Quy trình thiết kế một công trình

cách tổ chức, quy trình thiết kế một công trình Công tác thiết kế nằm trong giai đoạn thực hiện dự án đầu tư công trình xây dựng, bao gồm những công việc chủ yếu: lập, tổ chức quản lý công tác thiết kế... Tổ chức thực hiện Tổ chức thiết kế hợp đồng với chủ đầu tư trên cơ sở kết quả đấu thầu hay chỉ định thầu thiết kế. Tổ chức thiết kế cử chủ nhiệm đồ án chịu trách nhiệm toàn bộ về thiết kế công trình. Đến lượt chủ nhiệm đồ án lại phân chia công việc thiết kế thành các phần việc chuyên môn: điện nước, kiến trúc, kết cấu... cho các phòng ban, xưởng, nhóm thiết kế thực hiện các công việc cụ thể. Có thể giao thầu lại các phần việc cho các tổ chức thiết kế chuyên ngành có tư cách pháp nhân. Phần việc thực hiện đầu tiên bao giờ cũng là phần quy hoạch và kiến trúc công trình. Phần kết cấu tham gia với kiến trúc từ đầu để đề ra giải pháp kết cấu thích hợp cho phương án sơ pháp của kiến trúc. Trong giai đoạn thiết kế kỹ thuật các bộ phận cần phải kết hợp chặt chẽ để đảm bảo tính hợp lý, thống nhất tổng thể của công trình. Phầm việc sau cùng là tính tổng dự toán công trình. Hồ sơ thiết kế sau khi hoàn thành phải qua thẩm định. Đơn vị thẩm định được chủ đầu tư lựa chọn cũng là một tổ chức thiết kế có đủ năng nực, tư cách pháp nhân và không tham gia quá trình thiết kế công trình công trình đó. Trên cơ sở dự án được phê duyệt và kết quả thẩm định thiết kế, chủ đầu tư nộp hồ sơ thiết kế lên cơ quan thẩm quyền phê duyệt( bao gồm tờ trình phê duyệt, bản sao văn bản phê duyệt dự án đầu tư, hồ sơ thiết kế và báo cáo thẩm định thiết kế). Đối với công trình phải thiết kế hai giai đoạn, thiết kế bản vẽ thi công chỉ được bắt đầu khi thiết kế kỹ thuật đã được phê duyệt, Một số nguyên tắc thiết kế công trình xây dựng Giải pháp thiết kế phải cụ thể hoá tốt nhất chủ trương đầu tư thể hiện ở dự án của chủ đầu tư. Giải pháp thiết kế phải phù hợp với điều kiện tự nhiên, xã hội, kinh tế và đường lối phát triển kinh tế chung của đất nước, có vận dụng kinh nghiệm của nước ngoài. Khi lập phương án thiết kế phải xem xét toàn diện các mặt kỹ thuật, kinh tế, tài chính, thẩm mỹ, bảo vệ môi trường, an toàn lao động, phải chú ý đến cải tạo và mở rộng sau này. Khi lập phương án thiết kế phải giải quyết mâu thuẫn giữa các mặt: tiện nghi bền chắc, mỹ quan. Phải tôn trọng trình tự chung của quá trình thiết kế phương án là phải đi từ các vấn đề chung và sau đó mới đi vào giải quyết các vấn đề cụ thể. Phải lập nhiều phương án để so sánh lựa chọn phương án tốt nhất. Phải đảm bảo tính đồng bộ và hoàn chỉnh giữa các giải pháp thiết kế, phải đảm bảo ăn khớp giữa các bộ phận thiết kế, giữa thiết kế và xây dựng sau này. Phải tận dụng các thiết kế mẩu để giảm chi phí thiết kế. Phải dựa trên các định mức, tiêu chuẩn thiết kế có cơ sở khoa học, xác định mức độ hiện đại của công trình xây dựng. Phải cố gắng rút ngắn thời gian thiết kế. Các giai đoạn thiết kế Giai đoạn thiết kế là bước tiếp theo của giai đoạn lập dự án khả thi. Tuỳ theo mức đọ phức tạp của công trình mà quá trình thiết kế có thể tiến hành theo 1 hoặc 2 giai đoạn. Đối với công trình phức tạp: thực hiện theo 2 giai đoạn. ã Thiết kế kỹ thuật( kèm theo tổng dự toán): là bước thiết kế cơ sở nhằm thực hiện các nội dung thể hiện yêu cầu của dự án. Mục đích chính là nghiên cứu định ra giải pháp kiến trúc, khả năng kỹ thuật và kinh tế của công trình xây dựng. ã Thiết kế bản vẽ thi công: là hồ sơ cụ thể nhất để bên thi công xây dựng công trình theo phương án được duyệt. Đối với công trình nhỏ, đơn giản: các công trình sữa chữa, cải tạo nhỏ hoặc các công trình đã có thiết kế mẫu, thiết kế điển hình chỉ cần thực hiện theo 1 giai đoạn. ã Thiết kế kỹ thuật thi công(kèm theo tổng dự toán). Ngoài ra một số công trình quan trọng, phức tạp còn có thể có bước thiết kế sơ bộ. Việc quy định các bước thiết kế do chủ đầu tư thống nhất với cơ quan thiết kế đề nghị và được cơ quan có thẩm quyền xét duyệt. 4. Yêu cầu đối vơi hồ sơ thiết kế Thiết kế kỹ thuật Nêu rõ khả năng kỹ thuật và điều kiện hợp lý về kinh tế của công trình tại địa điểm xây dựng được lựa chọn. Định rõ được dây chuyền và nội dung sử dụng công trình. Định rõ giải pháp kết cấu, kiến trúc chủ yếu của công trình. Lập được phương án trang thiết bị kỹ thuật cần thiết cho công trình. Tính được khối lượng xây lắp, xác định được vốn đầu tư chia theo các phần xây lắp thiết bị, kiến thiết cơ bản khác cho xây dựng công trình chính và phụ. Xác định khả năng, điều kiện thi công, thời gian xay dựng và thời gian đưa từng phần và toàn bộ công trình vào sử dụng. Nêu các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật, so sánh với các công trình cùng loại đã làm, phân tích hiệu quả kinh tế của phương án. Thiết kế bản vẽ thi công: phải thể hiện đầy đủ, chi tiết, rõ ràng, chính xác và hợp lý về kỹ thuật cho mọi chi tiết cấu tạo về kiến trúc và thiết bị kỹ thuật. Phải nêu rỏ quy cách của vật liệu và hướng dẫn biện pháp thi công những bộ phận chi tiết. 5. Nội dung của hồ sơ thiết kế kỹ thuật a) Phần thuyết minh bao gồm ă Căn cứ để thiết lập thiết kế kỹ thuật - Quyết định phê duyệt đầu tư (hoặc giấy phép đầu tư) Nội dung cơ bản của dự án đầu tư được phê duyệt. Tóm tắt nội dung đồ án thiết kế và phương án thiết kế đã được so sánh. Danh mục quy chuẩn xây dựng, tiêu chuẩn kỹ thuật, thiết kế mẫu được sử dụng. Các thông số và các chỉ tiêu cần đạt được của công trình, yêu cầu về quy hoạch, kiến trúc và công nghệ. Điều kiện tự nhiên và kỹ thuật: địa hình và địa chất công trình; khí tượng thuỷ văn; động đất tại khu vực xây dựng; tác động của môi trường; hiện trạng chất lượng công trình kỹ thuật hạ tầng. ă Thuyết minh thiết kế công nghệ Giải pháp công nghệ, dây chuyền công nghệ, các thông số kỹ thuật và tiêu chí kinh tế kỹ thuật chủ yếu. Danh mục thiết bị được sử dụng. Hệ thống kỹ thuật đi kèm công nghệ. Giải pháp bảo vệ môi trường, phòng chống cháy nổ, an toàn vận hành, an toàn lao động, vệ sinh công nghiệp... Quy trình kỹ thuật vận hành, bảo trì công trình. Thuyết minh thiết kế xây dựng Bố trí tổng mặt bằng công trình, diện tích chiếm đất, diện tích xây dựng, mật độ xây dựng, hệ số sử dụng đất, chỉ giới xây dựng... Các giải pháp kiến trúc, hình khối mặt bằng công trình, trang trí bên ngoài và nội thất, cây xanh phù hợp với công nghệ và yêu cầu sử dụng, cảnh quan môi trường. Các giải pháp xây dựng kết cấu chịu lực chính, nền móng, vật liệu...(kèm theo các phần mềm sử dụng, diễn dải các bước tính toán chủ yéu) Các hệ thống công trình cơ sở hạ tầng kỹ thuật như điện nước, thông gió thông hơi, phòng cháy chữa cháy, tổ chức giao thông (kèm theo tính toán) Tổng hợp khối lượng công tác xây lắp, vật tư chính và thiết bị công nghệ của từng hạng mục công trình và toàn bộ công trình. Chỉ dẫn biện pháp thi công(đối với các trường hợp thi công phức tạp) và tổ chức xây dựng công trình. Quy trình kỹ thuật vận hành và bảo trì công trình. b) Bản vẽ Triển khai mặt bằng hiện trạng (hay tuyến công trình) và vị trí công trình trên bản đồ. Triển khai tổng mặt bằng bao gồm bố trí chi tiết các hạng mục công trình. Các bản vẽ về chuẩn bị cho kỹ thuật xây dựng (san nền, thoát nước...) và các công trình kỹ thuật ngoài nhà (giao thông, điện nước...) Các bản vẽ dây chuyền công nghệ và vị trí các thiết bị chính. Các bản vẽ kiến trúc các mặt bằng sàn, các mặt đứng, mặt cắt chính của hạng mục và toàn bộ công trình, phối cảnh công trình, trang trí nội và ngoại thất, cây xanh, sân vườn. Các bản vẽ kết cấu chịu lực chính, nền móng. Các bản vẽ chi tiết cấu tạo kiến trúc và kết cấu phức tạp (nút khung, mắt dàn...) Các bản vẽ hệ thống kỹ thuật hạ tầng về điện nước, thông gió, thông hơi, cứu hoả, điều hoà.. Các bản vẽ cửa thoát hiểm khi xảy ra tai nạn, bảo vệ môi trường, phòng chống cháy nổ, an toàn khi vận hành. Tổng mặt bằng tổ chức xây dựng và mặt bằng thi công những hạng mục quan trọng. Tổng dự toán công trình Các căn cứ để lập dự toán Diễn dải tiên lượng và các phụ lục cần thiết. Tổng hợp khối lượng xây lắp, máy móc thiết bị của các hạng mục và toàn bộ công trình (đủ điều kiện để lập hồ sơ mời thầu). Tổng dự toán công trình. Số lượng hồ sơ thiết kế: (Đơn vị thiết kế gửi cho chủ đầu tư 7 bộ) Cơ quan phê duyệt hồ sơ thiết kế kỹ thuật và tổng dự toán 1 bộ. Cơ quan thẩm định thiết kế kỹ thuật và tổng dự toán 1 bộ. Chủ đầu tư ( 2bộ, trong đó 1 bộ gửi đến cơ quan pccc đẻ thẩm định về PCCC). Cơ quan thầu xây lắp 1 bộ. Cơ quan lưu trử theo phân cấp nhà nước về lưu trữ hồ sơ tài liệu 1 bộ. Nội dung thiết kế bản vẽ thi công Bản vẽ thi công ã Thể hiệ chi tiết mặt bằng, mặt cắt và hạng mục công trình theo các số liệu như sau: Vị trí và kích thước của kết cấu xây dựng. Khối lượng công việc phải thực hiện. Vị trí và kích thước của các thiết bị công nghệ được đặt vào công trình, danh mục các thiết bị cần lắp. Nhu cầu các loại vật liệu chính kèm theo các yêu cầu về chất lượng và quy cách. Nhu cầu về cấu kiện điển hình được gia công sẵn. Thuyết minh về công việc xây lắp chủ yếu. Các yêu cầu về kỹ thuật an toàn. ã Bản vẽ chi tiết cho từng hạng mục công trình có kèm theo số liệu về kích thước, vị trí quy cách và số lượng vật liệu, yêu cầu đối với người thi công. ã Bản vẽ chi tiết lắp đặt thiết bị, máy móc do nhà máy chế tạo cung cấp, trong đó ghi chủng loại, số lượng thiết bị, các kích thước, nhu cầu vật liệu, yêu cầu đối với người thi công. ã Bản vẽ về vị trí lắp đặt và chi tiết hệ thống kỹ thuật và công nghệ. ã Bảng tổng hợp về khối lượng công việc xây lắp, thiết bị và vật liệu cho từng hạng mục và toàn bộ công trình. Tổng dự toán Các căn cứ để lập dự toán. Bảng tính khối lượng và các phụ lục cần thiết. Bảng tiên lượng - dự toán cho từng hạng mục công trình và toàn bộ công trình có chia thành từng đợt (nếu có). Số lượng hồ sơ bản vẽ thi công: Đơn vị thiết kế giao cho chủ đầu tư 5 bộ gửi đến Chủ đầu tư 2 bộ. Nhà thầu xây lắp 3 bộ. chức năng, nhiệm vụ và trách nhiệm người kỹ sư thiết kế Chủ trì đồ án Là người phụ trách và chịu trách nhiệm toàn bộ đồ án thiết công trình, cụ thể trong các công việc sau: Giử mối quan hệ liên lạc với chủ đầu tư để làm rỏ yêu cầu và nguyện vọng của họ. Đề ra các yêu cầu cho các tổ chức khảo sát phục vụ thiết kế, kiểm tra kết quả khảo sát và nghiệm thu tài liệu này. Phân chia đồ án thiết kế thành các phần việc mang tính chuyên môn: điện nước, kết cấu...cho các phòng ban, xưởng, nhóm thiết kế thực hiện các phần việc cụ thể (có thể giao thầu lại các phần việc cho tổ chức thiết kế chuyên ngành có tư cách pháp nhân). Tổ chức, đôn đốc các phòng ban (xưởng, nhóm) thiết kế thực hiện nhiệm vụ của mình và phối hợp sự hoạt động giữa các phòng ban (xưởng, nhóm) thiết kế này nhằm thực hiện tiến độ thiết kế theo đúng hợp đồng nhưng vẫn đẩm chất lượng, nội dung, khối lượng thiết kế. Kiểm tra và nghiệm thu nội bộ các kết quả thiết kế. Trình bay và bảo vệ thiết kế trong quá trình thẩm định, xét duyệt thiết kế (hoặc chỉ định người trình bày, bảo vệ). Chịu trách nhiệm bổ sung, sữa chữa hoặc lập lại khi thiết kế chưa được xét duyệt. b) Thiết kế viên Là người chấp hành, thực hiện các công việc chuyên môn được chủ trì đồ án giao. Bằng kiến thức và kinh nghiệm của bản thân, thiết kế viên phải thực hiện tốt và chịu trách nhiệm về chất lượng và khối lượng công việc mình được giao, vì chất lượng của toàn bộ đồ án thiết kế phụ thuộc vào chất lượng thiết kế của từng bộ phận. c) Người thẩm định thiết kế Xem xét các vấn đề chủ yếu sau khi thiết kế: Sự tuân thủ của các thiết kế với các tiêu chuẩn, quy chuẩn xây dựng với các định mức, đơn giá và các chính sách hiện hành có liên quan. Sự phù hợp của dây chuyền công nghệ với tổng mặt bằng và không gian kiến trúc. Mức độ an toàn của các hệ thống công trình kỹ thuật hạ tầng. Mức độ bền vững, ổn định của công trình. Sự phù hợp của tổng dự toán với tổng mức đầu tư được duyệt. Các giải pháp bảo vệ môi trường, đảm bảo ổn định cho các công trình lân cận, an toàn thi công xây dựng. tính khung bê tông cốt thép và thang tầng đIểm hình A/ Cơ sở tính toán: Tuyển tập: "Tiêu chuẩn xây dựng" của Việt Nam TCVN 5574.1991 kết cấu bê tông cốt thép. Tiêu chuẩn thiết kế TCVN 2737.1995 Tải trọng và tác động. Tiêu chuẩn thiết kế TCXD 40.1987 kết cấu xây dựng và nền. Nguyên tắc cơ bản về tính toán B/ Vật liệu sử dụng dùng trong tính toán: Bê tông: Chất kết dính dùng ximăng, cốt liệu vô cơ có cấu trúc đặc chắc. Dùng bê tông nặng có khối lượng riêng ằ 2500kg/m3. Mác bê tông theo cường độ chịu nén, tính theo đơn vị kg/cm2, được dưỡng hộ và thí nghiệm theo tiêu chuẩn Nhà nước. Mác bê tông dùng trong tính toán là 200#. Cường độ của bê tông mác 200# như sau: Trạng thái ứng suất Cường độ tính toán về kéo Cường độ tính toán về nén Ký hiệu Rk Rn Trị số (kg/cm2) 7,5 90 Mô đuyn đàn hồi của bê tông 200# (xác định theo điều kiện bê tông nặng khô cứng trong điều kiện tự nhiên) Eb = 2,4.105 kg/cm2 Cốt thép: Cốt thép dùng cho công trình ở dạng sợi thông thường với đường kính từ 6mm đến 28mm Cốt thép chịu lực cho kết cấu: Dầm, cột, tường, bản sàn dùng nhóm AII Cường độ của thép lấy theo bảng: AI Ra = Ra’ = 2100 KG/cm2 AII Ra = Ra’ = 2700 KG/cm2 - Mô đuyn đàn hồi của thép: Ea = 2,1.106kg/cm2 tính toán khung bê tông cốt thép C/ Sơ đồ kết cấu và phương pháp tính I/ Hệ kết cấu chịu lực cơ bản cho Công trình Kết cấu móng: Giải pháp móng sâu, dùng cọc ép. Cọc được bố trí như sau: + Nhóm cọc cho kết cấu cột. + Đài cọc là kết cấu chuyển từ thân công trình tới cọc, đài cọc dầy 700mm. + Giằng: Liên kết các đài và tăng cường độ cứng cho kết cấu móng bằng giằng móng và dầm móng . Kết cấu phần thân Hệ kết cấu phần thân công trình được chọn dưới dạng kết cấu khung. Cột kết hợp dầm ở các mức sàn cùng với bản sàn, chúng liên kết với nhau tạo nên một hệ kết cấu không gian cùng chịu lực. Với công trình nhà ở 4 tầng kết hợp với những số liệu về kích thước và sơ đồ kết cấu như trên ta tính theo sơ đồ khung phẳng ( K4 ) là hợp lý. Các kết cấu phụ: Kết cấu thang, lanh tô, ô văng... xem như không tham gia vào sự làm việc không gian của công trình II/ Sơ đồ tính toán - Kết cấu cột và dầm được mô hình hoá dưới dạng phần tử thanh (frame) liên kết với nhau thành khung phẳmg. Bỏ qua sự làm việc không gian ở đây tính với khung phẳng đIển hình ( K4 ). Với giả thiết biến dạng nền không đáng kể, kết cấu móng là cứng. Xem toàn bộ kết cấu thân nhà được ngàm chặt vào móng. Sơ đồ tính toán xem hình: H-1 D/ Tải trọng và tác động I/ Tải trọng thẳng đứng: * Tải trọng thẳng đứng tác động lên công trình gồm 2 loại: Tải trọng thường xuyên: Trọng lượng bản thân của công trình (tĩnh tải) Tải trọng tạm thời (hoạt tải): là tải trọng sử dụng Tải trọng thường xuyên: * Khối lượng riêng của các vật liệu được lấy như sau: Bê tông cốt thép g = 2500 kg/m3 Lát sàn, ốp tường g = 2000 kg/m3 Vữa trát g = 2000 kg/m3 - Tường xây chèn gạch rỗng g = 1800 kg/m3, hệ số vượt tải n = 1,1 Hoạt tải sử dụng (tải tạm thời) Hoạt tải tiêu chuẩn trong các phòng là 150 kg/m2 hệ số vượt tải n = 1,2 Hoạt tải tiêu chuẩn sảnh, hành lang, cầu thang là 300 kg/m2 hệ số vượt tải n = 1,2 Hoạt tải tiêu chuẩn sàn mái là 75 kg/m2 hệ số vượt tải n = 1,3 Tính toán tải trọng đơn vị * Tải trọng thường xuyên: a. Tĩnh tải sàn: +Gạch lát nền 1,5cm. +Vữa lót1,5cm. +Sàn bê tông cốt thép dày 12 cm . +Trát trần vữa xi măng mác 50 dày 1,5 cm . - Tải trọng các lớp trên sàn tác dụng trên 1m2 sàn. +Lớp gạch lát: gv = 2000 kg/m3, n = 1,2 G1 = 1,2 x 0,015 x 2000 = 36 kg/m2 +Lớp vữa lót: gv = 2000 kg/m3, n = 1,3 G1 = 1,3 x 0,015 x 2000 = 39 kg/m2 +Lớp bê tông cốt thép dày 10 cm: gb = 2500 kg/m2 n = 1,1 G2 = 1,1 x 0,1 x 2500 = 275 kg/m2 +Lớp trát trần : gv = 2000 kg/m3, n = 1,3 G3 = 1,3 x 0,015 x 2000 = 39 kg/m2 Tổng tĩnh tải tác dụng lên 1 m2 sàn G = ồGi = 36 + 39 + 275 + 39 = 389 kg/m2 *) TảI trọng bản thân dầm, và cột: gd = 1,1 x 0,35 x 0,22 x 2,5 = 0.21T/m. Gc = 1,1 x 0,22 x 0,22 x 3 x2,5 = 0,4T. *) Tường gạch xây đặc 220: + Hai lớp trát 4cm: gv = 2 T/m3, n = 1,3 gv = 0,04 . 3 . 2 . 1,3 = 0,312 T/m. + Gạch xây 22 cm: gv = 1,8 T/m3, n = 1,1 gg = 0,22 . 3 . 1.8 . 1,1 = 1,31 T/m. Tổng tĩnh tải tường tác dụng lên 1m dầm: g = ồgi = 0,312 + 1.31 = 1.622 T/m. Với tường có cửa: g = 0,75 . 1,622 = 1,22 T/m *) Tường gạch xây đặc 110: + Hai lớp trát 4cm: gv = 2 T/m3, n = 1,3 gv = 0,04 . 3 . 2 . 1,3 = 0,312 T/m. + Gạch xây 11 cm: gv = 1,8 T/m3, n = 1,1 gg = 0,11 . 3 . 1.8 . 1,1 = 0,.65 T/m. Tổng tĩnh tải tường tác dụng lên 1m dầm: g = ồgi = 0,312 + 0,65 = 0,962 T/m. b. Tĩnh tải của mái. Cấu tạo mái gồm: +Gạch lát nền 1,5cm. +Vữa lót 1,5cm. +Sàn bê tông cốt thép dày 10 cm . +Trát trần vữa xi măng mác 50 dày 1,5 cm . Tải trọng các lớp trên sàn tác dụng trên 1m2 sàn. +Lớp gạch lát: gv = 2000 kg/m3, n = 1,2 G1 = 1,2 x 0,015 x 2000 = 36 kg/m2 +Lớp vữa lót: gv = 2000 kg/m3, n = 1,3 G2 = 1,3 x 0,015 x 2000 = 39 kg/m2 +Lớp bê tông cốt thép dày 10 cm: gb = 2500 kg/m2 n = 1,1 G3 = 1,1 x 0,1 x 2500 = 275 kg/m2 +Lớp trát trần : gv = 2000 kg/cm3, n = 1,3 G3 = 1,3 x 0,015 x 2000 = 39 kg/m2 Tổng tĩnh tải tác dụng lên 1 m2 sàn G = ồGi = 36 + 39 + 275 + 39 = 389 kg/m2 * Tải trọng tạm thời ở các phòng Hoạt tải sử dụng phòng Ps = 1,2 x 0,15 = 0,18 T/m2 Hoạt tải sử dụng cầu thang, sảnh, hành lang Pct = 1,2 x 0,3 = 0,36 T/m2 Hoạt tải ở mái Pm = 1,3 x 0,075 = 0,098 T/m2. c. Sơ đồ dồn tải vào khung K4. Tải trọng thẳng đứng từ bản truyền vào dầm xác định gần đúng bằng cách phân chia theo tiết diện truyền tải (xem hình vẽ H – 2). Như vậy, tải trọng truyền từ bản vào dầm có dạng tam giác và hình thang. Để đơn giản cho tính toán ta có thể biến đổi tải trọng phân bố theo tam giác và hình thang về tải trọng phân bố đều tương đương để tính toán. Hình H-02: Sơ đồ dồn tải vào khung K4 Tuy nhiên với công trình nhỏ ta có thể xem diện truyền tải là hình chữ nhật với giá trị: q = Q x (0,5 L1 + L2 ) . Q : Là tải trọng phân bố đều trên 1m2 sàn. L1 = 3,85 m. L2 = 1m. Tĩnh tải sàn, mái truyền vào khung là: gs = G x (0,5 L1 + L2 ) = 389 x (0,5 x 3,85 + 1 ) = 1138 KG/m = 1,14 T/m. Tĩnh tải một bên tường bao và dầm biên truyền vào khung (đầu cột) là : gt = (Gt + gd ) 0,5 (L1 + L2 ) = (0,962 + 0,21) x 0,5 x( 3,85 + 3,68 ) = 4,41 T Hoạt tải sàn truyền vào khung: ps = Ps x 0,5 L1 = 0,18 x 0,5 x 3,85 = 0,35 T/m. Hoạt tải phần thang truyền vào khung: pct = Pct x L2 = 0,36 x 1 = 0,36 T/m. Hoạt tải mái truyền vào khung: pm = Pm x 0,5( L1 + L2 )/ cos30o = 0,098 x 0,5 x( 3,85 + 3,68 ) / cos30o = 0,43 T/m. Ơ) Tỉnh tải tác dụng lên khung (dầm, cột): Với dầm sàn: gds = 1,14 + 1,22 + 0,21 = 2,57 T/m. Với dầm mái (không có tường): gdm = 1,14 + 0,21 = 1,35 T/m. Với cột có các lực tập trung đặt ở chân các đoạn cột: Gc = 0,4 + 4,41 = 4,81T. Sơ đồ tải trọng xem hình: H – 3 Ơ) Hoạt tải tác dụng lên khung (dầm, cột): Với dầm sàn: gds = 0,35 + 0,36 = 0,71 T/m. Với dầm mái (không có tường): gdm = 0,43 T/m. Sơ đồ tải trọng xem hình: H – 3 II/ Tải trọng ngang * Tải trọng gió: Nhà xây chen trong thành phố, quy mô và chiều cao không lớn, bỏ qua ảnh hưởng của gió. E/ Tính nội lưc (sử dụng phần mềm sap2000): Kết quả xem phụ lục I F/ tính và bố trí cốt thép Tính toán cốt thép dầm: *) Tính toán cốt thép chịu mô men dương: tính với tiết diện chữ nhật b = 22 cm, h = 35 cm. Giả thiết a = 4 cm, h0 = 35 – 4 = 31 cm. Tại giữa nhịp có: M = 185000 Kg cm, A = = = 0,0972 Có a < a0 = 0,428 g = 0,5 . ( 1 + ) = 0,949 Fa = = = 2,33 cm2. Kiểm tra m = 100% = 0,34 % > mmin Chọn 3f16, Fa = 6,03 cm2. Lờy lớp bảo vệ 2cm có h0 = 32 cm thiên về an toàn. *) Tính toán cốt thép chịu mô men âm: Tính với tiết diện chữ nhật b = 22 cm, h = 35 cm. Giả thiết a = 4 cm, h0 = 35 – 4 = 31 cm. Tại gối có: M = 184000 Kg.cm, A = = = 0,0967 Có a < a0 = 0,428 g = 0,5 . ( 1 + ) = 0,949 Fa = = = 2,32 cm2. Kiểm tra m = 100% = 0,34 % > mmin Chọn 3f16, Fa = 6,03 cm2. Lờy lớp bảo vệ 2cm có h0 = 32 cm thiên về an toàn. *) Tính toán cốt ngang: Trước hết kiểm tra điều kiện hạn chế: Q Ê k0.Rn.b.h0 = 0,35x90x22x32 = 22176 kg Ta có: Q = 3860 kg vậy thoả mãn điều kiện hạn chế. Kiểm tra điều kiện tính toán: Q Ê 0,6 .Rk.b.h0 = 0,6x7,5x22x32 = 3168 kg vậy không thoả mãn . Tuy nhiên lại chênh nhau không lớn do đó đặt cốt đai theo cấu tạo. Chọn f 6 a150. Chi tiết bố trí cốt thép xem KC –07 Tính toán cột Tính cốt thép đối xứng với cột có tiết diện b = 22 cm , h = 22 cm , chiều dài tính toán l0 = 3 m Nội lực tính toán M = 1,08 Tm , N = 41,59 T Mdh = 0,84 Tm, Ndh = 36,69 T Độ lệch tâm: eo1 = M/N = 2,56 cm. Độ lệch tâm ngẫu nhiên lấy eng = 1,5 cm. Tổng độ lệch tâm eo = 2,56 +1,5 = 4,06 cm Giả thiết a = 3 cm; h0 = 19 cm ị = = 0,18 Tính hệ số xét đến sự lệch tâm: S = = 0,383 Kdh = 1+ = 1,882 Độ mảnh : lh = = = 13,64 > 4 cần xét đến uấn dọc Tạm giả thiết mt = 2,5% Ja = mt .b.h0 (0,5h-a) = 0,025x22x19 (0,5x22 - 3) = 668,8 cm Jb = = 19521 cm Lực dọc tới hạn: Nth = (Eb.Jb + Ea .Ja) = ( x24x10x19521 + 210x10x668,8) = 167674 (kg) h = = 1,33 h.e0 = 1,33x4,06 = 5,4 e = h.e0 + 0,5h – a = 5,4 + 0,5x22 – 3 = 13,4 cm Độ lệch tâm giới hạn: egh = 0,4 (1,25h - a0 .h0) = 0,4 (1,25x22 – 0,62x19) = 6,288 cm Ta có: x = = = 21 (cm) X > a0 .h0 = 0,62x19 = 11,78 cm . Xảy ra trường hợp lệch tâm bé. h.e0 > 0,2 h0 =3,8 cm, tính x theo công thức: x = 1,8(e0gh - h.e0 ) + a0 .h0 = 13,378 (cm) Fa = F = = 5,35 (cm) mt = 100% = 2,56 % sai kệch so với giả thiết 2,3% là không đáng kể Chọn cốt thép ở mỗi phía 2f20 (Fa = 6,28 cm). Cốt đai dùng f8 (không dưới 0,25d = 0,25x20 = 5 mm) với khoảng cách u = 15 cm (nhỏ hơn 15x2 = 30 cm) Chi tiết bố trí cốt thép cột xem KC –06B g, tính toán cầu thang i / cấu tạo cầu thang Cầu thang trong các nhà dân dụng đảm bảo cho việc đi lại giữa các tầng. Đối với các nhà cao tầng ( 7 - 9 ) tầng ngoài thang bộ người ta còn thiết kế thang máy để việc đi lại được thuận tiện. Với cầu thang bộ điển hình thông thường có 2 vế gồm: bản thang, cốn thang, dầm đỡ cốn thang, chiếu nghỉ, chiếu tới. Bề rộng và độ dốc của cầu thang phụ thuộc vào công năng sử dụng của cầu thang. Bề rộng tối thiểu của cầu thang là 0.6m thiết kế lượt người lên xuống. Bề rộng(b) và chiều cao(h) của bậc cầu thang phụ thuộc vào độ dốc(i) của cầu thang. Với người Việt Nam sơ bộ ta có thể tính theo công thức sau: 2h+b=60đ65cm. Chiếu tới của cầu thang thường là bản sàn của tầng trên. Bề rộng của chiếu nghỉ không được nhỏ hơn bề rộng của một vế thang. Dầm đỡ cốn thang ngoài nhiệm vụ đỡ cốn thang nó còn phải đỡ bản sàn của chiếu nghỉ do đó không thể thiếu trong thiết kế cầu thang. Cốn thang làm nhiệm vụ đỡ bản thang, nhưng nếu bản thang được gác trực tiếp lên dầm thì không cần cốn. Việc thiết kế cốn thang sẽ giảm được thép cho bản thang nhưng lại tính thép cho cốn thang. Nên khi lựa chọn kết cấu thang phải so sánh giữa 2 phương án và theo yêu cầu kiến trúc. ii / tính toán kết cấu Đây là một công trình nhà dân ( địa điểm: 262 Thuỵ Khuê- Hà Nội ) Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc ta thấy các cầu thang đều không cốn . Mặt bằng thang: ở đây ta chọn thang tầng 3 để tính. a. Chọn hoạt tải tính toán Hoạt tải sử dụng tiêu chuẩn: Ptc = 300daN/m2. Hệ số vượt tải : n = 1,2. Hoạt tải tính toán: Ptt = Ptc . n = 300*1,2 = 360daN/m2 b. Chọn kích thước tiết diện: Theo bản vẽ kiến trúc, đây là cầu thang 3 vế, không có cốn, không có chiếu nghỉ. Bản thang làm việc theo phương cạnh dài, chiều dày của bản sàn là 12 cm. Tính bản sàn thang: hs = 12 cm a = 2 cm ho = 12 - 2 = 10 cm. Bản thang được kê lên 2 cạnh đối diện: Một đầu kê lên tường. Một đầu kê lên dầm. a) Sơ đồ tính Bản thang làm việc theo một phương nên được tính như bản loại dầm. Cắt 1 dải bản rộng 1m và tính như dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố đều. b) Tải trọng tác dụng ã Tĩnh tải: *) Tải trọng bản thân của bản thang: g1 = gb . n . b . hb = 2500 . 1,1 . 1 . 0,12 = 330 daN/m. Với: - gb = 2500 daN/ m3 là trọng lượng riêng bê tông. n = 1,1 : Hệ số vượt tải. b = 1m : Cắt 1 dải thang rộng 1m. hb = 0,12cm : Chiều dày của bản thang. *) Lớp trát bụng thang dày hv = 10mm: g2 = gv . n . b . hv = 2000 . 1,3 . 1 . 0,01 = 26 daN/m. *) Tải trọng bậc bê tông cốt thép: g3 = gb . n . b . ht đ = 2500 . 1.1 . 1 . = 217 daN/m. *) Láng mặt bậc: g4 = gv . n . b . d = 2000 . 1,3 . 1 . 0,02 = 52 daN/m. Tải trọng gạch Ceramic là: g5 = 14 . 1,2 . 1 = 16,8 daN/m. ã Hoạt tải: P = Pt c . n . b = 300 . 1,2 . 1 = 360 daN/m, ã Tổng tải trọng: q = + p=330 + 26 + 217 + 52 + 16,8 + 360 = 1002daN/m. c) Sơ đồ tải trọng và nội lực: *) Tải trọng: *) Biểu đồ mô men M ( daNm ). *) Biểu đồ lực cắt Q ( daN ). ( Sau khi có số liệu về tải trọng và sơ đồ tính ta sử dụng phần mềm sap 2000 để tính nội lực đ ta có được biểu đồ nội lực ). d) Tính toán cốt thép: *) Tính toán cốt thép chịu mô men dương: A = = = 0,037 g = 0,5 . ( 1 + ) = 0,98 Fa = = = 1,25 cm2. Chọn f10 a150, Fa = 4.71 cm2/m. Bố trí như hình vẽ: