CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN GIỚI THIỆU CHUNG Tên công trình CHUNG CƯ CAO CẤP HAPPY LAND Địa chỉ: Quận 7 – TP.Hồ Chí Minh Quy mô công trình Công trình bao gồm 16 tầng điển hình, 1 tầng hầm, 1 tầng mái. Chiều cao công trình: 59.4 m tính từ mặt đất tự nhiên. Diện tích sàn tầng điển hình: 27.1: Mặt bằng tầng điển hình 1 do an Hình 1.2: Mặt đứng công trình TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG Tải đứng Tĩnh tải Tĩnh tải tác dụng lên công trình bao gồm: Trọng lượng bản thân công trình. Trọng lượng các lớp hoàn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị… Hoạt tải Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình được xác định theo công năng sử dụng của sàn ở các tầng.
(Theo TCVN 2737 : 1995) 2 do an Bảng 1.1: Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang ptc STT Công năng (kN/m2) 1 Phòng ngủ (nhà kiểu căn hộ, nhà trẻ mẫu giáo) 1.5 2 Phòng ăn, phòng khách, WC, phòng tắm, bida (kiểu căn hộ) 1.5 Phòng ăn, phòng khách, WC, phòng tắm, bida (kiểu nhà mẫu 3 2.0 giáo) 4 Bếp, phòng giặt (nhà căn hộ) 1.5 5 Bếp, phòng giặt (nhà ở mẫu giáo) 3.0 6 Phòng động cơ (nhà cao tầng) 7.0 9 Phòng đợi (không có ghế gắn cố định) 5 10 Kho 5 11 Phòng áp mái 0.7 Ban công và lô gia (tải trọng phân bố đều trên toàn bộ diện tích 12 ban công, lô gia được xét đến nếu tác dụng của nó bất lợi hơn khi 2 lấy theo mục a) 13 Sảnh, phòng giải lao, cầu thang, hành lang thông với các phòng 3 Ga ra ô tô (đường cho xe chạy, dốc lên xuống dùng cho xe con, 14 5 xe khách và xe tải nhẹ có tổng khối lượng ≤ 2500 kg) Tải ngang Do công trình chịu động đất và có chiều cao hơn 40 m nên tải gió tác dụng lên công trình bao gồm có thành phần tĩnh và thành phần động của tải gió. Áp lực gió tiêu chuẩn Wo = 0.3 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ Căn cứ vào hồ sơ khảo sát địa chất, hồ sơ thiết kế kiến trúc, tải trọng tác động vào công trình nên phương án thiết kế kết cấu được chọn như sau: Hệ sàn dầm Hệ khung bê tông cốt thép đổ toàn khối. Phương án thiết kế móng: móng cọc 2 phương án (cọc ly tâm và cọc khoan nhồi) 3 do an 1.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG Bê tông Bê tông sử dụng trong công trình là loại bê tông có cấp độ bền B25 với các thông số tính toán như sau: Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 14.5 MPa Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.05 MPa Mô đun đàn hồi: Eb = 30000 MPa Cốt thép Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø ≤ 10) Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 225 MPa Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 225 MPa Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 175 MPa Mô đun đàn hồi: Es = 210000 MPa Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø > 10) Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 365 MPa Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 365 MPa Mô đun đàn hồi: Es = 200000 MPa 1.5 PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN Mô hình hệ kết cấu công trình: ETABS, SAFE. Tính toán cốt thép và tính móng cho công trình: Sử dụng phần mềm EXCEL kết hợp với lập trình VBA.
4 do an CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ SÀN MẶT BẰNG SÀN Hình 2.1: Mặt bằng sàn tầng điển hình CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC Chiều dày sàn Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng. Có thể chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức: D hs Lmin h min m Chọn hs = 180 mm Kích thước dầm chính - dầm phụ Bảng 2.1: Sơ bộ tiết diện dầm KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM Chiều cao h Loại dầm Nhịp L (m) Chiều rộng b Một nhịp Nhiều nhịp 1 1 1 1 2 Dầm phụ 6m L h L h 15 12 20 3 3 5 do an 1 1 1 Dầm chính 10 m L h L 12 8 15 Chọn nhịp của dầm chính để tính L = 9.05 m 1 Dầm chính: h L 600 mm 15 1 Dầm phụ: h L 450 mm 20 Từ đó ta chọn được kích thước sơ bộ dầm chính - dầm phụ như sau: Dầm chính: 300 × 600 mm Dầm phụ: 200 × 450 mm Tiết diện vách Kích thước vách BTCT được chọn và bố trí chịu được tải trọng công trình và đặc biệt chịu tải trọng ngang do gió, động đất,… Chọn chiều dày vách tw = 0.35 m cho vách lõi thang và tw = 0.4 m cho các vách còn lại trên mặt bằng công trình. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN Tĩnh tải Tĩnh tải tác dụng lên sàn bao gồm trọng lượng bản thân bản BTCT, trọng lượng các lớp hoàn thiện, đường ống thiết bị và trọng lượng tường xây trên sàn.2: Tải trọng sàn thường Bề Trọng lượng Tĩnh tải tiêu Hệ số độ Tĩnh tải Cấu tạo sàn thường dày riêng tiêu chuẩn chuẩn tin cậy tính toán mm kN/m3 kN/m2 kN/m2 Gạch ceramic 10 20 0.468 Tải trọng thiết bị 0.550 Lớp vữa trát trần 15 18 0.609 Tổng tải quy đổi (n = 1.463 6 do an Bảng 2.3: Tải trọng sàn mái, sàn vệ sinh Bề Trọng lượng Tĩnh tải tiêu Hệ số độ Tĩnh tải Cấu tạo sàn vệ sinh dày riêng tiêu chuẩn chuẩn tin cậy tính toán mm kN/m3 kN/m2 kN/m2 Gạch ceramic 10 20 0.240 Lớp chống thấm 5 22 0.143 Lớp vữa tạo dốc 35 18 0.819 Tải trọng thiết bị 0.550 Lớp vữa trát trần 15 18 0.103 Tổng tải quy đổi (n = 1.912 Tải tường Tải tường được tính toán theo công thức: gtt = n × qt × ht Tường xây trên sàn thì tải trọng tường phân bố theo chiều dài dầm None Tường xây trên dầm thì truyền tải trọng vào dầm.4: Tĩnh tải tường gạch δt h qt gt.tt Các loại tường gạch n (m) (m) (kN/m2) (kN/m) (kN/m) Tường 10 gạch ống 0.44 Tường 20 gạch ống 0.36 Hoạt tải Hoạt tải sử dụng được xác định tùy theo công năng sử dụng của từng ô sàn (Theo TCVN 2737 : 1995). Kết quả được thể hiện trong bảng sau: Bảng 2.5: Hoạt tải phân bố trên sàn Hoạt tải quy đổi STT Loại sàn nhà Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m2) (n = 1.2) (kN/m2) 1 Sảnh, hành lang, cầu thang 3 3 2 Gara ô tô, ramp dốc 5 5 3 Mái bằng không sử dụng 0.81 4 Phòng ăn, bếp, phòng khách 1.62 5 Phòng ngủ, WC 1.62 6 Ban công, lô gia 2 2 7 Nhà kho 5 5 7 do an Tổng hợp tải trọng Bảng 2.6: Tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn Tĩnh tải kN/m² Hoạt tải kN/m² Khu vực Tiêu chuẩn Tính toán Tiêu chuẩn Tính toán Sảnh, hành lang, cầu thang 1.600 Gara ô tô, ramp dốc 1.000 Phòng ăn, bếp, phòng khách 1.950 Phòng ngủ 1.950 Ban công, lô gia 1.000 Nhà vệ sinh 1.950 Ghi chú: Tĩnh tải các khu vực chỉ bao gồm các lớp, không bao gồm trọng lượng bê tông cốt thép.
TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Để phản ánh ứng xử của sàn ta sử dụng phần mềm SAFE để tính toán. Chia sàn thành nhiều dải theo phương X và phương Y, phân tích lấy nội lực sàn theo dải. Các bước tính toán sàn trong SAFE Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE Hình 2.2: Mô hình sàn bằng SAFE 8 do an Chia sàn thành nhiều dải theo phương X và phương Y.3: Chia dải sàn theo phương X Hình 2.4: Chia dải sàn theo phương Y 9 do an Phân tích mô hình ta được kết quả nội lực.5: Moment trip theo phương X Hình 2.6: Moment trip theo phương Y 10 do an 11 do an Kiểm tra độ võng sàn Sử dụng mô hình SAFE lập tổ hợp tải trọng với các hệ số xét đến từ biến, co ngót và sự làm việc khi nứt của bê tông để tính độ võng cho sàn dưới tác dụng dài hạn của tải trọng.7: Độ võng sàn xuất từ SAFE Độ võng giới hạn của sàn dưới tác dụng dài hạn của tải trọng L 9.0357 m 250 250 Độ võng lớn nhất của các ô sàn là 35.7 mm nhỏ hơn giá trị độ võng cho phép là 36. Vậy sàn thỏa yêu cầu về độ võng.
Tính toán và bố trí cốt thép Bê tông B25 → Rb = 14.5 MPa Cốt thép sàn AII → Rs = 280 MPa ξR = 0.563 Chọn a = 20 mm → ho = 150 - 20 = 130 mm Áp dụng công thức tính toán: M R b b h o m , 1 1 2 m , As R b b ho 2 Rs 12 do an Hàm lượng cốt thép: cốt thép tính toán ra được và hàm lượng bố trí thì phải thỏa điều kiện sau: min max Trong đó: As b ho µmin: tỷ lệ cốt thép tối thiểu, thường lấy µmin = 0.1% µmax: tỷ lệ cốt thép tối đa R max R b Rs Kết quả tính toán thép sàn chịu Moment dương.7: Kết quả tính toán cốt thép chịu Moment dương Vị trí M3 Bề rộng As As chọn Dải μ% Bố trí (m) (kN.114 Ø8a150 13 do an Vị trí M3 Bề rộng As As chọn Dải μ% Bố trí (m) (kN.098 Ø8a190 14 do an Vị trí M3 Bề rộng As As chọn Dải μ% Bố trí (m) (kN.043 Ø8a160 15 do an Vị trí M3 Bề rộng As As chọn Dải μ% Bố trí (m) (kN.145 Ø8a180 16 do an Kết quả tính toán thép sàn chịu Moment âm.8: Kết quả tính toán cốt thép chịu Moment âm Vị trí M3 Bề rộng As As chọn Dải μ% Bố trí (m) (kN.107 Ø10a200 17 do an Vị trí M3 Bề rộng As As chọn Dải μ% Bố trí (m) (kN.250 Ø10a190 18 do an Vị trí M3 Bề rộng As As chọn Dải μ% Bố trí (m) (kN.128 Ø10a200 19 do an Vị trí M3 Bề rộng As As chọn Dải μ% Bố trí (m) (kN.067 Ø10a200 20 do an Vị trí M3 Bề rộng As As chọn Dải μ% Bố trí (m) (kN.244 Ø10a200 21 do an CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CẦU THANG MẶT BẰNG BỐ TRÍ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH CẤU TẠO CẦU THANG Cầu thang tầng thương mại (tầng trệt + tầng 1) Cầu thang 2 vế dạng bản.