng lên dầm thang ............................................................ 24
4.8.2. Sơ đồ tính và nội lực................................................................................ 24
4.8.3. Tính cốt thép ............................................................................................ 25
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI ............................................................ 27
5.1. SƠ ĐỒ HÌNH HỌC ........................................................................................ 27
5.2. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN .................................................. 28
5.2.1. Kích thước tiết diện bản nắp, các dầm bản nắp. ...................................... 28
5.2.2. Kích thước tiết diện bản đáy.................................................................... 28
5.2.3. Kích thước tiết diện bản thành ................................................................ 28
5.3. SƠ ĐỒ TÍNH .................................................................................................. 28
5.3.1. Bản nắp .................................................................................................... 28
5.3.2. Bản đáy .................................................................................................... 29
5.3.3. Bản thành ................................................................................................. 29
5.3.4. Hệ dầm đỡ bể nước (dầm nắp và dầm đáy) ............................................. 29
5.4. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG ............................................................................. 30
5.4.1. Tĩnh tải .................................................................................................... 30
5.4.2. Hoạt tải .................................................................................................... 32
5.5. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC.................................................................................... 33
5.5.1. Bản nắp .................................................................................................... 33
5.5.2. Bản đáy .................................................................................................... 33
5.5.3. Bản thành :............................................................................................... 34
5.5.4. Dầm nắp : ................................................................................................ 35
5.5.5. Dầm đáy : ................................................................................................ 37
5.6. TÍNH CỐT THÉP ........................................................................................... 38
5.6.1. Bản nắp .................................................................................................... 38
5.6.2. Bản đáy .................................................................................................... 39
5.6.3. Bản thành ................................................................................................. 39
5.6.4. Hệ dầm nắp và dầm đáy .......................................................................... 39
5.7. KIỂM TRA ..................................................................................................... 43
5.7.1. Kiểm tra độ võng bản đáy. ...................................................................... 43
5.7.2. Tính toán bề rộng vết nứt thẳng góc với trục cấu kiện ............................ 48
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN ............................................. 51
6.1. SƠ ĐỒ TÍNH .................................................................................................. 51
6.2. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN ..................... 52
6.2.1. Chiều dày bản sàn: .................................................................................. 52
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
6.2.2. Tiết diện dầm ........................................................................................... 52
6.2.3. Kích thước tiết diện cột ........................................................................... 53
6.2.4. Kích thước tiết diện vách......................................................................... 54
6.3. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG ............................................................................. 55
6.3.1. Tải trọng đứng ......................................................................................... 55
6.3.2. Tải trọng gió ............................................................................................ 61
6.3.3. Tải trọng do hồ nước truyền xuống. ........................................................ 62
6.4. TÍNH TOÁN BỐ TRÍ THÉP KHUNG: ( CHỌN KHUNG TRUC 2) ........... 64
6.4.1. Thép dầm. ................................................................................................ 64
6.4.2. Thép cột khung trục 2. ............................................................................. 72
CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN VÁCH CỨNG ........................................................... 86
7.1. Quan niệm tính toán........................................................................................ 86
7.2. Các giả thiết cơ bản ........................................................................................ 86
7.3. Các bước tính toán theo phương pháp giả thiết vùng biên chịu mô men ....... 87
7.4. Tính toán cốt thép vách................................................................................... 89
7.4.1. Nội lực dùng để tính toán cốt thép .......................................................... 89
7.4.2. Vật liệu sử dụng : .................................................................................... 89
7.4.3. Tính cốt thép ............................................................................................ 89
CHƯƠNG 8: NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH........................................................... 93
8.1. GIỚI THIỆU ĐỊA CHẤT. .............................................................................. 93
8.1.1. Nhận xét về các lớp đất. .......................................................................... 94
8.1.2. ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN MÓNG. ......... Error! Bookmark not defined.
8.2. CƠ SỞ TÍNH TOÁN. ..................................................................................... 95
8.2.1. Các giả thiết. ............................................................................................ 95
8.2.2. Tải trọng tính toán. .................................................................................. 95
8.3. PHƯƠNG ÁN 1: CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN. .......................... 95
8.3.1. Giới thiệu sơ lược về cọc bê tông cốt thép đúc sẵn. ................................ 95
8.3.2. Cấu tạo cọc đúc sẵn. ................................................................................ 96
8.3.3. Tính toán sức chịu tải của mũi cọc. ......................................................... 97
8.3.4. Kiểm tra cọc khi vận chuyển cẩu lắp..................................................... 101
8.3.5. Thiết kế móng M1 dưới cột C6. ............................................................ 103
8.3.6. Kiểm tra lực tác dụng cọc. ..................................................................... 106
8.3.7. Tính toán và cấu tạo đài cọc. ................................................................. 111
8.3.8. Thiết kế móng M2 dưới vách P9 ........................................................... 113
8.3.9. Kiểm tra lực tác dụng cọc. ..................................................................... 115
8.3.10. Kiểm tra cọc theo điều kiện biến dạng. ............................................... 117
8.3.11. Tính toán và cấu tạo đài cọc. ............................................................... 121
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
8.3.12. Kiểm tra độ lún chênh lệch giữa các móng. ........................................ 124
8.4. PHƯƠNG ÁN 2: CỌC KHOAN NHỒI BÊ TÔNG CỐT THÉP. ................ 125
8.4.1. Giới thiệu sơ lược về móng cọc khoan nhồi. ......................................... 125
8.4.2. Cấu tạo cọc ............................................................................................ 126
8.4.3. Tính toán sức chịu tải cọc. ..................................................................... 126
8.4.4. Thiết kế móng:....................................................................................... 130
8.5. SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC................................. 144
8.5.1. Phương án cọc ép. ................................................................................. 144
8.5.2. Phương án móng cọc khoan nhồi. ......................................................... 146
8.5.3. So sánh và lực chọn phương án móng. .................................................. 149
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
1.1. MÔ TẢ SƠ LƯỢC CÔNG TRÌNH CT3
Do tốc độ của quá trình đô thị hóa diễn ra quá nhanh, cộng với sự tăng tự nhiên của
dân số, và một lượng lớn người nhập cư từ các tỉnh thành trong cả nước đổ về lao động và
học tập, cho nên hiện nay dân số Thành phố Hồ Chí Minh đã có trên dưới sáu triệu người.
