ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐAI HỌC XÂY DỰNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG TPHCM

Nớc thải công trình đợc thu gom toàn bộ về các bể xử lý nội bộ ở tầng 1, trớc khi đợc thải ra hệ thống chung của thành phố... Hệ thống phòng cháy, chữa cháy :- Công trình đợc thiết kế hệ

trờng đại học xây dựng

khoa xây dựng dân dụng và công nghiệp

bộ môn bê tông cốt thép

thuyết minh

đồ án tốt nghiệp

Đề tài: chung c cao tầng tP HCM

Giáo viên hd thi công : nguyễn thị việt Sinh viên thực hiện : trơng đắc đức

Đồ án tốt nghiệp là nhiệm vụ quan trọng nhất của một sinh viên trớc khi

ra trờng Đây là một bài tập tổng hợp kiến thức tất cả các môn học chuyênngành mà sinh viên đợc học tập trong suốt những năm còn ngồi trên ghế nhàtrờng Đây là giai đoạn tập dợt, học hỏi cũng nh là cơ hội thể hiện những gìsinh viên đã thu nhận đợc trong thời gian vừa qua

Đối với đất nớc ta hiện nay, việc đáp ứng nhu cầu nhà ở cho dân c đô thị

là một vấn đề khá bức xúc và đang đợc đầu t phát triển mạnh Nhà cao tầng

là một hớng phát triển phù hợp và có nhiều tiềm năng Việc thiết kế kết cấu

và tổ chức thi công một ngôi nhà cao tầng tập trung nhiều kiến thức cơ bản,thiết thực đối với một kỹ s xây dựng Chính vì vậy đồ án tốt nghiệp mà emnhận là một công trình cao tầng có tên "Chung c cao tầng Thành Phố Hồ ChíMinh "

Đồ án tốt nghiệp đợc thực hiện trong 15 tuần với nhiệm vụ tìm hiểu kiến trúc, thiết kế kết cấu, lập biện pháp kỹ thuật, biện pháp tổ chức thi công công trình Kết hợp những kiến thức đợc các thầy, cô trang bị trong hơn 4 năm học cùng sự nỗ lực của bản thân và đặc biệt là đợc sự hớng dẫn nhiệt tình, chu đáo của các thầy giáo hớng dẫn đã giúp em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình Tuy nhiên do thời gian thực hiện có hạn và kinh nghiệm thực tế còn thiếu nên đồ án này khó trành khỏi những sai sót và hạn chế

Nhân dịp này, em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô giáo :

+ Thầy Nguyễn Duy Bân

+ Cô Nguyễn Thị Việt

Đồng thời em cũng xin đợc cảm ơn những thầy, cô giáo, các bạn sinh viên trong trờng đã chỉ bảo em rất nhiều trong quá trình học tập để trở thành một ngời kỹ s xây dựng

Sinh viên: Trơng Đắc

Đức

mục lục: Trang Lời mở đầu 1

Mục lục 2

Phần 1: Kiến trúc 3

I - Giới thiệu công trình 4

II - Các giải pháp thiết kế kiến trúc 6

II - Các giải pháp kỹ thuật của công trình 7

Phần 2: Kết cấu 9 Chơng 1: - Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình 10

Ch¬ng 2: -ThuyÕt minh tÝnh to¸n kÐt cÊu

Mở đầu

Đồ án tốt nghiệp là nhiệm vụ quan trọng nhất của một sinh viên trớc khi

ra trờng Đây là một bài tập tổng hợp kiến thức tất cả các môn học chuyênngành mà sinh viên đợc học tập trong suốt những năm còn ngồi trên ghế nhàtrờng Đây là giai đoạn tập dợt, học hỏi cũng nh là cơ hội thể hiện những gìsinh viên đã thu nhận đợc trong thời gian vừa qua

Đối với đất nớc ta hiện nay, việc đáp ứng nhu cầu nhà ở cho dân c đô thị

là một vấn đề khá bức xúc và đang đợc đầu t phát triển mạnh Nhà cao tầng

là một hớng phát triển phù hợp và có nhiều tiềm năng Việc thiết kế kết cấu

và tổ chức thi công một ngôi nhà cao tầng tập trung nhiều kiến thức cơ bản,thiết thực đối với một kỹ s xây dựng Chính vì vậy đồ án tốt nghiệp mà emnhận là một công trình cao tầng có tên "Chung c cao tầng Thành Phố Hồ ChíMinh "

Đồ án tốt nghiệp đợc thực hiện trong 15 tuần với nhiệm vụ tìm hiểu kiếntrúc, thiết kế kết cấu, lập biện pháp kỹ thuật, biện pháp tổ chức thi côngcông trình Kết hợp những kiến thức đợc các thầy, cô trang bị trong hơn 4năm học cùng sự nỗ lực của bản thân và đặc biệt là đợc sự hớng dẫn nhiệttình, chu đáo của các thầy giáo hớng dẫn đã giúp em hoàn thành tốt đồ ántốt nghiệp của mình Tuy nhiên do thời gian thực hiện có hạn và kinhnghiệm thực tế còn thiếu nên đồ án này khó trành khỏi những sai sót và hạnchế

Nhân dịp này, em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô giáo:

+ Thầy Nguyễn Duy Bân

+ Cô Nguyễn Thị Việt

Đồng thời em cũng xin đợc cảm ơn những thầy, cô giáo, các bạn sinhviên trong trờng đã chỉ bảo em rất nhiều trong quá trình học tập để trở thànhmột ngời kỹ s xây dựng

Sinh viên: Trơng Đắc

Đức

IV-Tổng mặt bằng cho giai đoạn thi công phần thân 134 V- An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp

Khu chung c và công trình phục vụ 10 tầng

1 Địa điểm xây dựng :

đờng Nguyễn đình chiểu-quận 3 thành phố Hồ chí minh

2 Chủ đầu t :

Công ty afc – Sài gòn

3 Cơ quan quyết định đầu t :

Uỷ ban nhân dân thành phố hồ chí minh

Phục vụ nơi ăn ở và sinh hoạt cho dân c

- Hiện nay nền kinh tế Việt Nam phát triển khá mạnh mẽ đặc biệt là cácthành

phố lớn đông dân nh: HàNội, Hải Phòng, TP Hồ Chí Minh nhu cầu về ăn ở và sinhhoạt của dân c ngày càng đợc nâng cao mà đất đai lại có hạn do đó xu hớng xâydựng các khu đô thị mới với các chung c cao tấng ngày càng phát triển mạnh mẽ

công trình “Khu chung c và công trình phục vụ 10 tầng” đợc xây dựng để cung

cấp nhà ở sinh hoạt cho dân c góp phần thoả mãn nhu cầu về nhà ở của thành phố

Quy mô chung của công trình bao gồm :

2 Giải pháp về bố trí mặt bằng công trình :

- Mặt bằng công trình là dạng chữ nhật, đối xứng theo cả hai phơng, rất thuậntiện cho việc bố trí các không gian kiến trúc cũng nh xử lý kết cấu dạng công trìnhcao tầng

- Tầng 1 là ga ra xe

- Tầng 2  tầng 10: khu vực nhà ở cao cấp dạng chung c, đợc bố trí độc lập

về không gian và giao thông Trong đó bao gồm:

+ Căn hộ loại 1: Diện tích sử dụng là 125 m2

1 phòng sinh hoạt chung + bếp + phòng ăn 34,5 m2

2 khu vệ sinh (4,7 + 3,3) m2, 1 ban công 5,9 m2

3 Giải pháp về giao thông trong công trình :

- Theo phơng đứng, công trình đợc bố trí 4 cầu thang máy cho khu dân c,hai thang bộ phục vụ giao thông và thoát hiểm, đảm bảo các yêu cầu công năngkiến trúc, thẩm mỹ và tiện dụng

- Giao thông đi lại đến công trình: Do công trình nằm cạnh đờng giao thôngcủa

* Trong các phòng cần đảm bảo thông gió, chiếu sáng, nhiệt độ, chốngcháy nổ, cách âm, cách nhiệt tốt

3 Hệ thống chiếu sáng, thông gió, tản nhiệt :

- Công trình đợc thiết kế tận dụng tốt khả năng chiếu sáng tự nhiên Tất cảcác phòng làm việc và phòng ngủ đều có cửa sổ kính lấy sáng Công trình còn cóhai giếng trời lấy sáng cho khu vực thang bộ

- Thông gió tự nhiên đợc đặc biệt chú ý trong thiết kế kiến trúc Với các cửa

sổ lớn có vách kính, lô gia chìm, các phòng đều đợc tiếp xúc với không gian ngoàinhà, tận dụng tốt khả năng thông gió tự nhiên, tạo cảm giác thoải mái cho ngời dânkhi phải sống ở trên cao

- Để đảm bảo cho công trình có thể lắp đặt các thiết bị điện tử hiện đại lên việc

đảm bảo nhiệt độ, độ ẩm trong các phòng máy cao

T o = 0o - 30oCW% = 35% - 90%

Nên công trình có lắp đặt các thiết bị tản nhiệt , điều hoà hoàn chỉnh bao gồm các

hệ thống:

* Hệ thống điều hoà thông gió

* Máy quạt cho hệ thống thông gió, cấp gió tơi

* Các máy quạt cho hệ thống chống tụ khói cầu thang và hút khóihành lang

* Các máy hút ẩm cục bộ, các thiết bị điều hoà thông gió

* Lắp hệ thống đờng dẫn không khí lạnh, hệ thống đờng dẫn khôngkhí thông gió, cấp khí tơi

4 Hệ thống điện và thông tin liên lạc:

- Đờng điện trung thế 15 kV đợc dẫn ngầm vào trạm biến áp của công trình.Ngoài ra công trình còn đợc trang bị 2 máy phát điện chạy bằng diezen, nhằm cungcấp điện trong các trờng hợp mất điện trung tâm Hệ thống đờng dây đợc trang bị

đồng bộ cho toàn bộ các khu vực chức năng, đảm bảo chất lợng, an toàn và tínhthẩm mỹ cao

- Hệ thống đờng điện thoại, truyền hình cáp, internet băng thông rộng…đ ợcđthiết kế đồng bộ trong công trình, đảm bảo các đờng cáp đợc dẫn đến toàn bộ cácphòng với chất lợng truyền dẫn cao

5 Hệ thống cấp thoát nớc :

- Hệ thống cấp nớc sinh hoạt: nớc đợc lấy từ nguồn nớc thành phố, dự trữtrong các bể ở tầng hầm và tầng mái, đợc hệ thống máy bơm đa đến từng căn hộ.Lợng nớc dự trữ đợc tính toán đảm bảo nhu cầu sử dụng, cứu hoả và dự phòng khicần thiết

- Hệ thông thoát nớc: nớc ma từ tầng mái đợc thu qua sênô và đờng ốngthoát đa về bể phốt Nớc thải công trình đợc thu gom toàn bộ về các bể xử lý nội

bộ ở tầng 1, trớc khi đợc thải ra hệ thống chung của thành phố

6 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy :

- Công trình đợc thiết kế hệ thống chuông báo cháy tự động, kết hợp với cáchọng nớc cứu hoả đợc bố trí trên tất cả các tầng Lợng nớc dùng cho chữa cháy đợctính toán và dự trữ trong các bể nớc cứu hoả ở tầng hầm Hệ thống máy bơm luôn

có chế độ dự phòng trong các trờng hợp có cháy xảy ra sẽ tập trung toàn bộ chocông tác cứu hoả

- Công trình đợc thiết kế bậc chịu lửa là bậc I nên cần đảm bảo phòng cháy vàchữa cháy cho ngời và thiết bị Hệ thống bao gồm:

* Hệ thống báo cháy tự động

* Hệ thống chữa cháy bên trong công trình bằng họng nớc vách tờng,

đầu phun nớc tự động SprintKler

* Hệ thống bình chữa cháy sách tay

7 Chống sét cho công trình.

- Hệ thống chống sét cho công trình bao gồm:

* Kim thu lôi sét

* Hệ thống dây thu lôi, dây dẫn

* Cọc nối đất

- Toàn bộ hệ thống biến thế, tủ điện, thiết bị dùng điện đặt cố định đều phải có

hệ thống nối đất an toàn

8 Giải pháp kết cấu.

- Khối 10 tầng giải pháp kết cấu đợc chọn là hệ khung dầm kết hợp với lõicứng BTCT, kết cấu sàn gồm các ô bản sàn BTCT toàn khối tựa trên các dầmkhung và dàm phụ (kết hợp đỡ tờng ngăn)

PhÇn ii:

KÕt cÊu

Gi¸o viªn híng dÉn: NguyÔn duy b©n

NhiÖm vô thiÕt kÕ: - ThiÕt kÕ khung trôc 2

- ThiÕt kÕ thÐp sµn tÇng ®iÓn h×nh

- ThiÕt kÕ cÇu thang bé

- ThiÕt kÕ mãngkhung trôc 2

B¶n vÏ kÌm theo : - 2 b¶n vÏ thÐp khung trôc 2 (01 +

Chơng I

Lựa chọn giải pháp kết cấu

I Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng.

Thiết kế kết cấu nhà cao tầng so với thiết kế kết cấu nhà thấp tầng thì vấn

đề chọn giải pháp kết cấu có vị trí rất quan trọng Việc chọn hệ kết cấu khác nhau

có liên quan đến vấn đề bố trí mặt bằng , hình thể khối đứng, độ cao các tầng, thiết

bị điện, đờng ống, yêu cầu về kỹ thuật thi công, tiến độ thi công, giá thành côngtrình…đ

Nhà cao tầng có các đặc điểm chủ yếu sau:

1 Tải trọng ngang:

Tải trọng ngang bao gồm áp lực gió tĩnh, gió động là nhân tố chủ yếu củathiết kế kết cấu Nhà ở phải đồng thời chịu tác động của tải trọng đứng và tải trọngngang Trong kết cấu thấp tầng, ảnh hởng của tải trọng ngang sinh ra rất nhỏ, nóichung có thể bỏ qua Theo sự tăng lên của độ cao, nội lực và chuyển vị do tải trọngngang sinh ra tăng lên rất nhanh

Nếu xem công trình nh một thanh công xôn ngàm cứng tại mặt đất thì lựcdọc tỉ lệ thuận với bình phơng chiều cao:



EJ

H q

120 11

4

(Tải trọng phân tam giác)Chuyển vị ngang của công trình làm tăng thêm nội lực phụ do tạo ra độlệch tâm cho lực tác dụng thẳng đứng làm ảnh hởng đến tiện nghi của ngời làmviệc trong công trình và phát sinh các nội lực phụ sinh ra các rạn nứt các kết cấu

nh cột, dầm, tờng, làm biến dạng các hệ thống kỹ thuật nh các đờng ống nớc, ờng điện

đ-Chính vì thế, khi thiết kế công trình nhà cao tầng không những chỉ quantâm đến cờng độ của các cấu kiện mà còn phải quan tâm đến độ cứng tổng thểcủa công trình khi công trình chịu tải trọng ngang

3 Giảm trọng lợng bản thân:

Công trình càng cao, trọng lợng bản thân càng lớn thì càng bất lợi về mặt chịulực Trớc hết, tải trọng đứng từ các tầng trên truyền xuống tầng dới cùng làm chonội lực dọc trong cột tầng dới lớn lên, tiết diện cột tăng lên vừa tốn vật liệu làm cột,vừa chiếm không gian sử dụng của tầng dới, tải trọng truyền xuống kết cấu mónglớn thì sẽ phải sử dụng loại kết cấu móng có khả năng chịu tải cao, do đó càng tăngchi phí cho công trình Mặt khác, nếu trọng lợng bản thân lớn sẽ làm tăng tác dụngcủa các tải trọng động nh tải trọng gió động, tải trọng động đất Đây là hai loại tảitrọng nguy hiểm thờng quan tâm trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng

Vì vậy, thiết kế nhà cao tầng cần quan tâm đến việc giảm tối đa trọng lợng bảnthân kết cấu, chẳng hạn nh sử dụng các loại vách ngăn có trọng lợng riêng nhỏ nhvách ngăn thạch cao, các loại trần treo nhẹ, vách kính khung nhôm

II Phơng án kết cấu :

Từ thiết kế kiến trúc, ta có thể chọn một trong hai loại kết cấu sau:

1 Kết cấu thuần khung :Với loại kết cấu này, hệ thống chịu lực chính của công trình là hệkhung bao gồm cột dầm sàn toàn khối chịu lực, lõi thang máy đợc xây gạch Ưu

điểm của loại kết cấu này là tạo đợc không gian lớn và bố trí linh hoạt không gian

sử dụng; mặt khác đơn giản việc tính toán khi giải nội lực và thi công đơn giản.Tuy nhiên, kết cấu công trình dạng này sẽ giảm khả năng chịu tải trọng ngang củacông trình Nếu muốn đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình thì kích thớc cộtdầm sẽ phải tăng lên, nghĩa là phải tăng trọng lợng bản thân của công trình, chiếmdiện tích sử dụng Do đó, chọn kiểu kết cấu này cha phải là phơng án tối u

III Chọn vật liệu và chọn sơ bộ kích thớc cấu kiện.

1,Vật liệu:

a, Bê tông

Bê tông cho đài, giằng, tờng tầng hầm là bê tông thơng phẩm

Bê tông cho cột, dầm, sàn và lõi cứng là bê tông trộn tại công trờng

Bê tông Mac 250# có : Rn=110 kG/cm2

Rk=9 kG/cm2

b, Cốt thép

Cốt thép dọc loại AII Có : Ra=2800 kG/cm2 khi   12mm

Cốt thép đai loại AI Có : Rađ=1700 Kg/cm2 khi   12mm

Trong đó:

N : Tổng lực dọc tại chân cột N= S.q

q=1-1,6 T/m 2 , với nhà chung c ta lấy q=1 T/m 2

S: tổng diện tích sàn truyền tải vào cột

1 , 2  1 , 5 hệ số kể đến ảnh hởng của mômen

R n : Cờng độ chịu nén của bê tông R n =110 kG/cm 2

Lực dọc N tính sơ bộ lấy bằng tổng tải trọng trên phần diện tích chịu tải.

Căn cứ vào đặc điểm công trình là nhà ở nên lấy sơ bộ tải trọng 700 kg/m 2 sàn.

Theo chiều cao của nhà cứ 3 tầng ta thay đổi kích thớc tiết diện cột một lần

đối với cột trục B và C

1 8

1 4

1

(cm) (Tính với dầm côngson)

Bề rộng dầm b d =(0,30,5)h d

Vậy chọn tiết diện dầm nh sau:

Chiều dày lõi cầu thang máy thoả mãn 2 điều kiện:

Tĩnh tải bản thân phụ thuộc vào cấu tạo các lớp sàn Cấu tạo các lớp sàn phòng làm việc, hành lang, mái và phòng vệ sinh nh bảng Trọng lợng tờng ngăn trên sàn sẽ quy về phân bố đều trên sàn với giá trị tiêu chuẩn là

50 kG/m 2

- Tĩnh tải các lớp sàn

Bảng 1.1:Bảng xác định tải trọng tĩnh tải cầu thang

Hệ sốvợt tải

TT tínhtoán(kG/m2)

Hệ sốvợt tải

TT tínhtoán(kG/m2)

TT tiêuchuẩn (kG/

m2)

Hệ số vợt tải

TT tínhtoán (kG/

STT Các lớp sàn Chiều

dày(mm)

TLR(kG/m3)

TT tiêuchuẩn(kG/m2)

Hệ số vợt tải

TT tínhtoán (kG/

TLR(kG/m3)

TT tiêuchuẩn (kG/

m2)

Hệ số vợt tải

TT tínhtoán (kG/

qt = n.b.h.=1,1.0,22.2,5.1800 = 1089 kg/m

+ Tờng ngăn giữa các phòng trong một căn hộ và phòng vệ sinh sử dụng loại ờng 110 có trọng lợng là: qt = n.b.h.=1,1.0,11.2,5.1800 = 544,5 kg/m

Các tải trọng này là tải phân bố đều trên dầm

+ Tờng ngăn nào có lỗ cửa thì tải trọng phân bố trên dầm sẽ đợc nhân với 0.8

- Sơ đồ truyền tải của sàn vào dầm

Do träng lîng dÇm phô DP3,DP4 0.2 x 0.4 x 5.75/2= 576

Do träng lîng cét 0.4 x 0.6 x (3.2-0.6) x 2500 = 1560

4574

3 - Do sµn truyÒn vµo díi d¹ng ph©n bè h×nh tam gi¸c,gåm cã

2 tam gi¸c víi mçi tam gi¸c cã diÖn tÝch la:

Do dÇm phô DP3,4 0.2 x 0.4 x 2500 x (5.75/2+7.7/4) = 960

Do dÇm phô Dp6 truyÒn vµo 0.22 x 0.5 x 3.25/4 x 2500 = 224

Do träng lîng Cét 0.4 x 0.7 x (3.2-0.7) x 2500 = 1750

5372

3 - Do sµn truyÒn vµo díi d¹ng ph©n bè h×nh tam gi¸c, gåm

cã 3,5 tam gi¸c víi mçi tam gi¸c cã diÖn tÝch la:

2

- Do sµn truyÒn vµo díi d¹ng ph©n bè h×nh tam gi¸c, gåm

cã 2 tam gi¸c b»ng nhau víi mçi tam gi¸c truyÒn vµo 1 nöa

Do träng lîng dÇm phô DP1, DP2 0.3 x 0.5 x 2500 x 6.5 = 2438

Do träng lîng dÇm phô DP3 0.2 x 0.4 x 5.75/2= 576

Do träng lîng cét 0.4 x 1 x (3.2-0.6) x 2500 = 2600

5614

3

- Do sµn truyÒn vµo díi d¹ng ph©n bè h×nh tam gi¸c,gåm cã

2 tam gi¸c víi mçi tam gi¸c cã diÖn tÝch la:

Do träng lîng Cét

5898

0.4 x 1 x (3.2-0.7) x 2500 = 2500

3

- Do sµn truyÒn vµo díi d¹ng ph©n bè h×nh tam gi¸c, gåm

cã 3 tam gi¸c víi mçi tam gi¸c cã diÖn tÝch la:

1472

2

- Do sµn truyÒn vµo díi d¹ng ph©n bè h×nh tam gi¸c, gåm

cã 2 tam gi¸c b»ng nhau víi mçi tam gi¸c truyÒn vµo 1 nöa

T¹i cao tr×nh sµn tÇng 1,2,3,4,5,6,7,8,9 : (18057-1560) x 0,15=2475 kGm

Tại cao trình sàn mái không có mômen vì tại đó mái liên kết với cột bằng khớp

I.2 Xác định hoạt tải

Tải trọng hoạt tải ngời phân bố trên sàn các tầng đợc lấy theo bảng mẫu của

Hệ số vợttải

Tải trọngtính toán

Do sàn truyền vào dới dạng phân bố hình thang(gồm có 2

hình thang) với tung độ lớn nhất:

Dầm Loại tải trọng và công thức tính hoạt tải phân bố (kG/m) Kết

quả(kG/m)

D1

Do sàn truyền vào dới dạng phân bố hình thang(gồm có 2

hình thang) với tung độ lớn nhất:

Cột

C1

- Do sàn truyền vào dới dạng phân bố hình tam giác,gồm có 2

tam giác với mỗi tam giác có diện tích la:

- Do sàn truyền vào dới dạng phân bố hình tam giác, gồm có

3 tam giác với mỗi tam giác có diện tích la:

- Do sµn truyÒn vµo díi d¹ng ph©n bè h×nh tam gi¸c, gåm cã

2 tam gi¸c víi mçi tam gi¸c cã diÖn tÝch la:

Cét

C1

- Do sµn truyÒn vµo díi d¹ng ph©n bè h×nh tam gi¸c,gåm cã 2

tam gi¸c víi mçi tam gi¸c cã diÖn tÝch la:

- Do sµn truyÒn vµo díi d¹ng ph©n bè h×nh tam gi¸c, gåm cã

3 tam gi¸c víi mçi tam gi¸c cã diÖn tÝch la:

Giữa

dầm

D2

- Do sàn truyền vào dới dạng phân bố hình tam giác, gồm có

2 tam giác với mỗi tam giác có diện tích la:

I.3 Xác định tải trọng gió.

Tải trọng gió đợc xác định theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN.2737-95 Vì côngtrình có chiều cao lớn 50m nên phải xét đến ảnh hởng của gió động

Tải trọng gió tác động lên công trình gồm các thành phần : áp lực pháp tuyến

We lực ma sát Wf và áp lực pháp tuyến Wi

Tải trọng gió lên công trình cũng có thể quy về hai thành áp lực pháp tuyến

W-xvà Wy

áp lực pháp tuyến We đặt vào mặt ngoài công trình hoặc các cấu kiện

Lực ma sát hớng theo tiếp tuyến với mặt ngoài và tỉ lệ với diện tích hình chiếubằng (đối với mái răng ca, lợn sóng và mái có cửa trời ) hoặc với diện tích hìnhchiếu đứng (đối với tờng có logia và các kết cấu tơng tự)

áp lực pháp tuyến Wei đặt vào mặt trong của nhà với tờng bao che không kínhoặc có lỗ cửa đóng mở hoặc mở thờng xuyên

áp lực pháp tuyến Wx, Wy đợc tính với các mặt cản của công trình theo hớng x,

y mặt Mặt cản của công trình là hình chiếu của công trình lên các mặt vuông gócvới các trục tơng ứng

Công trình cao 35.5m <40 m Do đó không phải tính gió động, chỉ phải tínhgió tĩnh

Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió ở độ cao Z so với mốc chuẩnxác định theo công thức

Wz=n.Wo.k.cTrong đó: Wo: Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng áp lựcgió Theo TCVN 2737-95, khu vực Hải Phòng thuộc vùng II-A có Wo= 95 kG/m2

n : Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, n=1,2

k : Hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao so với mốc chuẩn

và dạng địa hình.hệ số k tra theo bảng 5 TCVN 2737-95

c : Hệ số khí động, lấy theo chỉ dẫn bảng 6 TCVN 2737-95, phụ thuộcvào hình khối công trình và hình dạng bề mặt đón gió Với công trình có hìnhkhối chữ nhật, bề mặt công trình vuông góc với hớng gió thì hệ số khí động đốivới mặt đón gió là c=0.8 và với mặt hút gió là c = 0.6

áp lực gió thay đổi theo độ cao của công trình theo hệ số k Để đơn giản trongtính toán, trong khoảng mỗi tầng ta coi áp lực gió là phân bố đều, hệ số k lấy là giátrị ứng với độ cao giữa tầng nhà

Chọn hệ trục OX song song trục A,B,C,D

Hệ trục OY song song với trục 1,2,3,4,5,6,7,8

Gió trái X (GTY) theo phong OX

Gió phải X (GPY) theo phong OX

Do công trình có mặt bằng hình chữ nhật , độ cứng theo phơng Y lớn hơn nhiều

so với phơng X Vì vậy ta bỏ qua giớ theo phơng Y mà chỉ tính gió theo phơng XTải gió tĩnh qui về lực phân bố ở mức sàn tải vào các dầm biên Tải này khi khaibáo vào chơng trình SAP2000 để máy tự động phân theo độ cứng thực tế của cáccấu kiện cáu kiện càng cứng thì càng chịu nhiều tải

Tính tổng lực gió tác dụng vào toàn nhà, dau đó chia cho 6 khung chịu

- Khi tính lực gió quy về cao trình sàn mái chiều cao chịu tải đợc tính bằngnửa tầng 10 cộng với chiều cao của mái : 3,2/2+1,5=3,1m

- Xác định hệ trục quán tính chính trung tâm

+ Do tiết diện đối xứng theo phơng y nên trục y nằm giữa tiết diện

+ Lấy mômen tĩnh của tiết diện đối với trục Y o ta tìm đợc khoảng cách từ trục Y o tới trục quán tính chính Y là x o

Diện tích tiết diện là A = 2.25.245+25.230+2.25.(80-25)

y

1,98.2, 473 4

2, 486 12

x

- Phân tải của 2 lõi cho 6 khung ta đợc vách tơng đơng chịu lực gió cùng

II.1.1 Cơ sở xác định nội lực của kết cấu:

a Sơ đồ tính: Sơ đồ tính của công trình là sơ đồ khung không gian ngàm tại

móng

- Thân công trình đợc coi ngàm ở mặt đài, cao trình –1,5 m

- Cột, dầm đợc coi là các phần tử thanh (frame)

- Lõi đợc quy về vách tơng đơng có tiết diện chữ nhật và đợc đa vào trongSAP để tỉnh

b Tải trọng: Tải trọng tính toán để xác định nội lực gồm:

- Tĩnh tải: Đợc chất lên toàn bộ công trình

- Hoạt tải : gồm có hoạt tải 1 và hoạt tải 2 chất cách tâng cách nhịp nhằm tìm

ra trờng hơp nguy hiểm nhất cho dầm và cột

- Tải trọng gió bao gồm gió trái và gió phải

c Phần mềm tính toán:

Sử dụng chơng trình SAP2000 để tính toán nội lực của công trình

II.1.2 Kết quả nội lực.

Kết quả tính toán sau khi kiểm tra đợc xuất ra ở phụ lục kèm theo Kiểm tra về chuyển vị, dao động cho phép, áp dụng tiêu chuẩn mục 2.6.3 TCXD 198-1997:

Sau khi kiểm tra kết quả tính toán ta tiến hành tổ hợp nội lực nhằm tìm

ra nội lực nguy hiểm nhất để thiết kế cấu kiện.

Nội lực đợc tổ hợp theo hai tổ hợp cơ bản:

- Tổ hợp cơ bản 1: gồm tĩnh tải cộng với một trờng hợp hoạt tải, trong

đó hệ số tổ hợp lấy bằng 1,0

- Tổ hợp cơ bản 2: gồm tĩnh tải cộng với hai trờng hợp hoạt tải trở lên,

trong đó hoạt tải đợc nhân với hệ số 0,9

* Tổ hợp nội lực dầm, cần xét các cặp nội lực sau:

M MAX M MIN Q MAX

Q TƯ Q TƯ M TƯ

* Tổ hợp nội lực cột, cần xét các cặp nội lực sau:

M MAX M MIN N MAX

N TƯ N TƯ M TƯ

* Các trờng hợp tải trọng:

1 Trờng hợp tĩnh tải.

2 Trờng hợp hoạt tải

3 Trờng hợp gió trái

4 Trờng hợp gió phải

Nội lực cột và dầm đợc tổ hợp và lập thành bảng ( Xem bảng tổ hợp nội lực ).

Kết quả biểu đồ mô men đợc thể hiện trong bảng sau

+ d > 0,25d1 (d1 : đờng kính lớn nhất của cốt dọc).

+ Khoảng cách giữa các cốt đai :

a < 

4 / 15d2

h

(d2:đờng kính bé nhất của cốt dọc)

- Chiều dày lớp bảo vệ a =4cm

Do công trình là cao tầng, tải trọng ngang luôn thay đổi chiều, nhất là thànhphần gió động và tảỉ trọng động đất nên khi tính bố trí thép phải đối xứng giốngnhau theo hai phía Fa= Fa’

- Ta thấy tất cả các tiết diện cột đều có h=40cm, chiều dài tính toán cột tầng1( cột có chiều dài hình học lớn nhất) là lo = 0,7  Htầng = 0,7  450 = 315 cm (sơ

đồ tính cột hai đầu ngàm),

- Ta có lo / bmin = 315 / 40 = 7,875 < 8 nên bỏ qua ảnh hởng của uốn dọc( = 1) Do đó các cột còn lại ở các tâng khi tính toán cũng bỏ qua ảnh hởng củauốn dọc

- Ta tính thép cho tất cả các cặp nội lực nguy hiểm, sau đó chọn giá trị lớn nhất

* Tính thép đối xứng : Tính

b R

N x

n

 (1)

- Nếu 2a’ < x < oho, tính :

) ' ( '

) 5 , 0 (

'

a h R

x h

e N F F

o a

o a

'

'

a h R

Ne F

F

o a a a

so sánh eo và eogh, xét 2 trờng hợp sau :

+ Khi eo > eogh, lấy x = oho, tính

) ' ( '

2 '

a h R

bh R A Ne F F

o a

o n o a

) 5 , 0 (

'

a h R

x h

bx R Ne F F

o a

o n a

TÝnh cèt thÐp :

' '

( 0.5 )' ( ')

TÝnh cèt thÐp :

' '

( 0.5 )' ( ')

( 0.5 )' ( ')

TÝnh cèt thÐp :

'

( 0.5 )' ( ')

II.3.3 Tính toán cốt đai

a Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông

Lực cắt lớn nhất tại chân cột B - 2 là : Q. = 9,59 t

Khả năng chịu cắt của bê tông là :

Qtd = K1 Rk b h0 = 0,6.10.40.66= 14400 kG  20 t

Vậy lực cắt trong cột rất nhỏ so với khả năng chịu cắt của bê tông  chỉ cần

đặt cốt đai theo cấu tạo

b Bố trí cốt đai ( theo TCXD 198 - 1997 )