UBND Phường 2, Quận Bình Thạnh
PHẦN KẾT CẤU
I. CƠ SỞ THIẾT KẾ:
1. Hồ sơ khảo sát và thiết kế:
- Bộ bản vẽ thiết kế kiến trúc.
- Bộ hồ sơ báo cáo địa chất cơng trình .
2. Các qui phạm và tiêu chuẩn thiết kế:
- Tiêu chuẩn thiết kế Kết cấu bê tơng cốt thép : TCVN 5574-1991.
- Tiêu chuẩn thiết kế Tải trọng và tác động : TCVN 2737-1995.
- Tiêu chuẩn thiết kế Nền và cơng trình : TCVN 45-78…
II. CÁC U CẦU THIẾT KẾ:
1. Giải pháp kết cấu:
• Kết cấu chính của cơng trình là hệ thống dầm sàn bê tơng cốt thép đổ tồn khối đặt trên hệ thống
cột.
• Do đặc điểm địa chất tại vị trí xây dựng cơng trình , tải trọng xuống chân cột, đơn vị thiết kế
chọn phương án móng cọc ép.
• Giải pháp này sẽ đảm bảo độ ổn định của cơng trình, và các cơng trình lân cận.
2. Trình tự thiết kế:
- Từ các điểm trên ta tiến hành các bước tính tốn thiết kế với việc giải khung khơng gian
bằng phần mềm ETABS. Từ đó tiến hành tính tốn kết cấu móng, cột, dầm sàn và các cấu
kiện khác theo TCVN.
a. Tải trọng:
- Tĩnh tải (Trọng lượng bản thân)
- Hoạt tải sử dụng.
- Gió tác động vào cơng trình.
b. Thiết kế kết cấu phần móng:
- Chọn các tổ hợp nội lực bất lợi do phần kết cấu bên trên truyền xuống móng.
- Tính tốn cường độ đất nền dưới đáy móng.
- Tính tốn diện tích đáy móng, kiểm tra lún cho nền và tính tốn cốt thép cho móng.
c. Thiết kế kết cấu khung:
- Tính tốn, kiểm tra kích thước, tiết diện của các cấu kiện và diện tích cốt thép chịu lực.
2. Cốt thép:
- Cường độ thép AI (d<10) : R
a
= 2100 kG/cm
2
- Cường độ thép AII (10≤ d <20) : R
a
= 2700 kG/cm
2
- Cường độ thép AIII (20≥ d) : R
a
= 3400 kG/cm
2
V. ĐẶC TRƯNG HÌNH HỌC CỦA CÁC CẤU
KIỆN:
1. Sàn:
Sàn BTCT:
- Dựa vào kích thước của các ơ sàn, chiều dày sàn được lựa chọn sơ bộ theo cơng thức sau
h
s
≥
105100
21
÷
+ LL
- Chiều dày của các ơ sàn của cơng trình: h
s
3 Lp va trỏt 2 1800 1.3 46.8
Tnh ti 133.2
2. Cỏc hot ti s dng :
STT Loi sn
p
tc
kg/m
2
n
p
tt
T/m
2
1
Phũng hp, P.Tip dõn
200 1.2 0.24
2
Snh, hnh lang
300 1.2 0.36
3
Cu thang
400 1.2 0.48
4
Kho vt dng, h s
600 1.2 0.72
5
Hi trng
400 1.2 0.48
6
Khu WC
2
Hot ti 200 1.2 240
Tng cng: 651 kg/m
2
* Snh, hnh lang:
STT Vt liu
B
dy
g
n
q
tt
(cm) kg/m
3
kg/m
2
1 Gch ceramic 1 2000 1.2 24
2 Va lút 3 1800 1.2 64.8
Trang 3
UBND Phửụứng 2, Quaọn Bỡnh Thaùnh
3 Sn BTCT 10 2500 1.1 275
4 Lp va trỏt 2 1800 1.3 46.8
Tnh ti 411
q
(kg/m
2
) n q
tt
kg/m
Tng cng: 891 kg/m
2
* Kho vt dng, kho h s:
STT Vt liu B dy g n q
tt
(cm) kg/m
3
kg/m
2
1 Gch ceramic 1 2000 1.2 24
2 Va lút 3 1800 1.2 64.8
3 Sn BTCT 10 2500 1.1 275
4 Lp va trỏt 2 1800 1.3 46.8
Tnh ti 411
q
(kg/m
2
) n q
tt
kg/m
2
Hot ti 600 1.2 720
Tng cng: 1131 kg/m
2
*WC:
STT Vt liu
B
dy
g
Tng Chiu cao (m)
g
kg/m
2
n
q
tt
T/m
100 3.3 180 1.1 0.653
100 3.5 180 1.1 0.693
100 3.7 180 1.1 0.733
200 3.3 330 1.1 1.198
200 3.5 330 1.1 1.271
200 3.7 330 1.1 1.343
VII. Mễ HèNH TNH TON (ETABS V8.48) :
Mụ hỡnh tớnh toỏn :
Thụng qua phn mm ETABS v8.48, ta dng mụ hỡnh vi phn t LINE mụ t dm v ct ,
phn t SLAB cho sn. Ta s gỏn tnh ti (ti trng cỏc lp vt liu v ti tng tỏc dng lờn
dm , sn ) v hot ti trc tip lờn sn, ti giú tỏc dng lờn cỏc dm biờn , ti trng bn thõn ca
cỏc kt cu dm sn ct do ETABS quy nh vi h s vt ti 1.1 (Define>Load Cases> Self
Weight Multiplier : 1.1) . tng chớnh xỏc ta chia nh phn t SLAB
( Assign>Area>Automatic Area Mesh ) , do ú cỏc phn t LINE ng vi cỏc dm tng ng
cng s b chia nh theo (mụ hỡnh bao gm phn t SLAB v phn t LINE)
Trang 5
UBND Phửụứng 2, Quaọn Bỡnh Thaùnh
- Cỏc kt cu bao che khỏc nh tng , lan can , cu thang dng lc tnh ti
- Kớch thc ca mụ hỡnh ta ly bng kớch thc gia 2 tõm ca ct , chiu cao tng
tớnh toỏn ly bng chiu cao thc ca cụng trỡnh
Mụ hỡnh trong ETABS c xõy dng nh sau:
VIII. CC TRNG HP TI TRNG :
o
: Ap lc giú ly theo bn phõn vựng
k : h s k n s thay i theo cao
c : h s khớ ng
H s tin cy ca ti trng giú ly bng 1.2
Cụng trỡnh ti Tp H Chớ Minh trong khu vc ụng dõn c (Vựng II-A , dng a hỡnh C) ,
theo TCVN 2737:1995 ta cú : W
o
= 83 daN/m
2
Kt qu tớnh toỏn cỏc giỏ tr W
j
:
BNG THNG Kấ LC GIể MT A-F
V
Trớ
Ct
Chiu
cao tng
Z(m)
H
s
K
W0
(kG/m2)
HSK
C
HSK
C'
B rng
3.4
0.8 83 0.8 -0.6 3.8 242 -182 424
Trang 7
UBND Phửụứng 2, Quaọn Bỡnh Thaùnh
7.4
0.93 83 0.8 -0.6 3.8 282 -211 493
11.2
1.02 83 0.8 -0.6 3.8 309 -232 541
A-5
3.4
0.8 83 0.8 -0.6 3.25 207 -155 362
7.4
0.93 83 0.8 -0.6 3.25 241 -181 422
11.2
1.02 83 0.8 -0.6 3.25 264 -198 462
A-6
3.4
0.8 83 0.8 -0.6 3.6 229 -172 401
7.4
0.93 83 0.8 -0.6 3.6 267 -200 467
11.2
1.02 83 0.8 -0.6 3.6 293 -219 512
A-7
3.4
0.8 83 0.8 -0.6 2.45 156 -117 273
7.4
0.93 83 0.8 -0.6 2.45 182 -136 318
11.2
1.02 83 0.8 -0.6 2.45 199 -149 348
BNG THNG Kấ LC GIể MT 1-5
11.05
1.02 83 0.8 -0.6 1.5 122 -91 213
A-
2
3.4
0.8 83 0.8 -0.6 3.5 223 -167 390
7.8
0.95 83 0.8 -0.6 3.5 265 -199 464
11.05
1.02 83 0.8 -0.6 3.5 284 -213 497
A-
3
3.4
0.8 83 0.8 -0.6 3.5 223 -167 390
7.8
0.95 83 0.8 -0.6 3.5 265 -199 464
11.05
1.02 83 0.8 -0.6 3.5 284 -213 497
A-
4
3.4
0.8 83 0.8 -0.6 5 319 -239 558
7.8
0.95 83 0.8 -0.6 5 378 -284 662
11.05
1.02 83 0.8 -0.6 5 406 -305 711
A-
5
3.4
0.8 83 0.8 -0.6 5.5 351 -263 614
TH 5 : [1]+[6] 1 1
T hp ph : H s t hp
TH 6 : [1]+[2]+[3] 1 0.9 0.9
TH 7 : [1]+[2]+[4] 1 0.9 0.9
TH 8 : [1]+[2]+[5] 1 0.9 0.9
TH 9 : [1]+[2]+[6] 1 0.9 0.9
Chỳ thớch:
H s tnh ti ly l 1
H s hot ti cho t hp c bn 1 ly l 1
Trang 9
UBND Phửụứng 2, Quaọn Bỡnh Thaùnh
H s hot ti cho t hp c bn 2 ly l 0.9
IX. X Lí KT QU ,CHN NI LC TNH
THẫP :
1. Ni lc tớnh thộp ct:
i vi mi phn t ct , thit k ct thộp ta chn ra t hp cỏc cp ni lc sau õy
+ N
max
,M
2t
,M
3t
+ M
2max
,N
t
+ M
2min
,N
t
h
0
= h a (cm).
- c trng vt liu:
Bờ tụng mỏc 200 : Rn = 90 kg/cm
2
.
Cng thộp AI (d<10) : R
a
= 2100 kG/cm
2
Cng thộp AII (10 d <20) : R
a
= 2700 kG/cm
2
Cng thộp AIII (20) : R
a
= 3400 kG/cm
2
a. Xỏc nh ni lc trong cỏc ụ bn:
- S tớnh: tu thuc vo t s cnh ngn v cnh di ca ụ sn m ta chn s tớnh thớch hp.
Trang 10
UBND Phửụứng 2, Quaọn Bỡnh Thaùnh
i vi cỏc ụ sn loi bn dm : (L
2
/L
1
< 2)
- S tớnh:
- Moment dng ln nht gia bn :
M
1
= m
i1
ì P
M
2
= m
i2
ì P
- Moment õm ln nht trờn gi:
M
I
= k
i1
ì P
Trang 11
Mn
l
Mg
L
L
M
I
II
I
M
tt
× L
1
× L
2
Các hệ số : m
i1
, m
i2
, k
i1
, k
i2
–tra bảng phụ thuộc vào tỷ số L
2
/L
1
và loại ơ bản.
- Tất cả các ơ sàn này đều có dạng sơ đồ 9 , do đó các cơng thức trên viết lại thành :
M
1
= m
91
× P
M
2
= m
92
× P
M
××
=
Với b = 100 cm M = Tm Rn = 90 kg/cm2 h
0
= cm.
Cường độ thép AI (d<10) : R
a
= 2100 kG/cm
2
Cường độ thép AII (10≤ d <20) : R
a
= 2700 kG/cm
2
Kiểm tra hàm lượng cốt thép theo cơng thức:
%100
0
x
bh
F
a
=
µ
Trong phần tính tốn này để thiên về an tồn , ta sẽ tính cốt thép ở nhịp theo ơ bản 1, và tính cốt
thép ở gối theo ơ bản 9.
BẢNG TÍNH TỐN CỐT THÉP CHO SÀN
Sơ L
1
L
* Phòng chủ tịch, QLĐT, Bí thư, P.Đồn thể
9 4.2 4.6 100 771 670 3.97 289 1.66 554 3.25 240 1.46
9 3.8 4.2 100 891 643 3.80 278 1.59 522 3.06 226 1.37
* Kho
Trang 12
UBND Phửụứng 2, Quaọn Bỡnh Thaùnh
9 3.1 3.1 100 1131 453 2.63 195 1.11 453 2.63 195 1.18
9 2.7 4.2 100 1720 893 5.40 401 2.32 367 2.12 165 1.00
* Hi trng
9 3.8 4.2 100 891 643 3.80 278 1.59 522 3.06 226 1.37
9 2.6 3.8 100 891 412 2.39 184 1.04 193 1.10 87 0.52
*Snh, hnh lang
9 3 3.8 100 891 481 2.80 211 1.20 299 1.71 131 0.79
9 2.6 3.2 100 891 349 2.01 153 0.86 231 1.32 101 0.61
9 2.6 3.8 100 771 356 2.06 159 0.90 167 0.95 75 0.45
BNG CHN THẫP CHO SN
S L
1
L
2
h
b
g p q Gi L
1
Nhp L
1
Gi L
2
Nhp L
2
T NN :
Tng s lp t : 5
Th t lp t : 1 2 3 4 5
Chiu sõu Zi(m) : 4 5 8.7 20.94 30.74 0 0 0 0
Ch s SPT theo chiu dy lp 10 10 14 10 14 0 0 0 0
Trang 13
UBND Phửụứng 2, Quaọn Bỡnh Thaùnh
t :
sõu t múng Z
i
(m): 1.7 Chiu di thc cc L
cc
= 19.8 (m) 10 5
sõu mi cc Z
mi
(m): 21 SPT ti mi cc N 12
II./C TRNG TIT
DIN CC : 0.851 55.44
Mỏc Bờtụng-Nhúm thộp s
dng: 250 AII Tit din cc: 250 U
cc
(m) Fb(m
2
) Fa(cm
2
)
Cng nộn ca Bờtụng : 110 (kG/cm
2
)
B trớ thộp
n
= 28.64 ( T ) < Pvl OK
KIM TRA MểNG CC
A./Tớnh s lng cc cho cỏc múng :
Sc chu ti ca 1 cc n : P
cc
= 30 ( T )
Tờn
Múng
N
tt
chõn ct
( T )
M
tt
xx
( Tm )
M
tt
yy
( Tm )
Q
tt
x
( T )
Q
tt
y
( T )
2
i
(m)
Trang 14
UBND Phửụứng 2, Quaọn Bỡnh Thaùnh
M1 32 0.375 0 0.2813 1 16.69 16.00 15.31 OK OK
M2 54 0.375 0.433 0.2813 0.375 20.34 18.00 15.66 OK OK
M4 55 0.375 0 0.2813 1 19.00 18.33 17.67 OK OK
C./Kim tra xuyờn thng múng
Kim tra xuyờn thng múng : M1
+ Tit din c ct : + Kớch thc i múng : a
= 1.7 ( m )
a
c
= 0.2 ( m ) b
= 1.25 ( m )
b
c
= 0.2 ( m ) h
= 0.8 ( m )
R
k
= 10 (kG/cm
2
) h
0
= 0.7 ( m )
2
Cng chu kộo tớnh toỏn ca ct thộp ai Rad = 2300 kG/cm
2
Hm lng ct thộp ln nht
à
max
=
2.693
Tờn
Múng
Phng
M
tt
( Tm )
Tit din i múng
b(cm) h(cm) a(cm)
M1
X 6
50 70 7
0.023 0.99 3.44 6ỵ12 6.79 0.22
M2
X 8.25
50 70 7
0.032 0.98 4.75 6ỵ12 6.79 0.22
XII.TNH TON CT THẫP CHO KHUNG :
1. TNH TON CT THẫP CHO DM:
a. Tớnh ct dc :
Xỏc nh ni lc trong cỏc ụ bn:
- i vi cỏc dm nhiu nhp, ni lc c ly t phn mm ETABS
- i vi dm n gin: ta xem s tớnh l dm 2 u liờn kr khp vi dm chớnh, nhp
Bờ tụng mỏc 200 : R
n
= 90 kg/cm
2
.
Cng thộp AI (d<10) : R
a
= 2100 kG/cm
2
Cng thộp AII (10 d <20) : R
a
= 2700 kG/cm
2
Cng thộp AIII (20) : R
a
= 3400 kG/cm
2
- T ni lc c tớnh nh trờn:
A =
2
0
hbR
M
n
ìì
=
)211(
n
= 90 KG/cm
2
.
Trang 16
UBND Phửụứng 2, Quaọn Bỡnh Thaùnh
R
k
= 7.5 KG/cm
2
.
Ct thộp A-I: R
a
= 2100 KG/cm
2
.
R
a
= 1800 KG/cm
2
.
Ct thộp A-II: R
a
= 2700 KG/cm
2
.
R
a
= 2200 KG/cm
2
vi k
1
= 0.6 (i vi dm)
t ct ai v ct xiờn theo cu to.
- Nu Q k
1
R
k
bh
0
Cn tớnh toỏn ct ai v ct xiờn.
Chn ct ai 2 nhỏnh 8 (thộp AI)
=
=
=
.2
2
/1800
503.0
2
cmKGR
cmf
n
cm
h
15
2
nu h 45 cm.
u
ct
=
cm
h
30
3
nu h > 45 cm.
u
tk
ct
tt
h
0
= h a (cm).
h
0
= h a (cm).
- Trỡnh t tớnh toỏn nh sau:
Gi thuyt hm lng ct thộp
à
t
= %
Xỏc nh cỏc c trng hỡnh hc v vt liu ca ct thộp, bờ tụng:
- J
b
=
12
3
bh
E
b
= 240000 KG/cm
2
.
- Ja = à
t
bh
0
(0.5h a)
2
0
< 5h S =
h
e
0
1.0
11.0
+
- Nu e
0
> 5h S = 0.122
Xỏc nh h s k ti tớnh cht di hn ca ti trng K
dh
:
Trang 18
UBND Phửụứng 2, Quaọn Bỡnh Thaùnh
K
dh
= 1 +
2
2
h
NM
h
NM
dhdh
+
+
.
Trong ú: M
Xỏc nh h s un dc
:
th
N
N
=
1
1
Xỏc nh lch tõm tớnh toỏn:
e = e
0
+
2
h
- a e = e
0
-
2
h
+ a
Xỏc nh trng hp lch tõm:
x =
bR
N
n
- Nu x <
0
a
+
- Nu x 2a: F
a
= F
a
=
)'('
'
0
ahR
Ne
a
- Trng hp lch tõm bộ: ( x <
0
h
0
)
Tớnh x:
- Nu e
0
0.2h
0
: x = h (1.8 +
0
=
)'('
)'5.0('
0
0
ahR
xhbxRNe
a
n
Trang 19
UBND Phửụứng 2, Quaọn Bỡnh Thaùnh
Kim tra hm lng ct thộp:
%100
0
'
x
bh
FF
aa
+
=
à
( à
min
à à
max
) à
min