Điều đó đã và đang tạo ra một áp lực rất lớn cho Thành phố trong việc giải quyết việc làm,
đặc biệt là chỗ ở cho hơn sáu triệu người hiện nay và sẽ còn tăng nữa trong những năm tới.
Quỹ đất dành cho thổ cư ngày càng thu hẹp, do đó việc tiết kiệm đất xây dựng cũng như
khai thác có hiệu quả diện tích hiện có là một vấn đề rất căng thẳng của Thành phố Hồ Chí
Minh.
Các tòa nhàchung cư cao cấp cũng như các dự án chung cư cho người có thu nhập
thấp ngày càng cao hơn trước. Đó là xu hướng tất yếu của một xã hội luôn đề cao giá trị
con người, công năng sử dụng của chung cư không chỉ gói gọn là chỗ ở đơn thuần mà nó
mở rộng ra thêm các dịch vụ phục vụ cư dân sinh sống trong các căn hộ thuộc chung cư
đó. Giải pháp xây dựng các tòa nhàchung cư cao tầng là giải pháp tối ưu nhất, tiết kiệm
nhất và khai thác quỹ đất có hiệu quả nhất so với các giải pháp khác trên cùng diện tích đó.
Dự án Nhà ở cao tầng CT3 ra đời cũng không nằm ngoài xu hướng này. Đây là nhà
ở cao tầng thuộc Khu tái định cư 243 Tân Hòa Đông –Phường 14 – Quận 6 – TpHCM, có
một số đặc điểm sau :
• Chủ đầu tư : BAN QUẢN LÝ DỰ ÁN NÂNG CẤP ĐÔ THỊ
• Đơn vị thiết kế: CÔNG TY TƯ VẤN THIẾT KẾ XÂY DỰNG_ Chi nhánh tại
TpHCM, 64/46L Đinh Tiên Hoàng
• Diện tích đất xây dựng là 1204.2m2
• Gồm có 12 tầng + 1 tầng mái và tầng hầm.
1.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI TP. HỒ CHÍ MINH
Khí hậu TP Hồ Chí Minh là khí hậu nhiệt đới gió mùa được chia thành 2 mùa:
1.2.1. Mùa nắng : Từ tháng 12 đến tháng 4 có :
. Nhiệt độ cao nhất : 400C
. Nhiệt độ trung bình : 320C
. Nhiệt độ thấp nhất : 180C
. Lượng mưa thấp nhất : 0,1 mm
. Lượng mưa cao nhất : 300 mm
. Độ ẩm tương đối trung bình : 85,5%
1.2.2. Mùa mưa : Từ tháng 5 đến tháng 11 có :
. Nhiệt độ cao nhất : 360C
. Nhiệt độ trung bình : 280C
. Nhiệt độ thấp nhất : 230C
. Lượng mưa trung bình: 274,4 mm
. Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11)
. Lượng mưa cao nhất : 680 mm (tháng 9)
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 1
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
. Độ ẩm tương đối trung bình : 77,67%
. Độ ẩm tương đối thấp nhất : 74%
. Độ ẩm tương đối cao nhất : 84%
. Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày
. Lượng bốc hơi thấp nhất
: 6,5 mm/ngày
1.2.3. Hướng gió :
Hướng gió chủ yếu là Đông Nam và Tây nam với vận tốc trung bình 2,5 m/s, thổi
mạnh nhất vào mùa mưa. Ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ (tháng 12-1).
TP. Hồ Chí Minh nằm trong khu vực ít chịu ảnh hưởng của gió bão, chịu ảnh
hưởng của gió mùa và áp thấp nhiệt đới.
1.3. GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC
Dự án Nhà ở cao tầng CT3 có mặt bằng đất xây dựng là 23m × 54m, cao trình có H =
+39.2 m, gồm 12 tầng + 1 tầng mái và tầng hầm, trong đó:
• 12 tầng gồm: 1 tầng dịch vụ công cộng, 11 tầng căn hộ
• Tầng mái nhằm mục đích chống nóng cho các tầng bên dưới
• Tầng hầm: dùng để giữ xe cho toàn bộ chung cư và nơi đặt các thiết bị kỹ thuật
phục vụ cho công trình trong quá trình sử dụng.
•
•
•
•
•
•
•
Công trình CT3 được thiết kế theo một số phương án sau:
Móng: cọc ép (phương án 1),cọc khoan nhồi (phương án 2)
Vách: Bê tông cốt thép M350 dày 300
Sàn: Bê tông cốt thép M350 dày 120
Cầu thang, bể nước: Bê tông cốt thép M350, riêng bể nước có phụ gia chống thấm
Tường gạch, trát vữa, sơn nước.
Cửa đi, cửa sổ: cửa kính khung nhôm sơn tĩnh điện.
1.4. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
•
Thông thoáng :
Ngoài việc thông thoáng bằng hệ thống cửa ở mỗi phòng, còn sử dụng hệ thống
thông gió nhân tạo bằng máy điều hòa, quạt ở các tầng theo các Gain lạnh về khu xử lý
trung tâm.
• Chiếu sáng :
Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các cửa sổ ở
các mặt của tòa nhà và hai lỗ lấy sáng ở khối trung tâm) và bằng điện. Ở tại các lối đi lên
xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng.
•
Hệ thống điện :
Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện thành phố, có bổ sung hệ thống
điện dự phòng, nhằm đảo bảo cho tất cả các trang thiết bị trong tòa nhà có thể hoạt động
được trong tình huống mạng lưới điện thành phố bị cắt đột xuất. Điện năng phải bảo đảm
cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục.
Máy điện dự phòng 250KVA được đặt ở tầng ngầm, để giảm bớt tiếng ồn và rung
động không ảnh hưởng đến sinh hoạt.
Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường. Hệ
thống ngắt điện tự động từ 1A đến 50A bố trí theo tầng và khu vực và bảo đảm an toàn khi
có sự cố xảy ra.
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 2
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
•
Hệ thống cấp thoát nước :
Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố dẫn vào hồ nước ở tầng
hầm qua hệ thống bơm lên bể nước tầng mái nhằm đáp ứng nhu cầu nước cho sinh hoạt ở
các tầng.
Nước thải từ các tầng được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm.
Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc gain, đi ngầm trong các hộp kỹ
thuật.
•
An toàn phòng cháy chữa cháy :
Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài
khoảng 20m, bình xịt CO2,..). Bể chứa nước trên mái khi cần được huy động để tham gia
chữa cháy.Ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động.
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép là giai đoạn quan trọng nhất trong toàn bộ quá
trình thiết kế và thi công xây dựng. Đây là công tác tạo nên “bộ xương” của công trình,
thỏa mãn ba tiêu chí của một sản phẩm xây dựng: mỹ thuật – kỹ thuật – giá thành xây
dựng. Các giải pháp kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến trong các
nhà cao tầng bao gồm: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung – vách hỗn
hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp (giải pháp này bị loại chỉ thích hợp cho
những công trình cao hơn 40 tầng). Do đó lựa chọn kết cấu hợp lý cho một công trình cụ
thể sẽ hạ giá thành xây dựng công trình, trong khi vẫn đảm bảo độ cứng và độ bền của
công trình, cũng như chuyển vị tại đỉnh công trình. Việc lựa chọn kết cấu dạng này hay
dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của
nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió).
•
Hệ kết cấu khung
Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích hợp với
các công trình công cộng. Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng, nhưng lại kém hiệu
quả khi chiều cao công trình lớn. Trong thực tế kết cấu khung bê tông cốt thép được sử
dụng cho các công trình đến 20 tầng đối với cấp phòng chống động đất cấp ≤ 7; 15 tầng
đối với cấp 8 và 10 tầng đối với cấp 9. Như vậy Nhà ở cao tầng CT3 cao 12 tầng,hệ kếtcấu
khung không đảm bảo khả năng chịu lực và độ an toàn cho công trình. Do đó ta phải chọn
giải pháp kết cấu khác hợp lý hơn.
•
Hệ kết cấu khung – giằng
Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống
khung và hệ thống vách cứng. Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu
thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung và các tường biên. Hệ thống khung được bố trí
tại các khu vực còn lại.Hai hệ khung và vách cứng được liên kết với nhau qua hệ liên kết
sàn.Trong trường hợp này hệ sàn toàn khối có ý nghĩa rất lớn.Trong hệ kết cấu này, hệ
thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải ngang, hệ thống khung chủ yếu thiết kế để chịu tải
đứng.Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích
thước cột và dầm, đáp ứng yêu cầu của kiến trúc.
Hệ kết cấu khung giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao
tầng.Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà cao đến 40 tầng. Nếu công trình
thiết kế cho vùng có động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa cho loại kết cấu này là 30 tầng, cấp
9 là 20 tầng.
Công trình CT3 có tổng cộng 13 tầng kể cả tầng hầm với tổng chiều cao là 39.2 m
nằm trong khoảng cho phép giới hạn số tầng. Công trình này chịu tác dụng của tải trọng
ngang khá lớn (gió, động đất), ngoài ra trong thời gian vừa qua tại địa bàn Thành phố Hồ
Chí Minh liên tiếp xảy ra các trận động đất yếu, đây là nguyên nhân sinh ra thêm một lực
ngang đáng kể mà ta không xác định đó là lực quán tính của công trình. Do đó giải pháp
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
kết cấu khung giằng tỏ ra hợp lý cho công trình này: hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu
chịu tải ngang, hệ thống khung chủ yếu thiết kế để chịu tải đứng.
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Thiết kế sàn là nhiệm vụ đầu tiên của quá trình thiết kế kết cấu bê tông cốt thép.
Vấn đề được đặt ra là việc lực chọn kết cấu cho sàn sao cho vừa hợp lý mà vẫn đảm bảo
hiệu quả kinh tế.Trong quá trình thiết kế, tùy vào khẩu độ, kỹ thuật thi công, thẩm mỹ và
yêu cầu kỹ thuật, người kỹ sư cần phải cân nhắc chọn lựa kết cấu sàn cho hợp lý nhất.
Để đảm bảo các yêu cầu như trên, kết cấu sàn sườn là phương án hợp lý nhất áp
dụng cho công trình CT3.
Dưới đây là toàn bộ quá trình thiết kế sàn tầng điển hình:
3.1. SƠ ĐỒ HÌNH HỌC
Mặt bằng bố trí sàn, dầm nhưhình 3.1
Hình 3.1 Mặt bằng bố trí dầm sàn.
3.2. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN
Sơ bộ chọn kích thước hình học của các tiết diện là một công việc đầu tiên của thiết
kế, qua quá trình thiết kế người kỹ sư cân nhắc lựa chọn tiết diện hợp lý hơn. Trước khi
thiết kế sàn, ta tiến hành chọn sơ bộ: bề dày sàn và kích thước tiết diện dầm.
3.2.1. Bề dày sàn
Dùng ô sàn lớn nhất: S5 kích thước 5.35m x 5.4m để tính.
Chọn bề dày sàn theo công thức sau:
hs =
D×l
m
trong đó:
• D = 0.9 (hoạt tải tiêu chuẩn thuộc loại nhẹ)
• l = 5.35 (cạnh ngắn)
• m = 45 ( đối với bản kê 4 cạnh)
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 6
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
Do đó hs =
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
0.9 × 5.35
= 0.107 (m) = 10.7 (cm); để đảm bảo an toàn chọn bề dày sàn
45
hs = 12 (cm) để thiết kế.
3.2.2. Kích thước tiết diện dầm
Dùng hệ dầm giao nhau với kích thước các dầm như sau:
• Dầm chính: (Dầm chính 2 phương dọc, ngang có nhịp gần bằng nhau
là 9m và 9.5m nên ta dùng chung 1 tiết diện cho cả 2 phương)
- Với nhịp 9m :
⎛ 1 1⎞
⇒ hd = ⎜ ÷ ⎟ .l
⎝ 12 14 ⎠
⎛ 1 1⎞
⇒ hd = ⎜ ÷ ⎟ .900 = 64 ÷ 75(cm)
⎝ 12 14 ⎠
-Với nhịp 9.5m:
⎛ 1 1⎞
⇒ hd = ⎜ ÷ ⎟ .950 = 67 ÷ 79(cm)
⎝ 12 14 ⎠
Chọn hd = 70 cm
bdầm = (0.25 ÷ 0.5)hd.
Chọn bd = 30 cm
Vậy dầm chính có kích thước tiết diện là 300 x 700(cm)
• Hệ dầm phụ chia nhỏ ô sàn:
⎛ 1 1⎞
hd = ⎜ ÷ ⎟ l
⎝ 14 16 ⎠
⎛ 1 1⎞
⇒ hd = ⎜ ÷ ⎟ 540 = 33.8 ÷ 38.6(cm)
⎝ 14 16 ⎠
⇒ Chọn hd = 40 cm
bdầm = (0,25 ÷ 0,5)hd.
Chọn bd = 20 cm
Vậy hệ dầm phụ có kích thước tiết diện là 200 × 400.
• Console và hệ dầm môi lấy tiết diện 200 x 400.
3.3. SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN Ô SÀN :
MII
L2
M2
MI
M1
MI
Bản được xem như ngàm vào dầm chính
và dầm phụ, vì theo như cách chọn tiết diện ta
h
luôn có d ≥ 3 , trong đó hd l chiều cao của dầm,
hb
hb l bề dày của bản.
MII
L1
Hình 3.2 Sơ đồ tính bản sàn.
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 7
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
3.3.1. Tĩnh tải
Tĩnh tải tác động lên sàn tầng điển hình gồm có: trọng lượng bản thân sàn,
trọng lượng bản thân của kết cấu bao che. Trọng lượng bản thân sàn là tải trọng phân
bố đều của các lớp cấu tạo sàn, được tính theo công thức:
gbt = ∑ hiγ i n
trong đó:
• hi : chiều dày các lớp cấu tạo sàn
•
γ i : khối lượng riêng
•
n : hệ số tin cậy.
Bảng 3.1 Trọng lượng bản thân sàn phòng ngủ, phòng khách, bếp, logia.
Stt
Thành phần cấu tạo
hi (m)
gi (daN/m3)
n
1
2
3
4
Lớp gạch ceramic
Vữa lót
Đan bê tông cốt thép
Vữa trát
0.01
0.02
0.12
0.015
2000
1800
2500
1800
Tổng cộng
1.2
1.2
1.1
1.2
gbt
Bảng 3.2
Stt
1
2
3
4
5
gi
(daN/m2)
24
43
330
32
429
Trọng lượng bản thân sàn phòng vệ sinh.
Thành phần cấu tạo
Lớp gạch nhm
Vữa lĩt
Lớp chống thấm
Đan bê tông cốt thép
Vữa trt
hi (m)
0.02
0.02
0.02
0.12
0.015
gi (daN/m3)
2000
1800
2200
2500
1800
Tổng cộng
n
1.2
1.2
1.2
1.1
1.2
gbt
gi (T/m2)
48
43
53
330
32
506
Ngoài ra trọng lượng bản thân g t của kết cấu bao che (các vách ngăn) được qui về
t
tải phân bố đều gqd
theo công thức.
•
•
•
•
trong đó:
S t : Diện tích tường trên sàn (m2)
S s : Diện tích sàn (m2)
n : Hệ số vượt tải
g t : Tải trọng tiêu chuẩn của kết cấu bao che:
gt = 180 (daN/m2): Các vách ngăn là tường gạch ống dày 100
gt = 330 (daN/m2): Các vách ngăn là tường gạch ống dày 200
g tt t = 30 (daN/m2): Các khung nhôm + kính.
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 8
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
Kết quả tính toán
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
g t theo bảng sau:
Bảng 3.3 Trọng lượng bản thân của kết cấu bao che.
Kích thước sàn
l1(m)
l2(m)
diện tích
( m2 )
S1
3.85
3.65
14.05
Không có
S2
3.65
1.60
5.84
5.41m2 tường trên sàn
S3
3.95
3.65
14.42
Sàn
Diện tích tường trên sàn
( m2 )
gqđt
gt
(daN/
m2 )
n
180
1.1
183
30
1.1
186
180
1.1
149
(daN/m2)
Không có
2
S4
5.35
0.60
3.21
18.08m kính khung nhôm
S5
5.40
5.35
28.89
Không có
S6
5.35
4.10
21.94
Không có
S7
5.35
4.00
21.4
Không có
S8
3.65
4.00
14.6
Không có
S9
4.50
4.10
18.45
Không có
S10
4.50
4.00
18.00
Không có
S11
4.50
1.60
7.20
5.41m2 tường trên sàn
S12
4.50
3.80
17.10
Không có
3.4. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
Tải trọng tác động lên sàn tầng điển hình bao gồm tĩnh tải và hoạt tải.
Tĩnh tải và hoạt tải được xác định như trong bảng sau, trong đó tĩnh tải tính toán
gồm trọng lượng bản thân và trọng lượng tường trên bản.
gs = gbt + gt
với: gs : Tổng tĩnh tải trong ô bản.
gbt : Trọng lượng bản thân của sàn.
gt : Trọng lượng bản thân của tường.
Nếu 1 ô bản chứa 2 phòng có hoạt tải ps khác nhau thì phân bố lại cho đều trên toàn
p .S + p 2 .S 2
bộ diện tích ô bản: ptb = 1 1
S1 + S 2
với: p1, S1: tải phân bố trong diện tích 1
p2, S1: tải phân bố trong diện tích 2
3.4.1. Hoạt tải.
Hoạt tải tiêu chuẩn Ptccủa sàn được tra trong TCVN 2737-1995 dựa vào công năng
của các ô sàn.
Kết quả tính toán hoạt tải sàn được lập thành bảng 2.4
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 9
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
Bảng 3.4 Hoạt tải tính toán ô sàn.
Ô sàn
Chức năng
Diện
tích
ptc
(m2)
(daN/m2)
n
Ptt
(daN/m2)
S1
Phòng ngủ
14.50
150
1.3
195
S2
Phòng WC
5.84
150
1.3
195
S3
Phòng ngủ
14.42
150
1.3
195
S4
Lô gia
3.21
200
1.2
240
S5
Phòng ăn/bếp
28.89
150
1.3
195
S6
Phòng khách
21.94
150
1.3
195
S7
Hành lang
21.40
300
1.2
360
S8
Hành lang
14.6
300
1.2
360
S9
Sảnh cầu thang
18.45
300
1.2
360
S10
Hành lang
18.00
300
1.2
360
S11
Phòng WC
7.20
150
1.3
195
S12
Phòng ngủ
17.10
150
1.3
195
Ghi chú: Khi tải trọng tiêu chuẩn nhỏ hơn 2 (KN/m2) thì hệ số độ tin cậy được lấy
là 1,3. Khi tải trọng tiêu chuẩn lớn hơn hoặc bằng 2 (KN/m2) thì hệ số là 1,2.
Vậy tổng tải trọng tác dụng lên sàn tính theo công thức
qs = g s + ps
Dưới đây là bảng tính tổng tải tác dụng lên sàn :
Bảng 3.5 Tổng tải sàn
Tĩnh tải
Hoạt tải
Ô sàn
Loại ô
sàn
gbt(daN/m )
gt (daN/m )
gs(daN/m )
ps(daN/m )
qs=gs+ps
(daN/m2)
S1
1
429
-
429
195
624
S2
2
506
183
689
195
884
S3
1
429
-
429
195
624
S4
1
429
186
615
240
855
S5
1
429
-
429
195
624
S6
1
429
-
429
195
624
S7
1
429
-
429
360
789
S8
1
429
-
429
360
789
S9
1
429
-
429
360
789
S10
1
429
-
429
360
789
S11
2
506
149
655
195
850
S12
1
429
-
429
195
624
SVTH : Nguyễn Văn Tín
2
qd
2
2
MSSV : 20761288
2
Trang 10
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
3.5. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG BẢN
Tùy vào loại bản mà nội lực trong bản sẽ khác nhau. Căn cứ vào tỷ số
l2
, ta phân
l1
bản làm hai loại.
•
•
l2
< 2 : Bản kê bốn cạnh
l1
l2
≥ 2 : Bản loại dầm.
l1
Bảng 3.6 Thông số ô sàn
Ô
Loại
l2(m)
l1(m)
l2/l1
S1
bản kê 9
3.85
3.65
1.05
S2
bản dầm
3.65
1.60
2.28
S3
bản kê 9
3.95
3.65
1.08
S4
bản dầm
5.35
0.60
8.92
S5
bản kê 9
5.40
5.35
1.01
S6
bản kê 9
5.35
4.10
1.3
S7
bản kê 9
5.35
4.00
1.34
S8
bản kê 9
4.00
3.65
1.1
S9
bản kê 9
4.50
4.10
1.1
S10
bản kê 9
4.50
4.00
1.13
S11
bản dầm
4.50
1.60
2.81
S12
bản kê 9
4.50
3.80
1.18
3.5.1. Nội lực bản kê bốn cạnh
Nội lực sàn M 1 , M 2 , M I , M II được tính
theo sơ đồ đàn hồi liên kết ngàm bốn cạnh và tải
phân bố đều q s , minh họa bằng hình 3.3
MII
L2
M2
MI
M1
Moment M1 , M 2 ở nhịp được tính theo các
công thức sau:
MI
M 1 = m91 × q sMII× l1 × l2
L1
Hình 3.3 Nội lực bản kê bốn cạnh.
M 2 = m92 × q s × l1 × l2
V moment M I , M II ở gối được tính như sau
M
I
= k 9 1 × q s × l1 × l 2
M II = k 92 × q s × l1 × l2
trong đó:
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 11
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
•
Cạnh dài l2
•
Cạnh ngắn l1
•
Các hệ số m91 , m92 , k91 , k92 được tra bảng, phụ thuộc vào loại ô bản.
Bảng 3.7 Kết quả tính moment cho các ô bản kê bốn cạnh
Ô
l2/l1
S1
1.05
q
(daN/
m2)
624
8770
0.0187 0.0171 0.0437
M1
M2
MI
daNm daNm daNm/
/m
/m
m
0.0394 164
150
-383
S3
1.08
624
9000
0.0191 0.0165 0.0445
0.0381
172
148
-400
-342
S5
1.01
624
18030
0.0181 0.0177 0.0421
0.0412
326
319
-759
-742
S6
1.30
624
13690
0.0208 0.0123 0.0475
0.0281
285
168
-650
-385
S7
1.34
789
16880
0.0209 0.0117 0.0474
0.0264
353
198
-800
-449
S8
1.10
789
11520
0.0194 0.0161 0.0450
0.0372
223
185
-518
-429
S9
1.10
789
14560
0.0194 0.0161 0.0450
0.0372
282
234
-655
-542
S10
1.13
789
14200
0.0198 0.0154 0.0457
0.0358
281
218
-649
-508
S12
1.18
624
10670
0.0202 0.0145 0.0465
0.0335
216
154
-496
-357
P(T)=
q*l1*l2
m91
m92
k91
k92
3.5.2. Nội lực sàn bản dầm
Nội lực sàn được tính theo loại bản dầm khi α =
l2
≥ 2 . Tính theo từng ô riêng biệt
l1
chịu tổng tải q s theo sơ đồ đàn hồi. Cắt 1 dải bề rộng 1m theo phương ngắn để tính nội lực
theo sơ đồ dầm liên kết ở 2 đầu và tùy vào sơ đồ làm việc mà có thể là hai đầu ngàm hoặc
đầu ngàm đầu khớp. Xét từng trường hợp cụ thể:
•
Ô bản dầm có sơ đồ tính là hai đầu ngàm (S2, S4 &S11)
l2
> 2 nên tính theo trường hợp bản loại dầm; cắt 1 dãy bản rộng
l1
b = 1 m theo phương cạnh ngắn để tính, sơ đồ tính như sau:
Ta luôn có tỉ số
q
Mg
Mg
Mnh
L1
Hình 3.4 Sơ đồ tính các ô bản loại dầm hai đầu ngàm
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 12
MII
daNm/
m
-345
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
Nội lực M nh , M g của các ô bản được tính theo các công thức sau
M nh =
•
qs × l2
qs × l 2
; Mg =
24
12
Ô bản có sơ đồ tính là dầm công xôn (S4)
Đây là bản dầm; cắt 1 dày rộng b = 1 m theo phương cạnh ngắn; sơ đồ tính
là một dầm công xôn.
q
qs × l 2
Mg =
2
0.6m
Hình 3.5 Sơ đồ tính cácô bản loại dầm công xôn.
Bảng 3.8 Kết quả tính moment cho các ô bản loại dầm
M1
MI
daNm/m daNm/m
94
-189
Ô sàn
l2(m)
l1(m)
l2/l1
q(daN/m2)
S2
3.65
1.60
2.28
884
S4
5.35
0.60
8.92
855
38
-154
S11
4.50
1.60
2.81
850
91
-181
3.6. TÍNH CỐT THÉP
Từ kết quả tính nội lực, thay giá trị moment M vào công thức sau ta sẽ tính được
cốt thép As của ô bản:
M
αm =
Rb bh02
⇒ ξ = 1 − 1 − 2α m
⇒ As = ξ
•
Rb
bh0
Rs
trong đó
Bê tông M350 ⇒ Rn = 145 (daN/cm2)
•
Cốt thép sàn AI⇒ Ra = 2300 (daN/cm2)
•
•
Tính bản như cấu kiện chịu uốn, tiết diện b × h = 100 × 12 (cm×cm)
Giả thiết : a = 2 (cm) ; → h0 = 10 (cm)
•
Theo TCVN
μmin = 0.05% , thường lấy μmin = 0,1%. Hợp lý nhất
μ = 0.3% ÷ 0.9% đối với sàn.
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 13
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
Hàm lượng cốt thép không được quá nhiều để tránh phá hoại dòn, cũng không được
quá ít: μ min ≤ μ ≤ μ max .
F
với
μ= a .
bh o
μmax = a 0
Rn
130
= 3.28%
= 0.58
Ra
2300
Kết quả tính thép cho từng ô bản lần lượt được trình bày dưới đây:
Bảng 3.9: Kết quả tính thép cho các ô bản.
Ô
Loại
S1
bản kê 9
M1
16400
10
0.011
0.011
0.74
f6
a200
As
chọn
(cm2)
1.41
S1
bản kê 9
M2
15000
10
0.01
0.01
0.67
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S1
bản kê 9
MI
-38300
10
0.025
0.025
1.68
f8
a200
2.51
0.25
thỏa
S1
bản kê 9
MII
-34500
10
0.022
0.022
1.48
f8
a200
2.51
0.25
thỏa
S2
bản dầm
M1
9400
10
0.007
0.007
0.4
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S2
bản dầm
M2
-
10
-
-
-
-
-
-
S2
bản dầm
MI
-18900
10
0.012
0.012
0.81
2.51
0.25
thỏa
S2
bản dầm
MII
-
10
-
-
-
-
-
-
S3
bản kê 9
M1
17200
10
0.011
0.011
0.74
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S3
bản kê 9
M2
14800
10
0.01
0.01
0.67
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S3
bản kê 9
MI
-40000
10
0.026
0.026
1.75
f8
a200
2.51
0.25
thỏa
S3
bản kê 9
MII
-34300
10
0.022
0.022
1.48
f8
a200
2.51
0.25
thỏa
S4
bản dầm
M1
3800
10
0.003
0.003
0.17
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S4
bản dầm
M2
-
10
-
-
-
-
-
-
S4
bản dầm
MI
-15400
10
0.01
0.01
0.67
2.51
0.25
thỏa
S4
bản dầm
MII
-
10
-
-
-
-
-
-
S5
bản kê 9
M1
32600
10
0.021
0.021
1.42
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S5
bản kê 9
M2
31900
10
0.021
0.021
1.42
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S5
bản kê 9
MI
-75900
10
0.049
0.05
3.37
f8
a150
3.35
0.34
thỏa
S5
bản kê 9
MII
-74300
10
0.048
0.049
3.3
f8
a150
3.35
0.34
thỏa
S6
bản kê 9
M1
28500
10
0.018
0.018
1.21
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S6
bản kê 9
M2
16800
10
0.011
0.011
0.74
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S6
bản kê 9
MI
-65000
10
0.042
0.043
2.9
f8
a180
2.79
0.28
thỏa
S6
bản kê 9
MII
-38500
10
0.025
0.025
1.68
f8
a200
2.51
0.25
thỏa
S7
bản kê 9
M1
35300
10
0.023
0.023
1.55
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S7
bản kê 9
M2
19800
10
0.013
0.013
0.88
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
M
(daNcm/m)
SVTH : Nguyễn Văn Tín
ho
(cm)
αm
ξ
As
(cm2)
MSSV : 20761288
Chọn
thép
f8
f8
a200
a200
m
(%)
Kiểm
tra
0.14
thỏa
Trang 14
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
Ô
Loại
S7
bản kê 9
MI
-80000
10
0.052
0.053
3.57
f8
a170
As
chọn
(cm2)
2.96
S7
bản kê 9
MII
-44900
10
0.029
0.029
1.95
f8
a200
S8
bản kê 9
M1
22300
10
0.014
0.014
0.94
f6
S8
bản kê 9
M2
18500
10
0.012
0.012
0.81
S8
bản kê 9
MI
-51800
10
0.033
0.034
S8
bản kê 9
MII
-42900
10
0.028
S9
bản kê 9
M1
28200
10
S9
bản kê 9
M2
23400
S9
bản kê 9
MI
S9
bản kê 9
S10
M
(daNcm/m)
ho
(cm)
αm
ξ
As
(cm2)
Chọn
thép
m
(%)
Kiểm
tra
0.3
thỏa
2.51
0.25
thỏa
a200
1.41
0.14
thỏa
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
2.29
f8
a200
2.51
0.25
thỏa
0.028
1.89
f8
a200
2.51
0.25
thỏa
0.018
0.018
1.21
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
10
0.015
0.015
1.01
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
-65500
10
0.042
0.043
2.9
f8
a200
2.51
0.25
thỏa
MII
-54200
10
0.035
0.036
2.43
f8
a200
2.51
0.25
thỏa
bản kê 9
M1
28100
10
0.018
0.018
1.21
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S10
bản kê 9
M2
21900
10
0.014
0.014
0.94
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S10
bản kê 9
MI
-64900
10
0.042
0.043
2.9
f8
a200
2.51
0.25
thỏa
S10
bản kê 9
MII
-50800
10
0.033
0.034
2.29
f8
a200
2.51
0.25
thỏa
S11
bản dầm
M1
9100
10
0.006
0.006
0.4
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S11
bản dầm
M2
-
10
-
-
-
-
-
-
S11
bản dầm
MI
-18100
10
0.012
0.012
0.81
2.51
0.25
thỏa
S11
bản dầm
MII
-
10
-
-
-
-
-
-
S12
bản kê 9
M1
21600
10
0.014
0.014
0.94
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S12
bản kê 9
M2
15500
10
0.01
0.01
0.67
f6
a200
1.41
0.14
thỏa
S12
bản kê 9
MI
-49600
10
0.032
0.033
2.22
f8
a200
2.51
0.25
thỏa
S12
bản kê 9
MII
-35700
10
0.023
0.023
1.55
f8
a200
2.51
0.25
thỏa
f8
a200
3.7. ĐỘ VÕNG SÀN
Kiểm tra độ võng là một yều cầu hết sức quan trọng trong thiết kế, nếu tính toán
theo công thức sau không thỏa thì phải thiết kế lại từ đầu.
ω ≤ ωgh .
Độ võng giới hạn ω gh tính theo TCVN 356-2005 như sau:
ω gh =
1
L.
200
Và độ võng ω của bản ngàm 4 cạnh được xác định theo công thức sau:
a4
ω = α .q.
D
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 15
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
trong đó:
l2
) của ô bản tra bảng phụ lục 22 kết cấu bêtông
l1
cốt thép tập 3 của Võ Bá Tầm ta được α
• q là tổng tải tác dụng lên sàn
• a là chiều dài cạnh ngắn
• D được xác định theo công thức
•
α là hệ số phụ thuộc vào tỷ số (
D=
Eb .h3
12(1 − μ 2 )
với Eb = 290000 (daN/cm2) ; h = 12 cm; μ = 0.2 .
Kết quả tính tốn ω , ω gh được cho trong bảng sau.
Bảng 3.10 Bảng tính độ võng của các ô sàn bản kê bốn cạnh.
Ô
bản
S1
S3
S5
S6
S7
S8
S9
S10
S12
l1
(m)
3.65
3.65
5.35
4.10
4.00
3.65
4.10
4.00
3.80
l2
(m)
3.85
3.95
5.40
5.35
5.35
4.00
4.50
4.50
4.50
l2/l1
1.05
1.08
1.01
1.30
1.34
1.10
1.10
1.13
1.18
q
(daN/m2)
624.00
624.00
624.00
624.00
789.00
789.00
789.00
789.00
624.00
D
a
43500000
43500000
43500000
43500000
43500000
43500000
43500000
43500000
43500000
0.00138
0.00145
0.00128
0.00191
0.00197
0.00150
0.00150
0.00157
0.00168
w
(cm)
0.035
0.037
0.15
0.077
0.091
0.048
0.077
0.073
0.05
wgh
(cm)
1.825
1.825
2.675
2.050
2.000
1.825
2.050
2.000
1.900
Kết
luận
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Đạt
Ngoài ra độ võng ω của bản loại dầm được tính theo công thức sau
ω=
1 q sl 4
384 EJ
trong đó J =
bh 3
: moment quán tính của tiết diện b = 100 cm, h = 12 cm
12
Kết quả tính toán ω , ω gh được cho trong bảng sau:
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 16
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
Bảng 3.141 Bảng tính độ võng của các ô sàn bản loại dầm.
Ô bản
S2
S4
S11
l1
(m)
1.60
0.60
1.60
l2
(m)
3.65
5.35
4.50
q
(kG/m2)
884
855
850
J
(cm4)
14400
14400
14400
w
(cm)
0.361
0.007
0.347
wgh
(cm)
0.800
0.300
0.800
Từ các bảng so sánh độ võng trên, ta nhận thấy công thức ω ≤ ω gh luôn thỏa mãn.
Vậy bề dày sàn chọn hs = 12 cm để thiết kế sàn tầng điển hình là hợp lý.
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 17
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG
Công trình CT2 là một trong những dự án nhà ở cao tầng ở Thành phố Hồ Chí
Minh gồm có 1 tầng hầm, 11 tầng sinh hoạt, 1 tầng sân thượng với tổng chiều cao là H =
39.2 m. Do đó giao thông đóng vai trò vô cùng quan trọng, trong đó thang máy giữ nhiệm
vụ chủ đạo và cầu thang bộ được sử dụng với mục đích thoát hiểm khi công trình có sự cố
hoặc khi thang máy không sử dụng được : mất điện hoặc cháy, bảo trì sửa chữa.
Nội dung chính của chương này chủ yếu xoay quanh vấn đề thiết kế cầu thang bộ
cho tầng điển hình của công trình CT2. Trình tự thiết kế cầu thang bộ được trình bày lần
lượt như sau
350
300
1600
4050
1600
300
4.1. SƠ ĐỒ HÌNH HỌC
200
3000
1500
300
1500
300
1600
1600
4800
300
3900
200
3000
9000
Hình 4.1 Mặt bằng và mặt cắt cầu thang điển hình(+4mÆ+36m).
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 18
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD: THS. Trần Ngọc Bích
4.2. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN
Cầu thang được thiết kế là thang 2 vế dạng bản:
• Vế thứ nhất (từ +4m → +5.2m)
• Vế thứ hai (từ +5.2m → +7.2m).
Cấu tạo mỗi vế thang gồm có bậc thang, lớp vữa lót, bản thang, lớp vữa trát.Bậc
thang ( b = 300 mm, h = 175 mm) được xây bằng gạch đinh, lát đá mài.
4.2.1. Bản thang
Sơ bộ chọn bề dày bản thang bê tông cốt thép hb = 15 cm, độ nghiêng α của bản
thang so với mặt phẳng nằm ngang được tính như sau.
tgα =
1.6
= 0.583 ⇒ α = 30.2560 ⇒ cos α = 0.8640
3
và chiều dài theo phương nghiêng của vế thang l :
l=
3
3
=
= 3.47 m.
cosα 0.864
4.2.2. Dầm Thang
Sơ bộ chọn kích thước dầm thang theo công thức
l0
4750
=
= 365 ÷ 475
10 ÷ 13 10 ÷ 13
trong đó nhịp tính toán l0 :
h=
l0 = l1 + l2 = 3.1 + 1.65 = 4.75 m
Vậy chọn h = 400 , b = 200 mm
4.3. SƠ ĐỒ TÍNH
Tùy theo từng giai đoạn khác nhau, ta quan niệm sơ đồ tính toán phù hợp với sự làm
việc thực tế của cầu thang. Trong lúc thi công, sơ đồ tính của cầu thang phù hợp nhất là sơ
đồ khớp; còn khi sử dụng, cầu thang làm việc với sơ đồ một đầu ngàm (đầu chiếu nghỉ
ngàm với vách cứng), đầu còn lại có tỉ số giữa bản và dầm thang là
hDT 40
=
< 3 nên xem
hb 15
là khớp.
Do đó để xác định nội lực chính xác và phù hợp với làm việc thực tế của cầu thang,
ta phải giải đồng thời hai sơ đồ trên. Lựa chọn các moment (nhịp và gối) có giá trị lớn hơn
để tính cốt thép như cấu kiện chịu uốn tiết diện ngang (1m× hb ) và đặt cốt đơn (giống như
bản sàn).
Minh họa sơ đồ tính của cầu thang như sau:
•
Sơ đồ 1: 1 gối cố định, 1 gối di động (cho mômen lớn nhất tại nhịp)
SVTH : Nguyễn Văn Tín
MSSV : 20761288
Trang 19
