Đề 89 chung cư khởi thành 20f đồ án tốt nghiệp đại học

KIẾN TRÚC

GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

Chung cư Khởi Thành, tọa lạc tại số 25/25 Lương Định Của, Phường Bình Khánh, Quận 2, là một dự án căn hộ nổi bật do liên doanh giữa Công ty TNHH Xây dựng và Kinh doanh nhà Khởi Thành và Tập đoàn Vĩnh Phong Thái Lễ động thổ cho dự án này đã diễn ra vào ngày 02-08-2018, đánh dấu sự khởi đầu cho một trong những dự án căn hộ tại khu đất có giá trị nhất ở Phường Bình Khánh, Quận 2.

 Vị trí dự án: 25/25 Lương Định Của Phường Bình Khánh, Quận 2

 Gói thầu : Kết cấu, kiến trúc, cơ điện

 Chủ đầu tư: Công ty Khởi Thành

 Nhà thầu xây dựng: Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Phước Thành

 Tổng diện tích sàn là 90.000m2 :

 Quy mô dự án: 02 khối, 21 tầng

 Hoàn thành: dự kiến cuối năm 2020 a) Giao thông công trình

Chung cư Khởi Thành tọa lạc tại vị trí đắc địa ngay góc ngã tư đường Trần Não và đường Lương Đình Của, liền kề khu đô thị Thủ Thiêm, một trong những khu đô thị cao cấp và hiện đại nhất Đông Nam Á hiện nay Dự án không chỉ nổi bật với vị trí thuận lợi mà còn mang đến nhiều tiện ích đa dạng cho cư dân.

Tầng hầm cao 3.2 m được thiết kế để giữ xe, có khả năng chứa hơn 200 xe hơi cùng toàn bộ xe máy của tòa nhà Ngoài ra, tầng hầm còn bao gồm các phòng chức năng như phòng chứa máy phát điện, phòng kỹ thuật, bể tự hoại và kho.

Tầng trệt cao 6.5m, khu liên hợp căn hộ và kinh doanh

Tầng điển hình (từ tầng 2 đến tầng 19) là khu căn hộ cao 3.3 m

Tầng sân thượng và tầng kỹ thuật có vai trò quan trọng trong việc lắp đặt buồng thang máy cùng các thiết bị kỹ thuật như điện, nước, và mạng, nhằm đảm bảo vận hành hiệu quả và an toàn cho toàn bộ khu chung cư Giải pháp thông thoáng cũng cần được xem xét để nâng cao chất lượng không khí và tạo sự thoải mái cho cư dân.

Tất cả các phòng đều được thiết kế có các cửa sổ lớn để lấy có ánh sáng tự nhiên chiếu vào

Ngoài việc thiết kế hệ thống cửa sổ cho mỗi phòng nhằm tạo sự thông thoáng, công trình còn áp dụng hệ thống thông gió nhân tạo dọc theo chiều cao, kết hợp với máy điều hòa và quạt ở các tầng để đảm bảo không khí luôn lưu thông và thoải mái.

KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Mặt đứng chính công trình

XEM CHI TI? T XEM CHI TI? T TRÍCH ÐO? N 2

XEM CHI TI? T XEM CHI TI? T TRÍCH ÐO? N 1

T? NG 2 T? NG 3 T? NG 4 T? NG 5 T? NG 6 T? NG 7 T? NG 8 T? NG 9 T? NG 10 T? NG 11 T? NG 12 T? NG 13 T? NG 14 T? NG 15 T? NG 16 T? NG 17 T? NG 18 T? NG S.THU ? NG T? NG K? THU? T

Hình 1 1: - Mặt đứng phụ công trình trục 10-18

Mặt bằng tầng điển hình

Pho`ng ngu? 2 Pho`ng ngu? 1

Pho`ng ngu? 2 Pho`ng ngu? 1 Pho`ng ngu? 3

WC WC Pho`ng ngu? 3 Pho`ng ngu? 2 Pho`ng ngu? 1

WC WC Pho`ng ngu? 3

Pho`ng ngu? 2 Pho`ng ngu? 1 ÐIÊ? N C.NU O´C

THÔNG TÂ`NG THÔNG TÂ`NG

THÔNG TÂ`NG THOA´T NU O´C THOA´T NU O´C

Hình 1 2: Mặt bằng tầng điển hình (tầng 6)

T? NG 2 T? NG 3 T? NG 4 T? NG 5 T? NG 6 T? NG 7 T? NG 8 T? NG 9 T? NG 10 T? NG 11 T? NG 12 T? NG 13 T? NG 14 T? NG 15 T? NG 16 T? NG 17 T? NG 18 T? NG S.THU ? NG T? NG K? THU? T MÁI

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ TRANG 19

CƠ SỞ THIẾT KẾ

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

Nội dung tính toán đặt ra gồm 2 yêu cầu: Thiết kế kết cấu khung trục và Thiết kế kết cấu móng cho công trình được giao

Thiết kế kết cấu khung

Yêu cầu thiết kế khung tối thiểu 15 tầng trở lên

-Thiết kế sàn tầng điển hình

-Thiết kế 1 khung trục: Sử dụng mô hình khung không gian, có tính thành phần động của gió

Thiết kế kết cấu móng

-Tính toán 2 phương án móng cho công trình: Móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi cho:

-Khung thiết kế tương ứng

-Lõi thang máy của công trình.

TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG

 TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

 TCVN 5574 – 2012: Kết cấu bêtông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

 TCVN 198 – 1997: Nhà cao tầng Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

 TCXD 195-1997: Nhà Cao Tầng - Thiết Kế Cọc Khoan Nhồi

 TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

 TCVN 299 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995

 TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình.

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Tải trọng đứng: Trọng lượng bản thân, hoạt tải sử dụng… có giá trị khá lớn và tăng dần theo số tầng cao của tòa nhà

Tải trọng ngang, bao gồm tải gió (gió tĩnh và gió động) và tải động đất, là yếu tố quan trọng trong thiết kế nhà cao tầng, ảnh hưởng trực tiếp đến nội lực và chuyển vị của công trình.

Chuyển vị ngang và chuyển vị đứng là hai yếu tố quan trọng trong thiết kế kết cấu Chuyển vị ngang lớn có thể làm tăng giá trị nội lực do độ lệch tâm tăng, dẫn đến hư hỏng các bộ phận phi kết cấu như tường và vách ngăn Điều này không chỉ làm tăng dao động của ngôi nhà mà còn gây cảm giác khó chịu và hoảng sợ cho cư dân, thậm chí có thể làm mất ổn định tổng thể của công trình Do đó, chuyển vị ngang của nhà cần phải được kiểm soát và không được vượt quá giới hạn cho phép, theo quy định trong Bảng C.4 của TCVN 5574 - 2012 về thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.

Kết cấu khung nhà nhiều tầng: f/H ≤ 1/500

Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:

 Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu ống

 Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp

Các hệ kết cấu đặc biệt bao gồm hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép Những hệ kết cấu này được thiết kế nhằm tăng cường độ bền và khả năng chịu lực cho công trình, đồng thời đảm bảo tính ổn định và an toàn trong quá trình sử dụng.

Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu và khả năng thi công thực tế của từng công trình

Hệ khung Được cấu tạo từ các cấu kiện dạng thanh (cột, dầm) liên kết cứng với nhau tạo nút

Hệ khung có khả năng tạo ra không gian tương đối lớn và linh hoạt với những yêu cầu kiến trúc khác nhau

Sơ đồ làm việc rõ ràng, nhưng khả năng chịu tải trọng ngang còn hạn chế Thiết kế này phù hợp cho các công trình có chiều cao tối đa 15 tầng, đặc biệt trong vùng có nguy cơ động đất cấp 7.

12 tầng nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 8 và không nên áp dụng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 9

Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng

Việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây dựng khác nhau, bao gồm cả lắp ghép và đổ tại chỗ cho các kết cấu bê tông cốt thép, mang lại sự thuận tiện tối ưu trong quá trình thi công.

Vách cứng chủ yếu chịu tải trọng ngang, được đổ toàn khối bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước

Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao trên 40m

Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên

Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian

Phần trong lõi thường bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ thuật của nhà cao tầng

Sử dụng hiệu quả với các công trình có độ cao trung bình hoặc lớn có mặt bằng đơn giản

Thích hợp cho công trình siêu cao tầng vì khả năng làm việc đồng đều của kết cấu và chịu tải trọng ngang rất lớn

Hệ sàn đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến hoạt động không gian của kết cấu công trình Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều cần thiết, do đó cần thực hiện phân tích chính xác để xác định phương án phù hợp nhất với kết cấu của công trình.

Xét các phương án sàn

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

 Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn tăng lên đáng kể khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình cũng lớn theo Điều này không chỉ gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang mà còn làm tăng chi phí vật liệu, không đảm bảo tính tiết kiệm.

 Không tiết kiệm không gian sử dụng

Cấu trúc bao gồm hệ dầm vuông góc, chia bản sàn thành các ô nhỏ với nhịp ngắn Để đảm bảo tính ổn định, khoảng cách giữa các dầm không vượt quá 2m.

Việc giảm thiểu số lượng cột bên trong không chỉ giúp tiết kiệm không gian sử dụng mà còn tạo nên kiến trúc đẹp mắt, phù hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và có diện tích lớn như hội trường và câu lạc bộ.

 Không tiết kiệm, thi công phức tạp

Khi thiết kế mặt bằng sàn rộng, việc bố trí thêm các dầm chính là cần thiết để đảm bảo độ vững chãi Tuy nhiên, điều này cũng dẫn đến hạn chế về chiều cao của dầm chính, vì cần phải lớn hơn để giảm độ võng.

Sàn không dầm có mũ cột (sàn nấm)

Sàn nấm là loại sàn không sử dụng dầm, mà bản sàn được đặt trực tiếp lên các cột Khu vực xung quanh nơi sàn tiếp xúc với cột có thể được thiết kế với đầu cột loe rộng ra hoặc tăng độ dày của bản sàn để tạo thành bản đầu cột.

 Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình

 Tiết kiệm được không gian sử dụng

 Dễ phân chia không gian

 Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…

 Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa

Phương án thi công này nhanh hơn so với phương án sàn dầm nhờ vào việc giảm thiểu công sức gia công cốp pha và cốt thép dầm Cốt thép được đặt một cách định hình và đơn giản, cùng với quy trình lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng diễn ra dễ dàng hơn.

 Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành

 Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn dầm

Trong phương án thiết kế này, các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung, dẫn đến độ cứng thấp hơn so với phương án sàn dầm Điều này làm giảm khả năng chịu lực theo phương ngang, khiến cho tải trọng ngang chủ yếu được vách chịu, trong khi tải trọng đứng lại do cột đảm nhiệm.

 Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

Sàn không dầm ứng lực trước – Sàn dự ứng lực

Phương án sàn không dầm ứng lực trước không chỉ giữ lại các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm mà còn khắc phục được một số nhược điểm của phương án này.

Giảm chiều dày sàn không chỉ làm giảm khối lượng sàn mà còn giảm tải trọng ngang tác động lên công trình, đồng thời giảm tải trọng đứng truyền xuống móng.

 Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thoả mãn về yêu cầu sử dụng bình thường

LỰA CHỌN VẬT LIỆU

Yêu cầu vật liệu sử dụng cho công trình

Vật liệu xây dựng có thể tận dụng nguồn nguyên liệu tại địa phương, giúp giảm chi phí và đảm bảo khả năng chịu lực cũng như độ bền trong quá trình sử dụng.

 Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt

 Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp

 Vật liệu có tính thoái biến thấp: Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)

 Vật liệu có tính liền khối cao: Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình

Chọn vật liệu sử dụng cho công trình

Với đặc thù của nhà cao tầng có tải trọng lớn, việc lựa chọn vật liệu phù hợp là rất quan trọng Bêtông cốt thép là giải pháp tối ưu giúp giảm tải trọng cho công trình, tiết kiệm chi phí và dễ dàng tìm kiếm.

(Bêtông sử dụng cho công trình theo TCVN 5574 – 2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế)

Bêtông sử dụng cho kết cấu bên trên công trình là bêtông có cấp độ bền B30 với các chỉ tiêu như sau:

Cường độ chịu nén tính toán: R b 17MPa

Cường độ chịu kéo tính toán:

Kết cấu móng công trình là phần chịu lực quan trọng trong đất, và loại bêtông sử dụng cho kết cấu này sẽ được thể hiện rõ trong thiết kế chi tiết.

(Thép sử dụng cho công trình theo)

 Cốt thộp trơn ỉ 10mm : Dựng tớnh toỏn cốt đai cho dầm, cột và cốt dọc cho sàn…Sử dụng thép AI có các chỉ tiêu:

Cường độ chịu nén tính toán R s 225MPa

Cường độ chịu kéo tính toán R sc 225MPa

Cường độ chịu kéo tính cốt thép ngang: R sw 175MPa

 Đối với cốt thộp trong thiết kế cọc khoan nhồi, sử dụng thộp gõn ỉ 10mm thuộc nhóm cốt thép AII, có các chỉ tiêu:

Cường độ chịu kéo tính toán R s 280MPa

Cường độ chịu nén tính toán R sc 280MPa

Cường độ chịu kéo cốt thép ngang: R sw 225MPa

 Đối với cốt thộp trong thiết kế sàn, dầm, cột và vỏch, sử dụng thộp gõn ỉ 10mm thuộc nhóm cốt thép AIII, có các chỉ tiêu:

Cường độ chịu kéo tính toán R s 365MPa

Cường độ chịu nén tính toán R sc 365MPa

Cường độ chịu kéo cốt thép ngang: R sw 290MPa

 Đối với các cấu kiện đặc biệt, cốt thép sử dụng trong thiết kế sẽ được thể hiện chi tiết trong tính toán

Vữa ximăng – cát, gạch xây tường:   18kN / m 3

Gạch lát nền Ceramic:  20kN / m 3

2.4.2.4 Lớp bê tông bảo vệ

Mục 8.3.2 [TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế]

Đối với cốt thép dọc chịu lực, bao gồm cốt thép không ứng lực trước, ứng lực trước và ứng lực trước kéo trên bệ, chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần đảm bảo không nhỏ hơn đường kính của cốt thép hoặc dây cáp.

 Trong bản và tường có chiều dày > 100mm: ….….… 15mm ( 20mm )

 Trong dầm và dầm sườn có chiều cao ≥ 250mm:… …20mm ( 25mm )

 Toàn khối khi có lớp bê tông lót:……… 35mm

 Toàn khối khi không có lớp bê tông lót:……… 70mm

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo cần phải đảm bảo không nhỏ hơn đường kính của các cốt thép này.

 Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250mm:…… 10mm ( 15mm )

 Khi chiều cao tiết diện cấu kiện từ 250mm trở lên: 15mm ( 20mm )

Chú thích: giá trị trong ngoặc ( ) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt.

SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CHO CÔNG TRÌNH

Sơ bộ tiết diện dầm

 Chiều cao và bề rộng dầm được chọn lựa theo công thức kinh nghiệm sau: d d d h L

Trong đó md : Phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng

  md  8 :12 : đối với dầm chính

  md  12 :16 : đối với dầm phụ

 Sơ bộ kích thước tiết diện điển hình cho dầm biên , khung trục 17, có 𝐿 = 9000𝑚𝑚:

 Sơ bộ kích thước tiết diện điển hình cho dầm phụ , khung trục B và C, có 𝐿 = 4500𝑚𝑚:

 Kích thước tiết diện các dầm còn lại thể hiện trong Bảng 2.1

Bảng 2 1: Tiết diện sơ bộ dầm

Tên dầm Kích thước sơ bộ (bh)mm

 Quan niệm tính toán xem sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang, do đó bề dày của sàn phải đủ lớn để đảm các điều kiện sau:

- Sàn không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bão,…) ảnh hưởng đến công năng sử dụng

Hệ tường ngăn trên sàn không cần có dầm đỡ, cho phép bố trí ở bất kỳ vị trí nào mà không làm tăng đáng kể độ võng của sàn.

 Chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức: b 1 min h D L h

 m: hệ số phụ thuộc vào bản sàn

Bản dầm m   30 35  , chọn m = 35 Bản kê m   40 45  , chọn m = 45

 D: hệ số phụ thuộc vào tải trọng, D   0.8 1.4   , chọn D  1

Chiều dày tối thiểu của bản sàn là yếu tố quan trọng trong xây dựng Cụ thể, đối với sàn mái, chiều dày tối thiểu là 60mm; sàn nhà dân dụng yêu cầu chiều dày tối thiểu 80mm; trong khi đó, sàn nhà công nghiệp và công trình công cộng cần có chiều dày tối thiểu là 100mm.

 Chọn tiết diện cho ô sàn điển hình Ô sàn S1, có kích thước L 1 L 2 (70750)mm

Chiều dày bản sàn: h s 1 mm

 45  → Chọn sơ bộ h s 150mm : Sơ bộ tiết diện cột

- Công thức tính diện tích tiết diện cột:

+ Tính toán sơ bộ cột: m q F N k Rb Fchon h chọn b chọn số tầng (kG/m 2) (m 2 ) (kG) hệ số

: Sơ bộ tiết diện vách

B Tính toán chọn sơ bộ vách:

-Chọn chiều dày vách thang máy là 300 mm

-Chọn chiều dày vách tường tầng hầm là 300 mm

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG TRANG 30

THIẾT KẾ CẦU THANG

CHỌN CÁC KÍCH THƯỚC CỦA CẦU THANG

Cầu thang là yếu tố quan trọng trong giao thông đứng của công trình, được cấu tạo từ các bậc liên tiếp tạo thành vế thang Các vế thang được kết nối với nhau qua chiếu nghỉ và chiếu tới, hình thành nên cầu thang hoàn chỉnh Các bộ phận cơ bản của cầu thang bao gồm vế thang, chiếu nghỉ, chiếu tới, lan can tay vịn và dầm thang.

 Cầu thang là một yếu tố quan trọng về công dụng và nghệ thuật từ kiến trúc, nâng cao tính thẩm mỹ của công trình

Khi lựa chọn số bậc thang trong nhà, cần tuân theo quy luật kiến trúc với chu trình "sinh-lão-bệnh-tử" Bậc đầu tiên là sinh, tiếp theo là lão, bệnh, tử, và sau đó lại bắt đầu từ sinh Số bậc thang lý tưởng được tính theo công thức (4n+1), với "n" là số lần chu kỳ lặp lại Để mang lại may mắn, số bậc thang nên rơi vào cung “sinh” trong chu trình này.

Chọn các kích thước cầu thang

 Chiều cao tầng điển hình: 𝐻 𝑡 = 3300𝑚𝑚

 Số lượng bậc thang: 17 bậc

 Cao độ 1= + 20.8m (cao độ sàn tầng 6)

 Cao độ 2= + 22.45m (cao độ chiếu nghỉ)

 Cao độ 3= + 24.1m (cao độ sàn tầng 7)

 Chiều dày bản thang được xác định sơ bộ theo công thức:

30) × 4300 = (172 ÷ 143)𝑚𝑚 Chọn ℎ 𝑏 = 150𝑚𝑚 (Với L là nhịp tính toán theo phương lớn nhất của cầu thang)

 Độ dốc của bản thang

 Kiến trúc cầu thang thiết kế

Hình 1 4: Mặt bằng cầu thang

Hình 1 5: Mặt cắt cầu thang

4.1.3 Chọn các kích thước dầm chiếu nghỉ, kích thước bản thang

 Kích thước dầm chiều nghỉ: 200 × 400𝑚𝑚

 Kích thước dầm chiếu tới: 200 × 400𝑚𝑚

 Chiều dày bản chiếu nghỉ: ℎ 𝑏𝑐𝑛 = 150𝑚𝑚

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

Các lớp cấu tạo cầu thang

+ ĐÁ GRANIT DÀY 20MM + LỚP VƯO A LÓT DÀY 20MM + BẢN BTCT DÀY 150MM + LỚP VƯO A TRÁT DÀY 15MM

+ ĐÁ GRANIT DÀY 20MM + LỚP VƯO A LÓT DÀY 20MM + GẠCH XÂY

+ BẢN BTCT DÀY 150MM + LỚP VƯO A TRÁT DÀY 15MM

Hình 1 6: Mặt cắt cấu tạo cầu thang

Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Bảng 2 2: Tải trọng các lớp cấu tạo trên bản thang

STT Các lớp cấu tạo

Tra Bảng 3 [TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế]

Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên cầu thang là: 𝑝 𝑡𝑐 = 3𝑘𝑁/𝑚 2 Hệ số vượt tải 𝑛 𝑝 = 1.2 Tải trọng tính toán tác dụng lên cầu thang: 𝑝 = 𝑝 𝑡𝑐 × 𝑛 𝑝 = 1.2 × 3 = 3.6𝑘𝑁/𝑚 2

3.2.2.3 Tổng tải trọng tác dụng

Tổng tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ là:

𝑞 1 = 𝑔 1 + 𝑝 = 5.2 + 3.6 = 8.8(𝑘𝑁/𝑚 2 ) Tải trọng tác dụng lên bản thang

 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo trên bản thang

𝑔 2 = ∑(𝑛 𝑖 × 𝛾 𝑖 × 𝛿 𝑡𝑑,𝑖 ) Chiều dày các lớp tương đương được tính toán như sau:

 Đối với lớp gạch Granite và lớp vữa lót có cùng chiều dày:

 Đối với bậc thang bằng gạch xây có kích thước (194 × 300)𝑚𝑚 :

 Đối với bản thang có chiều dày: 𝛿 𝑡𝑑4 = ℎ 𝑠 = 150𝑚𝑚

 Đối với lớp vữa trát có chiều dày: 𝛿 𝑡𝑑5 = 𝛿 5 = 15𝑚𝑚

Bảng 2 3: Tải trọng các lớp cấu tạo trên bản thang

STT Các lớp cấu tạo

𝑔 2 = ∑(𝑛 𝑖 × 𝛾 𝑖 × 𝛿 𝑡𝑑,𝑖 ) 7.435 Tĩnh tải trên bản thang được quy về phương thẳng đứng: 𝑔 2 ′ = 𝑔 2

Tra Bảng 3 [TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế]

Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên cầu thang là: 𝑝 𝑡𝑐 = 3𝑘𝑁/𝑚 2 Hệ số vượt tải 𝑛 𝑝 = 1.2 Tải trọng tính toán tác dụng lên cầu thang: 𝑝 = 𝑝 𝑡𝑐 × 𝑛 𝑝 = 1.2 × 3 = 3.6𝑘𝑁/𝑚 2

3.2.3.3 Tải trọng lan can và tay vịn

Tra [TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế]

Tải trọng tiêu chuẩn lan can và tin vịn là 30daN = 0.3kN

Trọng lượng bản thân lan can và tay vịn:𝑔 𝑙𝑐 = 1.3 × 0.3 = 0.39𝑘𝑁/𝑚

Quy tải lan can về 𝑘𝑁/𝑚 2 cho vế thang có 𝐵 𝑚𝑎𝑥 = 1𝑚 𝑔 𝑙𝑐 = 0.39

3.2.3.4 Tổng tải trọng tác dụng

Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang là:

SƠ ĐỒ TÍNH

Hình 1 7: Sơ đồ tính vế thang 1

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG CẦU THANG

Hệ tính toán cho các vế cầu thang là hệ tĩnh định, cho phép tính toán nội lực bằng phương pháp cơ học kết cấu hoặc phần mềm Trong đồ án này, chúng tôi áp dụng phương pháp cơ học kết cấu để xác định nội lực và sau đó kiểm tra kết quả bằng phần mềm SAP2000.

Phương pháp cơ học kết cấu q 1 =8.8kN/m

 Xét 1 tiết diện bất kì, tại điểm cách gối tựa B một đoạn là x, tính Moment tại tiết diện đó:

 Xác định Moment 𝑀 𝑚𝑎𝑥 tại nhịp từ điều kiện: “Đạo hàm của Moment là lực cắt và lực cắt tại đó phải bằng 0” Lấy đạo hàm 𝑀 𝑥 :

 Lực cắt 𝑄 𝑥 lớn nhất khi x = 0 => Q = RB = 28.2(𝑘𝑁)

 Thay giá trị x vào công thức tính 𝑀 𝑥 , xác định được Moment lớn nhất tại nhịp:

Kiểm tra nội lực bằng phần mềm SAP2000

Hình 1 10: Sơ đồ tính vế thang 2 3.4.2.2 Biểu đồ momen

Hình 1 11: Biểu đồ momen vế thang 1

Hình 1 12: Biểu đồ lực cắt vế thang 1 3.4.2.4 Phản lực tại gối

Hình 1 13: Phản lực tại gối của vế thang 1

Bảng 2 4: So sánh kết quả giữa hai phương pháp tính

Nội lực Phương pháp tính toán

Cơ học kết cấu SAP2000

Kết quả nội lực tính toán từ mô phỏng cầu thang 2D bằng phần mềm SAP2000 tương đồng với kết quả tính toán theo phương pháp cơ học kết cấu Do đó, có thể sử dụng kết quả từ phần mềm SAP2000 để tính toán cốt thép cho cầu thang.

TÍNH TOÁN CỐT THÉP

- Giả thuyết 𝑎 = 20𝑚𝑚 → ℎ 0 = ℎ − 𝑎 = 150 − 20 = 130𝑚𝑚 (với a là khoảng cách từ mép ngoài bê tông đến trọng tâm nhóm cốt thép chịu lực)

- Hàm lượng thép hợp lí của bản thang trong khoảng 𝜇 = (0.3 ÷ 0.9)%

- Căn cứ vào cấp độ bền của bêtông B30, hệ số điều kiện làm việc 𝛾 𝑏 = 1 tra [Bảng E.2

– Phụ lục E - TCVN 5574-2012] ta xác định được các thông số:

 Đối với nhúm thộp AI (ỉ Q = 23.28(kN) < Q b0 = 64.8(kN) Vậy bêtông đủ khả năng chịu cắt, không cần tính cốt đai

- Xác định khoảng cách cốt đai: Cốt đai bố trí theo cấu tạo

} 𝑚𝑚 => 𝑠 𝑐𝑡 = 150𝑚𝑚 Đoạn dầm giữa nhịp cũng bố trí cốt đai theo cấu tạo (Theo điều 8.7.6 TCVN 5574-2012) như sau: Khi h > 300mm => Bước cốt đai lấy không lớn hơn 3/4

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIÊN HÌNH TRANG 44

THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

MẶT BẰNG ĐÁNH SỐ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

WC WC Pho`ng ngu? 3

Pho`ng ngu? 2 Pho`ng ngu? 1 ÐIÊ? N C.NU O´C

THÔNG TÂ`NG THÔNG TÂ`NG

THÔNG TÂ`NG THOA´T NU O´C THOA´T NU O´C

Hình 1 14: Mặt bằng đánh số ô sàn tầng điển hình

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

Tĩnh tải của sàn bê tông cốt thép phụ thuộc vào các lớp cấu tạo của sàn và trọng lượng của thiết bị treo bên dưới (nếu có) Trong thiết kế công trình, sàn được cấu tạo từ nhiều lớp khác nhau.

Hình 1 15: Mặt cắt các lớp cấu tạo sàn căn hộ

Hình 1 16: Mặt cắt các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh

4.2.1.1 Tải trọng bản thân tường

Thông thường, các tường thường được hỗ trợ bởi kết cấu dầm đỡ bên dưới Tuy nhiên, để tăng tính linh hoạt trong việc bố trí tường ngăn, một số tường có thể không cần dầm đỡ.

Khi xác định tải trọng tác dụng lên ô sàn, cần phải tính thêm trọng lượng của tường ngăn, và tải trọng này được phân bố đều trên toàn bộ ô sàn Công thức để xác định tải trọng này là: tt t t t 2 t t san.

  t : trọng lượng riêng của tường xây (kN/m 3 )

 S san : diện tích ô sàn có tường (m 2 )

Khi làm việc với các ô sàn có kích thước giống nhau nhưng được bố trí tường ngăn khác nhau, chúng ta nên chọn ô sàn có khả năng chịu tải trọng tường lớn hơn để thực hiện các tính toán điển hình.

- Tải tường quy về phân bố đều trên sàn: Tường ngăn rộng 100mm, cao 3150mm được tính toán trong từng ô sàn có xây tường được tính trong

Bảng 2 6: Tải trọng tường tác dụng lên các ô sàn

Tải trọng tường phân bố đều trên sàn l 1 l 2

S tưò ng ( m 2 ) g tc n g g tc tường g tt tường

 Tải trọng tường phân bố trên dầm: Tường bao dày 200mm, tường bên trong dày 100mm

 Tải trọng tường phân bố trên dầm biên trên sân thượng: Tường bao dày 200mm gt     n b h 1.1 18 0.2 1.5   5.94(kN / m)

3.2.1.2 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn căn hộ và sàn vệ sinh

Bảng 2 7 : Tải trọng các lớp cấu tạo sàn căn hộ tầng điển hình

Bảng 2 8 : Tải trọng các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh tầng điển hình

Tra mục 4.3 tiêu chuẩn [TCVN 2737-1995] được các giá trị hoạt tải thể hiện trong

Bảng 2 9 : Hoạt tải sử dụng trên công trình

Công năng Trị số tiêu chuẩn

  tc 2 p kN / m Hệ số vượt tải n

Bảng 2 10 : Tải trọng các lớp cấu tạo sàn hành lang tầng điển hình

Bảng 2 11 : Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn tầng điển hình

Kích thước hình học (m) Tỷ số

2 g (kN/ m )s Hoạt tải tính toán

Các lớp cấu tạo sàn

Hệ kết cấu sàn được thiết kế với sàn dầm bêtông cốt thép toàn khối, trong đó bản sàn được tính toán như một cấu kiện chịu uốn Nội lực trong các ô bản được xác định dựa trên sơ đồ đàn hồi, và việc lựa chọn sơ đồ tính toán phù hợp phụ thuộc vào điều kiện liên kết của bản với các dầm bêtông cốt thép, có thể là tựa đơn hoặc ngàm xung quanh.

 Xét điều kiện liên kết của bản sàn với dầm

Khi bản tựa lên dầm bêtông cốt thép đổ toàn khối mà d s h 3 h  , liên kết được xem là ngàm

Khi bản sàn tựa lên dầm bêtông cốt thép đổ toàn khối mà d s h 3 h  , liên kết được xem là khớp

 Tính toán nội lực theo kiểu ô bản đơn

(L1: kích thước cạnh ngắn của ô bản, L 2 : kích thước cạnh dài của ô bản)

L chia làm 2 loại bản sàn:

L  : sàn làm việc hai phương => sàn bản kê 4 cạnh

L  : sàn làm việc một phương => sàn bản dầm

3.3.1.1 Đối với ô sàn làm việc 2 phương

Cắt ô bản theo mỗi phương với bề rộng b=1m, giải với tải phân bố đều tìm được moment nhịp và gối

 Giá trị tải trọng: P(g s p ).L L (kN) s 1 2

 Sơ đồ tính: Tra phụ lục 15 – Kết cấu bê tông cốt thép Tập 3 – Võ Bá Tầm

Hình 1 17: Sơ đồ tính số 9 ứng với ô sàn có liên kết ngàm 4 cạnh

- Các hệ số m , m , k , k i1 i2 i1 i2 tra theo tỉ số L / L 2 1 Trong phụ lục 15 – Kết cấu bê tông cốt thép Tập 3 – Võ Bá Tầm

3.3.1.2 Đối với ô sàn làm việc 1 phương

Xét một dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn, ta tính toán thép cho dải bản như một dầm có kích thước (b h) s Hai đầu dầm được xem xét với tỷ số (h/h)d s để xác định loại liên kết, cụ thể là ngàm hay khớp.

 Giá trị tải trọng phân bố đều tác dụng : q(g s p ) s b N/ m(k )

 Giá trị nội lực và sơ đồ tính: Xác định theo sơ đồ cơ học kết cấu b=1 m b=1m

Bảng 2 12 : Sơ đồ tính và giá trị nội lực của ô bản đơn theo cơ học kết cấu

Bảng 2 13 : Bảng tổng hợp moment bản kê 4 cạnh (2 phương) Ô sàn L1 (m) L2

Tải trọng q(kN/m 2 ) Các hệ số Moment(kN.m)

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIÊN HÌNH TRANG 53 Ô sàn L1 (m) L2

Tải trọng q(kN/m 2 ) Các hệ số Moment(kN.m) k92 0.0240 M II -2.89

Bảng 2 14: Bảng tổng hợp moment bản kê 4 cạnh (1 phương) Ô bản Cạnh ngắn Tải trọng

Sơ đồ tính Momen (kN.m)

 Giả thiết a = 20mm (khoảng cách từ mép ngoài mặt dưới bêtông đến trọng tâm lớp cốt thép) Chiều dày làm việc của cấu kiện tính toán: h0 = h – a = 150 – 20 = 130mm

 Từ kết quả tính nội lực, thực hiện các bước tính toán sẽ được cốt thép As của ô bản m 2 R b b 0 m

- M : Moment tính toán ở nhịp hoặc ở gối

- Rb : Cường độ chịu nén của bêtông B30 : R b 17MPa

- R s : Cường độ chịu kéo của cốt thép:

 R s 225MPa đối với thộp (ỉ

Tiêu đề	Đề 89 chung cư khởi thành 20f đồ án tốt nghiệp đại học
Tác giả	Phạm Tấn Vũ Linh
Trường học	Đại học
Thể loại	báo cáo thiết kế công trình

Định dạng
Số trang	614
Dung lượng	22,65 MB