Chương 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1 Vị trí địa lí Chung cư cao tầng Newton nằm trên đường số 18, quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh. Một vị trí nằm ở phía đông của trung tâm thành phố, 30 phút là khoảng thời gian có thể di chuyển tới trung tâm thành phố. Quận thủ đức tuy là một quận ngoại thành nhưng rất có tiềm năng phát triển, bao gồm nhiều trường đại học, khu công nghiệp, bệnh viện, … vì vậy công trình được xây dựng tại đây tạo điều kiện cho việc phát triển ở Thủ Đức nói riêng và thành phố Hồ Chí Minh nói chung.2 Tổng thể mặt bằng và chức năng Chung cư bao gồm 17 tầng cao và 1 tầng hầm, cốt 0.0 ở sàn tầng trệt, sàn tầng hầm - 3.2 (m), sàn sân thượng ở cốt 61.2 (m) gồm các đặc điểm sau: - Mặt bằng tầng điển hình với hình dạng đối xứng, chiều dài 33.
Chiều cao mỗi tầng là 3.6 (m) tạo cảm giác rộng rãi thoáng mát. - Tầng hầm với diện tích 1321 (m2) dùng làm bãi giữ xe oto và xe máy cho người dân trong chung cư. - Tầng trệt với diện tích 870 (m2) được chia làm các khu chức năng bar, café, phòng sinh hoạt cộng đồng, sảnh chung cư, kho, phòng trực và khu dịch vụ thương mại cho thuê (300 m2). Bên cạnh đó không gian xung quanh bên ngoài chung cư dùng làm bãi đậu xe oto khách (16 xe).
- Tầng lửng với diện tích 870 (m2) với chức năng chính là thông tầng bên cạnh đó còn dùng làm khu thương mại (134 m2) và nhà trẻ chung cư (85 m2). - Tầng 2 – 11 với diện tích mỗi tầng là 962 (m2) được dùng làm nhà ở với 4 căn hộ loại A và 4 căn hộ loại B, mỗi căn hộ với diện tích 80 (m2) đều bao gồm logia, 1 phòng khách và 2 phòng ngủ. Chức năng của căn hộ loại A và B là như nhau chỉ khác mỗi cách bố trí trên mặt bằng. - Tầng 12 – 16 tương tự như tầng 11 bên dưới nhưng được chia ra làm 4 căn hộ loại C và 4 căn hộ loại D.
Điểm khác biệt của 2 căn hộ này so với 2 căn hộ bên dưới là căn hộ loại C bao gồm 3 phòng ngủ còn căn hộ loại D chỉ có 1 phòng ngủ. - Sân thượng với diện tích 962 (m2) bao gồm bể nước mái 64 (m2) và phòng kỹ thuật thang máy. Trang 3 Chung cư bao gồm 3 thang máy được bố trí ở trung tâm, xung quanh có 2 thang bộ để tiện di chuyển và thoát hiểm. Bên cạnh đó còn có thông gió bố trí xuyên suốt các tầng để lấy sáng và thông thoáng cho toàn bộ công trình.3 Giải pháp kết cấu Mặt bằng công trình đối xứng, chiều cao tổng thể 61.2 (m) và việc phải thiết kế công trình chịu động đất và gió động nên ta chọn giải pháp kết cấu khung – vách cứng để đảm bảo khả năng chịu lực.
Chiều cao mỗi tầng là 3.6 (m) nên ta chọn giải pháp dầm sàn thông thường sau khi bố trí hệ thống kĩ thuật thì chiều cao thông thoáng vẫn còn khoảng 2.6 (m) vẫn đảm bảo được không gian thoải mái bên trong nhà.2 Tiêu chuẩn thiết kế Quy trình tính toán, thiết kế trong đồ án này tuân thủ theo các tiêu chuẩn thiết kế sau đây: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông: TCVN 5574 – 2012 “Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”. Thiết kế móng: TCVN 10304 – 2014 “Móng cọc – tiêu chuẩn thiết kế”. Thiết kế cọc khoan nhồi: TCXD 195 – 1997 “Nhà cao tầng – thiết kế cọc khoan nhồi”. Tải trọng thiết kế: TCVN 2737 – 1995 “Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế”.
