ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: KỸ THUẬT CƠNG TRÌNH XÂY DỰNG
ĐỀ TÀI:
CHUNG CƯ DỖN KẾ THIỆN- HÀ NỘI
Người hướng dẫn:
Th.S ĐẶNG HƯNG CẦU
Th.S ĐINH THỊ NHƯ THẢO
Sinh viên thực hiện:
LÊ VĂN BÔN
Số thẻ sinh viên:
110130080
Lớp:
13X1B
Đà Nẵng, 05/2019
TĨM TẮT
Tên đề tài:
CHUNG CƯ DỖN KẾ THIỆN - HÀ NỘI
Sinh viên thực hiện:
LÊ VĂN BÔN
Số thẻ SV:
110130080
Lớp: 13X1B
Trong những thập niên gần đây, kết cấu nhà cao tầng luôn là xu hướng của toàn cầu. Ở
Việt Nam hiện đã có một số cơng trình cao tầng với kiến trúc, kết cấu, và biện pháp thi
công khác nhau. Nhận thấy sự phát triển của nhà cao tầng, em xin chọn đề tài: Thiết kế,
tính tốn thi cơng cơng trình “Chung cư Doãn Kế Thiện - Hà Nội”.
Nội dung của đồ án:
Phần Thuyết Minh:
+ Kiến Trúc (10%): Thể hiện tổng quan kiến trúc, cấu tạo của cơng trình.
+ Kết Cấu (30%): Trình bày cách tính tốn, thiết kế các cấu kiện sàn, cầu thang, dầm .
+ Thi Cơng (60%): Trình bày biện pháp thi công tường larsen, thi công cọc khoan nhồi, thi
công phần ngầm , thi công phần thân, lập tổng tiến độ cho q trình thi cơng
Phần Bản Vẽ:
+ Kiến Trúc (5 bản): Thiết kế mặt bằng, mặt cắt và mặt đứng cơng trình.
+ Kết Cấu (3 bản): Bản vẽ kết cấu sàn, cầu thang, dầm .
+ Thi Công 7 bản): Bản vẽ thi công tường larsen, thi công cọc khoan nhồi, thi công phần
ngầm, phần thân, tổng tiến độ và tổng mặt bằng.
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay với xu hướng phát triển của thời đại thì nhà cao tầng được xây dựng rộng rãi ở
các thành phố và đơ thị lớn. Trong đó, các chung cư cao ốc là khá phổ biến. Cùng với nó
thì trình độ kĩ thuật xây dựng ngày càng phát triển, địi hỏi những người làm xây dựng
phải khơng ngừng tìm hiểu nâng cao trình độ để đáp ứng với yêu cầu ngày càng cao của
công nghệ.
Đồ án tốt nghiệp lần này là một bước đi cần thiết cho em nhằm hệ thống các kiến thức đã
được học ở nhà trường sau gần năm năm học. Đồng thời nó giúp cho em bắt đầu làm
quen với công việc thiết kế một cơng trình hồn chỉnh, để có thể đáp ứng tốt cho công
việc sau này.
Với nhiệm vụ được giao, thiết kế đề tài: “Chung cư Doãn Kế Thiện – Hà Nội”. Trong
giới hạn đồ án thiết kế :
Phần I: Kiến trúc: 10%.- Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đặng Hưng Cầu
Phần II: Kết cấu:
30%. - Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đinh Thị Như Thảo
Phần III: Thi công: 60%. - Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đặng Hưng Cầu
Trong quá trình thiết kế, tính tốn, tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức cịn hạn
chế, và chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn em khơng tránh khỏi sai xót. Em kính
mong được sự góp ý chỉ bảo của các thầy, cơ để em có thể hồn thiện hơn đề tài này.
Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trong trường Đại học Bách Khoa,
khoa Xây dựng DD&CN, đặc biệt là các thầy đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt
nghiệp này.
Đà Nẵng, ngày 28 tháng 5 năm 2019.
Sinh Viên
Lê Văn Bôn
CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là phần nghiên cứu và thể hiện đồ án tốt nghiệp độc lập của riêng
tơi. Các số liệu, cơng thức,hình vẽ sử dụng trong đồ án có nguồn gốc và được trích dẫn
rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định. Các kết quả tính tốn trong đồ án do tơi tự tìm
hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan. Các kết quả của đồ án này chưa từng
được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác.
Sinh viên thực hiện
Lê Văn Bôn
MỤC LỤC
PHẦN 1. KIẾN TRÚC (10%) ............................................................................................ 1
CHƯƠNG.1. GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH: .......................................... 2
Sự cần thiết phải đầu tư cơng trình. ............................................................................. 2
Vị trí cơng trình-điều kiện tự nhiên- hiện trạng khu vực. ............................................ 2
Nội dung và quy mơ đầu tư cơng trình. ....................................................................... 3
PHẦN 2. KẾT CẤU (30%) ................................................................................................ 4
CHƯƠNG.1. TÍNH TỐN SÀN TẦNG 4. ........................................................................ 5
Số liệu tính tốn: .......................................................................................................... 5
Sơ đồ kết cấu sàn tầng 5 : ............................................................................................ 5
Phân loại ô sàn: ............................................................................................................ 5
Cấu tạo: ........................................................................................................................ 6
Xác định nội lực: ........................................................................................................ 12
Tính tốn cốt thép: ..................................................................................................... 13
Bố trí cốt thép: ........................................................................................................... 15
CHƯƠNG.2. TÍNH TỐN CẦU THANG TỪ TẦNG 3-4 .............................................. 17
Mặt bằng cầu thang .................................................................................................... 17
Cấu tạo cầu thang ....................................................................................................... 17
Tính bản thang ........................................................................................................... 18
CHƯƠNG.3. TÍNH TỐN DẦM D1 VÀ DẦM D2. ....................................................... 30
Tính Tốn Dầm D1 trục 1’ ........................................................................................ 30
Tính tốn dầm D2 trục A’ ......................................................................................... 41
PHẦN 3. THI CÔNG (60%) ............................................................................................ 47
CHƯƠNG.1. THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM. ............................... 48
Đặc điểm cơng trình. .................................................................................................. 48
Lựa chọn giải pháp thi cơng phần ngầm. ................................................................... 48
Các giai đoạn thi công phần ngầm: ............................................................................ 53
Tính tốn và thi cơng chơng cừ thành hố đào. ........................................................... 54
Thi công cọc khoan nhồi. ........................................................................................... 58
Công tác đào đất hố móng. ........................................................................................ 83
Tính tốn nước ngầm thấm qua hố đào và chọn máy bơm. ....................................... 88
Thiết kế ván khn đài móng. ................................................................................... 89
Cơng tác thi cơng đắp đất. ......................................................................................... 91
CHƯƠNG.2. THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN.................................. 94
Lựa chọn hệ thống ván khuôn cột chống. .................................................................. 94
Thiết kế ván khuôn sàn. ............................................................................................. 94
Thiết kế ván khuôn dầm trục 2(A-B). ........................................................................ 98
Thiết kế ván khuôn dầm trục B’(2-3). ..................................................................... 101
Thiết kế ván khuôn cột............................................................................................. 102
Thiết kế ván khuôn cầu thang bộ. ............................................................................ 104
Thiết kế hệ thống ván khuôn vách thang máy. ........................................................ 107
CHƯƠNG.3. THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CƠNG TRÌNH. ................................ 111
CHƯƠNG.4. LẬP KẾ HOẠCH SỬ DỤNG, CUNG CẤP VÀ DỰ TRỮ VẬT LIỆU. . 112
Chọn vật liệu lập biểu đồ. ........................................................................................ 112
Lượng vật liệu sử dụng: ........................................................................................... 112
Lập kế hoạch vận chuyển......................................................................................... 112
CHƯƠNG.5. THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG. .............................................................. 114
Phương án tổng mặt bằng. ....................................................................................... 114
Tính tốn các cơ sở vật chất..................................................................................... 115
Tính tốn kho bãi cơng trường................................................................................. 118
Tính tốn cấp điện tạm............................................................................................. 121
Tính tốn cấp nước tạm. .......................................................................................... 123
Bố trí các cơ sở vật chất trong công trường. ............................................................ 124
Đánh giá phương án tổng mặt bằng. ........................................................................ 125
CHƯƠNG.6. AN TỒN LAO ĐỘNG. .......................................................................... 126
An tồn lao động trong thi cơng đào đất.................................................................. 126
An tồn lao động khi thi cơng cọc khoan nhồi. ....................................................... 127
An tồn lao động khi thi công bê tông cốt thép. ...................................................... 127
An tồn lao động trong cơng tác làm mái. ............................................................... 129
An tồn lao động trong cơng tác xây và hồn thiện. ............................................... 130
An toàn điện. ............................................................................................................ 131
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2.1: Phân loại ô sàn và chọn chiều dày các ô sàn. ......................................................... 6
Bảng 2.2: Tĩnh tải tác dụng lên sàn dày 12cm. ....................................................................... 7
Bảng 2.3:trọng lượng tường tác dụng lên sàn dày 120cm....................................................... 8
Bảng 2.4: Sơ bộ chọn tiết diện dầm. ....................................................................................... 9
Bảng 2.5: Sơ bộ chọn tiết diện cột ........................................................................................ 11
Bảng 2.6: Sơ bộ chọn tiết diện dầm. ..................................................................................... 30
Bảng 2.7: Tải trọng từ sàn truyền vào dầm D1. .................................................................... 32
Bảng 2.8: Tải trọng từ sàn truyền vào dầm D1 quy về lực phân bố tương đương. ............... 32
Bảng 2.9: Tải trọng do tường-cửa truyền vào dầm D1. ....................................................... 33
Bảng 2.10: Tổng tỉnh tải và hoạt tải truyền vào dầm D1. ..................................................... 33
Bảng 2.11: Bảng tính tốn cốt thép chịu lực dầm D1. .......................................................... 38
Bảng 2.12: Tải trọng từ sàn truyền vào dầm D2. .................................................................. 41
Bảng 2.13: Tải trọng từ sàn truyền vào dầm D2 quy về lực phân bố tương đương. ............. 42
Bảng 2.14: Tải trọng do tường-cửa truyền vào dầm D1. ..................................................... 42
Bảng 2.15: Lực tập trung từ dầm D1 truyền vào D2. ............................................................ 42
Bảng 2.16: Tổng tỉnh tải và hoạt tải truyền vào dầm D1. ..................................................... 42
Bảng 2.17: Bảng tính tốn cốt thép chịu lực dầm D2. .......................................................... 45
Bảng 3.1: thông số kỹ thuật máy KH-100 ............................................................................. 59
Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật máy trộn Bentonite.................................................................. 60
Bảng 3.3: Chỉ số kĩ thuật dung dịch Bentonai trước khi dùng để khoan. ............................. 66
Bảng 3.4: tốc độ khoan theo các hạt đất. ............................................................................... 76
Bảng 3.5: Thời gian các q trình thi cơng 1 cọc khoan nhồi ............................................... 81
Bảng 3.6:Thông số kĩ thuật của búa phá bê tông. ................................................................. 82
Bảng 3.7: Thông số kĩ thuật của máy cắt bê tông. ................................................................ 82
Bảng 3.8: Nhân cơng đào đất thủ cơng. ................................................................................ 87
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 2.1:Sơ đồ sàn tầng 4 ....................................................................................................... 5
Hình 2.2.: Cấu tạo sàn ............................................................................................................ 7
Hình 2.3: Sơ đồ lí tưởng của cột. .......................................................................................... 10
Hình 2.4: Sơ bộ truyền tải của sàn về cột.............................................................................. 11
Hình 2.5.:Mặt bằng cầu thang tầng 3-4 ................................................................................. 17
Hình 2.6: Cấu tạo các lớp vật liệu cầu thang. ....................................................................... 18
Hình 2.7: Mặt bằng bố trí thép cầu thang.............................................................................. 21
Hình 2.8: Sơ đồ tính cốn thang C1. ....................................................................................... 22
Hình 2.9: Bố trí thép cốn thang C1. ...................................................................................... 24
Hình 2.10: Sơ đồ tính DCN1. ................................................................................................ 25
Hình 2.11: Sơ đồ tính DCN2. ................................................................................................ 28
Hình 2.12: Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm D1. ................................................................... 32
Hình 2.13: Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm D2. ................................................................... 41
Hình 3.1:Sơ đồ tính tốn thép cừ .......................................................................................... 56
Hình 3.2:Cần cẩu bánh xích MKG-16M. .............................................................................. 61
Hình 3.3:Quy trình thi cơng cọc khoan nhồi bằng máy khoan gầu. ..................................... 62
Hình 3.4:Định vị cơng trình và hố khoan. ............................................................................. 63
Hình 3.5: Ống vách. .............................................................................................................. 64
Hình 3.6: Sơ đồ đào đất. ........................................................................................................ 85
Hình 3.7: Sơ đồ tính tấm ván khn HP-0930 ...................................................................... 90
Hình 3.8: Sơ đồ làm việc của tấm ván khuôn sàn (HP-1260). .............................................. 95
Hình 3.9: Sơ đồ làm việc của xà gồ đỡ sàn. .......................................................................... 96
Hình 3.10: Cấu tạo cốp pha gỗ cho cột chữ nhật. ............................................................... 102
Hình 3.11:Mặt cắt ván khn cột. ....................................................................................... 103
Hình 3.12: Sơ đồ tính ván khn cột ( HP-1550). .............................................................. 103
Hình 3.13: Sơ đồ làm việc của tấm ván khn sàn (HP-1260). .......................................... 105
Hình 3.14: Bố trí cần trục tháp. ........................................................................................... 117
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
PHẦN 1 : KIẾN TRÚC (10%)
Nhiệm vụ:
1.Thiết kế mặt bằng các tầng.
2.Thiết kế mặt đứng chính, mặt đứng bên.
3.Thiết kế hai mặt cắt ngang.
Chữ ký
Người HD: Th.S Đặng Hưng Cầu
………………..
Sinh viên : Lê Văn Bôn
………………..
1
CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH:
Sự cần thiết phải đầu tư cơng trình.
Với quỹ đất ngày càng hạn hẹp như hiện nay, việc lựa chọn hình thức xây dựng cơng
trình nhà ở cho nhân dân cũng được cân nhắc và lựa chọn kỹ càng sao cho đáp ứng được
nhu cầu ở đa dạng của người dân, tiết kiệm đất và đáp ứng được yêu cầu thẩm mỹ, phù
hợp với tầm vóc của thủ đơ cả nước.
Trong hồn cảnh đó, việc lựa chọn xây dựng một chung cư cao tầng là một giải pháp
thiết thực bởi vì nó có những ưu điểm sau:
- Tiết kiệm đất xây dựng: đây là động lực chủ yếu của việc phát triển kiến trúc cao tầng
của thành phố, ngoài việc mở rộng thích đáng ranh giới đơ thị, xây dựng nhà cao tầng là
một giải pháp trên một diện tích có hạn, có thể xây dựng nhà cửa nhiều hơn và tốt hơn.
- Có lợi cho cơng tác sản xuất và sử dụng: Một chung cư cao tần khiến cho công tác và
sinh hoạt của con người được khơng gian hóa, khiến cho sự liên hệ theo chiều ngang và
theo chiều đứng được kết hợp lại với nhau, rút ngắn diện tích tương hỗ, tiết kiệm thời
gian, nâng cao hiệu suất và làm tiện lợi cho việc sử dụng.
- Tạo điều kiện cho việc phát triển kiến trúc đa chức năng: Để giải quyết các mâu thuẫn
giữa công tác cư trú và sinh hoạt của con người trong sự phát triển của đô thị đã xuất
hiện các yêu cầu đáp ứng mọi loại sử dụng trong một cơng trình kiến trúc độc nhất.
- Làm phong phú thêm bộ mặt đô thị: Việc bố trí các kiến trúc cao tầng có số tầng khác
nhau và hình thức khác nhau có thể tạo được những hình dáng đẹp cho thành phố.
Những tịa nhà cao tầng có thể đưa đến những khơng gian tự do của mặt đất nhiều hơn,
phía dưới có thể làm sân bãi nghỉ ngơi công cộng hoặc trồng cây cối tạo nên cảnh đẹp
cho đơ thị.
Từ đó việc dự án xây dựng CHUNG CƯ DOÃN KẾ THIỆN- HÀ NỘI được ra đời để
giải quyết chỗ ở cho người dân. Là một tòa nhà tháp 16 tầng (15 tâng nỗi và 1 tầng hầm),
cơng trình là một điểm nhấn nâng cao vẻ mỹ quan của thành phố, thúc đẩy thành phố
phát triển theo hướng hiện đại.
Vị trí cơng trình-điều kiện tự nhiên- hiện trạng khu vực.
2.1. Vị trí xây dựng cơng trình.
Cơng trình “ Chung Cư DỖN KẾ THIỆN - Hà Nội “ được xây dựng trên khu đất thuộc
phố Nguyễn Quý Đức, quận Giảng võ, Hà Nội do công ty kinh doanh và phát triển nhà
Hà Nội là chủ đầu tư.
- Phía Bắc giá`p khu tập thể cơng ty xây dựng cơng trình 842.
- Phía Nam giáp phố Nguyễn Q Đức.
- Phía Đơng giáp đường nội bộ và khu tập thể dân cư cũ.
- Phía Tây giáp đường đi phân viện Hành chính quốc gia.
Khu đất xây dựng cơng trình là một bãi đất trống, hiện nay khu đất này nằm trong dự án
quy hoạch và sử dụng của thành phố Hà Nội
2
2.2. Điều kiện tự nhiên.
2.2.1 Khí hậu.
Cơng trình nằm ở thành phố Hà Nội, nhiệt độ trung bình hàng năm là 27O C, chênh lệch
nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 4) và tháng thấp nhất (tháng 12) là 12O C. Thời tiết
hàng năm chia làm hai mùa rõ rệt là mùa mưa và mùa khô. Mùa mưa từ tháng 4 đến
tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau. Độ ẩm trung bình từ 75% đến 80%.
Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 8, tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11. Tốc độ
gió lớn nhất là 28 m/s.
2.2.2 Địa chất .
Địa chất công trình của khu đất xây dựng (thuộc quận Giảng võ - Hà Nội) thuộc loại đất
hơi yếu nên phải lựa chọn phương án móng thích hợp để đảm bảo điều kiện chịu lực cho
công trinh
Nội dung và quy mô đầu tư cơng trình.
Tổng diện tích khu đất: 3306 m2.
Cơng trình là nhà ở nên các tầng chủ yếu (từ 1- 14) dùng bố trí các căng hộ phục vụ nhu
cầu ở. Tầng trệt dùng dể bố trí các phịng quản lý, dịch vụ phục vu nhu cầu mua bán, giải
trí... của các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của thành phố.
Tầng hầm được bố trí các phịng kỹ thuật và làm ga ra. Tầng mái bố trí bể nước 70m3
phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt của chung cư.
Cơng trình có tổng chiều cao 55.1 m kể từ cốt ± 0,000 là sàn tầng trệt. Sàn tầng hầm ở
cốt -3,00m. Mặt đất tự nhiên ở cốt -0,75 m so với cốt ± 0,000
3
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
PHẦN 2 : KẾT CẤU (30%)
Nhiệm vụ:
1.Tính tốn sàn tầng 4.
2.Tính tốn cầu thang tầng 3-4.
3.Tính toán dầm D1, D2
Chữ ký
Người HD: Th.S Đinh Thị Như Thảo
………………..
Sinh viên : Lê Văn Bôn
………………..
4
CHƯƠNG 1 : TÍNH TỐN SÀN TẦNG 4.
Sớ liệu tính toán:
Bê tông cấp độ bền B25
: Rb = 14,5 MPa, Rbt=1,05 MPa.
- Thép CI (Ø ≤8)
: Rs = 225 MPa.
- Thép CII (Ø>8)
: Rs = 280 MPa.
Sơ đồ kết cấu sàn tầng 5 :
Căn cứ theo loại phịng, kích thước ô sàn, điều kiện liên kết mà ta chia mặt bằng sàn tầng
5 thành các loại ô sàn như sơ đồ sau :
B
S18
S3
S3
S7
S4
S21
S1
A
D
S7
S6
S5
S2
S6
S5
S4
S21
S9
S8
S9
D2
S8
S2
S1
A
E
C
S20
S10
S11
S12
S13
S11
S10
S16
S15
S14
S20
B
S14
D1
S15
S16
S19
S17
A
1
3
2
4
5
Hình 2.1:Sơ đờ sàn tầng 4
Phân loại ơ sàn:
- Quan niệm tính tốn:
Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm.
Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp.
Nếu dưới sàn khơng có dầm thì xem là tự do.
Khi dầm biên lớn ta có thể xem là ngàm.
Nhưng thiên về an toàn ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho cả biên khớp.
Gọi l1 : kích thước cạnh ngắn của ơ sàn
l2 : kích thước cạnh dài của ơ sàn.
5
- Khi
l2
2 , Bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé: Bản loại dầm.
l1
- Khi
l2
2 , Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh.
l1
Cấu tạo:
Chọn chiều dày sàn:
Chọn chiều dày bản sàn theo công thức:
hb =
D
.l
m
Trong đó:
l: là cạnh ngắn của ơ bản.
D = 0,8 1,4 phụ thuộc vào tải trọng.
m = 3035 với bản loại dầm.
m = 4045 với bản kê bốn cạnh.
m = 1018 vói bản console.
Căn cứ vào kích thước, cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng ta chia làm các loại ô bản sau:
Bảng 2.1: Phân loại ô sàn và chọn chiều dày các ơ sàn.
Ơ sàn l 1
l2
l 2 /l 1 Liên kết
1
4.8
5.1 1.06 2N,2K
2
3.6
5.1 1.42 3N,1K
3
5.1
7.2 1.41 3N,1K
4
4.8
5.1 1.06 3N,1K
5
3.6
5.1 1.42 4N
6 4.12 5.01 1.22 4N
7
1.5 2.19 1.46 4N
8
3.6
3.6
1 4N
9 4.75
7.2 1.52 4N
10
4.8
5.3
1.1 2N,2K
11
3.6
5.3 1.47 4N
12
4.5
7.2
1.6 4N
13
4.5 5.79 1.29 4N
14
3.4
4.8 1.41 2N,2K
15
3.4
3.6 1.06 3N,1K
16 4.22
7.2 1.71 3N,1K
17
1.4
1.7 1.21 4N
18
0.7 6.88 9.83 1N,3TD
19
0.7 5.46
7.8 1N,3TD
20
0.7 2.65 3.79 1N,3TD
21
0.7 2.53 3.61 1N,3TD
Loại ô bản
hb min(mm) hb max(mm) hb chọn (mm)
Bản Kê Bốn Cạnh
107
120
120
Bản Kê Bốn Cạnh
80
90
120
Bản Kê Bốn Cạnh
113
128
120
Bản Kê Bốn Cạnh
107
120
120
Bản Kê Bốn Cạnh
80
90
120
Bản Kê Bốn Cạnh
92
103
120
Bản Kê Bốn Cạnh
33
38
120
Bản Kê Bốn Cạnh
80
90
100
Bản Kê Bốn Cạnh
106
119
100
Bản Kê Bốn Cạnh
107
120
120
Bản Kê Bốn Cạnh
80
90
120
Bản Kê Bốn Cạnh
100
113
120
Bản Kê Bốn Cạnh
100
113
120
Bản Kê Bốn Cạnh
76
85
120
Bản Kê Bốn Cạnh
76
85
120
Bản Kê Bốn Cạnh
94
106
120
Bản Kê Bốn Cạnh
31
35
120
Bản Loại Dầm
39
47
120
Bản Loại Dầm
39
47
120
Bản Loại Dầm
39
47
120
Bản Loại Dầm
39
47
120
6
Do kích thước nhịp các bản khơng chênh lệch nhau lớn, ta chọn hb của ô lớn nhất cho
các ô cịn lại để thuận tiện cho thi cơng và tính toán. Ta phải đảm bảo hb > 6 cm đối với
cơng trình dân dụng.
Vậy ta chọn chiều dày sàn cho các ơ bản:
hb=12 (cm)
- Cấu tạo sàn:
Hình 2.2.: Cấu tạo sàn
4.1. Xác định tải trọng:
Căn cứ vào cấu tạo lớp sàn, căn cứ vào TCVN 2737-95,ta tính tải trọng phân bố lên sàn
gồm tĩnh tải và hoạt tải.
- Tĩnh tải sàn:
• Trọng lượng các lớp sàn
:dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:
gtc = . (KN/m2) : tĩnh tải tiêu chuẩn.
gtt = gtc.n (KN/m2) : tĩnh tải tính tốn.
(KN/m3)
Trong đó :
: trọng lượng riêng của vật liệu.
: chiều dày của vật liệu.
N
: hệ số vượt tải lấy theo TCVN2737-1995.
Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính tốn sau:
Bảng 2.2: Tĩnh tải tác dụng lên sàn dày 12cm.
Lớp vật liệu
1.Gạch Ceramic
2.Vữa Xmlót
3.Bản BTCT
4.Vữa trát
Tổng cộng
Chiều dày
(m)
0,01
0,02
0,12
0,015
Tr.lượng riêng γ
(KN/m³)
22
16
25
16
gtc
gtt
Hệ số n
(KN/m²)
(KN/m²)
0.22
1,1
0.242
0.32
1,3
0.416
3
1,1
3.3
0.24
1,3
0.312
3.78
4.27
Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn:
Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 110mm.
7
Đối với các ơ sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn khơng có dầm đỡ thì xem tải trọng
đó phân bố đều trên sàn. Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng
phân bố truyền vào dầm.
Bảng 2.3:trọng lượng tường tác dụng lên sàn dày 120cm.
Lớp vật liệu
1.Vữa trát
2.gạch xây
3.Vữa trát
Tổng cộng
Chiều dày
(m)
0.005
0.1
0.005
Tr.lượng riêng γ
(KN/m³)
16
15
16
gtc
(KN/m²)
0.08
1.5
0.08
Hệ số n
1.3
1.1
1.3
gtt
(KN/m²)
0.104
1.65
0.104
1.858
Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :
gttt−s =
nt .(St − Sc ). t + nc .Sc . c
(daN/m2).
Si
Trong đó:
St(m2): diện tích bao quanh tường.
Sc(m2): diện tích cửa.
nt,nc: hệ số độ tin cậy đối với tường và cửa.(nt=1,1;nc=1,3).
t = 1858(daN/m3): trọng lượng riêng của tường trên 1m2.
c = 20 (kG/m2): trọng lượng của 1m2 cửa.
Si(m2): diện tích ơ sàn đang tính tốn.
Tĩnh tải sàn tầng 4 xem Phụ lục 1.1
- Hoạt tải sàn:
Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (KN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995.Cơng trình được chia làm
nhiều loại phòng với chức năng khác nhau. Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến
hành tra xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau đó nhân với hệ số vượt tải n. Ta sẽ có hoạt
tải tính tốn ptt (KN/m2).
- Giảm tải hoạt tải sàn, mái:
Do khi số tầng nhà càng cao lên xác suất xuất hiện đồng thời tải trọng sử dụng ở tất
cả các tầng càng giảm nên khi thiết kế các kết cấu thẳng đứng của nhà cao tầng người ta
sử dụng hệ số giảm tải. Theo TCVN 2737-1995 hệ số giảm tải được quy định như sau
Khi diện tích ơ sàn A>A1=9m2, Theo điều 4.3.4.2 TCVN 2737-1995
n1=0,4+0,6/ A / A1
Để tính lực dọc trong cột hệ số giảm tải được áp dụng (đối với ô sàn có A>36m2)
n2=0,4+(n1-0,4)/ n
Bảng tính hoạt tải sàn tầng 4 xem Phụ lục 1.2
8
4.2. Sơ bộ chọn kích thước dầm.
Dầm là cấu kiện mà chiều cao và chiều rộng của tiết diện ngang khá nhỏ so với chiều dài
của nó. Tiết diện ngang của dầm có thể là chữ nhật, chữ I, hình thang... Thường gặp nhất
là dầm có tiết diện chữ T và chữ nhật.
Gọi chiều cao h của tiết diện là cạnh nằm theo phương của mặt phẳng uốn thì tiết diện
hợp lí là tiết diện có tỉ số h/b = 2:4. Chiều cao h thường được chọn trong khoảng 1/8 đến
1/20 của nhịp dầm. Khi chọn kích thước b và h cần phải xem xét đến yêu cầu kiến trúc
và việc định hình hóa ván khn.
-Tiết diện dầm :
1 1
1 1
H = ( : ) L. và b = ( : )h.
12 20
2 4
Để thuận tiện thi công ta chọn bd và hd là bội số của 50mm. Kích thước tiết diện dầm
chọn như sau:
Bảng 2.4: Sơ bộ chọn tiết diện dầm.
NHỊP DẦM
(mm)
8700
3600
5100
4800
3400
7200
Dầm phụ
Dầm chính
(1/20)Ld (1/12)Ld (1/15)Ld (1/8)Ld
(mm)
(mm)
(mm)
(mm)
435
725
580
1088
180
300
240
450
255
425
340
638
240
400
320
600
170
283
227
425
360
600
480
900
Sơ bộ Dầm Phụ
Hdp
Bdp
(mm)
(mm)
450
450
Sơ bộ Dầm Chính
Hdc
Bdc
(mm)
(mm)
700
300
200
200
600
600
300
300
700
300
Chọn cầm phụ có kích thước 200x450 mm
Chọn dầm chính có kích thước 300x600 mm và 300x700mm
4.3. Sơ bộ chọn kích thước cột:
4.3.1 Chiều dài và chiều dài tính toán cột.
Trong kết cấu khung nhà có thể xem chiều dài mỗi cột được tính từ móng đến mái.
Tuy vậy trong tính tốn xem mỗi cột chỉ là đoạn cột trong mỗi tầng. Chiều dài thật của
cột kí hiệu là l là khoảng cách giữa hai liên kết (liên kết có tác dụng ngăn cản chuyển vị
ngang của cột).
Chiều dài tính tốn của cột kí hiệu là lo, là chiều dài được xác định theo sơ đồ biến
dạng của cột, được lấy bằng chiều dài bước sóng khi cột bị mất ổn định vì bị uốn dọc.
Lo = ψl
Ψ là hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng, cũng tức là phụ thuộc vào liên kết ở hai
đầu cột.
9
Hình 2.3: Sơ đờ lí tưởng của cột.
Hình dáng tiết diện cột thường là chữ nhật, vng, trịn. Cũng có thể gặp cột có tiết diện
chữ T, chữ I hoặc vịng khun.
4.3.2 Tiết diện cột
Việc chọn hình dáng, kích thước, tiết diện cột dựa vào các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu
và thi cơng:
- Về kiến trúc, đó là các yêu cầu về thẩm mỹ, yêu cầu về sử dụng khơng gian.
- Về kết cấu, kích thước tiết diện cột phải đảm bảo độ bền và độ ổn định.
- Về thi cơng, đó là việc chọn kích thước tiết diện cột thuận tiện cho việc làm và lắp dựng
ván khuôn, việc đặt cốt thép và đồ bê tông. Theo yêu cầu này kích thước tiết diện nên chọn
là bội số của 2; 5 hoặc 10cm.
Kích thước tiết diện cột thường được chọn trong giai đoạn thiết kế cơ sở, được dựa vào
kinh nghiệm thiết kế, dựa vào các kết cấu tương tự hoặc cũng có thể tính tốn sơ bộ dựa
vào lực nén N được xác định một cách gần đúng. Diện tích tiết diện cột là A:
A =
kt .N
Rb
Trong đó:
Rb: cường độ tính tốn về nén của bê tơng, với bêtơng có cấp độ bền là B20 thi Rb=
11500 (KN/m2)
kt: hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột:
Với cột biên, góc ta lấy
kt = 1,2.
Với cột trong nhà ta lấy
kt = 1,1.
N: lực nén được tính tốn gần đúng như sau:
N = mS.q.FS
10
Hình 2.4: Sơ bộ truyền tải của sàn về cột
Trong đó:
mS: số sàn phía trên tiết diện đang xét.
FS: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét.
q là tải trọng tương đương tính trên mỗi m2 mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường
xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng tường, dầm, cột đem tính ra phân bố đều
trên sàn. Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế.
- Với nhà có bề dày sàn là bé từ 10:14 cm kể cả các lớp cấu tạo mặt sàn, có ít tường, kích
thước của dầm và cột thuộc loại bé q= 10:14 kN/m2
- Với nhà có bề dày sàn trung bình từ 15:20 cm, tường, dầm, cột là trung bình hoặc lớn q=
15:18 kN/m2
- Với nhà có bề dày sàn khá lớn trên 20 cm, cột và dầm đều lớn thì q có thể đến 20N/m2
hoặc lớn hơn nữa
- Khi chọn kích thước tiết diện cấu kiện, ngoài điều kiện về khả năng chịu lực, còn cần kể
đến điều kiện về ổn định, về kiến trúc và thuận tiện cho thi công.
Ta chọn q=10 KN/m2
Bảng 2.5: Sơ bộ chọn tiết diện cột
Cột biên:
Tầng
8÷15
Hầm + 7
ms
8
16
Fs(m²) q (KN) N (KN) kt Ao(m²) h(m) b(m) A chọn (m²)
33.54
10
2683.2 1.2 0.22
0.6 0.6
0.36
33.54
10
5366.4 1.2 0.44
0.7 0.7
0.49
ms
8
16
Fs(m²) q (KN) N (KN) kt Ao(m²) h(m) b(m) A chọn (m²)
47.97
10
3837.6 1.1 0.29
0.7 0.7
0.49
47.97
10
7675.2 1.1 0.58
0.8 0.8
0.64
Cột giữa:
Tầng
8÷15
Hầm + 7
- Kích thước của cột sau khi chọn sơ bộ phải kiển tra đảm bảo điều kiện độ ổn định
b =
l0
0b ( 0b = 31đối với cột nhà )
b
11
Trong đó: l0:chiều dài tính tốn cột.
Nhà khung nhiều tầng 3 nhịp trở lên l0=0.7H, với H là chiều dài hình học của cột.
Ta chỉ cần kiểm tra với các trường hợp có chiều cao tầng khác nhau và ở mỗi H khác
nhau, ta chỉ cần kiểm tra cho 1 cột có b nhỏ nhất. Nếu thỏa thì các trường khác cũng
thỏa:
Cột tầng hầm.:H=300cm=> =
0.7 300
= 3,00 0 = 31
70
Cột tầng trệt :H=510cm=> =
0,7 510
= 5,10 0 = 31
70
Cột tầng 2-7 :H=360cm=> =
0,7 360
= 3,60 0 = 31
70
Cột tầng 8-14 :H=360cm=> =
Cột tầng mái :H=320cm=> =
0,7 360
= 4, 20 0 = 31
60
0,7 320
= 3,73 0 = 31
60
Vậy tiết diện cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định.
4.4. Vật liệu:
Bêtơng B25 có: Rb = 14,5(MPa) = 145(daN/cm2).
Rbk = 1,05(MPa) = 10,5 (daN/cm2).
- Cốt thép 8: dùng thép CI có : RS = RSC = 225(MPa) = 2250(kg/cm2).
- Cốt thép > 8 : dùng thép CII có: RS = RSC = 280(MPa) = 2800(kg/cm2).
- Chiều dày lớp bảo vệ : hb=11(cm) >10, chọn abv =1,5(cm).
=> khoảng cách từ mép bê tông đến trọng tâm cốt thép a:
a=abv+
d1
d
. hoặc a=abv+d1+ 2 .
2
2
Trong đó :d1 : đường kính lớp trên
d2: đường kính lớp dưới.
Đối với cốt thép chịu momen dương thì a của 2 phương khác nhau. Do momen theo
phương cạnh ngắn thường lớn hơn momen theo phương cạnh dài nên ta bố trí thép cạnh
ngắn nằm dưới để tăng h0.
Xác định nội lực:
Xem các ô bản làm việc độc lập với nhau, tách riêng thành từng ơ bản và tính tốn cho
từng ơ bản.
5.1. Nội lực trong sàn bản dầm console (ô sàn 15,16,17,18 ):
Cắt dải bản rộng 1m và xem như một dầm.
Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm.
q = (g+p).1m (kN/m).
Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà các sơ đồ tính đối với dầm.
12
l1
1m
1
2
ql
+pl
2
5.2. Nội lực trong bản kê 4 cạnh (các ô bản cịn lại):
Sơ đồ nội lực tổng qt:
Xét từng ơ bản :
MI
M1
M I'
M2
l1
l2
M II'
M II
Momen theo phương cạnh ngắn
Momen theo phương cạnh dài
- M1, MI, MI’ : dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh ngắn.
- M2, MII, MII’ : dùng để tính cốt thép đặt dọc cạnh dài.
- Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
M1=
1
M2=
.(g+p).l1.l2. (KN.m/m).
−1
.(g+p).l1.l2. (KN.m/m).
- Moment âm lớn nhất ở trên gối:
MI=
2
MII=
Trong đó:
.(g+p).l1.l2. (KN.m/m).(hoặc M’I)
−2
.(g+p).l1.l2. (KN.m/m). (hoặc M’II).
1 1 2 2
, , , : hệ số tra sổ tay kết cấu phụ thuộc liên kết 4 biên và l1/l2.
Tính toán cớt thép:
Ta có:
l2 5.1
=
= 1,06 2 nên ta tính theo bản kê 4 cạnh
l1 4.8
Liên kết của Ô 1 là 2 ngàm, 2 khớp nên ta xác định được nội lực:
M1= 1 .(g+p).l1.l2= 0,0285.(6958+1950). 4,8.5,1 = 6204 (N.m/m).
M2= 2 .(g+p).l1.l2= 0,0252.(6958+1950). 4,8.5,1 = 5490 (N.m/m).
MI= −1 .(g+p).l1.l2= - 0,0660.(6958+1950). 4,8.5,1 = -14329 (N.m/m).
13
MII= − 2 .(g+p).l1.l2= - 0,0582.(6958+1950). 4,8.5,1 = -12629N.m/m).
1 , 1 , 2 , 2 : hệ số tra sổ tay kết cấu phụ thuộc liên kết 4 biên và l1/l2
Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh ngắn :
( lấy a=20mm, h01 =100mm)
M1
6204*103
M =
=
= 0,043 R = 0, 427
Rn * b * h0 2 14,5*1000*1002
= 0,5(1 + (1 − 2 M ) = 0,5(1 + (1 − 2*0,043) = 0,978
-
Diện tích cốt thép yêu cầu :
M1
6204*103
A =
=
= 282 (mm2)
Rs * * h0 225*0,978*100
tt
s
-
Hàm lượng cốt thép tính tốn:
Astt
282
=
*100% =
*100% = 0,28%
b * h0
1000*100
Chọn 8 as =50,3 mm2 stt =
as * b 50,3*1000
=
= 178 (mm)
Astt
282
- Vậy chọn khoảng cách cốt thép s = 170(mm).
- Diện tích cốt thép bố trí:
AsBT =
as b 50,3 1000
=
= 296 (mm2)
stt
170
- Hàm lượng cốt thép thực tế đã bố trí.
AsBT
296
=
100% =
*100% = 0, 29%
b h0
1000 100
- Tính tốn tương tự cho các trường hợp khác:
Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh dài
Cốt thép mũ chịu momen âm theo phương cạnh ngắn
Cốt thép mũ chịu momen âm theo phương cạnh dài
6.1. Ta tính thép cho Ô 18 :
l2 6,88
=
= 9,83 2 bản loại dầm.
l1 0,7
- Cắt 1 dải bản rộng 1m bản làm việc giống như 1 dầm công xôn
q
P ql2
+pl
2
- Momen âm tại gối :
14
( 4, 27 + 2, 40 ) * 0,7 + 2,11* 0,7 = 3,111 (KN.m).
ql 2
+ pl =
2
2
2
M=
- Tính thép chịu momen âm tại gối :
M
3,111*106
M =
=
= 0,021 R = 0, 439
Rn * b * h0 2 14,5*1000*1002
= 0,5(1 + (1 − 2 M ) = 0,5(1 + (1 − 2*0,021) = 0,989
- Diện tích cốt thép yêu cầu :
Astt =
M2
3,111*106
=
= 140 (mm2)
Rs * * h0 225*0,989*100
- Hàm lượng cốt thép tính tốn : =
Astt
140
*100% =
*100% = 0,14%
b * h0
1000*100
- Khoảng cách cốt thép : Chọn thép Ø8 có as=50,3 (mm2)
stt =
as * b 50,3*1000
=
= 360 (mm).
Astt
140
- Vậy chọn khoảng cách cốt thép s = 200 (mm).
Kết quả tính cớt thép sàn xem bảng 1 và bảng 2 phụ lục 1.3
Bớ trí cớt thép:
Đường kính cốt chịu lực từ Ø8 ÷10 (
hb
).
10
Khoảng cách giữa các cốt thép từ : 70(mm) a 200(mm) .
- Khi chiều dày bản h ≥ 8cm nên dùng các thanh thép uốn đặt xen kẽ nhau, điểm uốn
cách mép gối = l/6, góc uốn = 30o khi h ≤ 10cm, = 45o khi h > 10cm (điều này không
bắt buộc). Số thép sau khi uốn được neo vào gối giữa nhịp và khơng ít hơn 3 thanh/1m.
- Cốt thép phân bố khơng ít hơn 10% cốt chịu lực nếu l2/l1≥ 3; khơng ít hơn 20% cốt
chịu lực nếu l2/l1< 3. Khoảng cách các thanh ≤ 35cm, đường kính cốt thép phân bố ≤
đường kính cốt thép chịu lực.
Cốt phân bố có tác dụng:
• Chống nứt do bêtơng co ngót.
• Cố định cốt chịu lực.
• Truyền tải sang vùng xung quanh tránh tập trung ứng suất.
• Chịu ứng suất nhiệt.
• Cản trở sự mở rộng khe nứt.
Do quan niệm tính tốn các ơ sàn độc lập nhau, nên thường xảy ra hiện tượng: tại 2 bên
của 1 dầm, các ơ sàn có momen gối khác nhau. Điều này khơng đúng với thực tế vì các
dầm có khả năng bị xoắn do đó phân phối lại momen trong sàn, nên các momen trong 2
ô sàn ở 2 bên dầm thường bằng nhau. Sỡ dĩ kết quả 2 momen đó không bằng nhau do
15
quan niệm tính tốn chưa chính xác. Thực tế các ô sàn không độc lập nhau. Để đơn giản
và thiên về an tồn ta lấy momen lớn nhất bố trí cốt thép cho cả 2 bên gối.
16
CHƯƠNG 2 : TÍNH TỐN CẦU THANG TỪ TẦNG 3-4
Mặt bằng cầu thang
Bêtơng B25 có: Rb = 14,5(MPa) = 145 (daN/cm2).
Rbt = 1,05(MPa) = 10,5 (daN/cm2).
Cốt thép ≥10: dùng thép CII có: RS = RSC = 280(MPa) = 2800(daN/cm2).
Căn cứ vào cấp độ bền của bê tơng và nhóm thép tra bảng được αR=0,418.
Cấu tạo cầu thang
Cầu thang công trình thuộc dạng cầu thang 3 vế có cốn.
Vế 1 có 10 bậc, vế 2 có 1 bậc và vế 3 có 10 bậc, mỗi bậc có chiều cao h=150 mm và bề
rộng bậc b=300 mm.
Góc nghiêng của bản thang với mặt phẳng ngang là α .
Ta có tanα=
h 150
=
= 0.5 α=26o33’, cosα = 0,89
b 300
g 4 = n.γ.δ
700
200
300x10=3000
4800
1350
200
700
1
300
200
1'
300
1100
1200
100
700
800
100
1100
200
1200
3600
B
C
Hình 2.5.:Mặt bằng cầu thang tầng 3-4
17