Đồ án Thiết kế kết cấu nhà chung cư cao tầng C1- Khu đô thị mới Mỹ Đình Từ Liêm Hà Nội

CHƯƠNG ILỜI MỞ ĐẦU I. MỤC ĐÍCH XÂY DỰNG NHÀ CHUNG CƯ: Đi đôi với chính sách mở cửa, chính sách đổi mới. Việt Nam mong muốn được làm bạn với tất cả các nước trên thế giới đã tạo điều kiện cho Việt Nam từng bước hoà nhập, thì việc tái thiết và xây dựng cơ sở hạ tầng là rất cần thiết. Mặt khác với xu hứơng hội nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước hoà nhập với xu thế phát triển của thời đại và đáp ứng nhu cầu ở của người dân thủ đô cho nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết để giải quyết nhu cầu ở của người dân cũng như thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc thủ đô của một đất nước. Trước những vấn đề đặt ra như vậy cùng với nhu cầu thực tiễn, là một sinh viên nghành công trình –Trường ĐHNNI –Hà Nội,được sự phân công của ban chủ nhiệm khoa Cơ Điện, cùng với sự giúp đỡ của các thầy,cô trong khoa, đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo Th.S Lê Vũ Quân, người đã trực tiếp hướng dẫn em thực hiện đề tài: “Thiết kế kết cấu nhà chung cư cao tầng C1-Khu đô thị mới Mỹ Đình Từ Liêm Hà Nội” Qua tìm hiểu em nhận thấy công trình “nhà chung cư cao tầng C1-Khu đô thị mới Mỹ Đình” là công trình mà ở đó tập chung được các vấn đề cơ bản về giải pháp kiến trúc cũng như kết cấu. Nó phù hợp với khuynh hướng phát triển xây dựng trong giai đoạn hiện nay . Việc lựa chọn đề tài này làm tốt nghiệp sẽ góp phần củng cố lại kiến thức đã học tại trường, đáp ứng được yêu cầu công việc sau này .Do thời gian có hạn việc tính toán kết cấu chỉ được thực hiện cho những phần điển hình của công trình bao gồm:sàn tầng điển hình, cầu thang bộ, cầu thang máy, khung điẻn hình và móng cho khung được lựa chọn để tính toán. CHƯƠNG IIKIẾN TRÚC I. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1 -Tên và vị trí xây dựng công trình : Công trình “ Chung cư cao tầng C1 – Khu đô thị mới Mỹ Đình I, được Xây dựng trên khu đất thuộc Quận Cầu Giấy-Từ Liêm - Hà Nội. Công trình được Xây dựng tại vị trí thoáng và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà, hợp lý và nhân bản cho tổng thể khu chung cư. 2 – Nhiệm vụ và chức năng công trình: Công trình là nhà ở nên các tầng chủ yếu (từ tầng 2(9) là dùng bố trí các căn hộ phục vụ nhu cầu ở. Tầng 1 một phía dùng làm siêu thi nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ vui chơi giải trí... cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của thành phố và một phía được dùng làm gara ôtô và chỗ đẻ xe môtô,xe đạp. Công trình bao gồm 9 tầng sử dụng trong đó có tầng 1 làm gara ôtô và tầng 10 là tầng giáp mái để bố trí các phòng kỷ thuật.Tầng hầm có chiều cao 0.75m cũng được bố chí làm tầng kỹ thuật, đặt máy móc,thiết bị điện.. Công trình có tổng chiều cao là 34,5(m) kể từ cốt (0,000 và tầng hầm nằm ở cốt –0,75 m so với cốt (0,000. 3-Chủ đầu tư: “Công ty đầu tư phát triển và đô thị – Bộ quốc phòng”. II.CÁC GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1-Giải pháp về mặt bằng: Mặt bằng công trình được bố trí theo hình chữ nhật đối xứng theo cả hai phương- điều đó rất thích hợp với kết cấu nhà cao tầng, thuận tiện trong xử lý kết cấu. Hệ thống giao thông của công trình được tập trung ở trung tâm của công trình, hệ thông giao thông đứng là thang máy bao gồm 1 cầu thang máy, 2 cầu thang bộ, phục vụ cho dân cư sinh sống trong công trình .. 2- Giải pháp về mặt đứng: Công trình thuộc loại công trình lớn ở Hà Nội với hình khối kiến trúc được thiết kế theo kiến trúc hiện đại tạo nên từ các khối lớn kết hợp với màu sơn tạo nên sự hoành tráng của công trình. Mặt bằng công trình được tổ chức như sau: Bao gồm: + Tầng hầm có chiều cao 0,75 m bố trí phòng Kỹ thuật. + Tầng 1 chiều cao tầng là 4m dùng làm siêu thị, dịch vụ và làm khu đẻ xe . + Tầng 2 – 9 chiều cao tầng 3,2 m là các căn hộ dân cư. Trong các phòng bố trí như sau : Căn hộ loại A: có diện tích sử dụng là 90 m2, gồm có: 1 hành lang+kho 14,5m2, 3 phòng ngủ (11,88+11.22+10.89)m2,1phòng sinh hoạt chung+bếp + phòng ăn 34,5 m2 và 2 khu vệ sinh (3,1+3,0) m2, 2 ban công 9,2 m2 . Căn hộ loại B: có diện tích sử dụng là 87 m2, gồm có: 1 hành lang+kho 8.55 m2, 3 phòng ngủ (11,88+11,22+10,89) m2, 1 phòng sinh hoạt chung+bếp + phòng ăn 32.5 m2 và 2 khu vệ sinh (4,5+3,0) m2,1 ban công 4.2 m2 . Căn hộ loại C: có diện tích sử dụng là 70 m2, gồm có: 2 phòng ngủ (11.88+10,89) m2, 1 phòng sinh hoạt chung+bếp + phòng ăn 38,85 m2 và 1 khu vệ sinh 4,25 m2, 1 ban công 4.2 m2. + Tầng 10 là tầng thượng, cốt sàn ở cao độ cao 29.6 m so với cốt 0.00, trên tầng này đặt bể nước mái, phòng máy, bố chí các hệ thống thông hơi, ánh sáng… III – GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CHO CÔNG TRÌNH: 1.Giải pháp chiếu sáng. Các phòng ở, phòng làm việc, các hệ thống giao thông chính trên các tầng đều được tận dụng hết khả năng chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài. Ngoài ra chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể phủ hết được những điểm cần chiếu sáng. 2 . Giải pháp cấp điện: Tuyến điện trung thế 15 KV qua ống dẫn đặt ngầm dưới đất đi vào trạm biến thế của công trình. Ngoài ra còn có điện dự phòng cho công trình gồm 2 máy phát điện chạy bằng Diesel cung cấp, máy phát điện này đặt tại tầng hầm của công trình. Khi nguồn điện chính của công trình bị mất vì bất kỳ một lý do gì, máy phát điện sẽ cung cấp điện cho những trường hợp sau: - Các hệ thống phòng cháy, chữa cháy -Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ -Các phòng làm việc ở các tầng -Hệ thống máy tính trong toà nhà công trình -Biến áp điện và hệ thống cáp. 3.Giải pháp điện lạnh và thông gió: Sử dụng hệ thống điều hoà không khí trung tâm được xử lý và làm lạnh theo hệ thống đường ống chạy theo cầu thang theo