Động đất: TCVN 9386 – 2012 “Thiết kế công trình chịu động đất”.3 Vật liệu thiết kế Bê tông: - Bê tông sử dụng cho phần khung của công trình có cấp độ bền B25, cường độ chịu nén Rb = 14.5 MPa, cường độ chịu kéo Rbt = 1. - Bê tông sử dụng trong cọc khoan nhồi mác thiết kế M300. - Bê tông lót sử dụng đá 4x6 cấp độ bền B7. Trang 4 Cốt thép: - Cốt thép trong sàn, cầu thang đường kính nhỏ hơn 10mm và cốt đai dùng loại AI, cường độ chịu kéo nén Rs = Rsc = 225 MPa, Rsw = 175 MPa.
- Cốt thép trong sàn, cầu thang đường kính lớn hơn hoặc bằng 10mm và trong cọc khoan nhồi dùng loại AII, cường độ chịu kéo nén Rs = Rsc = 280 MPa. - Cốt thép trong cột, dầm, vách, móng dùng loại AIII, cường độ chịu kéo nén Rs = Rsc = 365 MPa. Hệ số điều kiện làm việc của bê tông dùng để thiết kế các cấu kiện trong công trình lấy như sau: - Tính toán thiết kế sàn, cầu thang: γb = 1.00 - Tính toán thiết kế dầm: γb = 1.00 - Tính toán thiết kế cột: γb = 0.85 - Tính toán thiết kế vách: γb = 0.85 - Tính toán thiết kế móng: γb = 1.00 Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cốt thép lấy như sau: Bảng 1. Chiều dày lớp bê tông bảo vệ tối thiểu Cấu kiện Lớp bảo vệ tối thiểu (mm) Sàn 15 Vách 25 Dầm 25 Cột 25 Đài móng / cọc 50 Bê tông tiếp xúc trực tiếp với đất 50 Trang 5 Chiều dài neo thép, nối thép lấy như sau: Bảng 1.
Chiều dài đoạn neo, nối cốt thép Thép chịu kéo Thép chịu nén Chiều dài neo thép (mm) 40d 30d Chiều dài nối thép (mm) 40d 30d Với d – đường kính lớn nhất của cốt thép neo (nối). Trang 6 Chương 2. THIẾT KẾ CẦU THANG 2.1 Cấu tạo chung của cầu thang Hình 2. Cấu tạo chung của cầu thang Trang 7 Bảng 2.
Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ Trọng lượng Chiều dày Hế số Tải tính toán STT Các lớp cấu tạo riêng γ (kN/m3) (m) vượt tải gtt (kN/m2) 1 Bậc thang sơn Epoxy 1kg/m2 1.390 5 Lan can, tay vịn 0.300 Tổng tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ 5. Tĩnh tải tác dụng lên bản thang nghiêng Trọng lượng riêng Chiều dày Hế số Tải tính toán STT Các lớp cấu tạo γ (kN/m3) (m) vượt tải gtt (kN/m2) 1 Bậc thang sơn Epoxy 1kg/m2 1.780 3 Bậc thang xây gạch 16 0.390 6 Lan can, tay vịn 0.300 Tổng tĩnh tải tác dụng lên bản thang nghiêng 6. Hoạt tải và tải lan can, tay vịn Tải tiêu chuẩn gtc Hế số Tải tính toán Loại tải (kN/m2) vượt tải gtt (kN/m2) Hoạt tải theo TCVN 2737 - 1995 3. Bảng tổng hợp tải tác dụng lên cầu thang Tĩnh tải Hoạt tải Tổng tải trọng STT Loại bản g (kN/m2) tt p (kN/m2) tt (kN/m2) 1 Bản thang nghiêng 6.703 2 Bản chiếu nghỉ 5.2 Mô hình cầu thang tầng điển hình Hình 2.
Mặt bằng cầu thang tầng điển hình Trang 9 Hình 2. Mặt cắt cầu thang tầng điển hình Chọn sơ bộ chiều dày bản thang: L0 5300 hb 176 272 25 30 25 30 Chọn hb = 130 (mm). Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ là 200x400 (mm).1 nên liên kết 2 đầu là ngàm. h b 130 Trang 10 Sơ đồ tính như sau: Hình 2.
Sơ đồ tính bản thang bên dưới Hình 2. Sơ đồ tính bản thang bên trên Ta sử dụng phần mềm Sap2000 v15.1 để mô hình cầu thang. Tĩnh tải bản thang bên dưới Hình 2. Tĩnh tải bản thang bên trên Trang 12 Hình 2.
Hoạt tải bản thang bên dưới Hình 2. Hoạt tải bản thang bên trên Trang 13 Kết quả mô hình: Hình 2. Momen bản thang bên dưới Hình 2. Momen bản thang bên trên Trang 14 Hình 2.
Phản lực gối tựa bản thang dưới Hình 2. Phản lực gối tựa bản thang trên 2.3 Tính thép cầu thang Quy trình tính thép bản thang theo tiêu chuẩn Việt Nam: - Tính R với ω = 0.008Rb Rs 1 1 sc,u 1.1 Trang 15 M - Tính m R b bh 02 - Tính 1 1 2m và kiểm tra điều kiện ξ ≤ ξR R b bh 0 - Tính diện tích thép As Rs - Kiểm tra hàm lượng cốt thép thỏa điều kiện: As R min 0.05% max R b bh 0 Rs Ví dụ tính toán với momen của bản thang nghiêng 12.5 1000 110 - Tính diện tích thép A s 365 100 3.32 cm 2 - Kiểm tra hàm lượng cốt thép: 332 14.35% 1000 110 365 Kết quả tính toán thép cầu thang được tổng hợp trong bảng sau: Trang 16 Bảng 2. Bảng tính thép cầu thang Tiết diện tính Chọn As Mômen a m As Vị trí toán thép chọn kNm/m b (mm) h (mm) mm cm2 % cm2 Momen Bản 12.93 nhịp thang Momen trên 29.31 gối Momen Bản 12.93 nhịp thang Momen dưới 30.4 Tính toán dầm chiếu nghỉ Tải trọng tác dụng gồm: - Trọng lượng bản thân dầm: g d bd h d h b n d g d 0.49 kN/m - Trọng lượng tường xây trên dầm: gt bt h t n t 0.26 kN/m - Do bản thang truyền vào, là phản lực tại gối tựa được quy về dạng phân bố đều. Vậy tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ là: q gd gt R 1.4 kN/m Trang 17 Hình 2.
Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ qL2 45.02 kN 2 2 Ta tính thép tương tự như tính toán cho bản thang, kết quả tính toán được tổng hợp trong bảng sau: Bảng 2. Bảng tính toán thép dầm chiếu nghỉ Chọn As Mômen Tiết diện tính toán a m As thép chọn kNm b (mm) h (mm) mm cm2 % cm2 Nhịp 12.08 Tính cốt đai cho dầm chiếu nghỉ Kiểm tra điều kiện không cần tính cốt đai: Q 0.5b4 1 n R bt bh0 Qmax Ta có: Q 0.02 kN nên bê tông không đủ khả năng chịu cắt vì vậy ta phải bố trí cốt đai. Trang 18 Chọn cốt đai Ø6, với b = 200mm ta chọn số nhánh cốt đai là 2, asw =28.26mm2, cốt thép đai AI có Rsw = 175MPa. Xác định bước cốt đai: h 400 133mm s ct 3 3 chọn sct = 100mm.
500mm 4b2 1 f n R bt bh 02 R sw n.a sw s tt Q2max 4 2 1.02 1000 2 Khoảng cách cực đại giữa 2 cốt đai: b4 R bt bh 02 1.05 200 360 2 s max 692mm Q max 59.02 1000 Khoảng cách thiết kế cốt đai: s min sct ; stt ; smax min 100; 618; 692 100mm L Vậy ta bố trí bước cốt đai Ø6a100 trong đoạn đầu dầm.