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 là rất cần thiết, đặc biệt là nơi có tốc độ gia tăng dân số cao Việc xây dựng nhà cao tầng theo quy hoạch đồng bộ với cơ sở hạ tầng và cảnh quan sẽ tạo ra diện mạo mới cho đô thị, đồng thời phát huy vai trò của nhà cao tầng trong mô hình đô thị tập trung Khái niệm đô thị nén đã được hình thành, với đặc điểm là mật độ xây dựng cao, sử dụng hỗn hợp các loại đất, khuyến khích đi bộ và xe đạp, cũng như chú trọng giao thông công cộng Một số khu đô thị nén tiêu biểu tại 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 nén không chỉ giúp sử dụng hiệu quả năng lượng mà còn giảm khoảng cách di chuyển và tối ưu hóa các phương tiện giao thông công cộng.
Nhà cao ốc góp phần nâng cao hiệu quả sử dụng đất tại khu vực trung tâm, hạn chế sự mở rộng nhanh chóng ra vùng ngoại vi Sự phát triển này giúp tăng cường số lượng văn phòng, khách sạn cao cấp và căn hộ ở trung tâm thành phố, mang lại lợi ích cho cư dân với những căn hộ gần gũi, dịch vụ phong phú và môi trường thoáng đãng Ngoài ra, các tổ hợp khu đô thị tích hợp nhà cao tầng, trung tâm thương mại và khu vui chơi giải trí sẽ cung cấp các tiện ích xã hội cần thiết, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần, đồng thời 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
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 với tốc độ gia tăng dân số cao là rất cần thiết Các tòa nhà cao tầng được xây dựng theo quy hoạch đồng bộ với cơ sở hạ tầng và cảnh quan sẽ tạo ra diện mạo mới cho đô thị Điều này dẫn đến khái niệm đô thị nén, với đặc điểm mật độ xây dựng cao, sử dụng hỗn hợp 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 nén không chỉ tối ưu hóa năng lượng mà còn giảm thiểu khoảng cách di chuyển, phát huy tối đa các phương tiện giao thông công cộng.
Nhà cao ốc không chỉ nâng cao hiệu quả sử dụng đất tại khu vực trung tâm mà còn hạn chế sự mở rộng nhanh chóng ra vùng ngoại vi Sự gia tăng đáng kể về văn phòng, khách sạn cao cấp và căn hộ sẽ diễn ra tại trung tâm thành phố, mang lại lợi ích cho cư dân với những căn hộ gần gũi, đầy đủ dịch vụ và tiện ích công cộng, cùng 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 còn thiếu, nâng cao đời sống vật chất và tinh thần, đồng thời gia tăng sức hấp dẫn của cuộc 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.
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 cao và 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 có hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 với lượng mưa trung bình hàng năm 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 thời tiết tốt nhất diễn ra từ tháng 11 đến tháng 1.
(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 rộng lớn khoảng 45.000 km2 nhờ sự hợp lưu của nhiều sông như La Ngà và Bé Sông có lưu lượng bình quân từ 20-500 m3/s, với lưu lượng cao nhất trong mùa lũ lên tới 10.000 m3/s, cung cấp 15 tỷ m3 nước mỗi năm, trở thành nguồn nước ngọt chính cho thành phố Hồ Chí Minh Trong khi đó, sông Sài Gòn bắt nguồn từ vùng Hớn Quản, chảy qua Thủ Dầu Một với chiều dài 200 km, trong đó 80 km nằm trong địa phận thành phố, và có nhiều chi lưu với lưu lượng trung bình khoảng 54 m3/s.
Thành phố Hồ Chí Minh có hệ thống sông rạch chịu ảnh hưởng của triều bán nhật từ biển Đông, với nước lên xuống hai lần mỗi ngày Hiện tượng thủy triều này thâm nhập sâu vào các kênh rạch, ảnh hưởng đáng kể đến sản xuất nông nghiệp và gây khó khăn trong việc tiêu thoát nước ở khu vực nội thành.
Nước ngầm ở Thành phố Hồ Chí Minh rất phong phú, chủ yếu tập trung ở khu vực phía Bắc trên trầm tích Pleistocen Tuy nhiên, khi di chuyển về phía Nam, đặc biệt là tại Nam Bình Chánh và các quận lân cận, nguồn nước ngầm có xu hướng giảm dần.
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 này nhằm tạo ra các phân khu chức năng rõ ràng, đồng thời 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 được kết nối với các tuyến đường công cộng, đảm bảo lưu thông thuận lợi 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, có lắp đặt các biển báo để hướng dẫn người tham gia giao thông.
Mỗi tầng của tòa nhà được trang bị khu vệ sinh với diện tích phù hợp, đảm bảo nhu cầu sử dụng Tòa nhà có 2 thang máy và 2 cầu thang bộ, đáp ứng yêu cầu giao thông và thoát hiểm Sàn nhà được lát gạch ceramic kích thước 40x40, trong khi khu vệ sinh sử dụng gạch chống trơn và tường được ốp gạch men Tường trong và ngoài nhà được sơn, cầu thang được hoàn thiện bằng ganito đá rửa Toàn bộ hệ thống cửa sổ và cửa đi sử dụng kính, với các mảng kính khung nhôm tại 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 công trình.
1.4.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc:
1.4.2.1 Thiết kế mặt bằng các tầng:
Mặt bằng tầng 1 được thiết kế với các sảnh lớn, khu vực bán hàng và nhà để xe dành cho cán bộ Tầng 1 có chiều cao 4,2m, 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, với bố trí xung quanh trục giao thông đứng gồm thang máy và thang bộ Mỗi căn hộ đều có hệ thống vệ sinh riêng biệt, trong khi hệ thống hành lang được tổ chức hợp lý nhằm đảm bảo an toàn và thuận tiện cho việc thoát hiểm khi có sự cố Tầng mái được sử dụng để lắp đặt hệ thống kỹ thuật thang máy cùng với các hạng mục phụ trợ khác.
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 được thiết kế với kiến trúc hiện đại, kết hợp các tiện ích của cuộc sống văn minh Sự hài hòa giữa phương đứng và phương ngang mang lại vẻ bề thế và vững chắc cho công trình Việc lựa chọn chất liệu và màu sắc một cách khéo léo tạo nên cảm giác cân bằng và thanh thoát Kiến trúc tổng thể được tính toán khoa học, đảm bảo vệ sinh môi trường, hệ thống thoát nước, phòng chống cháy nổ và lối thoát hiểm an toàn.
Hệ thống giao thông đứng trong công trình bao gồm 2 thang máy và 2 cầu thang bộ, đảm bảo thuận tiện cho việc di chuyển Hành lang căn hộ, khoảng lùi và lối đi xung quanh tòa nhà được thiết kế tối ưu, kết hợp với thang máy và thang bộ, nhằm mang lại một môi trường sống an toàn cho cư dân.
Mặt cắt công trình thể hiện nội dung bên trong, kích thước cấu kiện và công năng của các phòng Dựa vào nhu cầu sử dụng, điều kiện vệ sinh, ánh sáng và thông gió, chúng ta xác định chiều cao các tầng phù hợp.
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 bố trí hợp lý để đảm bảo chiếu sáng đầy đủ cho 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 dọc theo các hộp kỹ thuật và phân bố ngang trong trần, giúp làm lạnh đồng đều đến các khu vực trong công trình.
Tuyến điện trung thế 15KV được lắp đặt ngầm dưới đất và kết nối với trạm biến thế của công trình Bên cạnh đó, công trình còn được trang bị hệ thống điện dự phòng với hai máy phát điện đặt tại tầng hầm Khi nguồn điện chính bị mất, máy phát điện sẽ cung cấp điện cho các nhu cầu khẩn cấp của công trình.
- 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 được phân phối qua các đường ống kỹ thuật đến các vị trí lấy nước cần thiết.
Nước mưa từ tầng hầm và mái được thu thập qua hệ thống rãnh và ống thoát nước, trong khi nước thải sinh hoạt được dẫn vào bể xử lý Sau khi 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 trong tòa nhà, tạo thành một mạng lưới báo cháy hiệu quả Hệ thống này bao gồm đồng hồ, âm thanh cảnh báo và đèn báo cháy, giúp phòng quản lý nhanh chóng nhận tín hiệu để kiểm soát và khống chế hỏa hoạn kịp thời.
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 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 đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, bao gồm việc ngăn ngừa phá hoại do tải trọng, duy trì ổn định hình dạng và vị trí, chống lại sự mỏi, cũng như bảo vệ khỏi các yếu tố lực và ảnh hưởng môi trường bất lợi.
Trạng thái giới hạn thứ nhất trong TTGH II quy định về điều kiện sử dụng nhằm đảm bảo kết cấu hoạt động bình thường Cụ thể, cần kiểm soát để hạn chế khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt, đồng thời không để xảy ra các biến dạng vượt quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt và dao động.
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, với chức năng chịu tải trọng từ dầm sàn xuống móng và nền đất, đồng thời chịu tải trọng ngang từ 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 điều kiện công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và tải trọng ngang như động đất, 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 và tính kinh tế Với tải trọng ngang lớn từ gió và động đất, hệ kết cấu khung – vách – lõi là phù hợp, nhờ vào khả năng chịu tải trọng ngang tốt, hạn chế chuyển vị ngang và tối ưu không gian sử dụng cho công trình 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 lựa 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, đồng thời làm gia tăng tải trọng ngang do tác động của động đất.
Việc lựa chọn giải pháp sàn nhẹ là ưu tiên hàng đầu nhằm giảm tải trọng thẳng đứng, đồng thời cần xem xét tính kinh tế và khả năng thi công của giải pháp đó.
Dựa trên chiều cao tầng điển hình 3,2m và nhịp lớn nhất của ô sàn 5m, sinh viên đã chọn phương án hệ sàn sườn bê tông cốt thép toàn khối Phương án này có 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, đề xuất sơ bộ phương án sử dụng móng cọc là hợp lý.
2.2.3 Vật liệu sử dụng cho công trình:
Vật liệu xây dựng cho công trình cần đáp ứng các tiêu chí quan trọng như cường độ cao, trọng lượng nhẹ, khả năng chống cháy tốt, tính biến dạng và độ liền khối cao, đồng thời phải có tính thoái biến thấp, phổ biến và giá thành hợp lý.
Hiện nay, vật liệu chủ yếu được sử dụng trong xây dựng là thép và bê tông cốt thép, nhờ vào những lợi thế như dễ chế tạo và nguồn cung dồi dào 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, nhưng chưa phổ biến do công nghệ chế tạo còn mới và chi phí 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 dưới tải trọng tiêu chuẩn, ta có thể chia độ võng đã thu được cho hệ số vượt tải, trong đó hệ số vượt tải được chọn là 1,2 Kết quả là độ võng đối với tải trọng tiêu chuẩn là ftc = 3,85/1,2 = 3,21 mm Độ võng này được tính trong giai đoạn làm việc đàn hồi của bê tông; tuy nhiên, do khả năng chịu uốn kém, bê tông sẽ bị nứt, dẫn đến độ võng thực tế tăng lên Gần đúng, độ võng thực tế được xem là gấp 2 lần độ võng trong giai đoạn 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 bằng công thức 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 Vì hai vế thang có cấu trúc giống nhau, nên phản lực gối tựa của hai vế thang tại vị trí này là tương đương.
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 truyền 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 lựa chọn là dầm đơn giản liên kết khớp hai đầu, với nhịp tính toán lấy 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 của dầm chiếu nghỉ được tính toán với tải trọng tính toán, sử dụng hệ số vượt tải 1,2 Từ đó, độ võng theo tải trọng tiêu chuẩn được xác định 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 cần kiểm tra là fKT = 5,14 mm, trong khi giá trị cho phép được tính là [f] = 12,2 mm Điều này cho thấy độ võng thực tế thấp hơn giới hạn cho phép, đảm bảo tính an toàn và ổn định của kết cấu.
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 được truyền vào, tạo ra phản lực tại gối tựa ở 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 là đồng nhất.
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 là qdcn = gd + gt + RC/1m = 1,1 + 7,13 + 2,42/1 = 10,65 kN/m Sơ đồ tính của dầm chiếu nghỉ được chọn là dầm đơn giản liên kết khớp ở hai đầu, với nhịp tính toán lấy 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