phương thẳng đứng, và chạy trong trần theo phương ngang phân bố đến các vị trí tiêu thụ. 4. Giải pháp cấp thoát nước: a. Giải pháp cấp nước sinh hoạt: -Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được nhận vào bể ngầm đặt tại tầng hầm công trình. -Nước được bơm lên bể nước trên mái công trình có dung tích 19,2 m3. Việc điều khiển quá trình bơm được thực hiện hoàn toàn tự động. -Nước từ bồn trên trên phòng kỹ thuật theo các ống chảy đến vị trí cần thiết của công trình. b.Giải pháp thoát nước và sử lý nước thải công trình: Nước mưa trên mái công trình, trên ban công, logia, nước thải của sinh hoạt được thu vào sênô và đưa về bể xử lý nước thải, sau khi xử lý nước thoát và đưa ra ống thoát chung của thành phố. 5. Giải pháp phòng cháy, chữa cháy: a –Giải pháp báo cháy: Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi công cộng của mỗi tầng. Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện được cháy, phòng quản lý, bảo vệ nhận tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình. b – Giải pháp cứu hoả: *Nước: Được lấy từ bể nước xuống, sử dụng máy bơm xăng lưu động. Các đầu phun nước được lắp đặt ở các tầng theo khoảng cách thường 3m 1 cái và được nối với các hệ thống cứu cháy khác như bình cứu cháy khô tại các tầng, đèn báo các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp tại tất cả các tầng. *Thang bộ: Cửa vào lồng thang bộ thoát hiểm dùng loại tự sập nhằm ngăn ngừa khói xâm nhập.Trong lồng thang bố trí điện chiếu sáng tự động, hệ thống thông gió động lực cũng được thiết kế để hút gió ra khỏi buồng thang máy chống ngạt. IV - ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, THUỶ VĂN: Công trình nằm ở thành phố Hà nội, nhiệt độ bình quân hàng năm là 27(c chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 4) và tháng thấp nhất (tháng 12) là 12(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%. Hai hướng gió chủ yếu là gió Tây-Tây nam, Bắc-Đông Bắc.Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 8, tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11.Tốc độ gió lớn nhất là 28m/s. Địa chất công trình thuộc loại đất hơi yếu, nên phải gia cường đất nền khi thiết kế móng(Xem báo cáo địa chất công trình ở phần thiết kế móng ). CHƯƠNG IIIKẾT CẤU 1.GIẢI PHÁP KẾT CẤU: Công trình có mặt bằng hình chữ nhật đối xứng theo hai phương, bước cột không đều nhau, lõi cứng ở tâm công trình do đó cột chịu lực được chọn là tiết diện hình vuông vừa đảm bảo kiến trúc vừa đảo bảo kết cấu cho công trình.Về mặt kiến trúc vối hình dạng mặt bằng chữ nhật việc chọn tíêt diện chữ nhật tạo ra không gian thoáng mát tạo vẽ chắc chắn bề ngoài của công trình. Về mặt kết cấu việc chọn tiết diện chữ nhật bố trí cạnh ngắn theo phương dài của công trình như thế làm cho độ cứng theo hai phương là tương tự như nhau như vậy công trình làm việc theo hai phương là như nhau . Tiết diện cột thay