KIẾN TRÚC
1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ:
Trong quy hoạch đô thị, các nhà cao tầng, chung cư là lời giải hữu ích cho bài toán
Trong bối cảnh "đất chật, người đông", việc tăng cường hiệu quả sử dụng đất tại các thành phố lớn, nơi có tốc độ gia tăng dân số cao, là rất cần thiết Các nhà cao tầng được xây dựng theo quy hoạch đồng bộ với cơ sở hạ tầng và cảnh quan sẽ tạo nên diện mạo mới cho đô thị, phát huy vai trò quan trọng trong mô hình đô thị tập trung Khái niệm đô thị nén ra đời với đặc điểm mật độ xây dựng cao, sử dụng hỗn hợp các loại đất, khuyến khích đi bộ, xe đạp và chú trọng giao thông công cộng Một số khu đô thị nén tiêu biểu ở Việt Nam như Time City, Royal City và Phú Mỹ Hưng, nơi các công trình như chung cư, trường học và bệnh viện được xây dựng trên cùng một khu đất Đô thị cần hướng tới việc sử dụng hiệu quả năng lượng, giảm khoảng cách di chuyển và tối ưu hóa các phương tiện giao thông công cộng.
Nhà cao ốc mang lại nhiều lợi ích cho khu vực trung tâm, nâng cao hiệu quả sử dụng đất và hạn chế sự mở rộng nhanh chóng ra vùng ngoại vi Sự gia tăng các khu văn phòng, khách sạn cao cấp và căn hộ tại trung tâm giúp cư dân tiếp cận tiện ích công cộng phong phú, đồng thời tận hưởng không gian sống thoáng đãng và tầm nhìn đẹp Ngoài ra, các tổ hợp khu đô thị tích hợp nhà cao tầng, trung tâm thương mại và khu vui chơi giải trí sẽ bổ sung các tiện ích xã hội cần thiết, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần cho người dân, qua đó làm tăng sức hấp dẫn của đời sống đô thị.
Nằm trong xu thế phát triển chung của thành phố, đất nước Công trình “Chung cư cao cấp Minh Hải” được xây dựng tại Thành phố Hồ Chí Minh
1.2 ĐẶC ĐIỂM, QUY MÔ CÔNG TRÌNH:
Tên dự án: Chung cư cao cấp Minh Hải
Loại hình công trình: Căn hộ và văn phòng cho thuê
Chức năng: Phục vụ cho nhu cầu ở của nhân viên và cán bộ công ty
Công trình gồm 13 tầng nổi, 1 tầng mái và 1 tầng tum với chiều dài 36,8 m, chiều rộng 20,5 m, chiều cao 50,4 m, cốt +0,00 m tại mặt đất tự nhiên Tổng diện tích sàn là 754,4 m2.
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ
Trong quy hoạch đô thị, các nhà cao tầng, chung cư là lời giải hữu ích cho bài toán
Trong bối cảnh "đất chật, người đông", việc tăng cường hiệu quả sử dụng đất tại các thành phố lớn là rất cần thiết, đặc biệt là nơi có tốc độ gia tăng dân số cao Các nhà cao tầng, khi được xây dựng theo quy hoạch đồng bộ với cơ sở hạ tầng và môi trường xung quanh, sẽ tạo ra diện mạo mới cho đô thị Điều này dẫn đến sự hình thành khái niệm đô thị nén, với đặc điểm nổi bật là mật độ xây dựng cao, sử dụng hỗn hợp đất và khuyến khích đi bộ, xe đạp cùng giao thông công cộng Một số khu đô thị nén tiêu biểu ở Việt Nam hiện nay bao gồm Time City, Royal City, và Phú Mỹ Hưng, nơi các công trình như chung cư, trường học, và bệnh viện được xây dựng trên cùng một khu đất Đô thị nén không chỉ là hình thức sử dụng hiệu quả năng lượng mà còn giảm khoảng cách di chuyển, tối ưu hóa các phương tiện giao thông công cộng.
Nhà cao ốc mang lại nhiều lợi ích cho khu vực trung tâm, giúp tối ưu hóa hiệu quả sử dụng đất và hạn chế sự mở rộng nhanh chóng ra vùng ngoại vi Việc gia tăng số lượng văn phòng, khách sạn cao cấp và căn hộ tại trung tâm thành phố không chỉ tạo điều kiện cho cư dân sở hữu nơi ở gần gũi với các dịch vụ và tiện ích công cộng mà còn mang lại tầm nhìn thoáng đãng Thêm vào đó, các tổ hợp khu đô thị tích hợp nhà cao tầng, trung tâm thương mại và khu vui chơi giải trí sẽ cung cấp những tiện ích xã hội thiết yếu, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần của người dân, từ đó gia tăng sức hấp dẫn của môi trường đô thị.
Nằm trong xu thế phát triển chung của thành phố, đất nước Công trình “Chung cư cao cấp Minh Hải” được xây dựng tại Thành phố Hồ Chí Minh.
ĐẶC ĐIỂM, QUY MÔ CÔNG TRÌNH
Tên dự án: Chung cư cao cấp Minh Hải
Loại hình công trình: Căn hộ và văn phòng cho thuê
Chức năng: Phục vụ cho nhu cầu ở của nhân viên và cán bộ công ty
Công trình gồm 13 tầng nổi, 1 tầng mái và 1 tầng tum với chiều dài 36,8 m, chiều rộng 20,5 m, chiều cao 50,4 m, cốt +0,00 m tại mặt đất tự nhiên Tổng diện tích sàn là 754,4 m2
Tầng 1 dùng làm khu thương mại và để xe nhằm phục vụ cho nhu cầu mua bán, tầng 214 dùng làm căn hộ Công trình mang một vẽ kiến trúc tương đối đơn giản.
ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, ĐỊA HÌNH, ĐỊA CHẤT, THỦY VĂN
1.3.1 Các điều kiện khí hậu tự nhiên:
Thành phố Hồ Chí Minh có khí hậu cận xích đạo với nhiệt độ ổn định quanh năm, trung bình đạt 27,55°C Số giờ nắng hàng tháng dao động từ 160 đến 270 giờ, trong khi độ ẩm không khí trung bình là 79,5% Thành phố trải qua hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 với lượng mưa trung bình 1.979 mm và 159 ngày mưa, chủ yếu vào buổi chiều Mùa khô kéo dài từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau, không có mùa đông, với nhiệt độ cũng khoảng 27,55°C Thời điểm thời tiết đẹp nhất là từ tháng 11 đến tháng 1 năm sau.
(Nguồn: Cổng thông tin điện tử bộ kế hoạch và đầu tư)
1.3.2 Điều kiện địa hình: Địa hình thành phố Hồ Chí Minh phần lớn bằng phẳng, có ít đồi núi ở phía Bắc và Đông Bắc, với độ cao giảm dần theo hướng Đông Nam Nhìn chung có thể chia địa hình thành phố Hồ Chí Minh thành 4 dạng chính có liên quan đến chọn độ cao bố trí các công trình xây dựng: dạng đất gò cao lượn sóng (độ cao thay đổi từ 4 đến 32 m, trong đó 4 – 10 m chiếm khoảng 19% tổng diện tích Phần cao trên 10 m chiếm 11%, phân bố phần lớn ở huyện Củ Chi, Hóc Môn, một phần ở Thủ Đức, Bình Chánh); dạng đất bằng phẳng thấp (độ cao xấp xỉ 2 đến 4 m, điều kiện tiêu thoát nước tương đối thuận lợi, phân bố ở nội thành, phần đất của Thủ Đức và Hóc Môn nằm dọc theo sông Sài Gòn và nam Bình Chánh chiếm 15% diện tích); dạng trũng thấp, đầm lầy phía tây nam (độ cao phổ biến từ 1 đến 2 m, chiếm khoảng 34% diện tích); dạng trũng thấp đầm lầy mới hình thành ven biển (độ cao phổ biến khoảng 0 đến 1 m, nhiều nơi dưới 0 m, đa số chịu ảnh hưởng của thuỷ triều hàng ngày, chiếm khoảng 21% diện tích)
(Nguồn: Cổng thông tin điện tử bộ kế hoạch và đầu tư)
Cấu tạo địa chất của công trình sẽ được trình bày cụ thể trong phần tính toán thiết kế móng
Về nguồn nước, nằm ở vùng hạ lưu hệ thống sông Ðồng Nai - Sài Gòn, thành phố Hồ Chí minh có mạng lưới sông ngòi kênh rạch rất phát triển
Sông Đồng Nai, bắt nguồn từ cao nguyên Langbiang (Đà Lạt), có lưu vực lớn khoảng 45.000 km² và lưu lượng bình quân từ 20-500 m³/s, đạt cao nhất 10.000 m³/s trong mùa lũ, cung cấp 15 tỷ m³ nước mỗi năm, là nguồn nước ngọt chính cho thành phố Hồ Chí Minh Trong khi đó, sông Sài Gòn, bắt nguồn từ vùng Hớn Quản và chảy qua Thủ Dầu Một, dài 200 km, trong đó 80 km chảy qua thành phố, có hệ thống chi lưu phong phú với lưu lượng trung bình khoảng 54 m³/s.
Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng của triều bán nhật từ biển Đông, dẫn đến sự dao động của mực nước sông rạch Mỗi ngày, nước lên xuống hai lần, làm cho thủy triều thâm nhập sâu vào các kênh rạch, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và hạn chế việc tiêu thoát nước trong khu vực nội thành.
Nước ngầm tại Thành phố Hồ Chí Minh rất phong phú, đặc biệt tập trung ở khu vực phía Bắc, nơi có trầm tích Pleixtoxen Tuy nhiên, khi di chuyển về phía Nam, như khu vực Nam Bình Chánh và các quận lân cận, nguồn nước ngầm có thể giảm sút.
7, Nhà Bè, Cần Giờ)-trên trầm tích Holoxen, nước ngầm thường bị nhiễm phèn, nhiễm mặn
(Nguồn: Cổng thông tin điện tử bộ kế hoạch và đầu tư).
GIẢI PHÁP THIÊT KẾ
1.4.1 Thiết kế tổng mặt bằng:
Dựa trên đặc điểm mặt bằng khu đất và tiêu chuẩn quy phạm nhà nước, thiết kế tổng mặt bằng công trình cần phù hợp với công năng sử dụng của từng loại công trình và dây chuyền công nghệ Việc phân khu chức năng rõ ràng là cần thiết để đảm bảo tính khoa học, thẩm mỹ và phù hợp với quy hoạch đô thị đã được phê duyệt.
Bố cục và khoảng cách kiến trúc đảm bảo các yêu cầu về phòng chống cháy, chiếu sáng, thông gió, chống ồn, khoảng cách ly vệ sinh
Toàn bộ mặt trước của công trình được sử dụng để trồng cây xanh tạo nên sự thoáng mát và tăng thêm sức hút cho công trình
Xung quanh công trình là hệ thống các lối đi bộ để người dân có thể hoạt động thể dục thể thao
Giao thông nội bộ trong công trình cần kết nối hiệu quả với các tuyến đường giao thông công cộng, đảm bảo sự lưu thông thuận lợi bên ngoài Tại các điểm giao cắt giữa đường nội bộ và đường công cộng, cũng như giữa lối đi bộ và lối ra vào công trình, cần được lắp đặt các biển báo để hướng dẫn và đảm bảo an toàn cho người tham gia giao thông.
Mỗi tầng của tòa nhà được trang bị khu vệ sinh với diện tích hợp lý, đáp ứng đầy đủ nhu cầu sử dụng Tòa nhà có 2 thang máy và 2 cầu thang bộ, đảm bảo giao thông và thoát hiểm hiệu quả Nền và sàn nhà được lát gạch ceramic 40x40, trong khi sàn khu vệ sinh được lát gạch chống trơn và tường khu vệ sinh được ốp gạch men Tường trong và ngoài nhà được sơn, cầu thang sử dụng ganito đá rửa, và toàn bộ nhà được trang bị cửa sổ kính, cửa đi pa nô kính, cùng với mảng kính khung nhôm ở 2 ô cầu thang.
Lối ra vào chính của công trình được bố trí ở mặt đối diện, với sự hiện diện của bảo vệ tại mỗi lối ra vào nhằm đảm bảo an toàn và trật tự cho toàn bộ khu vực.
1.4.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc:
1.4.2.1 Thiết kế mặt bằng các tầng:
Tầng 1 được thiết kế với các sảnh lớn, khu vực bán hàng và nhà để xe dành cho cán bộ, có chiều cao 4,2m và được đặt ở cao trình cốt ±,00m so với tầng hầm.
Mặt bằng từ tầng 2 đến tầng 15 được thiết kế cho các căn hộ, bao quanh trục giao thông đứng gồm thang máy và thang bộ Mỗi căn hộ đều có hệ thống vệ sinh riêng, trong khi hành lang được tổ chức hợp lý nhằm đảm bảo an toàn thoát hiểm trong trường hợp có sự cố Tầng mái được sử dụng để lắp đặt hệ thống kỹ thuật thang máy và các hạng mục phụ trợ.
Hệ thống giao thông theo phương ngang với các hành lang được bố trí phù hợp với yêu cầu đi lại
Nhà ở cán bộ mang kiến trúc hiện đại với các tiện ích văn minh, tạo sự bề thế và vững chắc nhờ sự hài hòa giữa phương đứng và phương ngang Sự kết hợp khéo léo giữa chất liệu và màu sắc mang lại cảm giác cân bằng, thanh thoát Kiến trúc tổng thể được thiết kế khoa học, chú trọng đến vệ sinh môi trường, hệ thống thoát nước, phòng chống cháy nổ và lối thoát hiểm.
Hệ thống giao thông đứng trong công trình bao gồm 2 thang máy và 2 cầu thang bộ, được thiết kế để tối ưu hóa việc di chuyển Hành lang căn hộ, khoảng lùi và lối đi xung quanh tòa nhà cùng với thang máy và thang bộ đều hướng đến việc đảm bảo một cuộc sống an toàn cho cư dân.
Mặt cắt công trình thể hiện nội dung bên trong, kích thước các cấu kiện cơ bản và công năng của từng phòng Dựa vào đặc điểm sử dụng cùng với các điều kiện vệ sinh, ánh sáng, thông hơi và thoáng gió, chúng ta xác định chiều cao các tầng phù hợp cho các phòng chức năng.
1.4.3 Các giải pháp kỹ thuật khác:
Để tối ưu hóa ánh sáng tự nhiên, hệ thống cửa sổ được lắp kính ở tất cả các mặt Bên cạnh đó, ánh sáng nhân tạo cũng được sắp xếp hợp lý để đảm bảo chiếu sáng đầy đủ mọi khu vực cần thiết.
Tối ưu hóa thông gió tự nhiên bằng cách sử dụng hệ thống cửa sổ hiệu quả Bên cạnh đó, áp dụng hệ thống điều hòa không khí được thiết kế với ống dẫn chạy theo chiều dọc và ngang, phân phối khí lạnh đến các khu vực trong công trình.
Tuyến điện trung thế 15KV được lắp đặt qua ống dẫn ngầm dưới đất, kết nối với trạm biến thế của công trình Bên cạnh đó, công trình còn được trang bị điện dự phòng với hai máy phát điện đặt tại tầng hầm Trong trường hợp nguồn điện chính bị mất, máy phát điện sẽ cung cấp điện cho các nhu cầu cần thiết.
- Các hệ thống phòng cháy chữa cháy
- Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ
- Các phòng làm việc ở các tầng
- Hệ thống máy tính và các dịch vụ quan trọng khác
1.4.3.4 Hệ thống cấp thoát nước:
Nước từ hệ thống cấp nước thành phố được dẫn vào bể ngầm tại tầng hầm của công trình và sau đó được bơm lên két nước mái Quá trình điều khiển bơm diễn ra hoàn toàn tự động, giúp nước di chuyển qua các đường ống kỹ thuật đến các vị trí lấy nước cần thiết.
Nước mưa từ tầng hầm và mái nhà được thu thập qua hệ thống rãnh và ống thoát nước Nước thải sinh hoạt cũng được thu gom và chuyển vào bể xử lý nước thải Sau khi được xử lý, nước sẽ được đưa vào hệ thống thoát nước của thành phố.
1.4.3.5 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy:
Thiết bị phát hiện hỏa hoạn được lắp đặt ở từng phòng và mỗi tầng, tạo thành một mạng lưới báo cháy hiệu quả Hệ thống này bao gồm đồng hồ, âm thanh và đèn báo cháy, giúp phòng quản lý nhận tín hiệu kịp thời để kiểm soát và khống chế hỏa hoạn trong công trình.
KẾT CẤU
PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU:
Căn cứ Nghị Định số 12/2009/NĐ - CP, ngày 10/02/2009 của Chính Phủ về quản lý dự án đầu tư xây dựng
Căn cứ Nghị Định số 15/2013/NĐ - CP, ngày 06/02/2013 về quản lý chất lượng công trình xây dựng
Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam
2.1.2.1 Tiêu chuẩn – quy chuẩn áp dụng:
TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 5574-2012 và 5574-2018: Kết cấu Bê Tông và Bê Tông toàn khối
TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình
TCVN 9394-2012: Đóng và ép cọc thi công và nghiệm thu
TCVN 10304-2014: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế
TCXD 198-1997: Nhà cao tầng - Thiết kế Bê Tông Cốt Thép toàn khối
TCXD 229-1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió
QCXDVN 02-2009/BXD: Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng
QCVN 06-2010/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình
Khi thiết kế kết cấu bê tông cốt thép, cần đảm bảo tuân thủ các yêu cầu về tính toán độ bền (TTGH I) và điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II) Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I tập trung vào cường độ, nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, bao gồm việc ngăn chặn sự phá hoại do tải trọng và tác động, duy trì ổn định về hình dạng và vị trí, tránh hư hỏng do mỏi, cũng như bảo vệ kết cấu khỏi các ảnh hưởng bất lợi từ môi trường và lực tác động đồng thời.
Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH II quy định các điều kiện sử dụng nhằm đảm bảo kết cấu hoạt động bình thường Cần hạn chế sự mở rộng của khe nứt vượt quá giới hạn cho phép hoặc tránh xuất hiện khe nứt mới Đồng thời, các biến dạng như độ võng, góc xoay, góc trượt và dao động cũng phải nằm trong giới hạn cho phép để đảm bảo an toàn và hiệu quả của kết cấu.
2.1.2.3 Phần mềm tính toán và thể hiện bản vẽ:
Phần mềm phân tích kết cấu CSI ETABS 19.0.1
Phần mềm phân tích kết cấu CSI SAP 2000 v20.2.0
Các phần mềm Microsoft Office 2016
Phần mềm thể hiện bản vẽ AutoCAD 2018
2.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU:
2.2.1 Giải pháp kết cấu phần thân:
2.2.1.1 Giải pháp kết cấu theo phương đứng:
Hệ kết cấu chịu lực đứng đóng vai trò quan trọng trong các công trình nhà nhiều tầng, vì nó chịu tải trọng từ dầm sàn xuống móng và nền đất, đồng thời chịu tải trọng ngang do gió và áp lực đất Hệ này liên kết với dầm sàn để tạo thành khung cứng, giúp giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh.
Lựa chọn giải pháp kết cấu hợp lý cho công trình không chỉ mang lại hiệu quả kinh tế cao mà còn đảm bảo các tiêu chí kỹ thuật cần thiết Quyết định này phụ thuộc vào các yếu tố cụ thể như công năng sử dụng, chiều cao công trình và tải trọng ngang từ các tác động như động đất và gió.
Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng cho công trình "nhà ở dệt may" 15 tầng, cao 50,4 m cần dựa vào yêu cầu kiến trúc, quy mô, tính khả thi, mặt thi công, kinh tế và ổn định của công trình Với tải trọng ngang lớn từ gió và động đất, hệ kết cấu khung – vách – lõi được ưu tiên nhờ khả năng chịu tải tốt, hạn chế chuyển vị ngang và tối ưu hóa không gian sử dụng cho chung cư.
Vì vậy, trong đồ án này sinh viên lựa chọn giải pháp kết cấu chính là hệ khung- vách- lõi chịu lực
2.2.1.2 Giải pháp kết cấu theo phương ngang:
Việc chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến tính kinh tế của công trình Đối với các công trình cao, tải trọng tích lũy xuống các cột và móng sẽ lớn hơn, dẫn đến chi phí tăng cho móng và cột, cũng như tăng tải trọng ngang do tác động của động đất.
Để giảm tải trọng thẳng đứng, việc lựa chọn giải pháp sàn nhẹ là ưu tiên hàng đầu Bên cạnh đó, cần xem xét đến tính kinh tế và khả năng thi công của giải pháp này.
Dựa trên chiều cao tầng điển hình 3,2m và nhịp lớn nhất của ô sàn 5m, sinh viên đã lựa chọn hệ sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối Phương án này mang lại nhiều ưu điểm như tính đơn giản, kinh nghiệm thi công phong phú và công nghệ thi công phổ biến, đồng thời vẫn đảm bảo đủ không gian sử dụng cho công trình.
2.2.2 Giải pháp kết cấu phần móng:
Hệ móng của công trình có chức năng tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình và truyền xuống nền đất
Dựa trên quy mô công trình với 1 tầng mái và 14 tầng nổi, cùng với điều kiện địa chất khu vực xây dựng tương đối yếu, phương án móng cọc được đề xuất sơ bộ.
2.2.3 Vật liệu sử dụng cho công trình:
Vật liệu xây dựng cần đáp ứng các tiêu chí sau: cường độ cao, trọng lượng nhẹ, khả năng chống cháy tốt, tính biến dạng linh hoạt, độ liền khối cao, tính thoái biến thấp, phổ biến và giá thành hợp lý.
Hiện nay, vật liệu chính được sử dụng trong xây dựng là thép và bê tông cốt thép nhờ vào khả năng chế tạo dễ dàng và nguồn cung phong phú Bên cạnh đó, các vật liệu mới như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite) và hợp kim nhẹ cũng đang được nghiên cứu Tuy nhiên, việc áp dụng các vật liệu này còn hạn chế do công nghệ chế tạo còn mới và chi phí sản xuất tương đối cao.
Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu cho công trình là bê tông cốt thép
Bảng thông số vật liệu bê tông theo “TCVN 5574-2018”:
Bảng 2.1: Thông số vật liệu bê tông
STT Cấp độ bền Kết cấu sử dụng
1 Bê tông cấp độ bền B25: Rb = 14,5 MPa
Kết cấu chính: Dầm, sàn, cầu thang, cột, vách, móng
2 Vữa xi măng cát B5C Vữa xi măng xây, tô trát tường nhà
Bảng thông số vật liệu cốt thép theo “TCVN 5574-2018”:
Bảng 2.2: Thông số vật liệu cốt thép
STT Loại thép Đặc tính/ kết cấu sử dụng
1 Thép CB300T: Rs = Rsc = 260 MPa
Rsw = 210 MPa ; Es = 2,1x10 6 MPa Cốt thộp cú ỉ Mtt = 10,66 (kN.m)
4.7.2 Tính toán cốt thép đai: Điều kiện kiểm tra là riêng bê tông đủ khả năng chịu cắt mà không cần cốt thép ngang trong cầu thang là:
Qmax ≤ Qb0 = 0,5.φb4.Rbt.b.ho = 66,94 kN Nhận thấy Qmax = 19,03 kN < 66,94 kN nên không cần bố trí cốt đai
4.7.3 Kiểm tra độ võng của bản thang: Để kiểm tra độ võng của bản thang Từ phần mềm Sap2000, ta thu được kết quả về độ võng của bản thang là: f = 3,85mm
Để tính toán độ võng của vế thang đối với tải trọng tiêu chuẩn, ta có thể chia độ võng đã tính cho hệ số vượt tải, chọn hệ số này là 1,2 Kết quả thu được là độ võng tiêu chuẩn ftc = 3,85/1,2 = 3,21 mm Độ võng này được xác định trong giai đoạn làm việc đàn hồi của bê tông, tuy nhiên, trong thực tế, bê tông có thể bị nứt do khả năng chịu uốn kém, dẫn đến độ võng thực tế tăng lên Gần đúng, độ võng thực tế có thể gấp 2 lần độ võng trong giai đoạn làm việc đàn hồi.
Vậy, giá trị độ võng dùng để kiểm tra là: fKT = 3,21.2 = 6,42 (mm) Độ võng giới hạn của vế thang là [f] = L/250
Với nhịp của vế thang là: L = 2830 (mm), ta có [f] = 2830/250 = 11,32 (mm)
Ta có: fKT = 6,42 (mm) < [f] = 11,32 (mm)
Vậy, bản thang thỏa điều kiện về độ võng
4.8 Tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ:
Trọng lượng bản thân dầm gd = bd.(hd – hcn).n.γb = 0,2.(0,3 – 0,1).1,1.25 = 1,1 kN/m
Trọng lượng chiếu nghỉ xây trên dầm được tính là gt = bt.ht.n γt = 0,2.1.1,2.18 = 4,32 kN/m Tải trọng từ vế thang truyền vào là phản lực của gối tựa tại vị trí bản chiếu nghỉ, nơi tựa lên dầm Do hai vế thang có cấu trúc giống nhau, phản lực gối tựa của cả hai vế thang tại vị trí này là như nhau.
Phản lực của gối tựa tại C được quy thành phân bố đều RC/1m Thiên về an toàn, ta chọn phản lực gối tựa tại C trong sơ đồ 1
Từ phần mềm Sap2000, ta thu được RC = 34,61 kN
Tổng tải trọng tác động lên dầm chiếu nghỉ được tính là qdcn = gd + gt + RC/1m = 1,1 + 4,32 + 34,61/1 = 40,03 kN/m Sơ đồ tính toán cho dầm chiếu nghỉ được chọn là dầm đơn giản liên kết khớp tại hai đầu, với nhịp tính toán được xác định theo trục cột hoặc vách đỡ dầm.
Tính toán cốt thép dọc:
Hình 4.7 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 1
- Với sơ đồ tính là dầm đơn giản, ta có
A = = = 541,52 (mm ) ς.R h 0,883.350.(300-20)Chọn 4∅14 có Asch = 615,75 cm 2 , hàm lượng μ = 1,1%
Kiểm tra lại khả năng chịu lực tại tiết diện tính toán
- Với việc bố trí cốt thép là 4∅14, ta tiến hành tính toán khả năng chịu lực của tiết diện như sau: s s s
- Khả năng chịu lực của tiết diện là: gh s s s o
Ta có: Mgh = 52,32 (kN.m) > Mtt = 46,86 (kN.m)
Kiểm tra độ võng của dầm chiếu nghỉ:
- Độ võng lớn nhất tại giữa nhịp theo công thức sau:
Độ võng tính toán của dầm chiếu nghỉ được xác định dựa trên tải trọng tính toán, với hệ số vượt tải chọn là 1,2 Theo đó, độ võng theo tải trọng tiêu chuẩn được tính là ftc = 3,08 / 1,2 = 2,57 mm.
Khi xem xét yếu tố bê tông bị nứt trong thực tế, giá trị độ võng kiểm tra được tính là fKT = 5,14 mm, trong khi giá trị cho phép là [f] = 12,2 mm.
Tính toán cốt thép đai:
Ta có: 0,3.Rb.b.ho = 0,3.14,5.200.(300 – 20) = 243,6 kN
Nhận thấy, Qmax = 61,05 kN < 0,3.Rb.b.ho = 243,6 kN (Thỏa mãn)
Cốt đai sử dụng là loại thép CB300T, có Rsw = 210 MPa
Bố trí ∅6a100 trong đoạn L/4 tính từ mép dầm và ∅6a200 tại giữa dầm qsw = (Rsw.n.Asw)/s = (210.2.28,27)/100 = 118,73 N/mm
Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông tính theo công thức sau:
∅b2 = 2 đối với bê tông nặng
Vậy, cốt đai bố trí như trên đủ khả năng chịu cắt
Trọng lượng bản thân dầm gd = bd.(hd – hcn).n.γb = 0,2.(0,3 – 0,1).1,1.25 = 1,1 kN/m
Trọng lượng tường xây trên dầm gt = bt.ht.n γt = 0,2.1,65.1,2.18 = 7,13 kN/m
Tải trọng từ vế thang truyền vào tạo ra phản lực của gối tựa tại vị trí bản chiếu nghỉ trên dầm Vì hai vế thang có cấu trúc giống nhau, nên phản lực gối tựa của cả hai vế thang tại vị trí này cũng tương đương nhau.
Phản lực của gối tựa tại C được quy thành phân bố đều RC/1m Thiên về an toàn, ta chọn phản lực gối tựa tại C trong sơ đồ 1
Từ phần mềm Sap2000, ta thu được RC = 2,42 kN
Tổng tải trọng truyền lên dầm chiếu nghỉ được tính bằng công thức: qdcn = gd + gt + RC/1m = 1,1 + 7,13 + 2,42/1 = 10,65 kN/m Sơ đồ tính toán của dầm chiếu nghỉ được chọn là dầm đơn giản liên kết khớp ở hai đầu, với nhịp tính toán được xác định theo trục cột hoặc vách đỡ dầm.
Tính toán cốt thép dọc:
Hình 4.8 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 2
- Với sơ đồ tính là dầm đơn giản, ta có:
Chọn 4∅8 có Asch = 201,06 cm 2 , hàm lượng μ = 0,36%
Kiểm tra lại khả năng chịu lực tại tiết diện tính toán
- Với việc bố trí cốt thép là 4∅8, ta tiến hành tính toán khả năng chịu lực của tiết diện như sau: s s s
- Khả năng chịu lực của tiết diện là: gh s s s o
Ta có: Mgh = 18,82 (kN.m) > Mtt = 12,38 (kN.m)
Kiểm tra độ võng của dầm chiếu nghỉ:
- Độ võng lớn nhất tại giữa nhịp theo công thức sau:
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4
Đồ án này sinh viên được giáo viên hướng dẫn giao nhiệm vụ tính toán và thiết kế khung trục 4, các khung khác làm theo quy trình tương tự
Bê tông: BT B25 có: Rb = 14,5 MPa; Rbt = 1,05 MPa; Eb = 30x10 3 MPa
Thộp CB300T (ỉ
