Thiết kế trường tiều học tây úc đồ án tốt nghiệp đại học

Chọn giải pháp kết cấu 1

Sàn panen lắp ghép

Khi khẩu độ panen lớn hơn 4m và được bố trí đều đặn, sàn panen trở thành giải pháp kinh tế hơn so với sàn toàn khối nhờ vào chi phí thấp, không cần cốp pha sàn, và thi công nhanh chóng, phù hợp với các công trình như trường học, ký túc xá và trụ sở làm việc Tuy nhiên, đối với các công trình có mặt bằng phức tạp như chung cư, việc sử dụng panen gặp nhiều khó khăn trong tổ chức thi công do cấu tạo kết cấu phức tạp Hơn nữa, sàn lắp ghép cũng làm giảm độ cứng tổng thể của công trình so với sàn toàn khối.

Sàn toàn khối có sườn

Sàn dung là loại sàn phổ biến nhất hiện nay, thích hợp cho thi công toàn khối công trình Sàn dung thường được sử dụng theo hai hình thức: không có dầm phụ, với hệ kết cấu chỉ bố trí các dầm qua cột, hoặc trong trường hợp bước khung nhỏ (từ 3m – 4,2m), chiều dày sàn được thiết kế từ 8 đến 10 cm, đảm bảo độ bền và biến dạng hợp lý.

Với xu hướng thiết kế kiến trúc không gian lớn hiện nay, kích thước lưới cột từ 6x6m đến 9x9m dẫn đến chiều dày sàn lớn, bị ảnh hưởng bởi điều kiện biến dạng Chiều dày sàn lớn không chỉ làm tăng chi phí bê tông mà còn tăng tải trọng, khiến phương án này thường không kinh tế Tuy nhiên, thi công thuận tiện và khả năng không cần trần vẫn khiến giải pháp này được áp dụng rộng rãi trong thực tế.

 Bố trí thêm hệ dầm phụ: ngồi các dầm qua cột còn bố trí thêm hệ dầm phụ để phân nhỏ ô sàn, đỡ tường

Giải pháp này giúp giảm chiều dày sàn và tiết kiệm chi phí vật liệu, nhưng lại làm tăng chi phí cho cốp pha Khi cần thiết, việc thi công trần sẽ được thực hiện để đáp ứng yêu cầu về kiến trúc.

 Khi thiết kế cần cân nhắc, lựa chọn giữa hai giải pháp này về cả phương diện kết cấu, kiến trúc và kinh tế

Việc lựa chọn giải pháp sàn ảnh hưởng trực tiếp đến sơ đồ truyền tải trọng từ sàn lên hệ thống kết cấu khung, dẫn đến sự thay đổi các thành phần nội lực (M,N,Q) của khung Nếu bổ sung dầm phụ mà không giảm đáng kể chiều dày bản sàn, sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế.

Việc đưa tải trọng tập trung vào khu vực giữa dầm khung thông qua các dầm phụ sẽ làm tăng nội lực khung, tuy nhiên điều này gây khó khăn cho công tác thi công cốp pha và cốt thép.

Cơ sở thiết kế 2

Chọn tiêu chuẩn thiết kế

Ta thiết kế công trình theo “ TIÊU CHUẨN XÂY DỰNG VIỆT NAM 356:2005”

Phần tải trọng ta tính theo TCVN 2737-1995 là tiêu chuẩn tải trọng và tác động và chỉ dẫn tính thành phần động của tải gió

Phần móng được thiết kế theo tiêu chuẩn 198 - 2005, áp dụng cho cọc bê tông cốt thép và cọc khoan nhồi, đặc biệt trong trường hợp tải trọng công trình lớn, lớp đất tốt nằm sâu và cấu trúc lớp đất không đồng nhất Ngoài ra, tài liệu “NHỮNG PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG MÓNG TRÊN NỀN ĐẤT YẾU” và “NỀN MÓNG NHÀ CAO TẦNG” cũng được sử dụng để hỗ trợ trong quá trình thiết kế móng.

Chọn vật liệu chịu lực

Khi chọn vật liệu xây dựng, bê tông cấp độ bền B20 là sự lựa chọn lý tưởng với Rb = 11.5 MPa và Rbt = 0.9 MPa Đối với thép, nên sử dụng thép AII có gân với Rs = 280 MPa, trong khi thép tròn trơn nên dùng loại AI với Rs = 225 MPa.

SVTH: Hồ Văn Toàn MSSV:207KH048 Trang : 3

THIẾT KẾ SÀN TẦNG 1-6 2.1 Mặt bằng sàn tính toán 3

Vật liệu sử dụng cho sàn

Tra theo TCXDVN 356:2005 (bảng 13: các cường độ tính toán của bê tông Rb, Rbt theo trạng thái giới hạn thứ nhất, trang 36)

Bê tông B20 (Rb 5 MPa; Rbt= 0.9 MPa)

Thép AI (Rs "5 MPa; Rsw= 175 MPa)

Xác định chiều dày sơ bộ của sàn

Chiều dày sàn cần đảm bảo độ cứng đủ để ngăn rung động và dịch chuyển dưới tải trọng ngang như gió, bão hay động đất, nhằm duy trì công năng sử dụng Độ cứng trong mặt phẳng sàn phải lớn, giúp truyền tải trọng vào vách cứng và lõi cứng, đảm bảo chuyển vị ở các đầu cột đồng đều Hệ tường ngăn trên sàn không cần dầm đỡ có thể được bố trí linh hoạt mà không làm tăng đáng kể độ võng của sàn.

Chọn bề dày sàn :h s L nhip

 Đối với các ô sàn có kích thướt lớn ( ô 1, 2, 3, 4)

SVTH: Hồ Văn Toàn MSSV:207KH048 Trang : 4

Trong đó : L1 là cạnh ngắn của ô bản tính toán

 Vậy ta chọn sàn có bề dày hs = 12 cm

 Đối với các ô sàn có kích thướt nhỏ ( ô 5, 6, 7, 8)

 Vậy ta chọn sàn có bề dày hs = 10 cm

Chọn tiết diện dầm 4

 Chọn sơ bộ tiết diện dầm chính hd = ( )L

 Với dầm có chiều dài của nhịp L = 5.2 m

1  = (65 : 35) cm Vậy chọn hd = 40 (cm)

1 = (20 : 10) cm Vậy chọn bd = 20 (cm)

 Với dầm chính có chiều dài của nhịp L = 8.2 m

1  = (100: 55) cm Vậy chọn hd = 60 (cm)

1 = (30 : 15) cm Vậy chọn bd = 30 (cm)

 Với dầm biên có chiều dài của nhịp L = 8.2 m

1  = (68: 41) cm Vậy chọn hd = 50 (cm)

1 = (25 : 12) cm Vậy chọn bd = 20 (cm)

 Dầm phụ chọn kích thước 20 x 30 cm và 20 x 40 cm

Hình thức liên kết sàn và dầm 4

Tùy thuộc vào điều kiện liên kết của bản với các dầm bê tông cốt thép xung quanh, cần chọn sơ đồ tính bản cho phù hợp Tỉ lệ độ cứng giữa bản sàn và các dầm sẽ xác định các loại ô bản với liên kết theo chu vi khác nhau Nếu tỷ lệ hd/hs lớn hơn hoặc bằng 3, liên kết giữa bản và dầm được xem như ngàm Ngược lại, nếu tỷ lệ hd/hs nhỏ hơn 3, bản sẽ được coi là tựa đơn lên dầm.

Trong đó : o hd: chiều cao của dầm o hs: chiều dày của bản (ta chọn hs cm cho sàn tính toán)

 Từ việc chọn sơ bộ tiết dịên dầm sàn ta thấy tỉ số 4.17 3

50  hs  h d nên sàn ngàm vào dầm và ta tính tóan theo ô bản số 9

SVTH: Hồ Văn Toàn MSSV:207KH048 Trang : 5

Tải trọng

 2.4.1 Tĩnh tải sàn a Sàn phòng làm việc

- Cấu tạo các lớp của sàn được trình bày trên hình vẽ:

 Đối với bản sàn 120 cm

 Sàn vệ sinh, sân thượng

SVTH: Hồ Văn Toàn MSSV:207KH048 Trang : 6

SVTH: Hồ Văn Toàn MSSV:207KH048 Trang : 7

 2.4.2 Tải trọng sàn điển hình

 Đối với sàn 12cm o Với sàn vệ sinh (ô số 4) Loại Tải

Trọng Thành phần cấu tạo Chiều dày hi(m) Trọng Lượng

VT n Tải TT gtt = hiini

Tổng Cộng 525.2 o Với phòng làm việc, hành lang Loại tải trọng

Tải TT gtt = hiini

Tổng Cộng 452.4 o Với sàn phòng làm việc Loại tải trọng

Tải TT gtt = hiini

 Ngoài ra các ô sàn có tường ngăn dày 100mm, cao 3.4m o Khối lượng phần gạch ống xây: m t = nt×bt×lt×ht

 Trong đó: o ht: chiều cao của tường

Hồ Văn Toàn, sinh viên mã số 207KH048, trình bày thông tin về các thông số kỹ thuật của tường, bao gồm bề rộng tường (o bt), chiều dài tường (o lt) và khối lượng tường (o mt) tính bằng daN Khối lượng riêng của tường được xác định là γt = 1800 daN/m³ Hệ số vượt tải được sử dụng trong tính toán là n = 1.1.

 Tải trọng của tường được qui về tải phân bố đều theo diện tích ô sàn

 Các tường ngăn các căn hộ với nhau là tường gạch ống dày 200 có tải trọng g tc t = 330 (daN/m 2 )

 Các vách ngăn trong từng căn hộ là tường gạch ống dày 100 có tải trọng g tc t = 180 (daN/m 2 )

 Tùy thuộc vào chiều dài tường và chiều cao tầng nhà (3.4m), ta quy về tải phân bố đều trên sàn như sau :

 Ta có bảng như sau: Ô

Tường gtt sàn 100mm 200mm

SVTH: Hồ Văn Toàn MSSV:207KH048 Trang : 9

 2.4.3 Hoạt tải các loại sàn trong công trình

Loại tải trọng Chức năng Tải trọng tiêu chuẩn (daN/m 3 )

Tải trọng tính toán (daN/m 2 )

 Chọn theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737-1995 (bảng 3: tải trọng phân bố đều lên sàn và cầu thang, trang 12)

 Hệ số vượt tải n lấy bằng: n = 1.2 khi P > 200 daN/m 2 n = 1.3 khi P < 200 daN/m 2

 Từ mặt bằng kiến trúc và việc phân chia các ô sàn ta phân ra dạng làm việc của từng ô bản như sau:

DẠNG LÀM VIỆC CỦA CÁC Ô SÀN Ô sàn L1 m L2 m L2/L1 Dạng làm việc

SVTH: Hồ Văn Toàn MSSV:207KH048 Trang : 10

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN TỪNG Ô SÀN Ô sàn L1 L2

L2/L1 Dày Tĩnh tải Tải tường Họat tải Tổng tải m m cm (daN/m2) (daN/m2) (daN/m2) (daN/m2)

Xác định nội lưc 10

 2.5.1 Phân chia loại sàn và công thức tính toán

L của ô bản mà ta tính theo loại bản kê hay loại bản dầm

Trong đó: o L2: Phương dài của ô bản o L1: Phương ngắn của ô bản

 Đối với các ô bản có tỷ số:1 2

L thì được tính theo loại bản kê bốn cạnh theo sơ đồ đàn hồi

L tra bảng ra các giá trị mi1, mi2, ki1, ki2 (tra bảng theo Markux-Galerkin)

 Tải trọng tác dụng lên ô bản: P = (g + p )  l1  l2

Trong bài viết này, tĩnh tải được xác định là tải trọng phân bố đều trên 1m² mặt bằng ô bản, bao gồm cả tải trọng từ tường nếu có Đồng thời, hoạt tải cũng được tính là tải trọng phân bố đều trên 1m² mặt bằng ô bản.

SVTH: Hồ Văn Toàn MSSV:207KH048 Trang : 11

 2.5.2 Sơ đồ tính theo bản kê 4 cạnh:

* Moment dương lớn nhất ở giữa :M1 = mi1  P

* Moment âm lớn nhất trên gối: MI = ki1  P

 Trong đó: o M1, M2 : Moment dương ở nhịp theo l1 (phương ngắn) và l2 (phương dài) o MI, MII : Moment âm ở gối theo l1 (phương ngắn) và l2 (phương dài) o i: ký hiệu loại ô bản

 Đối với các ô bản có tỉ số = 2

L được tính dựa trên loại bản dầm, cụ thể là dầm ngàm 2 đầu chịu tải trọng q với các giá trị P = g + p Bản dầm chỉ hoạt động theo phương cạnh ngắn, trong khi cốt thép theo phương cạnh dài chỉ cần bố trí theo cấu tạo, nhưng không được thấp hơn 20% cốt thép theo phương cạnh ngắn.

 Sơ đồ tính 2 đầu ngàm:

- Sơ đồ một dầu ngàm một đầu khớp

- Đối với đầu ngàm đầu khớp (dùng cho ô ban công):

SVTH: Hồ Văn Toàn MSSV:207KH048 Trang : 12

Tính thép 12

 2.6.1 Số liệu về vật liệu sử dụng

Bê tông B20 Rb 5 MPa; Rbt = 0.9 MPa

Thép AI (10 →Rs(0(MPa) o Tiết diện bản bxh00x100mm, chọn a= 15 (mm)

 Cốt thép được xác định theo công thức: α= M γ R bh ξ= 1 − √1 − 2α Đk: α10 →Rs(0 (Mpa)

 A = ξ.γ = 0.68 cm 2 => chọn 2 ỉ 8 o Kiểm tra điều kiện bền:

Chọn 6 làm cốt đai ; cốt đai 2 nhánh n=2 ; Rađ = 2200 (daN/cm 2 )

Chọn khoảng cách giữa các cốt đai 200 mm

= 62.26 (daN) Khả năng chịu cắt của cốt đai với bê tông : d k db R b h q

Mà Q = 4995 (daN)