Đồ án Chung cư Bắc Vĩnh Hải (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Chung cư Bắc Vĩnh Hải (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG CHUNG CƯ BẮC VĨNH HẢI GVHD: TS. PHAN ĐỨC HÙNG SVTH: NGUYỄN VŨ TRUNG MSSV: 11149158 S K L 0 0 3 5 4 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015
2. MỤC LỤC MỤC LỤC 1 MỤC LỤC BẢNG BIỂU 4 MUC LỤC HÌNH ẢNH 6 BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN 8 BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 9 LỜI CẢM ƠN 10 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 11 1.1. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC 11 1.2. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 13 1.2.1. Lập sơ đồ tính 13 1.2.2. Xác định tải trọng tác dung 13 1.2.3. Xác định nội lực 13 1.2.4. Tổ hợp nội lực 13 1.2.5. Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo TTGH I và TTGH II 13 1.3. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 13 1.3.1. Xác định tải trọng 13 1.3.2. Nguyên tắc truyền tải 14 1.4. CƠ SỞ TÍNH TOÁN 14 CHƢƠNG 2: TÍNH TOÁN-THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 15 2.1. VẬT LIỆU SỬ DỤNG 15 2.1.1. Bê tông 15 2.1.2. Cốt thép 15 2.2. SƠ BỘ CHIỀU DÀY TIẾT DIỆN DẦM SÀN 15 2.2.1. Chọn sơ bộ tiết diện sàn 15 2.2.2. Chọn sơ bộ tiết diện dầm 16 2.3. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 17 2.3.1. Tĩnh tải 17 2.3.2. Hoạt tải 19 2.3.3. Tổng tải trọng tác dụng 19 2.4. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC SÀN 20 2.4.1. Quan điểm tính toán 20 2.4.2. Tính toán nội lực ô bản làm việc 2 phƣơng 20 2.4.3. Tính toán nội lực ô bản làm việc 1 phƣơng 21 2.5. TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN 21 2.6. TÍNH TOÁN, KIỂM TRA SÀN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II 27 2.6.1. Kiểm tra khả năng chống nứt của sàn 27 2.6.2. Kiểm tra nứt cho sàn 30 CHƢƠNG 3: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CẦU THANG 31 1
3. 3.1. VẬT LIỆU SỬ DỤNG 31 3.1.1. Bê tông 31 3.1.2. Cốt thép 31 3.2. CÁC ĐẶC TRUNG CỦA CẦU THANG 31 3.3. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG 32 3.3.1. Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng 32 3.3.2. Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 33 3.4. SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC CẦU THANG 34 3.5. TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO BẢN THANG 35 CHƢƠNG 4: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ BỂ NƢỚC MÁI 36 4.1. VẬT LIỆU SỬ DỤNG 36 4.1.1. Bê tông 36 4.1.2. Cốt thép 36 4.2. KÍCH THƢỚC BỂ NƢỚC 36 4.3. KIỂM TRA DUNG TÍCH BỂ NƢỚC MÁI 37 4.4. TÍNH TOÁN BẢN NẮP 38 4.4.1. Sơ đồ tính 38 4.4.2. Tải trọng tác dụng 38 4.4.3. Tính toán nội lực 39 4.4.4. Tính toán cốt thép 39 4.4.5. Độ võng bản nắp 40 4.5. TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY 41 4.5.1. Sơ đồ tính 41 4.5.2. Tải trọng tác dụng vào ô bản 41 4.5.3. Tính toán nội lực 41 4.5.4. Tính toán cốt thép 42 4.5.5. Kiểm tra độ võng bản đáy 42 4.6. TÍNH BẢN THÀNH 42 4.6.1. Tải trọng tác dụng lên thành bể 42 4.6.2. Sơ đồ tính 43 4.6.3. Nội lực bản thành 43 4.6.4. Tính toán và bố trí cốt thép 43 4.6.5. Kiểm tra nứt cho bản đáy và bản thành bể nƣớc 44 4.7. TÍNH DẦM ĐÁY 46 4.7.1. Sơ đồ truyền tải 46 4.7.2. Tính toán dầm D1,D2,D3,D4 46 4.7.3. Kết quả nội lực 48 4.7.4. Tính toán và bố trí cốt thép 48 4.7.5. Tính toán cốt thép ngang 50 2
4. 4.8. TÍNH DẦM NẮP 51 4.8.1. Sơ đồ truyền tải 51 4.8.2. Tính toán dầmDN1,DN2,DN3 51 4.8.3. Kết quả tính toán nội lực 51 4.8.4. Tính toán và bố trí cốt thép 53 4.8.5. Tính toán và bố trí cốt đai 55 CHƢƠNG 5: TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HỆ KHUNG – VÁCH 56 5.1. VẬT LIỆU SỬ DỤNG 56 5.1.1. Bê tông 56 5.1.2. Cốt thép 56 5.2. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG ĐỨNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH 56 5.2.1. Tĩnh tải 56 5.2.2. Hoạt tải 58 5.3. TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG VÀO HỆ KHUNG – VÁCH 58 5.3.1. Tải trọng gió 58 5.3.2. Tính toán tải trọng động đất 67 5.4. TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO HỆ KHUNG– VÁCH 77 5.5. NỘI LỰC HỆ KHUNG – VÁCH TRỤC D VÀ TRỤC 4 79 5.6. TÍNH TOÁN CỐT THÉP HỆ KHUNG – VÁCH TRỤC 4 VÀ TRỤC D 82 5.6.1. Tính toán cốt thép dầm 82 5.6.2. Tính toán cốt thép cột 102 5.6.3. Tính toán cốt thép vách 119 CHƢƠNG 6: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ MÓNG 124 6.1. THỐNG KẾ ĐỊA CHẤT 124 6.2. PHƢƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 130 6.2.1. Chọn vật liệu làm cọc, kích thƣớc cọc, chiều sâu chôn móng 130 6.2.2. Xác định sức chịu tải của cọc 131 6.2.3. Thiết kế móng M1 137 6.2.4. Thiết kế móng M3 (Móng lõi thang) 144 6.3. PHƢƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP 156 6.3.1. Chọn vật liệu làm cọc, kích thƣớc cọc, chiều sâu chôn móng 156 6.3.2. Xác định sức chịu tải của cọc 156 6.3.3. Thiết kế móng M1 160 6.3.4. Thiết kế móng M3 (Móng lõi thang) 169 CHƢƠNG 7: KẾT LUẬN 181 TÀI LIỆU THAM KHẢO 182 3
5. MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng 1-1 Mặt bằng công trình 11 Bảng 2-1. Trọng lƣợng bản thân các lớp cấu tạo sàn thƣờng 17 Bảng 2-2. Trọng lƣợng bản thân các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, ban công, lô gia 18 Bảng 2-3. Tĩnh tải 1m2 tƣờng 18 Bảng 2-4. Hoạt tải tác dụng lên loại sàn 19 Bảng 2-5. Tổng tải trọng tác dụng lên các ô bản 19 Bảng 2-6 Bảng tính toán thép cho sàn 23 Bảng 3-1. Trọng lƣợng bản thân các lớp cấu tạo bản thang nghiêng 33 Bảng 3-2 Trọng lƣợng bản than bản nghiêng 33 Bảng 3-3 Trọng lƣợng bản than chiếu nghỉ 34 Bảng 3-4 Tính toán cốt thép cho bản thang 35 Bảng 4-1. Tải trọng tác dụng lên bản nấp 38 Bảng 4-2. Hệ sô α 40 Bảng 4-3. Cốt thép bản đáy 42 Bảng 4-4. Kết quả tính toán vết nứt bản đáy và bản thành 45 Bảng 4-5. Nội lực dầm đáy 48 Bảng 4-6. Cốt thép dầm nắp 54 Bảng 5-1. Tĩnh tải sàn phòng ngủ, ban công 56 Bảng 5-2. Tĩnh tải sàn phòng vệ sinh, lô gia, ban công. 56 Bảng 5-3. Hoạt tải các ô sàn 58 Bảng 5-4. Thành phần tĩnh tải trọng gió theo phƣơng X và Y 60 Bảng 5-5. Chu kỳ, tần số và phƣơng dao động của các mode 61 Bảng 5-6. Xác định tham số ρ và χ 63 Bảng 5-7. Xác định các hệ số khi tính toán 63 Bảng 5-8. Thành phần động tải trọng gió theo phƣơng X 64 Bảng 5-9. Thành phần động tải trọng gió theo phƣơng Y 65 Bảng 5-10. Tổ hợp tải trọng gió 67 Bảng 5-11. Thông số đất nền 68 Bảng 5-12. Xây dựng phổ thiết kế Sd(T), DVd(T) dùng cho phân thích thiết kế theo phƣơng ngang và phƣơng đứng 70 Bảng 5-13. Các hệ quả của các thành phần tác động động đất 76 Bảng 5-14. Các trƣờng hợp tải trọng 77 Bảng 5-15. Các tổ hợp tải trọng 77 Bảng 5-16 Bảng tính cốt thép cho dầm 84 Bảng 5-17: Bảng tra hệ số C, C0 để tính cốt đai 99 Bảng 5-18. Điều kiện và kí hiệu tính toán 102 Bảng 5-19. Thông số cột C5 tầng 1 104 Bảng 5-20. Thép cột khung trục 4 107 4
6. Bảng 5-21. Thép cột khung trục D 112 Bảng 5-22. Thông số vách tầng 2 120 Bảng 5-23 Bảng bố trí cốt thép cho vách 122 Bảng 6-1: BẢNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 129 Bảng 6-2 Bảng tính toán thành phần ma sát theo chỉ tiêu cơ lí 133 Bảng 6-3: Bảng xác định fsi x li 134 Bảng 6-4: Bảng xác định fci, fsi 137 Bảng 6-5: Bảng xác đinh nội lực của móng M1 137 Bảng 6-6 Tính toán phản lực đầu cọc 138 Bảng 6-7 : Tải trọng tiêu chuẩn móng dƣới vách cột 140 Bảng 6-8 Kết quả tính toán cốt thép theo phƣơng Y 144 Bảng 6-9 Bảng xác đinh nội lực FZ của móng M3 144 Bảng 6-10 Tải trọng tiêu chuẩn móng dƣới vách P15 147 Bảng 6-11 Kết quả tính lún dƣới đáy móng khối quy ƣớc 151 Bảng 6-12 Kết quả tính toán cốt thép theo phƣơng X 155 Bảng 6-13 Kết quả tính toán cốt thép theo phƣơng Y 155 Bảng 6-14 Bảng tính toán thành phần tải ma sát của chi tiêu cơ lí 158 Bảng 6-15 Tính toán thành phần tải ma sát của chi tiêu cƣờng độ đất nền 159 Bảng 6-16 Tính toán thành phần ma sát theo SPT 160 Bảng 6-17 Bảng xác đinh nội lực của móng M1 160 Bảng 6-18 Phản lực đầu cọc móng M1 161 Bảng 6-19 : Tải trọng tiêu chuẩn móng dƣới vách cột 163 Bảng 6-20 Bảng tính lún móng cọc M2 167 Bảng 6-21 Tính toán cốt thép cho đài móng phƣơng X 169 Bảng 6-22 Tính toán cốt thép cho đài móng phƣơng Y 169 Bảng 6-23 Bảng xác đinh nội lực FZ của móng M3 169 Bảng 6-24 : Tải trọng tiêu chuẩn móng dƣới vách P15 173 Bảng 6-25 Kết quả tính lún dƣới đáy móng khối quy ƣớc 176 Bảng 6-26 Kết quả tính toán cốt thép theo phƣơng X 180 Bảng 6-27 Kết quả tính toán cốt thép theo phƣơng Y 180 5
7. MUC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1. Mặt đứng công trình 12 Hình 2.1. Mặt bằng kết cấu dầm sàn tầng điển hình 16 Hình 2.2. Các lớp cấu tạo sàn thƣờng 17 Hình 2.3. Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, ban công, lô gia 18 Hình 2.4 Sơ dồ ô bản thứ 9 21 Hình 2.5 Sơ đồ tính sàn bản dầm 21 Hình 3.1 Mặt bằng mặt cắt cầu thang 31 Hình 3.2. Các lớp cấu tạo bản thang nghiêng 32 Hình 3.3 Tĩnh tải tác dụng vào bản thang 34 Hình 3.4 Hoạt tải tác dụng vào bản thang 34 Hình 3.5 Momen bản thang TT+HT 35 Hình 4.1. Kích thƣớc bể nƣớc mái 36 Hình 4.2. Mặt bằng và mặt cắt bể nƣớc 37 Hình 4.3. Sơ đồ tính bản thành 43 Hình 4.4. Sơ đồ truyền tải bản đáy vào dầm đáy 46 Hình 4.5. Tải trọng bản đáy truyền vào dầm đáy 47 Hình 4.6. Biểu đồ momen dầm đáy 48 Hình 4.7. Sơ đồ truyền tải bản nắp vào dầm nắp 51 Hình 4.8. Biểu đồ momen dầm nắp 52 Hình 4.9. Biểu đồ lực cắt dầm nắp 52 Hình 5.1. Phản lực chân cột bể nƣớc mái 57 Hình 5.2. Phản lực gối tựa cầu thang với trƣờng hợp tĩnh tải 57 Hình 5.3. Phản lực gối tựa cầu thang với trƣờng hợp hoạt tải 58 Hình 5.4. Hệ số áp lực động ξi(đƣờng 1 đối với KC BTCT) 62 Hình 5.5. Hệ tọa độ khi xác định hệ số tƣơng quan ν 63 Hình 5.6. Khai báo phổ phản ứng trong ETABS 75 Hình 5.7. Khai báo tải trọng động đất 76 Hình 5.8. Biểu đồ bao momen khung trục 4 của tổ hợp bao 80 Hình 5.9. Biểu đồ momen khung trục D 81 Hình 5.10. Mặt cắt tiết diện cột 102 Hình 5.11. Giả thuyết vùng biên chịu mômen 119 Hình 6.1: Mặt cắt địa chất công trình HK1-HK2 128 Hình 6.2 Mặt bằng bố trí hệ móng phƣơng án cọc khoan nhồi 130 Hình 6.3 Mặt cắt lớp đất, độ sâu chôn cọc, độ sâu chôn đài 131 Hình 6.4 Sơ đồ bố trí cọc của móng M1 138 Hình 6.5 Hệ tọa độ ở đáy móng 141 Hình 6.6 Mặt bằng bố trí cọc móng lõi thang 145 Hình 6.7 Gán độ cứng K1 cho mỗi điểm cọc 146 6
8. Hình 6.8 Phản lực đầu cọc (COMBBAO MAX) 147 Hình 6.9 Phản lực đầu cọc (COMBAO MIN) 147 Hình 6.10 Hệ tọa độ ở đáy móng 148 Hình 6.11 Vùng bê tông chịu cắt 152 Hình 6.12 Dãy Strip theo phƣơng X 152 Hình 6.13 Dãy Strip theo phƣơng Y 153 Hình 6.14 Biểu đồ momen theo phƣơng X (COMBBAO MAX) 153 Hình 6.15 Biểu đồ momen theo phƣơng Y (COMBBAO MAX) 154 Hình 6.16 Biểu đồ momen theo phƣơng X (COMBAO MIN) 154 Hình 6.17 Biểu đồ momen theo phƣơng Y (COMBAO MIN) 155 Hình 6.18 Sơ đồ bố trí cọc của móng M1 161 Hình 6.19 Mô hình khối móng quy ƣớc 164 Hình 6.20 Hệ tọa độ ở đáy móng 165 Hình 6.21 Mô hình tính toán cốt thép co dầm 168 Hình 6.22 Sơ đồ bố trí cọc của móng lõi thang 170 Hình 6.23 Phản lƣc đầu cọc (COMBBAO MAX) 171 Hình 6.24 Phản lƣc đầu cọc (COMBBAO MIN) 172 Hình 6.25 Hệ tọa độ ở đáy móng 173 Hình 6.26 Dãy Strip theo phƣơng X 177 Hình 6.27 Dãy Strip theo phƣơng Y 178 Hình 6.28 Biểu đồ momen theo phƣơng X (COMBBAO MAX) 178 Hình 6.29 Biểu đồ momen theo phƣơng X (COMBBAO MIN) 179 Hình 6.30 Biểu đồ momen theo phƣơng X (COMBAO MIN) 179 Hình 6.31 Biểu đồ momen theo phƣơng Y (COMBAO MIN) 180 7
9. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc KHOA XÂY DỰNG& CƠ HỌC ỨNG DỤNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Sinh viên : NGUYỄN VŨ TRUNG MSSV: 11149158 Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng Ngành : Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp Tên đề tài : CHUNG CƢ BẮC VĨNH HẢI NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lƣợng thực hiện: 2. Ƣu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) TP. HCM, ngày tháng năm 20 Giáo viên hƣớng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) 8
10. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc KHOA XÂY DỰNG& CƠ HỌC ỨNG DỤNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: MSSV: Ngành: Tên đề tài: Họ và tên Giáo viên phản biện: NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lƣợng thực hiện: 2. Ƣu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên 9
11. LỜI CẢM ƠN Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp chính là công việc kết thúc quá trình học tập ở trƣờng đại học, đồng thời mở ra trƣớc mắt mỗi ngƣời một hƣớng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tƣơng lai. Thông qua quá trình làm luận văn đã tạo điều kiện để em tổng hợp, hệ thống lại những kiến thức đã đƣợc học, đồng thời thu thập bổ sung thêm những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế. Trong suốt khoảng thời gian thực hiện luận văn của mình,em đã nhận đƣợc rất nhiều sự chỉ dẫn, giúp đỡ tận tình của Thầy giáo TS. PHAN ĐỨC HÙNG cùng với các Thầy Cô trong bộ môn Xây dựng. Em xin đƣợc gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất của mình đến Thầy giáo TS. PHAN ĐỨC HÙNG những chỉ dẫn, kiến thức truyền đạt quý báu của Thầy chính là nền tảng, chìa khóa để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Mặc dù đã cố gắng hết sức nhƣng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó luận văn tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận đƣợc sự chỉ dẫn của các Thầy Cô đểem cũng cố, hoàn hiện kiến thức của mình hơn. Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục sƣ nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau. Em xin chân thành cảm ơn. TP.HCM, ngày tháng năm 2015 Sinh viên thƣc̣ hiêṇ NGUYỄN VŨ TRUNG 10
12. CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC - Công trình Chung Cƣ Bắc Vĩnh Hải đƣợc xây dựng ở Nha Trang - Chức năng sử dụng của công trình là cho thuê hay bán cho ngƣời có nhu cầu về nhà ở, tầng hầm dùng để làm nơi chứa xe. - Công trình có tổng cộng 17 tầng ( 1 tầng hầm và 17 tầng sàn). Tổng chiều cao công trình là 48.9 m. với tầng hầm có chiều cao là 3.6m, các tầng điển hình cao 2.8m. - Khu vực xây dựng ở xa trung tâm thành phố, do đó diện tích mặt bằng xây dựng tƣơng đối rộng. Xung quanh công trình vẫn có trồng hoa để tăng vẻ thẩm mĩ cho công trình. Mặt đứng chính của công trình quay về phía bắc. - Kích thƣớc mặt bằng sử dụng là 36m×32m, công trình đƣợc xây dựng ở khu vực đất nền tƣơng đối tốt. Bảng 1-1 Mặt bằng công trình 11
13. Hình 1.1. Mặt đứng công trình 12
14. 1.2. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 1.2.1. Lập sơ đồ tính - Dạng kết cấu dầm, cột, khung, dàn, vòm. - Dạng liên kết. - Chiều dài nhịp, chiều cao tầng. - Sơ bộ chọn kích thƣớc tiết diện cấu kiện. 1.2.2. Xác định tải trọng tác dung - Căn cứ vào qui phạm hƣớng dẫn về tải trọng tác động xác định tải tác dụng vào cấukiện. - Xác định tất cả các tải trọng và tác động tác dụng lên kết cấu. 1.2.3. Xác định nội lực - Đặt tất cả các trƣờng hợp tải tác dụng có thể xảy ra tác dụng vào cấu kiện. - Xác định nội lực do từng trƣờng hợp đặt tải gây ra. 1.2.4. Tổ hợp nội lực - Tìm giá trị nội lực nguy hiểm nhất có thể xảy ra bằng cách thiết lập các sơ đồ đặt tải và giải nội lực do các sơ đồ này gây ra. - Tại mỗi tiết diện tính tìm giá trị nội lực bất lợi nhất do tĩnh tải và một hay vài hoạt tải : T=T0 + Ti . Trong đó: T : giá trị nội lực của tổ hợp. T0:giá trị nội lực từ sơ đồ đặt tĩnh tải. Ti : giá trị nội lực từ sơ đồ đặt hoạt tải thứ i.  : một trƣờng hợp hay các trƣờng hợp hoạt tải nguy hiểm ( tuỳ loại tổ hợp tải trọng thiết lập) 1.2.5. Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo TTGH I và TTGH II - Tính toán theo trạng thái giới hạn I: sau khi đã xác định đƣợc các nội lực tính toán M, N, Q tại các tiết diện cấu kiện, tiến hành tính khả năng chịu lực của các tiết diện thẳng góc với trục cũng nhƣ các tiết diện nghiêng. Việc tính toán theo một trong hai dạng sau: + Kiểm tra khả năng chịu lực : Tiết diện cấu kiện, tiết diện cốt thép là có sẵn cần xác định khả năng chịu lực của tiết diện. + Tính cốt thép: xác định tiết diện cấu kiện, diện tích cốt thép cần thiết sao cho cấu kiện đảm bảo khả năng chịu lực. - Tính toán kiểm tra theo trạng thái giới hạn II: kiểm tra độ võng và vết nứt. 1.3. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 1.3.1. Xác định tải trọng - Tĩnh tải: + Trọng lƣợng bản thân: chọn sơ bộ tiết diện của cấu kiện từ đó tính ra trọng lƣơng bản thân. + Trọng lƣơng lớp hoàn thiện: căn cứ vào yêu cầu cấu tạo tính ra trọng lƣợng lớp hoàn thiện. 13
15. + Đối với dầm còn có tính đến trọng lƣợng tƣờng xây trên dầm (nếu có). - Hoạt tải : căn cứ vào yêu cầu của từng loại cấu kiện, yêu cầu sử dụng mà qui phạm qui định từng giá trị hoạt tải cụ thể. 1.3.2. Nguyên tắc truyền tải - Tải từ sàn truyền vào khung dƣới dạng tải hình thang và hình tam giác. - Tải do dầm phụ truyền vào dầm chính của khung dƣới dạng tải tập trung (phản lực tập trung và mômen tập trung). - Tải từ dầm chính truyền vào cột. Sau cùng tải trọng từ cột truyền xuống móng 1.4. CƠ SỞ TÍNH TOÁN - Công việc thiết kế đƣợc tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nƣớc Việt Nam quy định đối với nghành xây dựng. + TCVN 2737-1995 : Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động. + TCVN 229-1999 : Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió . + TCVN 5574-2012 : Tiêu chuẩn thiết kế bêtông cốt thép. + TCVN 198-1997 : Nhà cao tầng –Thiết kế bêtông cốt thép toàn khối. + TCVN 195-1997 : Nhà cao tầng- thiết kế cọc khoan nhồi. + TCVN 205-1998 : Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế. + TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình + TCVN9386-2012 : Thiết kế công trình chịu động đất. + Ngoài các tiêu chuẩn quy phạm trên còn sử dụng một số sách, tài liệu chuyên ngành của nhiều tác giả khác nhau (Trình bày trong phần tài liệu tham khảo) 14
16. CHƢƠNG 2: TÍNH TOÁN-THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1. VẬT LIỆU SỬ DỤNG 2.1.1. Bê tông Bê tông sử dụng trong công trình là loại bê tông có cấp độ bền B25 với các thông số tính toán nhƣ sau: - Cƣờng độ tính toán chịu nén: Rb = 14.5 MPa - Cƣờng độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.05 MPa - Mô đun đàn hồi: Eb = 30000 MPa 2.1.2. Cốt thép - Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø ≤ 10). + Cƣờng độ tính toán chịu nén Rsc = 225 MPa + Cƣờng độ tính toán chịu kéo Rs = 225 MPa + Cƣờng độ tính toán cốt ngang Rsw = 17 MPa + Mô đun đàn hồi Es = 210000 MPa. - Cốt thép loại AII (đối với cốt thép có Ø >10). + Cƣờng độ tính toán chịu nén : Rs = 280MPa + Cƣờng độ tính toán chịu kéo : Rs = 280MPa Cốt thép Mô đun đàn hồi: Es = 210000 MPa 2.2. SƠ BỘ CHIỀU DÀY TIẾT DIỆN DẦM SÀN 2.2.1. Chọn sơ bộ tiết diện sàn - Chiều dày của bản sàn, hb đƣợc chọn theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công, ngoài ra hb ≥ hmin, TCVN 5574:2012 (điều 8.2.2) quy định: hmin = 40mm đối với sàn mái. hmin = 50mm đối với sàn nhà ở và công trình công cộng. hmin = 60mm đối với sàn nhà sản xuất. hmin = 70mm đối với bản làm từ betong nhẹ. 1 - Để đơn giản, ngƣời ta thƣờng chọn hb theo nhịp tính toán lt của ô bản. hl btm m = 30†35 đối với bản dầm; m = 40÷45 đối với bản kê bốn cạnh lt = nhịp tính toán theo phƣơng cạnh ngắn L 6.5 - Xét ô sàn có kích thƣớc lớn nhất: 4.5mx6.5m, tỉ lệ : 2 1.44nên sàn làm việc L1 4.5 theo 2 phƣơng , chọn m = 45 : 1 h 4500 100( mm ). b 45 => Chọn bề dày sàn: hb = 120 (mm) 15
17. 2.2.2. Chọn sơ bộ tiết diện dầm - Dầm chính: 1 1 1 1 hdc  L  7700 641  962 mm 12 8 12 8 → Chọn: hdc = 600 (mm) 1 1 1 1 bdc  h dc  600 (150  300) mm 4 2 4 2 →Chọn: bdc = 300 (mm) - Dầm phụ: 1 1 1 1 hdp  L  3100 155  258 mm 20 12 20 12 → Chọn: hdp = 400 (mm) 1 1 1 1 bdp  h dp  400 (100  200) mm 4 2 4 2 →Chọn: bdp = 200(mm) Hình 2.1. Mặt bằng kết cấu dầm sàn tầng điển hình 16
18. 2.3. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 2.3.1. Tĩnh tải 2.3.1.1. Trọng lƣợng bản thân sàn - Cấu tạo sàn thƣờng Hình 2.2. Các lớp cấu tạo sàn thƣờng - Tĩnh tải tác dụng lên sàn thƣờng : Bảng 2-1. Trọng lƣợng bản thân các lớp cấu tạo sàn thƣờng γ δ qtc qtt Các lớp sàn n (kG/m3) (mm) (kG/m2) (kG/m2) - Gạch ceramic 2000 15 30 1,2 36 - Vữa lót + trát trần 1800 40 72 1,3 93,5 - BTCT 2500 120 300 1,1 330 TỔNG CỘNG 402 459,6 - Cấu tạo sàn vệ sinh, ban công, lô gia : 17
19. Hình 2.3. Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, ban công, lô gia - Tĩnh tải tác dụng lên sàn vệ sinh, ban công, lô gia : Bảng 2-2. Trọng lƣợng bản thân các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, ban công, lô gia γ δ qtc qtt Các lớp sàn n (kG/m3) (mm) (kG/m2) (kG/m2) - Gạch ceramic 2000 15 30 1,2 36 -Lớp vữa tạo độ dốc 2200 5 11 1.3 14.3 - Lớp chống thấm 1800 25 45 1,3 58,5 - BTCT 2500 120 300 1,1 330 -Vữa trát 1800 15 27 1.3 35.1 - Đƣờng ống treo + 30 1,1 33 trần thạch cao TỔNG CỘNG 410 506.9 2.3.1.2. Tải trọng tƣờng - Trọng lƣợng tƣờng xây và cửa đặt trực tiếp lên sàn đƣợc quy về tải trọng phân bố đều lên sàn. Bảng 2-3. Tĩnh tải 1m2 tƣờng Kích thƣớc Tải phân bố γ gtc gtt Ô sàn h b l t n g t t t (T/m2) (T) (T) t (m) (m) (m) (kG/m2) 2,8 0,2 2,5 0,33 0,462 1,1 0,5082 S3 28,453 2,8 0,1 2,35 0,18 0,1184 1,1 0,1303 S4 2,8 0,1 5,6 0,18 0,2822 1,1 0,3105 25,334 S9 2,8 0,1 2,95 0,18 0,1487 1,1 0,1635 4,765 18
20. Kích thƣớc Tải phân bố γ gtc gtt Ô sàn h b l t n g t t t (T/m2) (T) (T) t (m) (m) (m) (kG/m2) S13 2,8 0,1 3,1 0,18 0,1562 1,1 0,1719 11,804 S14 2,8 0,1 1,7 0,18 0,08857 1,1 0,094 17,325 S17 2,8 0,2 1,75 0,33 0,3234 1,1 0,3557 39,395 - Đối với các ô sàn có tƣờng đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng đó phân bố đều trên sàn. Trọng lƣợng tƣờng ngăn trên dầm đƣợc qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm. - Công thức qui đổi tải trọng tƣờng trên sàn về tải trọng phân bố trên sàn : (S .g t ) gt = t tt (kG/m2). Si Trong đó: 2 St(m ): diện tích phần tƣờng. S(m2): diện tích mảng tƣờng. 2 Si(m ): diện tích ô sàn đang tính toán t 2 2 gtt (kG/m ): tải trọng tính toán 1m tƣờng. 2.3.2. Hoạt tải Hoạt tải tiêu chuẩn ptc và giá trị hệ số tin cậy n lấy theo TCVN:2737-1995. Bảng 2-4. Hoạt tải tác dụng lên loại sàn Loại phòng qtc(kG/m2) n qtt(kG/m2) Phòng ngủ, phòng khách, phòng bếp 150 1,3 195 Nhà vệ sinh 150 1,3 195 Ban công 200 1.3 260 Sảnh, hành lang 300 1,2 360 2.3.3. Tổng tải trọng tác dụng Bảng 2-5. Tổng tải trọng tác dụng lên các ô bản Tĩnh tải Hoạt tải q = g + p Ô sàn g g g = g + g p s s bt t s bt t s (kG/m2) (kG/m2) (kG/m2) (kG/m2) (kG/m2) S1 459.6 0 459.6 195 654.6 S2 459.6 0 459.6 195 654.6 S3 459,6 28,453 488,05 195 683.05 S4 506.9 25,334 532.23 195 727.23 S5 459,6 0 459,6 195 654.6 19
21. Tĩnh tải Hoạt tải q = g + p Ô sàn g g g = g + g p s s bt t s bt t s (kG/m2) (kG/m2) (kG/m2) (kG/m2) (kG/m2) S6 506.9 0 506.9 260 766.9 S7 459,6 0 459,6 195 654.6 S8 459.6 0 459.6 360 819.6 S9 459.6 4,765 464.36 195 659.36 S10 459,6 0 459,6 195 654.6 S11 459.6 0 459.6 360 819.6 S12 459.6 0 459.6 360 819.6 S13 459.6 11,804 471.4 195 666.4 S14 506.9 17,325 524.2 195 719.2 S15 459.6 0 459.6 360 819.6 S16 506.9 0 506.9 360 866.9 S17 459.6 39,395 498.9 195 693.9 S18 459.6 0 459.6 195 654.6 2.4. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC SÀN 2.4.1. Quan điểm tính toán - Việc tính toán nội lực cho các ô sàn đƣợc thực hiện theo sơ đồ đàn hồi. Trình tự tính toán nhƣ sau: Gọi l1: Chiều dài cạnh ngắn của ô sàn l2: Chiều dài cạnh dài của ô sàn. Do sơ đồ đàn hồi nên kích thƣớc lấy theo tim dầm. Xét tỷ số cạnh ô bản l2 / l1 nếu : l2 / l1< 2 : Ô sàn làm việc theo hai phƣơng. Tính nội lực ô sàn theo kiểu bản kê bốn cạnh. l2 / l1 2 : Ô sàn làm việc một phƣơng (theo phƣơng cạnh ngắn). Tính nội lực ô sàn theo kiểu bản loại dầm. - Dựa vào liên kết sàn với dầm : có 3 loại liên kết - Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem đó là liên kết khớp. Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là liên kết ngàm, nếu dƣới sàn không có dầm thì xem là tự do. 2.4.2. Tính toán nội lực ô bản làm việc 2 phƣơng - Dựa vào liên kết cạnh bản ta chọn sơ đồ tính sơ đồ số 9 20
22. S K L 0 0 2 1 5 4