đổi kích thước theo chiều cao(Xem phần kết cấu) vừa phù hợp kiến trúc, đồng thời phù hợp kết cấu. Công trình được thiết kế theo kết cấu khung bê tông cốt thép đổ toàn khối, chiều cao các tầng điển hình 3,2 m với ô sàn lớn nhất có kích thước theo hai phương là nhịp 3,3m theo phương dọc và 8,2m theo phương ngang, giải pháp kết cấu bê tông đưa ra là từ tầng 1-9 dùng sàn có dầm đổ toàn khối. 1.1. Giải pháp kết cấu phần móng Giải pháp thiết kế phần móng được thiết kế dựa trên tài liệu báo cáo khảo sát địa chất qua việc khoan thăm dò các công trình lân cận.căn cứ vào điều kiện địa chất công trình (Phần thiết kế nền móng các điều kiện kinh tế kỹ thuật và thi công ta chọn giải pháp kết cấu phần móng là móng cọc ép. 1.2. Giải pháp kết cấu phần thân Trên cơ sở giải pháp kiến trúc đã trình bầy trong phần kiến trúc ta chọn giải pháp kết cấu phần thân là khung dầm bê tông cốt thép (BTCT) kết hợp với kết cấu sàn bê tông cốt thép đổ toàn khối tại sàn các tầng. Kết cấu cầu thang bộ đổ BTCT toàn khối . 1.3 Giải pháp kết cấu phần mái Mái BTCT đổ toàn khối có xử lý cách nhiệt, chống thấm và thoát nhiệt cho mái. 2. TÍNH TOÁN KẾT CẤU BẢN SÀN 2.1. Phương pháp tính toán sàn 2.1.1. Đặt vấn đề Sàn là kết cấu nằm ngang được đặt lên các dầm ngang, dầm dọc và các cột. Cột là kết cấu theo phương thẳng đứng. Cột cùng với dầm tạo thành khung và xem khung như kết cấu đỡ sàn. Bản là một trong các bộ phận của sàn, bản được kê lên các dầm ngang, dầm dọc và được xem chịu lực phân bố đều. Tùy theo các cạnh được liên kết mà bản bị uốn theo một phương hay hai phương. Bản được chia làm 2 loại: + Sàn sườn có bản loại dầm: Khi bản chỉ có liên kết ở hai cạnh song song và tỷ số
( 2 (hình 3.1a). + Sàn sườn có bản kê 4 cạnh: Khi bản có liên kết ở cả 4 cạnh và tỷ số
< 2 (hình 3.1b). Hình3.1a.Sàn suờn có bản loại dầm. Hình3.1b.Sàn sườn có bản kê 4 cạnh. 2.1.2. Các bước tính toán bản sàn Bước 1- Chọn chiều dày bản (hb) và tiết diện dầm (hxb) hb =
(2.1) Trong đó: D - Hệ số phụ thuộc vào tải trọng (D = 0,8 ( 1,4); l - cạnh ngắn của bản (m); m - hệ số (m = 30 ( 35 với bản loại dầm; và m = 40 ( 45 với bản kê bốn cạnh). Chọn hb là hệ số nguyên đồng thời đảm bảo điều kiện hb ( hmin = 6 cm. - Chiều cao dầm được xác định theo công thức: hd =
.l (2.2) - Chiều rộng tiết diện dầm chọn theo bd = (0,3 ( 0,5).hd (2.3) Bước 2: Thiết kế và tính toán nội lực a) Bản kê 4 cạnh: Khi đó tỷ lệ cạnh r =
< 2 Để chính xác ta lấy nhịp tính toán của ô bản theo 2 phương là ltt1 và ltt2. ltt1 = l1 - t Trong đó: t - Chiều dày gối tựa mà bản kê lên (m); ltt2 = l2 - t l2 - Cạnh dài của bản (m); l1 - Cạnh ngắn của bản (m). - Khi cốt thép theo mỗi phương được bố trí đều nhau ta sẽ có phương trình:

(2.4) Trong đó : Tải trọng toàn phần qb = qtt + qht Lấy M1 làm ẩn số chính. Đặt ( =
; Ai =
; Bi =
sẽ đưa phương trình(2.4) về còn 1 ẩn M1. Các tỷ số được cho trong bảng 6.2 trang 37 - Sàn BTCT toàn khối.Căn cứ vào tỷ lệ ltt2/ltt1, thay các hệ số vào (2.4) Từ các số liệu trên ta xác định được các trị số nội lực trong bản. b) Bản loại dầm Khi đó tỷ lệ r =
( 2 - Xét cắt một dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn (l1) và xem như 1 dầm liên tục gối tựa là tường và các dầm phụ. Sơ đồ tính toán như hình 2.3. Hình 3.3. Sơ đồ bản loại dầm Xác định nhịp tính toán của bản như sau: +Các nhịp giữa: Nhịp tính toán l lấy bằng khoảng cách giữa hai mép dầm phụ l = l1 - bdp; + Nhịp biên tính toán: Nhịp biên tính toán lb lấy bằng khoảng cách từ mép dầm phụ đến đỉêm đặt phản lực gối tựa ở trên tường.Điểm này này được quy ước cách mép trong của dầm một đoạn c=0.5hb lb = l1b -
+ 0,5hb; 11 - Cạnh ngắn ô bản (m); l1b - Cạnh ngắn ô bản ở biên (m); t - Chiều dày của tường (m); qb - Tải trọng tính toán trên bản (kG/cm2). Khi đó giá trị tuyệt đối của mômen dương ở nhịp giữa và mômen âm ở các gối giữa là:
(2.5) Giá trị tuyệt đối của mômen dương ở nhịp biên và mômen âm ở gối thứ hai là: Mnhb = Mgb =
(2.6) Bước 3. Tính toán cốt thép cho sàn Cắt các dải bản bề rộng 1 m theo phương chịu lực, khi đó ta tính cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ nhật có kích thước là: 100, h (cm). Chiều cao làm việc của bản: h0 = hb - a, với a = 1,5 ( 2,5 cm là khoảng cách từ mép chịu kéo của cấu kiện đến trọng tâm cốt thép chịu kéo, hb - Chiều dày bản (cm). A =
(2.7) Trong đó: M - Nội lực trong bản ; Rn - Cường độ chịu nén của bêtông ; b - Bề rộng bản chọn tính toán. Nếu:+ 0.5≥A≥Ao thì ta đi tính theo cốt kép. +A < A0 thì đi tính cốt đơn theo công thức Fa =
(2.8) Với hệ số ( = 0,5(1+
(2.9) Ra - Cường độ chịu kéo của cốt thép (kG/cm2) * Kiểm tra hàm lượng cốt thép theo công thức:
(2.10) Fa- Diện tích cốt thép tính toán (cm2). Với ( > (min, TCVN quy định (min = 0,05%. Đối với bản, (% nằm trong khoảng (0.3 ( 0.9) là hợp lý. Nếu (% quá lớn hay quá bé chứng tỏ chiều dày của bản đã chọn là chưa hợp lý, cần thay đổi và tính toán lại. 2.2.TÍNH CỤ THỂ CHO CÁC Ô SÀN TẦNG 2. Từ mặt bằng kết cấu công trình ta thấy rằng các tầng là tương đối giống nhau. Do vậy ta chọn một tầng sàn điển hình đẻ tính toán .Chọn tính cho sàn tầng 2 trong đó gồm có các ô sàn: Ô sàn số 1 có kích thước 3,3x8,2m, chọn tính cho sàn phòng khách; Ô sàn số 2 có kích thước 3,3x4,6m,chọn tính cho sàn phòng ngủ; Ô sàn số 3 có kích thước 3,3x3,6m, chọn tính cho sàn phòng WC; Ô sàn số 5 có kích thước 4,745x4,9m, chọn tính cho sàn phòng khách; Ô sàn số 8 có kích thước 2,4x7,2m, chọn tính cho sàn hành lang. / 2.2. NỘI DUNG TÍNH TOÁN CỤ THỂ Ô SÀN SỐ 1 Từ những bước cơ bản đã nêu ở trên ta đi tính toán cụ thể từng kết cấu chi tiết. 2.2.1.Lựa chọn kích thước sơ bộ. a.Xác định bề dầy bản: Căn cứ theo bản vẽ thiết kế ta chọn ô bản điển hình là ô bản có kích thước 3,3 ( 8,2 m để tính toán. Ta có tỷ số cạnh: r =
=
= 2,48 < 2 Như vậy ô bản thuộc dạng sàn sườn có bản loại dầm bỏ qua sự uốn theo phương cạnh dài l2 . Ta chọn chiều dày bản theo công thức (2.1) hb =
lấy D=1,2, m=33, l=3,3 hb =
. = 0,12 (m). Do vậy ta chọn hb = 12 (cm) > hmin = 6 (cm). b. Chọn kích thước tiết diện dầm: Dầm chính từ trục A đến trục B có nhịp dầm l=8,2m Chiều cao dầm : hd =
. 820 = 68cm ta chọn hd = 70cm Chiều rộng dầm : bd = (0,3( 0,5) hd = (0,3( 0,5) 70 =(21(35)cm Để đảm bảo tính liên tục của dầm và kết cấu khung ta chọn kích thước dầm 30x70cm, tỷ lệ
= 0,43 > 0,25 do vậy chiều cao và chiều rộng dầm ta chọn là hợp lý. +Dầm chính từ trục B (C có nhịp l=2,4m chọn kích thước 30x70cm, +Dầm chính từ trục C(D có nhịp l=8,2m chọn kich thước 30x70cm. Dầm phụ có nhịp dầm là ldp = 6,6m. Lấy mdp = 12 thì hdp =
. 660 = 55cm . Ta chọn hdp =60cm Vậy chọn kích thước dầm phụ 30x60cm 2.2.2. Xác định tải trọng tác dụng lên bản 2.2.2.1. Tĩnh tải: Là phần tải trọng do trọng lượng bản thân kết cấu gây ra và được tính theo công thức : g = n.b.( (2.11) Trong đó: n - Hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737-95; b - Chiều dày lớp vật liệu (cm); ( - Trọng lượng riêng lớp vật liệu (kG/cm3). Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên 1m2 sàn tầng 2(9. Bảng 2.1 Loại tải trọng  T.T tiêu chuẩn (kG/m2)  H.số vượt tải  T.T tính toán (kG/m2)   Gạch lát dầy 0,02m; (=2500 kG/m3  50  1,1  60   Vữa lót dày 0,015m; (=1800 kG/m3  27  1,3  35,1   Bản BTCT dày 0,12 m; (=2500 kG/m3  300  1,1  330   Vữa trát trần dày 1,5 cm; (=1800 kG/m3  27  1,3  35,1   Tổng q =  404   460,   Tải trọng thẳng đứng tác dụng lên 1m2 sàn tầng mái. Bảng2.2 Loại tải trọng  T.T tiêu chuẩn (kG/m2)  H.số vượt tải  T.T tính toán (kG/m2)   Lớp bê tông cách nhiệt 10cm, ( =1200 kG/m3  120  1,3  156   Vữa trátt trần dày 2cm; (=1800 kG/m3  36  1,2  43,2   Vữa tạo dốc 2% dày trung bình 0,1m, (=1200kG/m3  120  1,2  144   Bản BTCT dày 0,12 m; (=2500 kG/m3  300  1,1  330   Tổng q =  576   673,2   2.2.2.2. Hoạt tải: - Hoạt tải sử dụng có do sự tác động của con người, đồ vật trong quá trình khai thác sử dụng công trình, được xác định theo công thức: ptt = n.p0 (2.12) Trong đó: n - Hệ số vượt tải; p0 - Hoạt tải tiêu chuẩn (kG/m2), lấy theo TCVN 2737-95. Khi p0 ( 200 kG/ m2 thì lấy n = 1,2; Khi p0 < 200 kG/ m2 thì lấy n = 1,3; Ta có hoạt tải tiêu chuẩn Po lấy theo TCVN 2737 - 95 được thống kê trong bảng 2.3. Bảng thống kê hoạt tải tiêu chuẩn Po theo TCVN 2737-95. Bảng 2.3 Hạng mục  Khu vực  Hoạt tải tiêu chuẩn kG/m2  Hệ số vượt tải n  Hoạt tải tính toán.kG/m2   Nhà ở  Phòng ngủ  150  1,3  195    Phòng ăn, phòng khách,buồng vệ sinh, phòng tắm  150  1,3  195    Bếp, phòng giặt  150  1,3  195    Sảnh,phòng giải lao,cầu thang, hành lang  300  1,2  360    Mái bằng không sử dụng  75  1,3  97,5   Ô sàn số 1chọn tính toán là sàn phòng khách theo bảng trên ta có po= 150kG/m2, n=1,3
Ptt= 1,3.150= 195kg/m2 Tổng tải trọng tác dụng lên sàn là: qb= gb + ptt = 460,2 + 195 = 655,2kG/m2. Nhận xét: Để đơn giản trong quá trình tính toán ta lược bỏ bớt một số dầm phụ với tường xây trên là 110mm. Để đảm bảo độ chính xác cho quá trình tính toán và độ bền của công trình ta thay vào đó là phần tải trọng bản thân của tường coi như phân bố đều trên diện tích sàn đó. +Tải trọng tính toán của tường : -Tường gạch xây 11cm có ( =1500kG/m3 - Vữa trát 2 mặt dầy 3cm có ( =1800kG/m3 qtt=0,11.1500.1,2 + 0.03.1800.1,3 =268,2 kG/m2 . +Xét những ô sàn có tường 11cm được bỏ đi . -Ô sàn số 2: Trọng lượng bản thân của tường ở ô sàn số 2 là Từ mặt bằng sàn tầng 2 ta có : tường có chiều dài là 3,3- 0,22 = 3,08m, chiều cao tường 3,2- 0.12 =3,08m, do có các lỗ của đi nên ta tính gần đúng gt= 3,08.3,08.qt.0,8 = 3,082.268,2.0,8 =2035,40 (kG) Ta coi tải trọng này phân bố đều trên diện tích sàn. Vậy có : qt =
= 134,08kG/m2. Lấy tải trọng qt này cộng với tải trọng của ô sàn để tính toán cho bản số 2. Q2 = qttb + qt = 460,2 + 134,08 =594,28kG/m2 -Ô sàn số 3: Trọng lượng bản thân của tường ở ô sàn số 3 là Từ mặt bằng sàn tầng 2 ta có : Đoạn tường có chiều dài là 3,6- (0,19 + 0,11) = 3,3m, tường có chiều cao 3,2- 0.12 =3,08m, do có các lỗ của đi nên ta tính gần đúng gt 1= 3,3.3,08.qt.0,8 = 3.3.3.08.268,2.0,8 =2180,78 (kG) Đoạn tường có chiều dài là 1,665- (0,11+ 0,05) = 1,5m, tường có chiều cao 3,2- 0.12 =3,08m, do có các lỗ cửa đi nên ta tính gần đúng gt 2= 1,5.3,08.qt.0,8 = 1,5.3.08.268,2.0,8 =991,26 (kG) g = gt 1 + gt 2 = 3172,04(kG) Ta coi tải trọng này phân bố đều trên diện tích sàn. Vậy có : qt =
= 267,0kG/m2. Lấy tải trọng qt này cộng với tải trọng của ô sàn để tính toán cho bản số 3. Q3 = qttb + qt = 460,2 + 267,0 = 727,2kG/m2 2.2.3.Xác định nội lực Ta có tỷ số cạnh: r =
=
= 2.48>2 .Ta tính toán theo bản loại dầm và dùng sơ đồ biến dạng dẻo. Ta cắt dải bản rộng b= 1m theo phương vuông góc với dầm chính(theo phuơng l1= 3,3m).Xem dải bản như dầm liên tục gối lên gối tựa là các dầm chính. Dải bản có lt1 = l1 – bdp = 3,3 – 0,3 = 3m Giá trị tuyệt đối của mômen dương ở giữa nhịp và mômem âm tại gối tựa là: Mmax =
=
= 368,55kG.m 2.2.4.Tính toán và cấu tạo cốt thép cho bản Hình vẽ 3.5: Sơ đồ tính nội lực bản loại dầm cho ô sàn số 1. Vật liệu thiết kế Bêtông M300 có Rn = 130 kG/cm2; Rk = 10 kG/cm2; Thép nhóm AI có Ra = 2300 kG/cm2; A0=
= 0,412;
= 0,58 Sàn bê tông cốt thép có hb = 12cm, vậy chọn a= 1,5cm
hb= h – a = 12 – 1,5 = 10,5cm. Tính cốt thép chịu mômen dương(đặt theo phương cạnh ngắn l1= 3,3m). +Tính cốt thép theo phương cạnh ngắn l1= 3,3m Mmax= 368,55kG.m A=
=
= 0,025 < Ao= 0.412 Ta đi tính cốt đơn theo công thức: Fa =
( = 0,5(1+
)= 0,98
Fa =
=
= 1,604cm2 Vậy ta sử dụng thép ệ8 có fa=0.503cm2. Khoảng cách giữa các cốt thép là: a=
=
= 31,35cm Để đảm bảo an toàn cũng như độ bền cho sàn ta chọn trong trường hợp cá sự biến đổi tải trọng bố trí chọn thép ệ8a150. khi đó diện tích cốt thép sẽ là Fa = 3,35cm2. - Tính hàm lượng cốt thép : ( =
=
= 0,319% ( = 0,319% ê (0,3 ( 0,9)% là hợp lý. Vậy hàm lượng cốt thép và chiều dày bản ta chọn là hợp lý. +Tính cốt thép chịu mômen dương theo phương cạnh dài l2= 8,2m. Cốt thép này được đặt phía trên và vương góc với cốt thép chịu lực mômem dương theo phương cạnh ngắn l1. Để đảm bảo tính liên tục và thuận tiện trong quá trình thi công ta chọn cốt thép chịu mômen dương theo phương cạnh dài l2 là ệ8a200 có diện tích cốt thép Fa = 2,5cm2. b.Tính cốt thép chịu mômen âm. +Tính cốt thép chịu mômem âm theo phương cạnh ngắn l1= 3,3m. Cốt thép này được bố trí ở phía trên sàn(vùng chịu mômem âm hay vùng chịu kéo) tại vị trí gối tựa để chịu mômem âm tại các gối tựa. Do giá trị của mômem dương lớn nhất ở giữa nhịp bằng mômen âm tại các gối tựa, ta chọn bố trí thép như trường hợp tính toán cho cốt thép chịu mômen dương theo phương cạnh dài l2. Chọn bố trí thép ệ8a150 cho cốt mũ theo phương cạnh ngắn l1=3,3m. +Tính cốt thép chịu mômen âm theo phương cạnh dài l2=8,2m. Ta bố trí chọn cốt thép theo cấu tạo, chọn cốt mũ ệ8a200. c.Tính chiều dài cốt mũ và chọn thép cấu tạo cho cốt mũ. +Cốt thép cấu tạo đặt phía dưới cốt mũ: chọn theo cấu tạo ệ6a200 . +Tính chiều dài cốt mũ : Khoảng cách từ mút cốt mũ đến mép dầm lo=
.lt1=
.3,0 = 0,75(m) =75(cm) Nếu đặt cốt mũ cho ô bản bên cạnh thì chiều dài cốt mũ là lo + t = 0,75 + 0,3 = 1,05(m), lấy tròn là 1m . Nếu đặt cốt mũ cho ô bản bên cạnh thì chiều dài cốt mũ sẽ là : 2lo + t = 2.0,75 + 0,3 = 1.8(m) (t là bề rộng dầm). 2.3.TÍNH TOÁN CHO Ô SÀN SỐ 2. Kích thước ô sàn 3,3x4,6m Cạnh dài l2=4,6m: - Dầm chính 30x70cm; - Dầm phụ 22x40cm. Cạnh ngắn l1=3,3m: - Dầm chính 30x60cm; - Dầm phụ 22x40cm. 2.3.1.Xác định tải trọng +Tĩnh tải: Vì ô sàn này có tường 110mm xây trên nó do vậy ta lấy tải trọng Q2= 594,28kG/m2 để tính toán. +Hoạt tải: Hoạt tải loại phòng khách lấy theo bảng 2.3 ta có: Ptt=195Kg/m2.
qb= 594,28 + 195 = 789,28kG/m2. 2.3.2. Xác định nội lực Ta có tỷ số cạnh: r =
=
= 1,39 < 2 Như vậy ô bản ta xét sẽ chịu uấn theo 2 phương và tính toán theo sơ đồ bản kê 4 cạnh . Ta có: Nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn: lt1= 3,3- (0,15 +0,11) =3,04m Nhịp tính toán theo phương cạnh dài: lt2= 4,6- (0,15 +0,11) = 4,34m Sơ đồ tính toán được trình bày như hình 2.6 Để thuận tiện cho việc thi công ta dùng phương án bố trí thép đều theo mỗi phương, khi đó dùng phương trình tính toán mômen (2.4)

Trong phương trình trên có 6 ẩn số chính là các mômen cần tính và lấy M1 làm ẩn số chính và đặt tỷ số: ( =
Mà ta lại có tỷ số cạnh r =
= 1,42 ê(1,0 (1,5) do đó ta lựa chọn được các tỷ số theo bảng 6.2 "Các tỷ số momen để tính toán bản kê 4 cạnh theo sơ đồ khớp dẻo" - Sàn BTCT toàn khối như sau: ( = 0,65 ( M2 = 0,65 M1 A1 = B1 = 1,095 ( MA1 = MB1 = 1,095.M1 A2 = B2 = 0,95 ( MA2 = MB2 = 0,95M1 Thay các số liệu trên vào phương trình mômen 2.4 ta có: