ĐẶC ĐIỂM, VỊ TRÍ, ĐIỀU KIỆN, KHÍ HẬU TỰ NHIÊN KHU VỰC
1.1 Đặc điểm và vị trí tự nhiên:
Dựa trên luận chứng Kinh tế - Kỹ thuật và Dự án khả thi đã được UBND tỉnh Phú Yên phê duyệt, công trình sẽ được xây dựng mới với nguồn vốn huy động từ UBND thành phố Tuy Hòa, bao gồm các khoản thu từ phạt, xử lý hành chính và tiền hóa giá nhà Công trình được thiết kế với 05 tầng, phục vụ cho 07 phòng và ban chức năng.
Cơ quan chủ đầu tư: Ủy ban nhân dân thành phố Tuy Hòa.
Nhà làm việc khối cơ quan nằm ở trung tâm Thành phố Tuy Hòa, có giới cận:
- Đông tiếp giáp khu dân cư.
- Tây tiếp giáp đường Lê Lợi.
- Nam tiếp giáp đường Nguyễn Huệ.
- Bắc tiếp giáp khu dân cư.
Khu đất xây dựng nằm ở trung tâm thành phố với địa hình bằng phẳng, thuận lợi cho việc thi công Hệ thống cơ sở hạ tầng xung quanh đã hoàn chỉnh, bao gồm đường điện, cấp thoát nước và giao thông, giúp tiết kiệm chi phí đầu tư Với vị trí đắc địa và khí hậu tương đối thuận lợi, địa điểm này là lựa chọn lý tưởng cho việc xây dựng mà không cần thêm đầu tư vào hạ tầng bên ngoài.
1.2 Điều kiện khí hậu tự nhiên:
1.2.1 Điều kiện địa hình, địa mạo, địa chất:
Khu vực xây dựng có địa hình tương đối bằng phẳng và dựa trên báo cáo khảo sát địa chất, nền đất tại đây được cấu tạo bởi ba lớp đất chính từ trên xuống.
Tỉ trọng Dung trọng W(%) Wnh
STT Lớp hệ số rỗng ei ứng với các cấp áp lực Pi (daN/cm 2 )
1.2.2 Điều kiện khí hậu, thuỷ văn, nhiệt độ:
Khu đất xây dựng thuộc vùng khí hậu nhiệt đới nóng và ẩm.
- Nhiệt độ trung bình hằng năm: 28 o C
Tháng có nhiệt độ cao nhất: từ tháng 5÷ 8
Tháng có nhiệt độ thấp nhất: từ tháng 11 ÷ 2
Thời tiết chia làm 2 mùa rõ rệt
- Mùa mưa: Mùa mưa kéo dài từ tháng 9 đến tháng 12 chiếm 70% ÷ 80% lượng mưa cả năm.
- Mùa khô: kéo dài từ tháng 1 đến tháng 8 khô nhất là tháng 5 - 6
- Gió: Hướng gió thịnh hành.
+ Gió đông bắc xuất hiện vào tháng 11, 12, 1, 2.
+ Gió tây nam xuất hiện vào tháng 5, 6, 7 mang theo nhiều hơi nóng.
+ Tốc độ gió trung bình là 3 - 4m/s
- Ngoài ra khu vực còn chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc và Tây Bắc.
-Độ ẩm trung bình hàng năm: 83%.
-Độ ẩm cao nhất trung bình: 90%
-Độ ẩm thấp nhất trung bình: 76%
NỘI DUNG ĐẦU TƯ & QUY MÔ ĐẦU TƯ
- Khối cơ quan thường trực UBND thành phố: Nhà 03 tầng.
Diện tích xây dựng là 525m², nơi làm việc của bộ phận Văn phòng ủy ban, bao gồm Chủ tịch, hai Phó Chủ tịch, Tổ chức Hành chính và các chuyên viên.
- Khối Thành ủy & Mặt trận: Nhà 03 tầng.
Diện tích xây dựng 420 m 2 Nơi làm việc Đảng ủy và Mặt trận thành phố.
- Khối Hội trường: Nhà một tầng.
Diện tích xây dựng 529m 2 Có sức chứa 300 chỗ ngồi Đảm bảo để phục vụ cho các Hội nghị và Đại hội cấp thành phố.
- Nhà làm việc khối cơ quan: Nhà 05 tầng.Diện tích xây dựng 576 m 2
Là nơi làm việc của 07 Phòng Ban chức năng trực thuộc Ủy Ban Nhân Dân TP.
- Các công trình phụ trợ:
+ Nhà để xe đạp, xe gắn máy phục vụ cho khách quan hệ giao dịch.
+ Sân thể thao: phục vụ cho các cuộc Hội thao trên lĩnh vực giải phong trào cấp thành phố tổ chức Diện tích xây dựng 1000 m 2
+ Sân vườn, cây xanh: diện tích xây dựng 650 m 2
2.2 Quy mô đầu tư: ( Khối nhà làm việc )
- Khu làm việc của Ban quản lý dự án đầu tư & xây dựng thành phố gồm 06 phòng:
+ Phòng trưởng ban: diện tích sử dụng 60 m 2
+ Phòng phó ban: diện tích sử dụng 60 m 2
+ Bộ phận Kỹ thuật: Diện tích sử dụng 91 m 2 Phục vụ cho 08 ÷ 10 người.
+ Bộ phận Kế toán: Diện tích sử dụng 35 m 2 Phục vụ cho 03 ÷ 05 người.
+ Phòng thủ quỹ: Diện tích sử dụng 13,5 m 2 Phục vụ cho 01người.
+ Phòng lưu trữ hồ sơ: Diện tích sử dụng 31 m 2
- Khu làm việc của phòng Quản lý đô thị gồm 04 phòng:
+ Bộ phận Hành chính: Diện tích sử dụng 60 m 2 Phục vụ cho 05 ÷ 09 người.
+ Bộ phận Chuyên môn: Diện tích sử dụng 31 m 2 Phục vụ cho 03 ÷ 06 người.
- Khu làm việc của phòng Địa chính gồm 04 phòng:
+ Bộ phận Hành chính: Diện tích sử dụng 30 m 2 Phục vụ cho 03 ÷ 06 người.
+ Bộ phận Chuyên môn: Diện tích sử dụng 78 m 2 Phục vụ cho 07 ÷ 10 người.
- Khu làm việc của phòng Kế hoạch - đầu tư gồm 04 phòng:
+ Bộ phận Hành chính: Diện tích sử dụng 60 m 2 Phục vụ cho 05 ÷ 09 người.
+ Bộ phận Chuyên môn: Diện tích sử dụng 31 m 2 Phục vụ cho 03 ÷ 06 người.
- Khu làm việc của phòng Kế hoạch hóa gia đình gồm 04 phòng:
+ Bộ phận Hành chính: Diện tích sử dụng 30 m 2 Phục vụ cho 03 ÷ 06 người.
+ Bộ phận Chuyên môn: Diện tích sử dụng 78 m 2 Phục vụ cho 07 ÷ 10 người
- Khu làm việc của phòng Lao động - Thương binh xã hội gồm 04 phòng:
+ Bộ phận Hành chính: Diện tích sử dụng 60 m 2 Phục vụ cho 05 ÷ 09 người.
+ Bộ phận Chuyên môn: Diện tích sử dụng 31 m 2 Phục vụ cho 03 ÷ 06 người.
- Khu làm việc của phòng Tài chính gồm 04 phòng:
+ Bộ phận Hành chính: Diện tích sử dụng 30 m 2 Phục vụ cho 03 ÷ 06 người
+ Bộ phận Chuyên môn: Diện tích sử dụng 78 m 2 Phục vụ cho 07 ÷ 10 người
GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
3.1 Thiết kế tổng mặt bằng:
Tổng mặt bằng UBND TP Tuy Hòa có diện tích 12500 m 2 bao gồm các hạng mục:
- Nhà cơ quan thường trực UBND.
- Nhà làm việc Thành ủy & Mặt trận.
- Nhà để xe đạp - xe gắn máy.
- Sân thể thao, giải trí.
Đối diện cổng chính trên đường Nguyễn Huệ là trụ sở UBND thành phố, với nhà trực bảo vệ và khu vực để xe bên phải, trong khi bên trái là thành ủy và mặt trận Phía sau trụ sở là hội trường và sân thể thao Khuôn viên xung quanh được trang trí bằng các vườn hoa cây cảnh và lối đi liên hoàn, tạo điều kiện giao thông thuận lợi và nhanh chóng.
3.2 Giải pháp thiết kế kiến trúc:
3.2.1 Thiết kế mặt bằng các tầng:
Công trình được thiết kế theo hình chữ nhật với hai cầu thang đi bộ và một cầu thang máy phục vụ cho cả năm tầng Hành lang giao thông ở giữa giúp kết nối liên hoàn các phòng.
Tầng 1 có diện tích 473 m², bao gồm khu vực để xe đạp và xe máy cho cán bộ công nhân viên, bãi đỗ ô tô, phòng tiếp nhận đơn, kho chứa và nhà vệ sinh.
Khu làm việc của Ban quản lý dự án đầu tư & xây dựng thành phố.
- Tầng 3: Diện tích 564 m 2 Khu làm việc của phòng Quản lý đô thị, và của phòng
- Tầng 4: Diện tích 564 m 2 Khu làm việc của phòng Địa chính và của phòng Kế hoạch hóa gia đình.
- Tầng 5: Diện tích 564 m 2 Khu làm của phòng Tài chính và của phòng Lao động thương binh xã hội.
3.2.2 Thiết kế mặt đứng hình khối:
Công trình xây dựng 05 tầng tại trung tâm thành phố Tuy Hòa có chiều ngang 36 m và chiều cao 21 m, với mặt đứng chính tại trục 1 - 14 và trục A - F, nhìn từ hai hướng đường Nguyễn Huệ và đường Lê Lợi Thiết kế kiến trúc cần đảm bảo sự hài hòa giữa chiều ngang và chiều cao, đồng thời phù hợp với mỹ quan đô thị.
Mặt đứng công trình được thiết kế với hình khối rõ ràng và hợp lý, kích thước hài hòa, phù hợp với công năng sử dụng, mang lại cảm giác khỏe mạnh và vững chãi.
Việc áp dụng mái nhọn không chỉ nâng cao hiệu quả chiều cao của công trình mà còn tạo nên vẻ đẹp kiến trúc trang nhã, phù hợp cho các cơ quan hành chính nhà nước cấp thành phố Bên cạnh đó, việc lựa chọn màu sơn cũng góp phần làm tăng tính sinh động cho công trình.
3.3 Giải pháp thiết kế kỹ thuật:
Với cường độ đất nền đạt được 21,4T/m 2 là nền đất tốt và ổn định, nên việc thiết kết cấu công trình ta chọn các giải pháp sau:
- Móng dùng loại móng BTCT ( móng đơn và móng đôi ).
- Khung ngang chịu lực chính BTCT Dầm sàn BTCT đổ tại chỗ.
- Tường xây dùng gạch rỗng dày 150 ÷ 220 (Vật liệu địa phương).
3.3.2 Thiết kế cấp thoát nước:
Hệ thống thoát nước mưa được thiết kế với ống thoát nước có đường kính 90mm làm từ nhựa PVC, lắp đặt theo phương thẳng đứng và được ốp gạch dấu trong trụ bê tông cốt thép Nước mưa sẽ được dẫn ra hệ thống ống thoát nước chung của thành phố.
Hệ thống cấp thoát nước sinh hoạt của công ty Cấp thoát nước Phú Yên cung cấp nước sinh hoạt cho các phòng vệ sinh tại các tầng thông qua bể chứa 10m³ trên mái Bên cạnh đó, còn có một giếng khoan dự phòng nhằm đảm bảo cung cấp nước trong trường hợp xảy ra sự cố kỹ thuật từ công ty cấp thoát nước.
Toàn bộ hệ thống cấp thoát nước dùng ống thép tráng kẽm và ống nhựa PVC lắp đặt ngầm tường.
3.3.3 Thiết kế điện kỹ thuật:
Chúng tôi cung cấp dịch vụ điện năng toàn diện, bao gồm chiếu sáng bên ngoài như điện bảo vệ, chiếu sáng cho đường nội bộ, sân vườn và cổng Ngoài ra, chúng tôi cũng đảm bảo chiếu sáng bên trong các công trình, cung cấp thiết bị văn phòng và nguồn điện phục vụ cho cầu thang máy.
Chiếu sáng bên ngoài là yếu tố quan trọng trong thiết kế sân vườn và bảo vệ, thường sử dụng đèn thủy ngân cao áp gắn trên cột thép tròn cao từ 4 đến 6 mét Đối với cổng và tường rào, đèn cầu thủy tinh mờ với bóng nung sáng được lắp đặt để tạo ánh sáng hiệu quả Hệ thống đường dây điện được lắp đặt bằng cáp điện, chôn trực tiếp trong đất ở độ sâu 0,8 mét so với cốt sân nền, đảm bảo an toàn và thẩm mỹ cho không gian ngoại vi.
Chiếu sáng bên trong các công trình cần phù hợp với đặc tính của từng loại phòng, sử dụng đèn bóng huỳnh quang hoặc bóng sợi đốt với điện áp 220V (3 pha) Các bảng điện chính được bảo vệ bằng aptômat, và dây dẫn đến các thiết bị điện như đèn, quạt, máy tính được sử dụng dây ruột đơn bọc nhựa PVC, được luồn trong ống nhựa mềm chôn ngầm trong tường.
- Nguồn điện lấy từ đường dây ở trạm biến áp 15/0,4 KVA Mức điện áp 380/220V -
3 pha trung tính do Điện lực Phú Yên cung cấp
3.3.4 Thiết kế điện chống sét:
Do khu vực xây dựng nằm trong vùng có nhiều dông bão và công trình nhiều tầng, hệ thống chống sét được thiết kế theo tiêu chuẩn an toàn Hệ thống này bao gồm lưới thu sét kết hợp với kim thu sét ngắn, được lắp đặt xung quanh mặt bằng và trên đỉnh mái tole Dẫn điện xuống tiếp đất bằng thép có đường kính 10mm, nối với cọc tiếp địa, với yêu cầu điện trở tại vị trí cọc tiếp địa phải ≤ 8 Ω.
3.3.5 Thiết kế phòng chống cháy:
- Phòng chống cháy cho công trình được áp dụng theo tiêu chuẩn TCVN: 2622 - 78.
- Hệ thống hành lang các tầng, 02 cầu thang đi bộ và 01 cầu thang máy đảm bảo thoát người cho trường hợp có sự cố.
Tại các vị trí cầu thang, góc hành lang và trong các phòng làm việc, việc trang bị bình chữa cháy là rất cần thiết để có thể xử lý nhanh chóng khi xảy ra sự cố cháy nổ.
Hệ thống bể chứa nước ngầm dưới đất được thiết kế hợp lý, cùng với khu vực sân vườn rộng rãi và thông thoáng, đảm bảo thuận lợi cho việc lưu thông của các loại xe chữa cháy vào ra khu vực xung quanh công trình.
TÍNH TOÁN CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT
Ta có: S1 = 1498m 2 ( Tổng diện tích sử dụng của 05 tầng )
S2 = 2729m 2 ( Tổng diện tích sử dụng + diện tích phụ của 05 tầng )
Hệ số sử dụng mặt bằng công trình:
KẾT LUẬN
Việc nâng cấp văn phòng UBND TP Tuy Hòa và xây dựng khu Nhà làm việc cho các cơ quan tập trung là cần thiết để đảm bảo tính đồng bộ của ủy ban cấp thành phố Điều này sẽ tạo điều kiện thuận lợi và tiết kiệm thời gian cho nhân dân cũng như các cơ quan ban ngành khi có nhu cầu liên hệ và công tác.
CH ƯƠ NG I: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN TẦNG 3
- Chọn Bêtông cho toàn công trình có cấp độ bền chịu nén là B15, có:
- Cốt thép ≤ 10 dùng loại A1 có: Rs = Rsc = 230 MPa ,
+ Tính sơ bộ chiều dày của bản theo công thức: L m h b D
Trong đó: M = 45 cho bản kê bốn cạnh Lấy D = 0,9 (phụ thuộc tải trọng)
- Các ô sàn được đánh số từ S1 đến S20 như hình vẽ.
Hình 1.1: Sơ đồ đánh dấu các ô sàn
1.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN:
Dựa trên cấu trúc các lớp sàn và tiêu chuẩn TCVN 2737 – 95, chúng ta tiến hành tính toán tải trọng phân bố, bao gồm cả tĩnh tải và hoạt tải Kết quả của quá trình tính toán được trình bày trong bảng tính.
Bảng 1.1 xác định tải trọng sàn.
CẤU TẠO CÁC LỚP VẬT LIỆU
Ph ịn g là m v iệc Lớp gạch lá nem 300x300 6 2000 12 1,1 13,2
H àn h la ng đ i lạ i Lớp gạch lá nem 300x300 6 2000 12 1,1 13,2
Tường ngăn và các thiết bị vệ sinh 200 1,1 220
1.4 TÍNH TOÁN NỘI LỰC CÁC Ô SÀN:
Nội lực trong sàn được tính toán theo sơ đồ đàn hồi
-Gọi l1: kích thước cạnh ngắn của ô sàn; l2: kích thước cạnh dài của ô sàn.
+ Nếu l2/l1 2 Tính ô sàn theo bản kê bốn cạnh
+ Nếu l2/l1 > 2 Tính ô sàn theo bản loại dầm.
Khi tính toán ta quan niệm như sau :
+ Liên kết giữa sàn với dầm là liên kết ngàm + Dưới sàn không có dzầm thì xem là tự do
Sàn liên kết với dầm biên là loại liên kết khớp, giúp xác định nội lực trong cấu trúc Tuy nhiên, để đảm bảo an toàn, cốt thép thường được bố trí ở biên ngàm đối diện với biên khớp.
*Đối với bản kê bốn cạnh ta tính như sau: Đây là các ô bản liên tục, theo sơ đồ đàn hồi ta có:
Mômen dương lớn nhất ở giữa bản: M1 = α1 (g+p/2).l1.l2
Mômen âm lớn nhất ở trên gối: MI = β1.(g+p/2).l1.l2
Các hệ số α1, α2, β1, β2 được tra trong bảng phụ lục 17 trang 388 của giáo trình
“ Kết cấu bêtông cốt thép- phần cấu kiện cơ bản ” tùy theo sơ đồ bản.
*Đối với bản loại dầm:
Cắt dãi bản rộng 1m theo phương vuông góc với cạnh dài và xem như một dầm. Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm : q = (p+g).1m (daN/m)
Tùy liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm :
1.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CÁC Ô SÀN:
Để tính toán cốt thép cho trường hợp bản chịu uốn với tiết diện chữ nhật, chúng ta chọn khoảng cách từ mép bê tông đến trọng tâm lớp cốt thép là a = 1,5 cm cho tất cả các tiết diện liên kết gối tù do liên kết ngàm l.
Chiều cao làm việc: ho = hd – ao = 8 – 1,5 = 6,5 cm.
Xác định các giá trị: m , , AS ,
Trong đó M: mômen của ô sàn (daN.m) b1: bề rộng dải bản = 1m.
R = 0,446: điều kiện hạn chế của bê tông vùng nén với sơ đồ đàn hồi.
- Diện tích cốt thép trong phạm vi dải bản bề rộng 1m là: 0 , 5 [ 1 1 2 m ] (cm 2 ).
- Kiểm tra tỉ lệ cốt thép: % 100 A ( %)
Với bản, hàm lượng cốt thép trong khoảng: 0,3 < % < 0,9 là hợp lý.
- Đường kính cốt thép chọn nhỏ hơn hb/10, khoảng cách giữa các cốt chịu lực s trong khoảng 7 dến 20 cm,
- Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng tính.
Bảng 1.2 Bảng tính cốt thép sàn loại bảng kê 4 cạnh
Bảng 1.3 Bảng tính cốt thép sàn loại bảng dầm
CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN DẦM PHỤ
2.1 SƠ ĐỒ CHỊU TẢI, SƠ ĐỒ TÍNH VÀ CẤU TẠO:
2.1.1 Vị trí và sơ đồ chịu tải của dầm D1:
Hình 2.1: Sơ đồ chịu tải dầm D1 2.1.2 Sơ đồ tính:
Dầm trục C là loại dầm phụ có 8 nhịp, chạy dọc theo chiều dài của ngôi nhà, với dầm công xon ở hai đầu Chức năng chính của dầm này là đỡ tường, chịu tải trọng từ sàn truyền vào và tạo ra khung cứng cho toàn bộ không gian trong nhà.
Sơ bộ chọn kích thước dầm:
Chiều cao tiết diện dầm: h = 12 l 20 1 l
; b = (0,3 0,5)h với l = 3,9 m là đa số, ta chọn h = 350 mm
Bề rộng tiết diện : b = (0,30,5) h chọn b = 200 mm
Tải trọng tác dụng lên dầm gồm:
- Tải trọng do trọng lượng bản thâm dầm và lớp vữa trát: go(daN/m)
- Tải trọng do trọng lượng tường và cửa: g1 (daN/m)
- Tải trọng do sàn truyền vào: gs (daN/m).
Trọng lượng bản thân dầm D1: g o (daN/m).
Trọng lượng phần BTCT (20x35)cm Lớp vữa trát dày 1 cm trát 3 mặt g0 = b.h. n (daN/m) g0 = 0,2(0,35 - 0,08)2500 x 1,1 + 0,01(0,2 + 2 x 0,35 – 2 x 0,08)1600 x 1,3 5,98(daN/m).
Tải trọng do tường và cửa truyền vào: g t (daN/m).
+ Đối với tường dày 200; = 1500 ( daN/m 3 ); n = 1,1
- Vữa trát 2 mặt mác 50, dày 15 mm; = 1600 (daN/m 3 ); n = 1,2
2 x 1,2 x 1600 x 0,015 = 65 (daN/m 2 ) Tổng trọng lượng tường: 395 (daN/m 2 )
+ Đối với cửa: cửa kính khung gỗ: c = 25 daN/m 2
Nếu có cửa (đi, cửa sổ) gtư = (St - Sc).t + c.Sc)/ ld (daN/m)
(ld là chiều dài dầm đang xét)
Kết quả cuối cùng được ghi ở bảng 2-1:
Bảng 2.1 Tải trọng do tường và cửa truyền vào.
Nhịp l St Sc St - Sc tường tường cửa gt
Tải trọng do ô sàn truyền vào dầm D1: g s
Hình 2.1: Sơ đồ truyền tải dầm D1
+ Đối với bản dầm: Phân bố đều theo phương cạnh ngắn: gtd = gs.
+ Đối với bản kê 4 cạnh:
- Tải tam giác: gtd = 8 5 gs
- Tải hình thang: gtd = (1 – 2. 2 + 3 ).gs
Bảng 2.2 Tải trọng tác động do sàn truyền vào.
Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm D1:
Bảng 2.3 Tổng tĩnh tải tác dụng lên dầm D1.
P (daN) go (daN/ m) gt (daN/ m) gs
Hoạt tải phân bố của sàn truyền vào dầm:
Tính tương tự như trường hợp tĩnh tải.
Bảng 2.4 Tải trọng tác động do hoạt tải sàn truyền vào.
Hoạt tải tác dụng lên dầm D1:
Kể cả lực phân bố và lực tập trung
Bảng 2.5 Hoạt tải tác dụng lên dầm D1.
2.3.1 Xác định nội lực dầm :
Sử dụng phần mềm Sap 2000 ta xác định được nội lực trong dầm.
Sơ đồ chất tải trường hợp tĩnh tải:
Sơ đồ chất tải hoạt tải 1:
Sơ đồ chất tải hoạt tải 2:
Sơ đồ chất tải hoạt tải 3:
Sơ đồ chất tải hoạt tải 4:
Sơ đồ chất tải hoạt tải 5:
Sơ đồ chất tải hoạt tải 6:
Sơ đồ chất tải hoạt tải 7:
Sơ đồ chất tải hoạt tải 8:
Sơ đồ chất tải hoạt tải 9:
Sơ đồ chất tải hoạt tải 10:
2.3.3 Tính toán nội lực trong dầm:
Dầm được tính theo sơ đồ đàn hồi Nội lực trong dầm được xác định bằng sap2000 a)Tĩnh tải:
Biểu đồ mômen M (đơn vị KN.m)
Biểu đồ lực cắt Q (đơn vị daN) b) Hoạt tải 1:
Biểu đồ mômen M (đơn vị daN.m) c) Hoạt tải 2:
Biểu đồ mômen M (đơn vị daN.m) d) Hoạt tải 3:
Biểu đồ mômen M (đơn vị daN.m) e) Hoạt tải 4:
Biểu đồ mômen M (đơn vị daN.m) f) Hoạt tải 5:
Biểu đồ mômen M (đơn vị daN.m) g) Hoạt tải 6:
Biểu đồ mômen M (đơn vị daN.m) h) Hoạt tải 7:
Biểu đồ mômen M (đơn vị daN.m) i)Hoạt tải 8:
Biểu đồ mômen M (đơn vị daN.m) j)Hoạt tải 9:
Biểu đồ mômen M (đơn vị daN.m) k)Hoạt tải 10:
Biểu đồ mômen M (đơn vị daN.m)
2.3.4 Bảng tổ hợp nội lực cho dầm D1:
Sau khi tính toán nội lực do tĩnh tải và các trường hợp hoạt tải, ta xác định được nội lực nguy hiểm nhất trong cấu trúc Từ đó, cần bố trí cốt thép hợp lý để đảm bảo khả năng chịu lực của công trình Việc này giúp tối ưu hóa thiết kế và tăng cường độ bền cho các kết cấu chịu tác động từ tải trọng.
Bảng 2.6 Tổng hợp nội lực dầm D1
Colum1 Colum2 Colum3 Colum4 Colum5 Colum6 Colum7 Colum8
NHỊP K.CÁCH TH Case Type GIÁ TRỊ Q Q M
2.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM:
2.4.1 Tính cốt thép dọc : a Với tiết diện chịu moment âm:
Cánh nằm ở vùng chịu kéo nên bỏ qua ảnh hưởng của cánh, tính như tiết diện chữ nhật (bx h).
* Kiểm tra điều kiện hạn chế:
- Nếu αm ≤ αR đặt cốt thép đơn.
hoặc từ αm tra bảng của phụ lục 9 ra
+ Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
+ Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
- Nếu αR αR Tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bêtông
hoặc từ αm tra bảng của phụ lục 9 ra
Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
và phải đảm bảo min (min =0,05%)
- Tính lớp cốt thép dưới: dùng Mmax , nếu Mmax ≤ 0 đặt thép cấu tạo
- Tính lớp cốt thép trên : dùng Mmin , nếu Mmin ≥ 0 đặt thép cấu tạo
Kết quả thể hiện ở bảng 2-7:
Bảng 2.7 Bảng tính thép dọc dầm D1 (Trục C)
Thông số đầu vào Thông số đầu ra
A s tt tt Bố trí A s bố trí bt tử diện thép (KN.m
+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Q k0 x Rb x b x ho, (k1 = 0,35 vì bê tông mác ≤ 200: cấp bền 15) + Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông.
Qmax αR Tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của bêtông
hoặc từ αm tra bảng của phụ lục 9 ra
Diện tích cốt thép được tính theo công thức:
và phải đảm bảo min (min =0,05%)
- Tính lớp cốt thép dưới: dùng Mmax , nếu Mmax ≤ 0 đặt thép cấu tạo
- Tính lớp cốt thép trên : dùng Mmin , nếu Mmin ≥ 0 đặt thép cấu tạo
Kết quả thể hiện ở bảng sau:
Bảng 2.13 Bảng tính cốt thép dọc-dầm D2 trục D
Thông số đầu vào Thông số đầu ra
A s tt tt Bố trí A s bố trí bt tử diện thép (KN.m
+ Kiểm tra điều kiện hạn chế:
Q k0 x Rb x b x ho, (k1 = 0,35 vì bê tông mác ≤ 200: cấp bền 15)
+ Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông.
Qmax min = 0,1% BỐ TRÍ CỐT THÉP CN
3.1.3 Tính toán nội lực và cốt thép dầm chiếu nghỉ (D CN ): a Xác định tải trọng:
- Chọn tiết diện dầm DCN là 200 x 400 (mm).
- Trọng lượng phần bê tông:
- Trọng lượng phần vữa trát:
Dầm DCN được hỗ trợ bởi tường phía dưới, nơi mà không chỉ dầm chịu lực mà cả tường cũng tham gia vào việc truyền tải trọng xuống dầm tại chân tường và nút của mỗi tầng Để tiết kiệm thép, ta có thể xem dầm DCN chủ yếu chịu tải trọng bản thân và tải trọng từ các bản thang, trong khi chỉ chịu 25% tải trọng từ tường phía trên truyền xuống tường phía dưới dầm.
Trọng lượng 1m 2 tưòng (gạch xây+trát): gt = ng.γg.δg + 2.ntr.γtr.δtr
+ Đoạn AB: do BT1 truyền vào: q AB
+ Đoạn BC: do BT2 truyền vào:
+ Đoạn CD: do CN truyền vào: q CD
CN q l = 8 5 652 , 8 2 2 , 1 B8.4 (daN/m). b Sơ đồ tính toán dầm chiếu nghỉ DCN1:
- Tải trọng tác dụng lên dầm AB: qAB = 154 + 35,57 + 381,18 +581.51 = 1152.06(daN/m).
- Tải trọng tác dụng lên đoạn BC: qBC = 154 + 35,57 + 321,68 + 674.7 = 1185.75 (daN/m).
- Tải trọng tác dụng lên đoạn CD: qCD = 154 + 35,57 + 78,65 + 428.4 = 696.42 (daN/m).
Dựa vào biểu đồ nội lực có :
Qmax = 4081,80 (daN). c Tính toán cốt thép dọc:
Bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính.
Q = k1.Rbt.b.ho = 0,6.7,5.20.36,5 = 3285 (daN) < Qmax = 4081,80 (daN).
Cần tính toán cốt đai: chọn d6 có fa = 0,283cm 2 , đai 2 nhánh
- Xác định khoảng cách utt:
- Xác định khoảng cách umax:
- Xác định khoảng cách cấu tạo uct :
Khoảng cách: utk = uct = 150 mm (tiết diện gối). utk = uct = 200mm (tiết diện giữa nhịp).
3.1.4 Tính dầm chiếu tới 1 (DCT1):
Sơ đồ tính toán dầm đơn giản có một đầu gối trên dầm chính trục 5 và một đầu gối trên buồng thang máy trục 7 Tiết diện dầm được chọn là 100x300 Bước tiếp theo là xác định tải trọng.
- Trọng lượng bản thân dầm: g1 = 2500x0,1x0,3x1,1 = 82,5(daN/m)
- Trọng lượng do ô sàn 12 truyền vào: g2 =(1-2. 2 + 3 ).gs
- Trọng lượng do sàn chiếu nghỉ (CN) truyền vào: g3=gs
- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới 1 (DCT1) là: gtt = gi = g1 + g2 + g3 = 1218,83 ( daN/m).
Sơ đồ tải trọng phân bố trên dầm:
5 7 b Xác định nội lực và cốt thép:
Biểu đồ momen và biểu đồ lực cắt do tải trọng gây ra:
BIỂU ĐỒ LỰC CẮT (daN)
Dựa vào biểu đồ nội lực có :
Qmax = 1238,34 (daN). c Tính toán cốt thép dọc:
Bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính.
Q = k1.Rbt.b.ho = 0,6.7,5.10.26,5 = 1192,5 (daN) < Qmax = 1238,34 (daN).
Cần tính toán cốt đai: chọn d6 có fa = 0,283cm 2 , đai 1 nhánh
- Xác định khoảng cách utt:
- Xác định khoảng cách umax:
- Xác định khoảng cách cấu tạo uct :
Khoảng cách: utk = uct = 150 mm (tiết diện gối). utk = uct = 200 mm (tiết diện giữa nhịp)
3.2 THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG 2,3,4,5:
MẶT BẰNG CẦU THANG: Ô THANG MÁY
Bản thang 3 có tải trọng và quá trình tính toán tương tự như bản thang 1,
sơ đồ bố trí cốt thép cũng tương tự bản thang 1
Bản thang 4 có tải trọng và quá trình tính toán giống bản thang 2,
sơ đồ bố trí thép cung tương tự như bản thang 2.
3.2.3 TÍNH BẢN THANG 5 (BT5) : Chọn chiều dày bản = 120 mm. a Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang:
Tĩnh tải tác dụng lên bảng thang:
- Đan bêtông cốt thép: = 0, 12 m g4 = 1,1 x 2500 x 0,12 = 330 (daN/m 2 ).
Hoạt tải tính toán: ght = 300 x 1,2 = 360 (daN/m 2 ).
Tổng tải trọng đưa về phương thẳng đứng là: q = gtt + ght cos = 564,12 + 360 x 0,894 = 886,12(daN/m 2 ).
150 b h ). b Xác định tải trọng tác dung lên chiếu nghỉ:
- Đan bêtông cốt thép: g4 = 2500 x 0,12 x 1,1 = 330 (daN/m 2 ).
H.Tải tính toán: ght = 300 x 1,2 = 360 (daN/m 2 ).
Vậy tổng tải trọng tác dung lên chiếu nghỉ là: q = 402,8 + 360 = 762,8 (daN/m 2 ). c Tính nội lực và bố trí cốt thép :
Sơ đồ tính và biểu đồ nội lực:
Ta xem bản thang làm việc như dầm đơn giản :
Một đầu kê lên dầm chân thang, đầu còn lại kê lên dầm chiếu nghỉ DCN,
*DCN được bố trí trong tường và gác lên tường.
Hai đầu của dầm chiếu chiếu nghỉ được gối lên hai cột ở trục 5 và trục 10
- Cắt bản ra 1 mét, sơ đồ tải trọng và biểu đồ nội lực BT5
Ta xét sự làm việc của bản như dầm:
Mômen dương lớn nhất ở bản thang và ở chiếu nghỉ là:
Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
BỐ TRÍ CỐT THÉP BT5
3.2.4 Tính dầm chiếu tới 2 (DCT2):
Sơ đồ tính dầm đơn giản với một đầu gối đặt trên dầm chính trục 10 và một đầu gối khác trên buồng thang máy trục 8; tiết diện dầm được chọn là (100x300) Đầu tiên, cần xác định tải trọng tác động lên dầm để đảm bảo tính toán chính xác và an toàn cho kết cấu.
- Trọng lượng bản thân dầm: g1 = 2500x0,1x0,3x1,1 = 82,5(daN/m)
- Trọng lượng do ô sàn 12 truyền vào: g2 =(1-2. 2 + 3 ).gs
- Trọng lượng do sàn bản thang 3 (BT3) truyền vào:
- Tổng tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới 1 (DCT1) là: gtt = gi = g1 + g2 + g3 = 1096,73 ( daN/m).
Sơ đồ tải trọng phân bố trên dầm:
8 10 b Xác định nội lực và cốt thép:
Biểu đồ momen và biểu đồ lực cắt do tải trọng gây ra:
BIỂU ĐỒ LỰC CẮT (daN) Dựa vào biểu đồ nội lực ta có :
Qmax = 1148,89 (daN). c Tính toán cốt thép dọc:
Bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính.
Q = k1.Rbt.b.ho = 0,6.7,5.10.26,5 = 1192,5 (daN) > Qmax = 1148,89 (daN).
Không cần tính toán cốt đai: bố trí cốt đai theo cấu tạo. chọn d6 có fa = 0,283cm 2
- Xác định khoảng cách cấu tạo uct :
Khoảng cách: utk = uct = 150 mm (tiết diện gối). utk = uct = 200 mm (tiết diện giữa nhịp).
3.2.5 Tính dầm chiếu tới 3 (DCT3) :
Sơ đồ tính dầm và tải trọng tác dụng lên dầm tương tự như dầm chiếu tới 2.
Do đó ta có sơ đồ bố trí thép giống như dầm chiếu tới 2 (DCT2).
CHƯƠNG IV: TÍNH KHUNG TRỤC 12 (K12)
- Chọn Bêtông cấp bền 15 có: Rb = 8,5 MPa, Rbt = 0,75MPa, = 2500 daN/m 3
- Cốt thép ≤ 10 dùng loại AI có Rs = Rsc = 230 MPa, Rsw = 175 MPa
- Cốt thép > 10 dùng loại AII có Rs = Rsc = 280 MPa, Rsw = 225 MPa
4.2 SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG TRỤC 12 (K12):
- Khung ngang là khung chịu lực chính của công trình
- Khung trục 12 gồm 3 nhịp, 5 tầng
- Chiều cao kết cấu tầng 1 cao 2,8 m ( chưa kể độ sâu chôn móng)
Hình 4.1 Sơ đồ tính khung trục 12
- Quan niệm cột khung ngàm vào móng tại mặt móng
- Dầm liên kết với cột khung coi là nút cứng
Chọn sơ bộ chiều sâu chôn móng:
Công trình được xây dựng tại trung tâm thành phố Tuy Hòa, nơi có địa tầng ổn định với tầng sét vừa và chặt, có độ dày đáng kể từ mặt đất tự nhiên Do đó, chiều sâu chôn móng được chọn là 0,75m từ mặt đất tự nhiên đến cos cổ móng, và chiều cao từ cos ± 0,000 đến mặt đất tự nhiên là 0,45m.
Vậy chiều cao cột khung tầng 1 là: 2,8 + 0,45 + 0,75 = 4,0 (m)
4.2.3 Sơ đồ tên nút và các cấu kiện khác trên khung:
Hình 4.2 Sơ đồ thanh khung trục 12
4.3 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN KHUNG:
Dựa vào nhịp khung, diện tích sàn và tính chất sử dụng của công trình, chúng ta có thể lựa chọn kích thước tiết diện của cột và dầm khung một cách sơ bộ dựa trên kinh nghiệm.
Trong đó : hd là chiều cao dầm chính bd là bề rộng dầm chính ld là nhịp của dầm chính
Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm khung:
+ Dầm con son mái sau :(b x h) = (250 x 300); l = 1,2 m
+ Dầm con son mái trước :(b x h) = (250 x 350); l = 1,6 m
+ Dầm con son hành lang :(b x h) = (250 x 350); l = 1,6 m
+ Dầm nhịp trục (B-C)tầng mái :(b x h) = (250 x 500); l = 7,5 m
+ Dầm nhịp trục (C-D),tầng mái : (b x h)= (250 x 300); l = 2,4 m
+ Dầm nhịp trục (D-E) Tầng mái :(b x h) = (250 x 400); l = 4,5 m
Cột: sơ bộ tính kích thước cột theo công thức:
Trong đó: - N:tổng tải trọng tác dụng lên cột bao gồm:
+ Tĩnh tải của sàn truyền lên dầm và dầm truyền lên cột + Hoạt tải của sàn truyền lên dầm và dầm truyền lên cột + Trọng lượng bản thân dầm
+ Trọng lượng tường ngăn (nếu có)
Do chưa có số liệu tính toán trên nên ta lấy gần đúng như sau :
- Rb: Cường độ chịu nén của bê tông
- Axq là tổng diện tích các tầng tác dụng trong phạm vi quanh cột
(10 kN/m 2 12 kN/m 2 : là tải trọng (tĩnh tải , hoạt tải) tác dụng lên 1m 2 )
Chọn bxh =(30x45) cm 2 chung cho tầng 1&2
Chọn bxh = (25x40) cm 2 chung cho tầng 3&4
Chọn bxh = (25x35) cm 2 chung cho tầng 5
Chọn bxh = (25x50) cm 2 chung cho tầng 1& tầng 2
Chọn bxh = (25x40) cm 2 chung cho tầng 3,4,5
Chọn bxh =(30x40) cm 2 chung cho tầng 1 &2
Chọn bxh = (25x35) cm 2 chung cho tầng 3
Chọn bxh = (25x30) cm 2 chung cho tầng 4,5
Chọn bxh = (25x40) cm 2 chung cho tầng 1&2
(cm 2 ) Chọn bxh = (25x35) cm 2 chung cho tầng 3
Chọn bxh = (25x30) cm 2 chung cho tầng 4,5.
Kết quả chọn tiết diện cột và dầm khung được thể hiện hình sau:
Hình 4.3 Chọn tiết diện trên toàn khung trục 12
4.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH:
-Tĩnh tải các bộ phận công trình truyền vào, kể cả trọng lượng bản thân kết cấu,hoạt tải sử dụng và hoạt tải gió truyền vào.
Trong đó i (kN/m 3 ): trọng lượng riêng của vật liệu thứ i. n i : hệ số độ tin cậy của tải trọng lấy theo TCVN2737-1995.
i : Bề dày của lớp thứ i
Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:
Bảng 4.1 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn
Loại CẤU TẠO CÁC LỚP VẬT
Ph òn g là m vi ệc
H àn h la ng đ i lạ i Lớp gạch lá nem 300x300 6 2000 1,1 13,2
B an c ôn g Lớp gạch lá nem 300x300 6 2000 1,1 13,2
Tường ngăn và các thiết bị vệ sinh 1,1 220
Hoạt tải tác dụng lên ô sàn được lấy theo tiêu chuẩn về tải trọng và tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 2737 – 1995) cho các loại phòng theo mục đích sử dụng:
+Tải trọng của tường 100 mm: gt1=1,1.18.0,1.ht=1,98.ht (kN/m)
+Tải trọng của tường 200 mm: gt2=1,1.18.0,2.ht=3,96.ht (kN/m)
Tầng Trục Chiều cao Tải trọng tường (kG/m)
4.4.4 Xác định tải trọng gió: a Tải trọng gió :
Tải trọng gió được tính theo Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995.
Do chiều cao công trình tính từ cos 0.00 đến mái là 17,2 < 40m nên căn cứ vào Tiêu chuẩn ta tính thành phần tĩnh của tải trọng gió.
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:
W tc = W0.k.c (kN/m 2 ) Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:
Wo: giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng Công trình xây dựng tại
TP Tuy Hòa, Tỉnh Phú Yên, thuộc vùng III.B, có Wo = 0,83 (kN/m²) Hệ số khí động được xác định qua bảng 6 TCVN 2737-1995, với mặt đón gió c = +0,8 và mặt hút gió c = -0,6 Tổng hệ số c cho cả hai mặt là c = 0,8 + 0,6 = 1,4 Hệ số k tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao được tra cứu từ bảng 5 Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió n được lấy bằng 1,2.
W d tt n k W o C d : Áp lực gió đẩy tác dụng vào công trình.
W h tt n k W o C h : Áp lực gió hút tác dụng vào công trình.
Cao trình cốt +0.00 của công trình so với mặt đất tự nhiên : +0.7m
Bảng 4.4 Giá trị thành phần tinh tính toán của tải gió
Z 1:cao trình công trình đối với mặt đất tự nhiên dùng để tính tải trọng gió.
Quan niệm truyền tải trọng gió tĩnh: quy áp lực gió về tác dụng thành lực tập trung vào từng tầng(đặt ở tâm hình học của sàn).
Si=Bi.hi :(m 2 ) là diện tích mặt đón gió theo phương đang xét.
Bi(m) : Bề rộng mặt đón gió theo phương đang xét hi = 0,5(ht + hd) (m) : Chiều cao đón gió của tầng đang xét(h đón gió ).
Gió nhập và tâm hình học :
Bảng 4.5 Lực gió tĩnh tác dụng lên công trình tại các mức sàn
4.5 PHÂN TÍCH NỘI LỰC KHUNG BẰNG ETABS:
Hình 4.4 Mô hình công trình bằng phần mền ETABS
Hình 4.5 : Moment M trục 12 do hoạt tải gây ra(KN.m)
Hình 4.6 Lực cắt Q trục 12 do tải trọng gió gây ra (KN)
4.6 TÍNH CỐT THÉP CHO KHUNG:
4.6.1 Tính toán cốt thép dầm: a Tính cốt dọc:
