ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH CAO OC VAN PHONG

1
PHẦN 2: KẾT CẤU
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 2-TẦNG 6
2.1 CHỌN SƠ BỘ MẶT BẰNG SÀN TẦNG 2-TẦNG 6

D1-(200x400)

A

6000

2

3

2900
16900

D8-(200x400)

3100
5000

D7-(200x400)

2

5900

D2-(200x400)

D1-(200x400)

24000

3

D8-(200x400)

1

7

D3-(200x400)

D3-(200x400)

4

6

D8-(200x400)

8

D12-(200x300)

5

D7-(200x400)

D10-(200x300)

D6-(200x400)

5

4100

D4-(200x400)

D7-(200x400)

1

D9-(200x300)

1900

D2-(200x400)

D1-(200x400)

6000

1

D6-(200x400)

D2-(200x400)
D6-(200x400)

D5-(200x400)

6000

2

4

3000

D4-(200x400)

D6-(200x400)

3
D2-(200x400)

B

D9-(200x300)

D3-(200x400)
D6-(200x400)

17000
5000

D5-(200x400)

D3-(200x400)

C

8

D10-(200x300)

2

D6-(200x400)

D5-(200x400)

6000

D

3000

D4-(200x400)

D11-(200x300)

6000
D11-(200x300)

5900
D4-(200x400)

D1-(200x400)

6000

6000

4

5

Hình 2.1: Mặt bằng bố trí dầm-sàn tầng 2-6
2.2XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC SƠ BỘ DẦM-SÀN
Sơ bộ kích thước sàn
Tùy theo tỉ lệ độ dài 2 cạnh, ta phân loại bản sàn thành 2 loại:
L2/L1>2 : Sàn làm việc 1 phương
L2/L1≤2 : Sàn làm việc 2 phương
Ta có công thức xác định chiều dày bản sàn:
D
hs = L1
m
Trong đó:
hs: chiều dày sàn
m: hệ số phụ thuộc vào đặc điểm làm việc của sàn
m = 30÷35 sàn làm việc 1 phương
m = 40 ÷ 45 sàn làm việc 2 phương
D = 0,8 ÷ 1,4 phụ thuộc vào loại tải trọng
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI

SVTH: PHẠM MINH HIỀN


2
L1 – nhịp cạnh ngắn của ô bản sàn
Chọn ô sàn 9 có nhịp lớn nhất để tính:
L2 6
= = 1 < 2 ⇒ Sàn 2 phương
L1 6

hs =

D
 1 
L1 = 
 .6 = 133 ÷ 150 mm
m
 40 ÷ 45 

chọn hs = 140 mm
2.2.1 Sơ bộ kích thước dầm
Chọn sơ bộ cho nhịp có kích thước lớn nhất là 6m và 6m
+ Dầm chính:

L
6000
=
= 375 ÷ 500 (mm) ⇒ Chọn hd = 400mm
m 12 ÷ 16
400

1 1
bd =  ÷  hd =
= 100 ÷ 200 ( mm) ⇒ Chọn bd = 200 mm
2÷4
2 4
+ Dầm phụ:
L
6000
hd = =
= 300 ÷ 375 (mm) ⇒ Chọn hd = 300 mm
m 16 ÷ 20
300
1 1
bd =  ÷  hd =
= 75 ÷ 150 ( mm) ⇒ Chọn bd = 200 mm
2÷4
2 4
Trong đó:
md:
- Hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng
md =8÷12
- Đối với hệ dầm chính, tải trọng lớn
md = 12 ÷ 16 - Đối với hệ dầm chính, tải trọng nhỏ và trung bình
md = 16 ÷ 20 - Đối với hệ dầm phụ ; L d- Chiều dài nhịp
Dầm môi và dầm khóa hộp kỹ thuật chọn theo kích thước dầm phụ
hs tính toán hs chọn
Ô
L1
L2
L2/L1

Tầng
Loại
bản
(m)
(m)
(m)
(mm)
(mm)
1
6
6
1,00
Sàn 2 phương
133
150
2
5,9
5,9
1,00
Sàn 2 phương
131
148
3
5
5,9
1,18
Sàn 2 phương
111
125
4

5
6
1,20
Sàn 2 phương
111
125
3
140
5
3
3,1
1,03
Sàn 2 phương
67
75
6
1,9
5,9
3,11
Sàn 1 phương
54
63
7
4
5,9
1,48
Sàn 2 phương
91
103
8

1,56
2,8
1,79
Sàn 2 phương
69
78
Bảng 2.1: Tính toán sơ bộ chiều dày sàn
hd =

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


3
2.2.3 Tải trọng tác dụng
+ Tĩnh tải:
Dựa theo TCVN 2737-1995 mục 4.3.3 ta có hệ số tin cậy tuyệt đối với tải trọng
phân bố đều trên sàn và cầu thang lấy bằng 1,3 khi tải trọng tiêu chuẩn nhỏ hơn
2 kN/m2 , bằng 1,2 khi tải trọng tiêu chuẩn lớn hơn hoặc bằng 2 kN/m2
Trọng
Chiều dày
Hệ số vượt
Tải tính tốn
lương riêng
Cấu tạo
δ (mm)
tải n

gstt (kN/m2)
3
γ (kN/m )
Lớp gạch ceramic
Lớp vữa lát
Lớp BTCT
Tải trọng treo buộc

10
30
140

20
18
25
0,5

1,1
1,3
1,1
1,2

Tổng cộng
Bảng 2.2: Tính tốn cấu tạo sàn văn phòng

0,22
0,702
3,85
0,6
5,372

LỚP GẠCH CERAMIC
~

LỚP VƯA LÓT
LỚP BTCT
TRẦN+ĐƯỜNG ỐNG KT

Hình 2.2: Cấu tạo sàn văn phòng

Cấu tạo
Lớp gạch ceramic
Lớp vữa lát+tạo
dốc+chống thấm
Lớp BTCT
Tải trọng treo buộc

Chiều dày
δ (mm)

Trọng
lương riêng
3
γ (kN/m )

Hệ số vượt
tải n

Tải tính tốn
gstt (kN/m2)

10

20

1,1

0,22

50

18

1,3

1,17

140

25
0,5

1,1
1,2

3,85
0,6
5,84

Tổng cộng

Bảng 2.3: Tính tốn cấu tạo sàn vệ sinh

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


4

LỚP GẠCH CERAMIC
~

LỚP VƯA LÓT TẠO DỐC
LỚP CHỐNG THẤM
LỚP BTCT
TRẦN+ĐƯỜNG ỐNG KT

1100

1100

Hình 2.3: Cấu tạo sàn vệ sinh
+ Tải trọng tường tác dụng lên sàn vệ sinh
3800

Hình 2.4: Chiều dài tường vệ sinh
gt =

nγ tδ t ( Lt H t ) 1,1× 18 × 0,1× (6 × 2,5)
=
= 1, 26 kN / m 2
L1 L2
5,9 × 4

Trong đó:
n: hệ số tin cậy; n=1,1
γ t : trọng lượng riêng của tường γ t = 18 kN / m3
δ t : bề dày của tường

Lt, Ht: chiều dài và chiều cao của tường (m)
L1, L2: chiều rộng và chiều dài của ơ sàn (m)
+ Hoạt tải:
Gía trị hoạt tải tiêu chuẩn lấy theo mục 4.3.1, trang 12- TCVN 2737-1995
Hệ số vượt tải lấy theo mục 4.3.3 , trang 15-TCVN 2737-1995: Với tải phân bố
trên sàn và cầu thang khiptc< 2 kN/m² thì n =1,3, khi ptc ≥ 2 kN/m² thì n =1,2
STT
1
2
3
4

CHỨC NĂNG

ptc (kN/m2)

n

Văn phòng

2
1,2
Ban cơng, lơ gia
2
1,2
Sảnh, hành lang
3
1,2
Phòng vệ sinh
1,5
1,3
Bảng 2.4: Tính tốn hoạt tải sàn

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH

ps (kN/m2)
2,4
2,4
3,6
1,95

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


5
Lực phân bố tác dụng lên ô sàn
Ô sàn

Tĩnh tải (kN/m2)

Hoạt tải
ps (kN/m2)

gstt
gt
5,372
0
2,4
5,372
0
2,4
5,372
0
2,4
5,372
0
2,4
5,372
0
2,4
5,372
0
3,6
5,84
1,26
1,95
5,372
0

3,6
Bảng 2.5: Tính toán tổng tải các ô sàn

1
2
3
4
5
6
7
8

Tổng tải
q (kN/m2)
7,772
7,772
7,772
7,772
7,772
8,972
9,05
8,972

L1

2.3XÁC ĐỊNH NỘI LỰC Ô SÀN
2.3.1Sàn 1 phương:
Lấy ô sàn 4 để tính toán với L1=1,9m và L2=5,9m, sơ đồ tính là 2 đầu ngàm
L2
qs

M g=qL²/12
1m
M nh=qL²/24
Hình 2.5: Sơ đồ tính sàn 1 phương

+ Xác định liên kết:
hd 400
=
= 2,86 ≥ 3 ⇒ Liên kết ngàm
hs 140
+ Tải trọng:
qs = ( g stt + pstt )b = 5,372 + 3, 6 = 8,972 (kN / m 2 )

+ Moment:

M goi =
M nhip

qL12 8,972 × 1,92
=
= 2, 7 (kNm / m)
12
12

qL12 8,972 ×1,92
=
=
= 1,35 (kNm / m)
24

24

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


6

MI

L1

1m

M1

1.3.2 Sàn 2 phương:
Lấy ô sàn 1 có nhịp lớn nhất và có chất tải,tính theo sàn bản kê 4 cạnh:
L2

1m
M2
M II
Hình 2.6: Sơ đồ tính sàn 2 phương
+ Xác định liên kết:
hd 400
=

= 2,86 ≥ 3 ⇒ Liên kết ngàm
hs 140
+ Tải tập trung vào ô sàn:
=> qs = ( g stt + pstt )b = 5,372 + 2, 4 = 7, 772 (kN / m 2 )
=> P = qs L1 L2 = 7, 772 × 6 × 6 = 279,8 (kN / m 2 )

Moment nhịp theo phương L1:

M1 = m91 × P = 0,0179 × 279,8 = 5,01 (kNm / m)

Moment nhịp theo phương L2 : M 2 = m92 × P = 0,0179 × 279,8 = 5,01 (kNm / m)
Moment gối theo phương L1 : M I = k91 × P = 0,0417 × 279,8 = 11,67 (kNm / m)
Moment gối theo phương L2 : M II = k92 × P = 0,0417 × 279,8 = 11,67 (kNm / m)
Trong đó:
m91,m92, k91, k92 : là hệ số phụ thuộc vào tỉ số L2/L1 (tra sơ đồ 9, phụ lục 15,trang
451 giáo trình BTCT2)
2.4TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP
2.4.1 Tính ô sàn 1 phương
Lấy ô sàn 6 làm mẫu ta có:
Gỉa sử a=25 mm
ho = hs − a = 140 − 25 = 115 ( mm )
+ Tính cốt thép gối:
M goi
2, 7
αm =
=
= 0, 02 < α R = 0, 675 => Cốt đơn
2
γ b Rbbho 0,9 ×11,5 ×1× 0,1152
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2 × 0,02 = 0, 02

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


7

Astt =

ξ .γ b .Rb .b.ho 0, 02 × 0,9 × 11,5 × 1× 0,115
=
= 106 (mm 2 )
Rs
225

Vậy ta chọn thép Ø8a200 có As=252 mm2
Kiểm tra hàm lượng cốt thép phải thỏa điều kiện:
µmin = 0,1% < µ =
µmin = 0,1% < µ ch =

As
γ R
< µmax = ξ R b b %
bho
Rs

252 ×100

11,5
= 0, 22% < µmax = 0,675 ×
× 100 = 3, 45%
1× 0,115
225

+ Tính cốt thép nhịp:
M nhip
1,35
αm =
=
= 0,01 < α R = 0, 645 => Cốt đơn
2
γ b Rbbho 0,9 ×11,5 ×1× 0,1152
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2 × 0, 01 = 0,01

Astt =

ξ .γ b .Rb .b.ho 0, 01× 0,9 × 11,5 × 1× 0,115
=
= 53 (mm2 )
Rs
225

Vậy ta chọn thép Ø6a200 có As=142 mm2
Kiểm tra hàm lượng cốt thép phải thỏa điều kiện:
µmin = 0,1% < µ =
µmin = 0,1% < µ ch =

As

γ R
< µmax = ξ R b b %
bho
Rs

142 ×100
11,5
= 0,12% < µmax = 0, 675 ×
× 100 = 3, 45%
1× 0,115
225

Sàn 1 phương
M
ho
Astt
Asch
Chọn
αm
ξ
%µch
2
2
(kNm/m) (mm)
(mm /m) (mm /m)
thép
Nhịp 1,35 115
142
Ø6a200 0,12
0,01 0,01

53
6
Gối 2,7
252
Ø8a200 0,12
115
0,02 0,02
106
Bảng 2.6: Tính toán sàn 1 phương
2.4.1 Tính ô sàn 2 phương
Lấy ô sàn 1 làm mẫu ta có:
Gỉa sử a = 25 mm
ho = hs − a = 140 − 25 = 115 ( mm )
Ô
sàn

+ Tính cốt thép M1:
M1
5, 01
αm =
=
= 0, 037 < α R = 0, 675 => Cốt đơn
2
γ b Rb bho 0,9 × 11,5 × 1× 0,1152

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN

8
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2 × 0, 037 = 0, 038

Astt =

ξ .γ b .Rb .b.h0 0, 038 × 0,9 × 11,5 × 1× 0,115
=
= 201 (mm 2 )
Rs
225

Vậy ta chọn thép Ø6a140 có As= 202 mm2
Kiểm tra hàm lượng cốt thép phải thỏa điều kiện:
µmin = 0,1% < µ =
µmin = 0,1% < µ ch =

As
γ R
< µmax = ξ R b b %
bho
Rs

202 × 100
11,5
= 0,18% < µmax = 0, 675 ×
× 100 = 3, 45%
1× 0,115
225

+ Tính cốt thép M2:
a = 25 + ∅ = 25 + 6 = 31 => ho = h − a = 120 − 31 = 109 mm

αm =

M2
5, 01
=
= 0, 041 < α R = 0, 675 => Cốt đơn
2
γ b Rbbh0 0,9 × 11,5 × 1× 0,1052

ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2 × 0, 041 = 0, 042

Astt =

ξ .γ b .Rb .b.ho 0, 042 × 0,9 ×11,5 ×1× 0,105
=
= 211 (mm 2 )
Rs
225

Vậy ta chọn thép Ø6a130 có As=218 mm2
Kiểm tra hàm lượng cốt thép phải thỏa điều kiện:
µmin = 0,1% < µ =
µmin = 0,1% < µ ch =

As
γ R

< µmax = ξ R b b %
bho
Rs

218 × 100
11,5
= 0, 2% < µmax = 0, 675 ×
×100 = 3, 45%
1× 0,109
225

+ Tính cốt thép MI:
MI
11, 67
αm =
=
= 0, 085 < α R = 0, 675 => Cốt đơn
2
γ b Rb bh0 0,9 × 11,5 × 1× 0,1152
ξ = 1 − 1 − 2α m = 1 − 1 − 2 × 0, 085 = 0, 089

Astt =

ξ .γ b .Rb .b.ho 0, 089 × 0,9 ×11,5 ×1× 0,115
=
= 471 (mm 2 )
Rs
225

Vậy ta chọn thép Ø8a100 có As=503 mm2

Kiểm tra hàm lượng cốt thép phải thỏa điều kiện:
µmin = 0,1% < µ =

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

As
γ R
< µmax = ξ R b b %
bho
Rs

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


9
µmin = 0,1% < µ ch =

503 ×100
11,5
= 0, 44% < µmax = 0,675 ×
× 100 = 3, 45%
1× 0,115
225

Do MI& MII đều chung nội lực nên ta không cần tính MII
+ Tính toán neo cốt thép gối của bản sàn vào dầm:
λan d
Rs

+ ∆λan )d ≥ 
(mm)
γ b Rb
lan,min
20 × 8 = 160
225
+ 11) × 8 = 297 ≥ 
lan = (1, 2 ×
(mm)
0,9 × 11,5
250
lan = (ωan

Trong đó:
d: đường kính cốt thép, toàn bộ thép gối đều có Ø = 8 mm
ωan , ∆λan , λan : tra bảng được ωan = 1, 2; ∆λan = 11; λan = 20

Vậy đoạn neo cốt thép lan = 300 mm
+ Tính toán neo cốt thép nhịp của bản sàn vào dầm:
λan d
Rs
+ ∆λan )d ≥ 
(mm)
γ b Rb
lan ,min
20 × 6 = 120
225
lan = (1, 2 ×
+ 11) × 8 = 222 ≥ 
(mm)

0,9 × 11,5
250

lan = (ωan

Vậy đoạn neo cốt thép lan = 250 mm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


10

Sàn 2 phương
Ô
sàn

1

2

3

4

5

7

8

M
(kNm/m)

M1
M2
MI
MII
M1
M2
MI
MII
M1
M2
MI
MII
M1
M2
MI
MII
M1
M2
MI
MII
M1
M2
MI

MII
M1
M2
MI
MII

5,01
5,01
11,67
11,67
4,84
4,84
11,28
11,28
5,5
3,26
10,73
7,45
5,6
3,31
10,91
7,58
1,35
1,24
3,16
2,85
4,44
1,99
9,91
4,4

0,76
0,24
1,66
0,51

ho
(mm)

αm

ξ

Astt
2

(mm /m)

Asch
2

(mm /m)

115 0,037 0,038
201
202
109 0,041 0,042
211
218
115 0,085 0,089
471

503
115 0,085 0,089
471
503
115 0,035 0,036
190
202
109 0,039 0,04
201
202
115 0,082 0,086
455
457
115 0,082 0,086
455
457
115
0,04 0,041
217
218
109 0,027 0,027
135
142
115 0,078 0,081
428
457
115 0,054 0,056
296
296
115 0,041 0,042

222
226
109 0,027 0,027
135
142
115
0,08 0,083
439
457
302
314
115 0,055 0,057
115
0,01 0,01
53
142
109
0,01 0,01
50
142
115 0,023 0,023
122
252
115 0,021 0,021
111
252
175
177
115 0,032 0,033
109 0,016 0,016

80
142
115 0,072 0,075
397
402
115 0,032 0,033
175
252
115 0,006 0,006
32
142
109 0,002 0,002
10
142
115 0,012 0,012
63
252
115 0,004 0,004
21
252
Bảng 2.7: Tính toàn sàn 2 phương

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

Chọn
%µch
thép
Ø6a140 0,18
Ø6a130 0,2

Ø8a100 0,44
Ø8a100 0,44
Ø6a140 0,18
Ø6a140 0,19
Ø8a110 0,4
Ø8a110 0,4
Ø6a130 0,19
Ø6a200 0,13
Ø8a110 0,4
Ø8a170 0,26
Ø6a125 0,2
Ø6a200 0,13
Ø8a110 0,4
Ø8a160 0,27
Ø6a200 0,12
Ø6a200 0,13
Ø8a200 0,22
Ø8a200 0,22
Ø6a160 0,15
Ø6a200 0,13
Ø8a125 0,35
Ø8a200 0,22
Ø6a200 0,12
Ø6a200 0,13
Ø8a200 0,22
Ø8a200 0,22

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN

11
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ
CẦU THANGTỪ TẦNG 2 ĐẾN TẦNG 6
3.1 ĐẶC ĐIỂM VỀ KIẾN TRÚC CẦU THANG
- Cầu thang là một bộ phận kết cấu của công trình dân dụng dùng để phục vụ
nhu cầu giao thông theo phương đứng
- Theo hồ sơ kiến trúc có 2 cầu thang phục vụ cho việc đi lại cho văn phòng
- Ta tính toán cầu thang nằm giữa các trục 3-4 và D-C và từ tầng 2 đến tầng 6

1200 200 1200

D

6000

3

4

Hình 3.1: Mặt bằng cầu thang

1872

3600

1728

4440

4440

Hình 3.2: Mặt cắt cầu thang
3.2 CẤU TẠO CẦU THANG
- Chiều cao tầng điển hình là 3,6m , bao gồm 2 vế thang và 1 chiếu nghỉ với 1 vế
11 bậc và 1 vế 10 bậc, mỗi bậc có kích thước B × lb × hb = 1200 × 270 ×144 mm , bậc
được xây bằng gạch thẻ ốp đá hoa cương
- Sử dụng kết cấu bản chịu lực (không limon). Khi tính toán cắt 1 dải bản rộng
1m để tính
- Chọn sơ bộ bề dày cầu thang là ht= 140 mm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


12

1100

1728

hb 144
=
= 0,53 => α = 280 => cos α = 0,882
lb 270

1872

- Góc nghiêng bản thang tgα =

3340

1100

Hình 3.3: Mặt cắt vế thang 1

3340

Hình 3.4: Mặt cắt vế thang 2

3.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
3.3.1 Tĩnh tải
+Chiếu nghỉ:
Chiều dày
δ (mm)

Cấu tạo
Đá hoa cương
Vữa lót
Bản BTCT
Vữa trát

Trọng
Hệ số vượt
lương riêng
tải n
3

γ (kN/m )

Tải tính toán
g1 (kN/m2)

20
24
1,1
30
18
1,3
140
25
1,1
15
18
1,3
Tổng cộng
Bảng 3.1: Tính toán cấu tạo bản chiếu nghỉ

0,528
0,702
3,85
0,351
5,43

+Bản thang:
g da =

nγ bδ (lb + hb ) cos α 1,1× 24 ×1, 2 × 0, 02 × (0, 27 + 0,144) × 0,882

=
= 0,857 kN / m
lb
0, 27

gvualot =

nγ bδ (lb + hb ) cos α 1,3 ×18 ×1, 2 × 0, 03 × (0, 27 + 0,144) × 0,882
=
= 1,14 kN / m
lb
0, 27
gbac =

nγ hb cos α 1,3 ×18 × 0,144 × 0,882
=
= 1, 49 kN / m
2
2
gban = nγδ = 1,1× 25 × 0,14 = 3,85 kN / m
g vuatrat = nγδ = 1,3 ×18 × 0, 015 = 0,351 kN / m

glancan = 0,3 kN / m

Tổng tải: g 2' = g da + gvualot + gbac + gban + g vuatrat + glancan ≈ 8 kN / m
+ Tải theo phương thẳng:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


13
8
g 2'
g2 =
=
= 9, 07 kN / m
cos α 0,882

3.3.2 Hoạt tải
Đối với cầu thang ptc= 3kN/m2 ;n=1,2
p tt = 3 × 1, 2 = 3, 6 kN / m 2
3.3.4 Sơ đồ tính
Do 2 bản vế thang đều cùng kích thước L1 và L2 nên ta chỉ cần lấy vế thang có
chiều cao lớn nhất để làm mẫu tính

Hình 3.5: Tĩnh tải cầu thang vế 1

Hình 3.6: Hoạt tải cầu thang vế 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN

14
3.3.5 Biểu đồ moment

Hình 3.7: Biểu đồ moment cầu thang vế 1
Vị trí
Kí hiệu
Moment nhịp
Mnh
Moment gối
Mg
Bảng 3.2: Moment cầu thang vế 1

Vế 1

Gía trị (kNm)
32,34
24,18

Gỉa sử a=25 mm => h0=115 mm
Chọn thép nhóm AII , Ø>10 có Rs=280 MPa
3.3.6 Tính toán cốt thép
M
(kNm)
Mnh 32,34
Mg 24,18

b
(m)
1
1

ho
(mm)
115
115

αm

ξ

0,236
0,177

0,273
0,196

Astt
(mm2/m)
1444
1037

Asch
(mm2/m)
1539
1131

Chọn
thép
Ø14a100
Ø12a100

%µch
0,98
0,71

Bảng 3.3: Tính toán cốt thép cầu thang vế 1
+ Tính toán neo cốt thép gối của bản sàn vào dầm:
λan d
Rs
+ ∆λan )d ≥ 
(mm)
γ b Rb
lan ,min
20 ×12 = 240
280
lan = (0, 7 ×
+ 11) × 8 = 359 ≥ 
(mm)
0,9 ×11,5
250

lan = (ωan

Vậy đoạn neo cốt thép lan = 360 mm
3.4 TÍNH DẦM ĐỠ CHIẾU NGHỈ
3.4.1 Tải trọng
+ Trọng lượng bản thân:
g d = nγ bd (hd − hs ) = 1,1× 25 × 0, 2 × (0, 4 − 0,14) = 1, 43 kN / m

+ Trọng lượng tường xây trên dầm:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


15
g t = nγ bt ht = 1,1×18 × 0, 2 × (1, 728 − 0,5) = 4,86 kN / m

Từ biểu đồ nội lực moment trong etabs ta dễ dàng có được phản lực gối tựa tại
dầm chiếu nghỉ :
R = 26,95 kN
+ Quy về tải phân bố đều với phản lực lớn nhất:
R=

26,95
= 26,95 kN / m
1

+ Tổng tải tác dụng vào dầm :
q = g d + gt + 2 R = 1, 43 + 4,86 + 2 × 26,95 = 60,19 kN / m (*)

(*) : Do theo thiết kế là dầm chung của 2 cầu thang đối xứng nhau về mặt kiến
trúc và kết cấu nên ta nhân đôi phản lực gối tựa R
3.4.2 Sơ đồ tính
Xem dầm chịu tải phân bố đều về 2 đầu là ngàm, dùng phần mềm Etabs để tính
với chiều dài dầm L=2,65 m

Hình 3.9: Sơ đồ gán tải vào dầm chiếu nghỉ

Hình 3.10: Biểu độ moment dầm chiếu nghỉ

Hình 3.11: Biểu độ lực cắt dầm đỡ chiếu nghỉ
Ta có :
M g = 35, 22 kNm

; M nh = 17, 61 kNm ; Qmax = 79, 75 kN

3.4.3 Tính cốt thép dọc dầm đỡ cầu thang
+ Moment nhịp : M nh = 17, 61 kNm
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


16
Gỉa sử trọng tâm cốt thép chịu kéo đến mép bê tông a=50 mm => h0=350 mm
αm =

M nhip
γ b Rb bh

2
0

=

17, 61
= 0,136 < α R = 0,675 ⇒ Cốt đơn
0,9 × 11,5 × 0, 2 × 0, 250 2

ξ = 1 − 1 − 2 × α m = 1 − 1 − 2 × 0,136 = 0,147

Diện tích cốt thép:
Astt =

ξ .γ b .Rb .b.h0 0,147 × 0,9 × 11,5 × 0, 2 × 0, 250
=
= 272 ( mm 2 )
Rs
280

=> Chọn thép 2Ø14 có Asch= 307,8,2mm2
+ Moment gối: M g = 35, 22 kNm
αm =

M nhip
γ b Rbbh

2
0

=

35, 22
= 0, 272 < α R = 0, 675 ⇒ Cốt đơn
0,9 × 11,5 × 0, 2 × 0, 2502

ξ = 1 − 1 − 2 × α m = 1 − 1 − 2 × 0, 272 = 0,325

Diện tích cốt thép:
Astt =

ξ .γ b .Rb .b.h0 0,325 × 0,9 ×11, 5 × 0, 2 × 0, 250
=
= 601 ( mm 2 )
Rs
280

=> Chọn thép 3Ø16có As=603,3mm2
3.4.4 Tính cốt thép đai dầm đỡ cầu thang
Ta có: Qmax = 79, 75 kN
π × 62
= 28,3 mm2
4
ϕ n = 0; n = 2; γ b = 0,9

Chọn d sw = 6 mm ⇒ Aw =
ϕb 2 = 2;

ϕ f = 0;

Khoảng cách giữa các cốt đai theo tính toán
R nA
stt = 4ϕb 2 (1 + ϕ f + ϕn )γ b Rbt bh02 sw 2 w
Q
= 4 × 2 × (1 + 0 + 0) × 0,9 × 0,9 × 200 × 2502

175 × 2 × 28,3 −6
10 = 126 mm
79, 752

Khoảng cách giữa các cốt đai cấu tạo trên đoạn dầm L/4khi h<450 mm
 h 300
= 150 mm
 =
sct ≤  2
=> sct = 150 mm
2
150 mm

Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:
Với bê tông nặng B20 => ϕb 4 = 1,5
smax =

ϕb 4γ b Rbt bh02 1, 5 × 0,9 × 0, 9 × 200 × 3502
=
= 183 mm
Q
163,1× 103

Vậy khoảng cách cốt đai hợp lý trong đoạn dầm L/4 đầu dầm:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI

SVTH: PHẠM MINH HIỀN


17
 stt = 126 mm

s  sct = 150 mm => s = 120 mm

 smax = 183 mm

Kiểm tra điều kiện:
ϕb = 1 − 0,01γ b Rb = 1 − 0,01× 0,9 ×11,5 = 0,8965
Es Aw
210.103
28,3
ϕ w1 = 1 + 5 .
= 1+ 5×
×
= 1,0458
3
Eb b.s
27.10
200 × 150

Q < 0,3ϕbϕw1Rbbh0 <=> 79,75 < 159,65 kN ( thỏa )

Khoảng cách cốt đai cấu tạo trong đoạn dầm giữa nhịp L/2
 3h
 = 225 mm
sct ≤  4

=> sct = 200 mm
500 mm

Vậy chọn cốt đai L/2 là Ø6a200
+ Tính toán neo cốt thép dầm chiếu nghỉ vào cột:
lan = (ωan

λan d
Rs
+ ∆λan )d ≥ 
(mm)
γ b Rb
lan,min

lan = (0, 7 ×

20 × 16 = 320
280
(mm)
+ 11) × 16 = 479 ≥ 
0,9 ×11,5
250

Vậy đoạn neo cốt thép lan = 500 mm

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN

18
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI
4.1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC BỂ NƯỚC MÁI
4.1.1 Xác định lưu lượng tính toán
+ Số lượng người sử dụng:
Số người sử dụng nước trong 1 tầng là 60 người, tổng số người trong toàn cao ốc
văn phòng là N = 6 × 25 = 360 người
+ Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt:
Qsh =

qtb N
150 × 360
kng =
× 1, 5 = 81 ( m 3 / ngay.dem )
1000
1000

Trong đó:
qtb: Tiêu chuẩn dùng nước trung bình (l/người ngày đêm ), lấy qtb=150
(l/người.ngày đêm)
kng: Hệ số không điều hòa giờ, lấy kng=1,5
N: dân số tính toán trong khu dân cư (người)
4.1.2 Chọn sơ bộ kích thước hồ nước mái
Sử dụng hồ nước và nước được bơm 1 lần trong 1 ngày. Vậy thể tích lượng nước
cần thiết cho 1 ngày là Wng .d = 81 m3
+ Dung tích điều hòa:
Wdh = 30%Wng .dem = 30% × 81 = 24,3 m3

+ Dung tích nước dự trữ chữa cháy: (lấy bằng lượng nước trong thời gian chữa
cháy 10 phút ban đầu)
3
3
Wcc = qcc = 0, 01 = 6 m3
5
5

qcc=10 (l/s)=0,01( m3/s) lấy cho khu dân cư có 1 đám cháy và dưới 5000 người.
+ Dung tích bể nước mái được xác định:
Wb = k (Wdh + Wcc ) = 1, 2 × (24,3 + 6) = 36, 4 m3

=>Chọn kích thước mặt bằng bể axb=6x5 (m)
+ Chiều cao bể:
h=

V
36, 4
=
= 1,17 m ⇒ h = 1, 2 m
a × b 6,1× 5,1

Vậy kích thước sơ bộ cho bể nước mái là a × b × h = 6,1× 5,1×1, 2 (m)
+ Xét tỉ số:
a 6,1
=
= 1, 2
b 5,1

;

h 1, 2
=
= 0, 2 ≤ 2 ⇒ Bể nước thấp
a 6,1

Để đảm bảo sửa chữa, bể nước cách sàn h1=1 m

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


19

1000

1200

Loâ thaâm 600x600

00
51

6100

Hình 4.1: Hồ nước mái
Vị trí hồ nước mái nằm trong trục B-C và trục 3-4, chọn sơ bộ cho hệ dầm của

bản đáykích thước bxh=200x450 (mm), hệ dầm của bản nắp kích thước
bxh=200x300, hệ cột 4 góc với kích thước axb=300x300 (mm)
4.2 BẢN NẮP
Bản nắp làm việc giống như bản sàn, bố trí lỗ thăm 600x600, chọn chiều dày bản
nắp hbn = 80 mm
+ Xét tỉ số:
a 6,1
=
= 1, 2 => Bản làm việc 2 phương
b 5,1

4.2.1 Tải trọng:
+ Tĩnh tải:

Cấu tạo

Chiều dày
δ (mm)

Lớp vữa
Lớp BTCT
Lớp vữa lót

Trọng
lương riêng
3
γ (kN/m )

Hệ số vượt
tải n

30
18
1,2
80
25
1,1
15
18
1,2
Tổng cộng
Bảng 4.1: Tính toán cấu tạo bản nắp

Tổng tải trọng
gtt (kN/m2)
0,65
2,2
0,324
3,174

+ Hoạt tải sửa chữa:
psc = 0, 75 × 1,3 = 0,98 kN / m 2

+ Tổng tải trọng:
q = psc + g tt = 0,98 + 3,174 = 4,154 kN / m2
P = qL1 L2 = 4,154 × 5,1× 6,1 = 129, 23 kN

Gỉa sử a = 20 mm => ho = h – a = 60 – 20 = 80 mm
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


20
M
(kNm/m)

M1
M2
MI
MII

3,1
1,84
6,05
4,2

ho
(mm)

60
54
60
60

αm

ξ

Astt
(mm2/m)

Asch
(mm2/m)

0,083 0,087
240
257
0,061 0,063
156
157
0,162 0,178
491
503
0,113 0,12
331
335
Bảng 4.2: Tính toán cốt thép bản nắp

Chọn
thép

%µch

Ø6a110
Ø6a180
Ø8a100
Ø8a150

0,43
0,29
0,84
0,56

4.3 BẢN THÀNH
Chọn chiều dày bản thành hbt=100 mm
4.3.1 Tải trọng:
Bỏ qua tải trọng bản thân và lớp vữa trát, lớp chống thấm vì bản thân bản thành
đủ cứng
4.3.2 Hoạt tải:
+ Áp lực nước:
pn = nγ n h = 1,1× 10 ×1, 2 = 13, 2 kN / m 2

+ Gió hút:
Công trình nằm ở vùng gió II-A, độ cao Z=18,6+1,2+1=20,76m; công trình nằm
ở nội thành TpHCM thuộc địa hình C. Vì cùng phương cùng chiều nên ta chọn
phương gió hút là phương án nguy hiểm nhất để tính
Wh = wc nkc ' = 0,83 ×1,3 × 0,807 × 0, 6 = 0, 48 kN / m 2

Trong đó:
k: hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao và địa hình, k = 0,807
c’: hệ số ma sát gió hút
wc: Áp lực vùng gióthuộc II-A => wc = 0,95 – 0,12 = 0,83 kN/m2
n: hệ số vượt tải của gió ; n=1,2
+ Gió đẩy: (Gán tải trọng cho dầm)
Wd = wc nkc = 0,83 × 1, 2 × 0,807 × 0,8 = 0, 64 kN / m 2

+ Xét tỉ số:

a 6,1
=
= 5,1 => Bản 1 phương thuộc loại bản dầm
h 1, 2

+ Sơ đồ tính bản thành:
Bỏ qua trọng lượng bản thân, xem bản thành như cấu kiện chịu uốn chỉ chịu tác
dụng theo phương ngang bao gồm tải gió hút và áp lực nước
Sử dụng sap để tính toán, sơ đồ là một đầu ngàm và một đầu gối di động

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


21

Hình 4.2: Sơ đồ gán tải gió + nước và biểu đồ moment bản thành

Hình 4.3: Sơ đồ gán tải nước và phản lực gối tựa lên bản thành
Từ sơ đồ tính trong etabs ta dễ dàng có được :
M goi = 1,35 kNm; M nhip = 0, 6 kNm
h0 = 100 − 20 = 80 mm

Gỉa sử a = 20 mm => ho = h – a = 100 – 20 = 80 mm
M
(kNm/m)

ho
(mm)

Mgoi 1,35
Mnhip 0,6

80
80

αm

ξ

Astt
(mm2/m)

Asch
(mm2/m)

Chọn
thép

0,02
0,02
74
142
Ø6a200
0,009 0,009
33
142

Ø6a200
Bảng 4.3: Tính toán cốt thép cho bản thành

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

%µch

0,18
0,18

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


22
4.4 BẢN ĐÁY
Chọn chiều dày bản đáy hbd=140 mm
4.4.1 Tải trọng:
+ Tĩnh tải:
Tính toán cho bản đáy
Trọng lương
Chiều
Hệ số
riêng γ
dày
Cấu tạo
vượt tải
3
δ (mm)

n
(kN/m )
Lớp vữa+chống thấm
25
18
1,3
Lớp BTCT
140
25
1,1
Lớp vữa trát
30
18
1,3
Tổng cộng
Bảng 4.4: Tính toán cấu tạo cho bản đáy
+ Hoạt tải nước:

Tổng tải tính
toán
tt
g (kN/m2)
0,59
3,85
0,7
5,14

pn = 1,1×10 × 1, 2 = 13, 2 kN / m 2

+ Tổng tải trọng:

q = g tt + pntt = 5,14 + 13, 2 = 18,34 kN / m 2
P = qL1 L2 = 18, 34 × 5,1× 6,1 = 570, 56 kN

Gỉa sử a = 25 mm => ho = h – a = 140 – 25 = 115 mm
M
(kNm/m)

M1
M2
MI
MII

ho
(mm)

13,69
8,1
26,7
18,54

115
105
115
115

αm

ξ

Astt

(mm2/m)

Asch
(mm2/m)

0,1
0,106
451
462
0,071 0,074
287
393
0,195 0,219
931
943
0,135 0,146
621
628
Bảng 4.5: Tính toán cốt thép bản đáy

Chọn
thép

%µch

Ø10a170
Ø10a200
Ø12a120
Ø12a180

0,4
0,37
0,82
0,55

4.5 DẦM NẮP

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


23
DN1-(200x300)
DN2-(200x300)

DN2-(200x300)

5100

C

DN1-(200x300)

B

6100

3

4

Hình 4.4: Tải trọng do bản nắp truyền vào
+ Tĩnh tải do TLBT bản nắp truyền vào:
L1
5,1
= 3,174 ×
= 8,1 kN / m
2
2

q1 = g tt

+ Hoạt tải sửa chữa bản nắp truyền vào:
L1
5,1
= 0, 98 ×
= 2, 5 kN / m
2
2

q2 = p tt

+ Hoạt tải do áp lực nước bản thành truyền vào:
q3 = 1,59 kN / m (Hình 4.3)
+ Hoạt tải gió hútdo bản thành truyền vào:
q4 = wh

L1
1, 2
= 0, 48 ×
= 0, 29 kN / m
2
2

+ Hoạt tải gió đẩy do bản thành truyền vào:
L1
1, 2
= 0, 64 ×
= 0,38 kN / m
2
2

q5 = wd

4.6 DẦM ĐÁY
DÑ1-(200x450)
DÑ2-(200x450)

DÑ2-(200x450)

5100

C

DÑ1-(200x450)

B

6100

3

4

Hình 4.5: Tải trọng do bản đáy truyền vào
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


24
+ Tĩnh tải do TLBT bản đáy truyền vào
q5 = g tt

L1
5,1
= 5,14 ×
= 13,1 kN / m
2
2

+ Hoạt tải nước bản đáy truyền vào:
q7 = pnbd

L1

5,1
= 13, 2 ×
= 33, 66 kN / m
2
2

+ Hoạt tải áp lực nước do bản thành truyền vào:
q8 = 6,33 kN / m (Hình 4.3)
+ Hoạt tải gióhút dobản thành truyền vào:
q9 = wh

L1
1, 2
= 0, 48 ×
= 0, 29 kN / m
2
2

+ Hoạt tải gió đẩy do bản thành truyền vào:
q10 = wd

L1
1, 2
= 0, 64 ×
= 0,38 kN / m
2
2

4.7 TÍNH NỘI LỰC BỂ NƯỚC BẰNG ETABS

Hình 4.6: Kích thước tiết diện bể nước
+ Lực tác dụng lên bể nước bao gồm:

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN


25

Hình 4.7: Tĩnh tải (TT)theo trục B-C

Hình 4.8: Tĩnh tải (TT) theo trục 3-4

Hình 4.9: Hoạt tải (HT) theo trục B-C

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ
NGÀNH KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH

GVHD: Th.S NGUYỄN ĐÌNH PHI
SVTH: PHẠM MINH HIỀN