Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
1. TỔNG QUAN:
Trong một vài năm trở lại đây, thành phố Hồ Chí Minh ngày càng phát triển với
tốc độ cao cả về kinh tế lẫn xã hội. Bộ mặt của thành phố ngày càng thay đổi theo
hướng tích cực, thu nhập đầu người cũng tăng. Cùng với sự đi lên của nền kinh tế của
thành phố là việc thu hút đầu tư của nước ngoài và các tỉnh thành lân cận ngày càng
rộng mở dẫn đến việc số người nhập cư vào thành phố ngày càng tăng, theo qui hoạch
của thành phố, hiện có những nhu cầu về các chung cư cao tầng chất lượng cao. Bên
cạnh đó, việc hình thành các cao ốc văn phòng, chung cư cao tầng không những đáp
ứng được nhu cầu về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ
mặt mới của thành phố mà còn góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng
của thành phố thông qua việc áp dung các kỹ thuật, công nghệ mới trong tính toán, thi
công và xử lý thực tế. Chính vì thế mà CHUNG CƯ CAO TẦNG AN BÌNH được ra
đời.
2. GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG :
Số tầng : 1 tầng hầm + 1 tầng trệt + 14 tầng lầu
Diện tích tổng thể: 32.8m x 56.4m.
Phân khu chức năng: công trình được chia khu chức năng từ dưới lên
Tầng hầm : dùng làm nơi giữ xe kết hợp làm tầng kỹ thuật.
Tầng trệt : dùng làm siêu thị.
Tầng 1-14 : chung cư, mỗi tầng có 12 căn hộ loại 1 và 12 căn hộ loại
2.
Tầng mái : có hệ thống thoát nước mưa cho công trình và 2 hồ nước
sinh hoạt có kích thước 7m x 8m x 1.7m; hệ thống thu lôi chống sét.
3.GIẢI PHÁP ĐI LẠI :
3.1 Giao thông đứng :
Toàn công trình sử dụng 2 khối thang máy (2 thang máy mỗi khối) cộng với 2
cầu thang bộ. Trong đó có 1 thang máy thoát hiểm. Khối thang máy và thang bộ được
bố trí ở trung tâm hình thành lõi cứng của công trình.
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
1
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
3.2 Giao thông ngang:
Bao gồm các hành lang đi lại, sảnh, hiên .
4. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT :
4.1 Hệ thống điện:
Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện tỉnh và máy
phát điện riêng có công suất 150KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt dưới
tầng hầm để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng sinh hoạt). Toàn bộ đường
dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công). Hệ thống cấp
điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn
không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa. Ở mỗi tầng
đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được
bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ).
4.2 Hệ thống cung cấp nước :
Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy. Tất cả
được chứa trong bể nước ngầm đặt ở tầng hầm . Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể
chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các
đường ống dẫn nước chính. Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp
ghen. Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật. Các đường ống cứu hỏa
chính được bố trí ở mỗi tầng.
4.3 Hệ thống thoát nước:
Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy ( bề mặt mái được tạo dốc )
và chảy vào các ống thoát nước mưa ( =140mm) đi xuống dưới. Riêng hệ thống thoát
nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng .
4.4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng :
-Chiếu sáng: toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các
cửa sổ ở các mặt của tòa nhà và hai lỗ lấy sáng ở khối trung tâm) và bằng điện. Ở tại
các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn
chiếu sáng.
- Thông gió: hệ thống thông gió tự nhiên bao gồm các của sổ, hai giếng trời ở khu
trung tâm. Ở các căn hộ đều được lắp đặt hệ thống điều hòa không khí.
4.5 An toàn phòng cháy chữa cháy :
Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài
khoảng 20m, bình xịt CO2,..) . Bể chứa nước trên mái (dung tích khoảng 173 m3) khi
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
2
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
cần được huy động để tham gia chữa cháy. Ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết
bị báo cháy (báo nhiệt) tự động .
5.CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU:
5.1. Các quy phạm và tiêu chuẩn để làm cơ sở cho việc thiết kế.
- Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép: TCXDVN 356 – 2005.
- Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động: TCXDVN 2737 - 1995.
- Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình: TCXDVN 45 - 1978.
- Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc: TCXDVN 205 - 1998.
- Tiêu chuẩn kỹ thuật thiết kế và thi công nhà cao tầng: TCXDVN 198 - 1997.
- Nhà cao tầng - thiết kế cọc khoan nhồi: TCXDVN 195 - 1997.
5.2. Phân tích hệ chịu lực của nhà:
- Hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng là bộ phận chủ yếu của công trình nhận các
loại tải trọng và truyền chúng xuống nền đất.
- Hệ chịu lực công trình này được tạo thành từ các cấu kiện khung và các cấu kiện
vách cứng.
+ Hệ khung chịu lực: được tạo thành từ các thanh đứng (cột) và thanh ngang (dầm)
liên kết cứng tại chỗ giao nhau giữa chúng, các khung phẳng liên kết với nhau tạo
thành khối không gian.
+ Hệ tường cứng chịu lực: vách cứng (tường cứng) là cấu kiện không thể thiếu được
trong nhà cao tầng hiện nay. Nó là cấu kiện thẳng đứng có thể chịu được tải trọng
ngang và đứng. Đặc biệt là các tải trọng ngang xuất hiện trong những công trình cao
tầng với những lực tác động ngang rất lớn.
+ Bản sàn được xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của chúng. Có tác dụng tham
gia vào việc tiếp thu tải trọng ngang truyền vào tường cứng và truyền xuống móng.
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
3
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
CHƯƠNG 2
TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH.
Thiết kế sàn là nhiệm vụ đầu tiên của quá trình thiết kế kết cấu bê tông cốt
thép. Vấn đề được đặt ra là việc lựa chọn kết cấu cho sàn sao cho vừa hợp lý mà vẫn
đảm bảo hiệu quả kinh tế. Trong quá trình thiết kế, tùy vào khẩu độ, kỹ thuật thi công,
thẩm mỹ và yêu cầu kỹ thuật, người kỹ sư cần phải cân nhắc chọn lựa kết cấu sàn cho
hợp lý nhất.
1.PHÂN LOẠI SÀN VÀ ĐẶC TRƯNG CỦA CÁC LOẠI SÀN:
1.1. Theo phương pháp thi công.
- Sàn đổ toàn khối: làm ván khuôn, đặt cốt thép, trộn đổ bêtông tại vị trí thiết kế.
- Sàn lắp ghép: cấu kiện sàn được đúc sẵn ở nhà máy hoặc tại công trường, được
vận chuyển tới công trường, dùng các phương tiện cẩu và lắp vào đúng vị trí thiết kế.
1.2. Theo sơ đồ kết cấu.
- Bản loại dầm: khi bản sàn được liên kết (dầm hoặc tường) ở một cạnh (liên kết
ngàm) hoặc ở hai cạnh đối diện (kê tự do hoặc ngàm) và chịu tải phân bố đều. Bản
chỉ chịu uốn theo phương có liên kết, bản chịu lực một phương gọi là bản một
phương hay bản loại dầm.
- Bản kê bốn cạnh: Khi bản có liên kết ở cả bốn cạnh (tựa tự do hoặc ngàm), tải
trọng tác dụng trên bản truyền đến các liên kết theo cả hai phương. Bản chịu uốn hai
phương được gọi là bản hai phương hay bản kê bốn cạnh.
- Sàn có hệ dầm trực giao: khi các ô bản có kích thước lớn (L2, L1 > 6m).
Nhằm giảm chiều dày sàn, giảm độ võng của sàn và giảm hiện tượng bản sàn bị
rung trong khi sử dụng, thường người ta bố trí thêm các dầm phụ (giảm kích thước
ô sàn) theo hai phương thẳng góc, tại vị trí giao nhau của hai dầm và tại vị trí này
không có cột đỡ. Loại sàn này được dùng rất rộng rãi trong các công trình dân dụng
và công nghiệp.
- Sàn ô cờ: là một dạng đặc biệt của sàn bản kê ( khi L2, L1 > 6m). Nó được cấu
tạo bởi hệ dầm trực giao, chia mặt sàn thành các ô bản kê giống như bàn cờ, khoảng
cách giữa các dầm không quá 2m và tỉ số L2/L1 của mặt sàn không quá 1.5. Hệ
dầm trực giao này có thể bố trí song song với cạnh sàn hoặc xiên một góc 45 o
với cạnh sàn. Loại sàn này thường gặp trong các sảnh, thư viện, phòng họp,…
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
4
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
- Sàn gạch bọng: là sàn dùng gạch bọng kết hợp với sàn bêtông. Được dùng
trong các công trình có yêu cầu cách âm cao thích hợp cho bệnh viện, trường học, cơ
quan,…
- Sàn panel lắp ghép: các tấm panel đặc hoặc rỗng được chế tạo sẵn, liên kết lại
với nhau. Thường được dùng trong các công trình lắp ghép, có yêu cầu cách âm cao.
- Sàn nấm (sàn không dầm): sàn nấm gồm có bản sàn liên kết với cột. Để đảm bảo
cường độ chống lại hiện tượng đâm thủng bản theo chu vi cột và làm giảm nhịp tính
toán của bản, làm cho moment được phân bố đều theo bề rộng bản, người ta bố trí
thêm mũ cột. Mũ cột được cấu tạo có hình dáng khác nhau tùy theo tải trọng tác dụng
lên sàn.
2. PHÂN TÍCH CÁC PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU SÀN:
Dưới đây ta đi vào phân tích ưu - nhược điểm của từng loại phương án kết cấu
sàn để từ đó lựa chọn ra loại kết cấu phù hợp nhất về kinh tế, kỹ thuật, khả năng thiết
kế và thi công công trình.
Phương án
Ưu điểm
Nhược điểm
- Lý thuyến tính toán và kinh - Chiều cao dầm và độ võng của
nghiệm tính toán khá hoàn thiện, thi bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ
công đơn giản, được sử dụng phổ lớn, hệ dầm phụ bố trí nhỏ lẻ với
biến ở nước ta với công nghệ thi những công trình không có hệ
Sàn sườn toàn
khối BTCT
công phong phú nên thuận tiện cho thống cột giữa, dẫn đến chiều cao
việc lựa chọn phương tiện thi công.
thông thuỷ mỗi tầng thấp.
- Chất lượng đảm bảo do đã có - Không gian kiến trúc bố trí nhỏ
nhiều kinh nghiệm thiết kế và thi lẻ, khó tận dụng.
công trước đây.
- Quá trình thi công, chi phí, thời
gian và vật liệu lớn cho công tác
lắp dựng ván khuôn.
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
5
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
- Tránh được có quá nhiều cột bên - Không tiết kiệm, thi công phức
trong nên tiết kiệm được không gian tạp. Mặt khác, khi mặt bằng sàn
sử dụng và có kiến trúc đẹp.
quá rộng cần phải bố trí thêm các
- Do kích thước ô bản nhỏ, cốt thép dầm chính. Vì vậy, nó cũng không
Sàn ô cờ
không cần tính toán, chỉ đặt theo cấu tránh được những hạn chế do chiều
tạo.
cao dầm chính phải lớn để giảm độ
- Có thể tận dụng hình dáng ô cờ võng.
làm yếu tố mỹ thuật cho không gian.
- Giúp giảm chiều dày sàn, giảm độ - Trường hợp cần yêu cầu tính
Sàn có hệ dầm
trực giao
võng sàn, giảm hiện tượng bản sàn thẩm mỹ cần lắp đặt trần thạch cao.
bị rung khi sử dụng
- Được sử dụng rộng rãi trong công
trình dân dụng và công nghiệp.
- Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm - Tính toán tương đối phức tạp, mô
được chiều cao công trình. Tiết kiệm hình tính mang tính quy ước cao,
được không gian sử dụng, dễ phân đòi hỏi nhiều kinh nghiệm vì phải
chia không gian.
thiết kế theo tiêu chuẩn nước
- Do có thiết kế điển hình không có ngoài.
dầm giữa sàn nên công tác thi công - Thi công phức tạp đòi hỏi quá
ghép ván khuôn cũng dễ dàng và trình giám sát chất lượng nghiêm
thuận tiện từ tầng này sang tầng ngặt.
Sàn không dầm
khác do ván khuôn được tổ hợp - Thiết bị và máy móc thi công
ứng lực trước
thành những mảng lớn, không bị chuyên dùng, đòi hỏi thợ tay nghề
chia cắt, do đó lượng tiêu hao vật tư cao. Giá cả đắt và những bất ổn
giảm đáng kể, năng suất lao động khó lường trước được trong quá
được nâng cao.
trình thiết kế, thi công và sử dụng.
- Khi bêtông đạt cường độ nhất định,
thép ứng lực trước được kéo căng và
nó sẽ chịu toàn bộ tải trọng bản thân
của kết cấu mà không cần chờ
bêtông đạt cường độ 28 ngày. Vì
vậy thời gian tháo dỡ cốp pha sẽ
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
6
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
được rút ngắn, tăng khả năng luân
chuyển và tạo điều kiện cho công
việc tiếp theo được tiến hành sớm
hơn.
- Tăng chiều cao thông thủy, do - Sàn phải có chiều dày lớn để đảm
vậy giảm chiều cao tầng. Ta có thể bảo khả năng chịu uốn và chống
xây thêm các tầng khác để bán và chọc thủng do đó dẫn đến tăng
cho thuê nhằm mang lại hiệu quả khối lượng sàn. Tăng nội lực cho
kinh tế cho dự án, rút ngắn thời gian móng, lúc này phương án móng sẽ
không kinh tế.
thu hồi vốn.
- Tiết kiệm được không gian sử
Sàn không dầm
(sàn nấm)
dụng, dễ phân chia không gian. Dễ
bố trí hệ thống kỹ thuật điện,
nước…
- Việc thi công phương án này
nhanh hơn so với phương án sàn
dầm bởi không phải mất công gia
công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép
được đặt tương đối định hình và đơn
giản, việc lắp dựng ván khuôn và
cốp pha cũng đơn giản.
3. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU SÀN:
- Đối với công trình này ta thấy chiều cao tầng là 3.5m là tương đối cao, bố trí hệ
dầm – sàn không ảnh hưởng nhiều đến không gian sử dụng. Thêm vào đó, đây là công
trình văn phòng làm việc, ta có thể lắp đặt thêm hệ thống trần thạch cao nếu công trình
đòi hỏi tính thẩm mỹ.
- Với vốn kiến thức hạn chế, em chọn phương án sàn sườn toàn khối BTCT để thiết
kế sàn cho công trình này. Bởi vì lý thuyết thiết kế theo phương án này mang tính phổ
thông, đã được trang bị tương đối đầy đủ trên ghế nhà trường, và cũng được tính toán
nhiều.
- Công trình gồm có 15 tầng. Ở đây ta chọn sàn tầng 1 để tính với các phần tính
toán như sau:
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
7
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
+ Chọn loại ô bản sàn.
+ Chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện.
+ Xác định tải trọng tác dụng.
+ Mặt bằng sàn và sơ đồ tính.
+ Xác định nội lực các ô sàn.
+ Tính toán cốt thép cho sàn.
+ Kiểm tra độ võng của sàn.
S2
S2
S1
S1
S1
S3
3900
S4
S5
S5
S4
S6
S7
S8
3100
S10
S10
S10
S10
S10
S10
S11
S13
S14
S14
S13
S13
S14
1500
S1
S3
S1
S1
S1
S2
S2
S1
S
S9
S8
S7
S6
S4
S5
S5
S4
S12
S11
S10
S10
S10
S10
S10
S10
S14
S13
S13
S14
S14
S13
S16
S17
S17
S16
S16
S15
S22
S21
7000
F
4400
4.CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN:
E
7000
S20
S18
2600
D2
S15
S16
S16
S21
S22
S22
S17
S17
S16
S19
D2
S22
S23
S24
S23
S22
S22
2600
D1
S15
S16
S16
S17
S17
S16
4400
C
D1
D1
4800
4800
D
S13
S14
S14
S13
S13
S14
S19
S16
S17
S17
S16
S16
S15
S14
S13
S13
S14
S14
S13
7000
S18
S20
3100
S10
S10
S10
S10
S10
S11
S12
S11
S10
S10
S10
S10
S10
S10
S4
S5
S5
S4
S6
S7
S8
S9
S8
S7
S6
S4
S5
S5
S4
S1
S2
S2
S1
S1
S1
S3
S3
S1
S1
S1
S2
S2
S1
4000
4000
A
1500
7000
S10
3900
B
4000
4000
4000
8000
1
8000
4000
2000
8000
2
2000
4000
8400
3
4000
4000
8000
4
5
4000
4000
8000
6
7
8
Mặt bằng phân loại ô bản sàn
4.1. Chọn sơ bộ tiết diện sàn :
- Chiều dày sàn được chọn sơ bộ theo công thức: hs
D
L1
m
Với: D = 0.8 ÷ 1.4 : hệ số kinh nghiệm phụ thuộc vào tải trọng.
m = 40 ÷ 45 : đối với bản kê 4 cạnh.
m = 30 ÷ 35 : đối với bản dầm.
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
4000
8000
Trang
8
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
+ Đối với bản kê 4 cạnh ta chọn ô sàn S5 có kích thước 4 x 4.8m để tính:
Theo công thức trên ta có: hs =
1
.4000 = 89 (mm)
45
+ Đối với bản dầm ta chọn ô sàn S6 có kích thước 2 x 4.8 m để tính:
Theo công thức trên ta có: hs =
1
.2000 = 67 (mm)
30
Và để thuận tiện cho việc thi công, ta chọn hs = 100 mm cho tất cả các ô bản sàn.
Bảng thống kê số liệu các ô sàn:
Công năng
L2
L1
Tỷ số
Số
sử dụng
(m)
(m)
= L2/L1
lượng
S1
Phòng ngủ
4
1.5
2.67
16
Sàn làm việc 1 phương
S2
Ban công
4
1.5
2.67
8
Sàn làm việc 1 phương
S3
Ban công
2
1.5
1.33
4
Sàn làm việc 2 phương
S4
Phòng ngủ
4
3.9
1.03
8
Sàn làm việc 2 phương
S5
Phòng khách
4
3.9
1.03
8
Sàn làm việc 2 phương
S6
Bếp
4
3.9
1.03
4
Sàn làm việc 2 phương
S7
Phòng ngủ
4
3.9
1.03
4
Sàn làm việc 2 phương
S8
Phòng khách
3.9
2
1.95
4
Sàn làm việc 2 phương
S9
Hành lang
4.4
3.9
1.13
2
Sàn làm việc 2 phương
S10
Hành lang
4
3.1
1.29
24
Sàn làm việc 2 phương
S11
Hành lang
3.1
2
1.55
4
Sàn làm việc 2 phương
S12
Hành lang
4.4
3.9
1.13
2
Sàn làm việc 2 phương
S13
Phòng khách
4.4
4
1.10
12
Sàn làm việc 2 phương
S14
Phòng ngủ
4.4
4
1.10
12
Sàn làm việc 2 phương
S15
Phòng khách
4
2.6
1.54
4
Sàn làm việc 2 phương
S16
Phòng ngủ
4
2.6
1.54
12
Sàn làm việc 2 phương
S17
Sân phơi
4
2.6
1.54
8
Sàn làm việc 2 phương
S18
Hành lang
7
2.8
2.50
2
Sàn làm việc 1 phương
S19
Sảnh thang máy
2.8
2
1.40
2
Sàn làm việc 2 phương
Ô sàn
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Loại ô bản
Trang
9
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
S20
Sảnh thang máy
2.8
2.5
1.12
2
Sàn làm việc 2 phương
S21
Hành lang
4.8
4
1.20
2
Sàn làm việc 2 phương
S22
Hành lang
4.8
4
1.20
6
Sàn làm việc 2 phương
S23
Hành lang
4.8
2.8
1.71
2
Sàn làm việc 2 phương
S24
Hành lang
4.8
2.8
1.71
1
Sàn làm việc 2 phương
Để xác định sơ đồ làm việc của từng ô bản ta xét tỷ số:
L2
L1
- Khi 2 : tính ô bản chịu uốn theo 2 phương, còn gọi là bản kê bốn cạnh.
- Khi >2: bỏ qua sự uốn theo cạnh dài, tính toán như bản loại dầm theo phương cạnh
ngắn.
4.2. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm.
Dầm chính (dầm chính có nhịp là 7m ):
- Ta có:
1 1
hd L
10 15
1 1
hd 7000 (467 700)mm
10 15
Chọn hd = 600 mm
1 1
bd hd
2 3
1 1
bd 600 (200 300)mm
2 3
Chọn bd = 300 mm
Vậy chọn dầm chính có kích thước tiết diện là (300 x 600) mm.
Suy ra, dầm chính tất cả các nhịp đều có kích thước tiết diện là: D1 (300 x 600)
mm.
Hệ dầm phụ chia nhỏ ô sàn (ta chọn dầm phụ có nhịp lớn nhất là 4.4m):
1 1
hd L
10 15
1 1
hd 4400 (293 440)mm
10 15
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
10
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
Chọn hd = 400 mm
1 1
bd hd
2 3
1 1
bd 400 (133 200)mm
2 3
Chọn bd = 200 mm
Vậy hệ dầm phụ có kích thước tiết diện là: D2 (200 x 400) mm.
Consol, dầm môi ta chọn kích thước tiết diện là: D3 (200 x 400) mm.
5. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG:
Tĩnh tải và hoạt tải đã xác định như trong bảng sau, trong đó tĩnh tải tính toán
gồm trọng lượng bản thân và trọng lượng tường trên bản sàn.
gtt = gs + gt
-với:
gtt : Tổng tĩnh tải trên ô bản.
gs : Trọng lượng bản thân của sàn.
gt : Trọng lượng bản thân của tường.
-Nếu 1 ô bản chứa 2 loại phòng có ptt khác nhau thì phân bố lại cho đều trên toàn bộ
diện tích ô bản: ptb =
với:
P1.S1 P2 .S 2
S1 S 2
p1, p2 : tải phân bố trên diện tích 1 , diện tích 2.
S1 , S2 : diện tích 1, diện tích 2 .
Tải trọng tác dụng :
-Tải trọng thẳng đứng gồm tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) và tải trọng tạm thời (hoạt
tải)
+Tải trọng thường xuyên bao gồm trọng lượng bản thân các bộ phận nhà và
công trình.
+Tải trọng tạm thời là tải trọng có thể có hoặc không có một giai đoạn nào đó
trong quá trình xây dựng.
-Tĩnh tải và hoạt tải được tính toán dựa trên TCVN 2737 - 1995 : tải trọng và tác động
– tiêu chuẩn thiết kế.
+Tĩnh tải:
- Tĩnh tải bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo và trọng lượng tường xây làm
vách ngăn.
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
11
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
- Bên dưới sàn bố trí các đường ống treo vào bản , do đó phải kể thêm tải trọng do
phần ống thiết bị này gây ra , lấy 0.7 kN/m2
- Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn:
gs =
g n n
i i
i i i
(KN/m2)
Trong đó: gi: trọng lượng bản thân lớp cấu tạo sàn thứ i (KN/m2).
i , i : chiều dày, trọng lượng riêng của lớp sàn thứ i.
ni: hệ số vượt tải lớp sàn thứ i.
- Do sự khác biệt công năng của từng ô sàn, tĩnh tải sàn có 2 loại:
+ Sàn không chống thấm.
+ Sàn có bổ sung thêm lớp cấu tạo chống thấm.
-Cấu tạo loại sàn không chống thấm:
Gaïch ceramic:
Vöõa loùt:
10mm ; 20KN / m3; n 1.1
30mm ; 18KN / m3 ; n 1.3
Baûn BTCT:
100 mm ; 25KN / m3; n 1.1
Vöõa traùt: 15mm ; 18KN / m3 ; n 1.3
-Cấu tạo loại sàn có chống thấm:
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
12
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
Gaïch ceramic:
Vöõa loùt:
10mm ; 20KN / m3; n 1.1
30mm ; 18KN / m3; n 1.3
Choáng thaám: 50mm ; 22KN / m3 ; n 1.1
Baûn BTCT:
100 mm ; 25KN / m3; n 1.1
Vöõa traùt: 15mm ; 18KN / m3 ; n 1.3
-Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn :
Trọng
loại
tên lớp
lượng
riêng
δ (mm)
Hệ số
Tĩnh tải
tổng
vượt tải
(KN/m2)
cộng
(KN/m3)
Lớp gạch
Sàn phòng
ceramic
ngủ ,
Lớp vữa lót
phòng
Bản bêtông
khách ,
cốt thép
bếp ,
Vữa trát
hành lang
Đường ống -
20
10
1.1
0.22
18
30
1.3
0.702
25
100
1.1
2.75
18
15
1.3
0.351
0.7
thiết bị
Lớp gạch
Balcon ,
WC ,
Sân phơi
ceramic
Lớp vữa lót
lớp chống
thấm
Bản bêtông
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
4.723
20
10
1.1
0.22
18
30
1.3
0.702
22
50
1.3
1.43
25
100
1.1
2.75
MSSV:20761236
6.153
Trang
13
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
cốt thép
Vữa trát
18
15
1.3
0.351
Đường ống -
0.7
thiết bị
-Tĩnh tải tường trên sàn:
Kích thước tường (m)
Ô sàn
S(m2)
ht
bt
Lt
gt
gtt
(KN/m3)
(KN/m2)
Tải phân
bố
(KN/m2)
S1
6
3.4
0.1
1.5
18
10.098
1.683
S2
6
3.4
0.2
1.5
18
20.196
3.366
S3
3
0
0
0
0
0.000
0.000
S4
15.6
3.4
0.1
7.2
18
48.470
3.107
S5
15.6
3.4
0.1
3.6
18
24.235
1.554
S6
15.6
3.4
0.1
6.9
18
46.451
2.978
S7
15.6
3.4
0.1
4.4
18
29.621
1.899
S8
7.8
0
0
0
0
0
0
S9
17.16
0
0
0
0
0
0
S10
12.4
0
0
0
0
0
0
S11
6.2
0
0
0
0
0
0
S12
13.64
0
0
0
0
0
0
S13
17.6
0
0
0
0
0
0
S14
17.6
3.4
0.1
6
18
40.392
2.295
S15
10.4
0
0
0
0
0.000
0.000
S16
10.4
3.4
0.1
1
18
6.732
0.647
S17
10.4
3.4
0.2
4
18
53.856
5.178
S18
19.6
0
0
0
0
0
0
S19
5.6
0
0
0
0
0
0
S20
7
0
0
0
0
0
0
S21
19.2
3.4
0.2
8
18
107.712
5.610
S22
19.2
3.4
0.2
4
18
53.856
2.805
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
14
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
S23
13.44
0
0
0
0
0
0
S24
13.44
0
0
0
0
0
0
+Hoạt tải :
- Hoạt tải sàn: P = Ptc. np
Trong đó: Ptc: hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn.
np: hệ số vượt tải của hoạt tải.
- Dựa theo tiêu chuẩn ”Tải trọng và tác động” TCVN 2737 – 1995 ở mục 4.3 bảng 3:
tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang.
- Hệ số vượt tải của hoạt tải lấy bằng 1.3 khi tải trọng tiêu chuẩn P < 2 KN/m2, và lấy
bằng 1.2 khi tải trọng tiêu chuẩn P >= 2 KN/m2.
STT
Phòng chức năng
ptc(kN/m2)
n
ptt(kN/m2)
1
2
3
4
5
6
7
Phòng khách
Phòng ngủ
Phòng vệ sinh
Phòng bếp
Sân phơi
Hành lang
Ban công
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
3
2
1.3
1.3
1.3
1.3
1.3
1.2
1.2
1.95
1.95
1.95
1.95
1.95
3.6
2.4
Bảng kết quả tĩnh tải và hoạt tải sàn :
Tải trọng tác dụng lên ô sàn
Ô
sàn
Tĩnh tải
gbt
(KN/m2)
Hoạt tải
gt (KN/m2)
gs=gbt+gt
ps
(KN/m2)
(KN/m2)
q=gs+ps
(KN/m2)
S1
4.723
1.683
6.406
1.95
8.356
S2
5.438
3.366
8.804
2.4
11.204
S3
4.723
0
4.723
2.4
7.123
S4
4.723
3.107
7.830
1.95
9.780
S5
4.998
1.554
6.552
1.95
8.502
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
15
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
S6
4.998
2.978
7.976
1.95
9.926
S7
4.723
1.899
6.622
1.95
8.572
S8
4.723
0
4.723
1.95
6.673
S9
4.723
0
4.723
3.6
8.323
S10
4.723
0
4.723
3.6
8.323
S11
4.723
0
4.723
3.6
8.323
S12
4.723
0
4.723
3.6
8.323
S13
4.723
0
4.723
1.95
6.673
S14
5.016
2.295
7.311
1.95
9.261
S15
4.723
0
4.723
1.95
6.673
S16
4.723
0.647
5.370
1.95
7.320
S17
5.273
5.178
10.451
1.95
12.401
S18
4.723
0
4.723
3.6
8.323
S19
4.723
0
4.723
3.6
8.323
S20
4.723
0
4.723
3.6
8.323
S21
5.319
5.610
10.929
2.4
13.329
S22
4.723
2.805
7.528
1.95
9.478
S23
4.723
0
4.723
3.6
8.323
S24
4.723
0
4.723
3.6
8.323
6. NGUYÊN LÝ TÍNH Ô SÀN:
- Đối với bản làm việc 2 phương thì tra các hệ số để tìm giá trị moment nhịp và
moment gối. Từ các giá trị moment đó ta tính thép.
- Đối với bản làm việc 1 phương (bản loại dầm) thì cắt 1 dải bản rộng 1m ra để tìm
moment gối, moment nhịp. Từ các giá trị moment đó ta tính thép.
- Quy ước về điều kiện liên kết giữa ô sàn với các dầm bao xung quanh (cho cả bản
dầm và bản kê):
+ Liên kết được xem là liên kết khớp khi bản tựa lên dầm bêtông cốt thép đổ toàn
khối có
hd
< 3.
hs
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
16
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
+ Liên kết được xem là liên kết ngàm khi bản tựa lên dầm bêtông cốt thép đổ toàn
hd
3.
hs
khối có
+ Liên kết được xem là tự do khi bản hoàn toàn tự do.
hd: chiều cao dầm.
Trong đó:
hs: chiều dày bản sàn.
- Tính các ô bản dầm (làm việc 1 phương) gồm các ô bản S1, S2, S18
Sơ đồ tính cho các ô bản dầm
Chiều
cao dầm
Chiều
Ô
theo phương
dày
sàn
cạnh ngắn
bản sàn
hd1
hd2
hs (mm)
(mm)
(mm)
S1
600
400
S2
600
S18
600
Liên kết 2 đầu
Tỷ số
theo phương
cạnh ngắn
hd1/hs
hd2/hs
hd1
hd2
100
6
4
Ngàm
Ngàm
400
100
6
4
Ngàm
Ngàm
400
100
6
4
Ngàm
Ngàm
Sơ đồ tính
Xác định nội lực
- Dựa vào dạng sơ đồ tính của các ô bản sàn trên ta có các công thức để xác định giá
trị nội lực như sau:
- Tải trọng toàn phần :
q=g+p
+ Moment ở nhịp :
Mn=
+ Moment ở đầu ngàm : Mg =
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
q L2
24
q L2
12
MSSV:20761236
Trang
17
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
Mg
Mn
L
7.TÍNH VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO CÁC Ô BẢN:
- Vật liệu :
+ Bêtông B25 (M350) có: Rb = 14.5 MPa = 1.45 KN/cm2.
+ Cốt thép AI có: Rs = 225 MPa = 22.5 KN/cm2 đối với thép có đường kính 6 ÷ 10
mm.
+ Cốt thép AII có: Rs = 280 MPa= 28 KN/cm2 đối với thép có đường kính lớn hơn 10
mm.
- Công thức tính toán: xem bản sàn như là dầm với bề rộng b =1000 mm, chiều cao
tương
ứng với bề dày sàn h = 100 mm (xem bản sàn là cấu kiện chịu uốn).
- Lấy hệ số điều kiện làm việc của bêtông b = 1, sử dụng cốt thép nhóm AI để bố trí
cốt
thép sàn, tra bảng ta được: R 0.645; R 0.437
- Giả thiết ao = 20 mm: khoảng cách từ trọng tâm của nhóm cốt thép chịu kéo As đến
mép
bêtông chịu kéo ho = h – ao = 100 – 20 = 80 mm; b = 1000 mm
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
18
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
M
M
b Rbbho2
1 1 2M
As
Kieåm tra:
min 0.05%
bRbbho
Rs
R
As
100% max R b b 100%
bho
Rs
Choïn vaø boá trí coát theùp
Sơ đồ trình tự tính toán cốt thép sàn
Suy ra: max
R b Rb
Rs
100%
0.645 1 14.5
100% 4.1 %
225
- Kết quả tính toán cốt thép các ô bản:
Bảng kết quả tính cốt thép các ô bản loại dầm:
Kí
As
Chọn
As chọn
(cm2)
thép
(cm2)
0.00894
0.4607
Ø6 a200
1.42
0.18
0.01779
0.01795
0.9256
Ø6 a200
1.42
0.18
1.00819
0.01086
0.01092
0.56318
Ø6 a200
1.42
0.18
-2.0164
0.02173
0.02197
1.13265
Ø6 a200
1.42
0.18
2.7188
0.0293
0.0297
1.53327
Ø6 a150
1.89
0.24
-5.438
0.0586
0.06042
3.11505
Ø8 a150
3.35
0.42
hiệu
Moment
ô
(kN.m)
αm
ξ
0.82556
0.0089
-1.6511
μ (%)
bản
S1
S2
S18
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
19
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng
GVHD : PGS.TS. Võ Phán
Bảng kết quả tính cốt thép các ô bản kê 4 cạnh:
Ký hiệu
M
ô bản
(kN.m)
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
αm
ξ
As
(cm2)
Chọn
As
(chọn)
μ (%)
M1
0.447
0.0048
0.0048
0.249
Ø6a200 1.42
0.18
M2
0.252
0.0027
0.0027
0.140
Ø6a200 1.42
0.18
MI
-1.013
0.0109
0.0110
0.566
Ø6a200 1.42
0.18
MII
-0.577
0.0062
0.0062
0.322
Ø6a200 1.42
0.18
M1
2.807
0.0303
0.0307
1.584
Ø6a200 1.42
0.18
M2
1.251
0.0135
0.0136
0.700
Ø6a200 1.42
0.18
MI
-6.545
0.0705
0.0732
3.774
Ø8a100 5.03
0.63
MII
-6.149
0.0663
0.0686
3.537
Ø8a100 5.03
0.63
M1
2.440
0.0263
0.0267
1.374
Ø6a200 1.42
0.18
M2
1.088
0.0117
0.0118
0.608
Ø6a200 1.42
0.18
MI
-5.690
0.0613
0.0633
3.264
Ø8a150 3.35
0.42
MII
-5.345
0.0576
0.0594
3.060
Ø8a150 3.35
0.42
M1
2.849
0.0307
0.0312
1.608
Ø6a200 1.42
0.18
M2
1.270
0.0137
0.0138
0.710
Ø6a200 1.42
0.18
MI
-6.643
0.0716
0.0743
3.833
Ø8a100 5.03
0.63
MII
-6.240
0.0672
0.0697
3.592
Ø8a100 5.03
0.63
M1
2.460
0.0265
0.0269
1.386
Ø6a200 1.42
0.18
M2
1.097
0.0118
0.0119
0.613
Ø6a200 1.42
0.18
MI
-5.737
0.0618
0.0639
3.292
Ø8a150 3.35
0.42
MII
-5.389
0.0581
0.0599
3.086
Ø8a150 3.35
0.42
M1
0.968
0.0104
0.0105
0.541
Ø6a200 1.42
0.18
M2
0.255
0.0027
0.0028
0.142
Ø6a200 1.42
0.18
MI
-2.082
0.0224
0.0227
1.170
Ø6a200 1.42
0.18
MII
-0.557
0.0060
0.0060
0.310
Ø6a200 1.42
0.18
M1
2.828
0.0305
0.0310
1.596
Ø6a200 1.42
0.18
M2
2.199
0.0237
0.0240
1.237
Ø6a200 1.42
0.18
MI
-6.527
0.0703
0.0730
3.763
Ø8a100 5.03
0.63
MII
-5.113
0.0551
0.0567
2.923
Ø8a150 3.35
0.42
2.147
0.0231
0.0234
1.207
Ø6a200 1.42
0.18
S10 M1
SVTH: Đào Phạm Chí Quốc
MSSV:20761236
Trang
20
- Xem thêm -