TM KIẾN TRÚC + KẾT CẤU

Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013-2015 Phần mở đầu Đồ án tốt nghiệp là một môn học tổng hợp của tất cả các môn học chuyên ngành đào tạo. Đây là giai đoạn cuối cùng của sinh viên trớc khi ra trờng. Có nhiều đề tài cho sinh viên lựa chọn cho thiết kế đồ án tốt nghiệp. Nhà cao tầng là một đề tài nhiều sinh viên lựa chọn vì nó vừa tập trung nhiều kiến thức cơ bản mà sinh viên đợc các thầy, cô giáo cung cấp tại trờng, đồng thời nắm bắt kịp với nhu cầu xây dựng nhà cao tầng hiện nay,đề tài mà em đợc nhận thiết kế kết cấu và thiết kế thi công thuộc dạng nhà lớp học có tên: Giảng đờng Trờng CDXD NAM NH đồ án đợc chia làm 4 phần: + Phần 1: Kiến trúc : 10% + Phần 2: Kết cấu : 45% + Phần 3: Nền móng: 15% + Phần 4: Thi công: 30% Đề tài tốt nghiệp đợc thực hiện trong khoảng thời gian là 3 tháng cùng với nhiệm vụ tìm hiểu kiến trúc và chức năng của toàn bộ công trình, thiết kế kết cấu, đề ra các biện pháp thi công phần thân, phần mái và hoàn thiện toàn bộ công trình. Bằng các kiến thức đợc các thầy cô trong nhà trờng trang bị trong suốt thời gian học với sự nỗ lực của bản thân cùng sự hớng dẫn chỉ bảo tận tình của các thầy: Th.S : TRNH TIN KHNG Th.S : TRNH TIN KHNG Th.S : PHM NGC THNG Th.S : C HUY TèNH Qua đó em sẽ làm tốt công việc của mình và em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đến các thầy cô đã hết lòng chỉ bảo và giúp đỡ em hoàn thành đồ án tốt nghiệp này. ====* * *==== Bộ xây dựng Trờng đại học kiến trúc hà nội Khoa tại chức đề tàI : nhà lớp học trờng cđxd nam định Sv: trần văn quang LớP lt13x nđ ``= 1 =- Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013-2015 phần I kiến trúc ( 10% ) Giáo viên hớng dẫn : Th.S. trịnh tiến khơng Sinh viên thực hiện : trần văn quang Lớp : lt13x nam định NĂM 2015 Thuyết minh I. Giới thiệu công trình. Tên công trình: Nhà lớp học 5 tầng Trờng Cao Đẳng Xây Dựng Nam Định Nhiệm vụ và chức năng: Nam Định là Thành phố mới, trẻ, thuộc trung tâm chính trị, kinh tế, văn hoá và khoa học kỹ thuật của tỉnh và của cả nớc. Trong những năm gần đây, trên đà phát triển chung của cả nớc. Đăc biệt Nam Định có truyền thống hiếu học . Để nâng cao chơng trình đào tạo, đáp ứng yêu cầu nhân lực của Tỉnh, nhằm nâng cao trình độ, tri thức cho thế hệ trẻ -thế hệ tơng lai của đất nớc; Phát huy truyền thống dân tộc, nối tiếp cha anh từng bớc đa đất nớc sánh vai với bè bạn Quốc tế. Qua những vấn đề phân tích ở trên, ta thấy rằng việc đầu t cơ sở vật chất xây dựng, nâng cấp trờng Cao Đẳng Xây Dựng Nam Định là hết sức cần thiết, xây dựng công trình Nhà lớp học 5 tầng để đáp ứng những yêu cầu đó. Địa điểm xây dựng: - Khu đất xây dựng Nhà lớp học 5 tầng là khu đất nằm ở trong khuôn viên Trờng Cao Đẳng Xây Dựng Nam Định. nằm trên quốc lộ 10 thuộc phờng Lộc Vợng TP Nam Định - Khu đất theo kế hoạch sẽ xây dựng lrà khu đất rộng rãi, phù hợp cho việc xây dựng khuôn viên giảng đờng Nhà lớp học 5 tầng sau khi hoàn thành công trình sẽ đáp ứng nhu cầu phụ vụ giảng dậy tốt hơn cho Trờng và đáp ứng đợc yêu đề tàI : nhà lớp học trờng cđxd nam định Sv: trần văn quang LớP lt13x nđ ``= 2 =- Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013-2015 cầu cung cấp nguồn nhân lực rồi rào, có trình độ và chuyên môn cao cho tỉnh nhà và các tỉnh lân cận. ii. Các giải pháp thiết kế kiến trúc của công trình. 1. Giải pháp mặt bằng. Thiết kế tổng mặt bằng tuân thủ các quy định về số tầng, chỉ giới xây dựng, diện tích xây dựng đảm bảo đợc đúng tiêu chuẩn . Toà nhà cao 5 tầng mỗi tầng là các phong bố trí phù hợp vói nhu cầu sinh hoạt, học tập của các sinh viên, làm việc của từng chuyên ngành đào tạo, đợc bố trí nh sau: *Tầng 1ữ5 đợc bố trí nh sau + tầng 1,2,3,4 mỗi tầng gồm có: 4 phòng học , 1 phòng truyền thống và 1 khu vệ sinh + tầng 5 gồm có: 2 phòng hc , 2 kho , 1 phòng đa năng và 1 phòng kỹ thuật - Hành lang đợc bố trí một phía trớc các phòng học. Rộng 2,4m - Có một cầu thang bộ đi từ dới lên. + Cầu thang trục (6,7) chiều rộng bản thang 1,8m. + Cầu thang trục (B,C) chiều rộng bản thang 1,5m - Khu vệ sinh đợc bố trí độc lập cuối hành lang *Trên mái là mái tôn chống nóng liên kết xà gồ thép U100x50x4,5. 2. Giải pháp cấu tạo và mặt cắt: Cao trình của các tầng. Tầng 1 đến tầng 3 là 3,9m, tầng 4,5 đều là 3,3m, Chiều rộng công trình là 18m, chiều dài công trình là 45m , chiều rộng của mỗi sàn là 567 m2 Mặt bằng công trình đợc bố trí theo hình chữ nhật rất thích hợp với việc tận dụng đất nhng vẫn có diện tích thông thoáng và rộng rãI phù hợp với việc nhìn tổng thể và bao quát toàn bộ cảnh quan của trờng và tạo khoảng không rộng lớn cho hoạt động sinh hoạt của sinh viên trong và ngoài trờng Các tầng đều có hệ thống cửa sổ và cửa đi đều lu thông và nhận gió, ánh sáng. Có 01 cầu thang bộ và hệ thống hành lang lu thông phục vụ thuận lợi cho việc di chuyển theo phơng đứng của mọi ngời trong toà nhà. Toàn bộ tờng nhà xây gạch đặc 75 với vữa XM 75#, trát trong và ngoài bằng vữa XM 75#. Nền nhà lát gạch ceramic vữa XM 75# dày 15; Cửa gỗ dùng gỗ nhóm 3 sơn màu vàng kem, hoa sắt cửa sổ sơn một nớc chống gỉ sau đó sơn 2 nớc màu vàng kem. Sàn BTCT 200# đổ tại chỗ dày 10cm, trát trần vữa XM 75# dày 15. Xung quanh nhà bố trí hệ thống rãnh thoát nớc rộng 300 sâu 250 láng vữa XM 75# dày 20, lòng rãnh đánh dốc về phía ga thu nớc.Tờng các tầng trên quét sơn màu vàng nhạt. 3. Giải pháp thiết kế mặt đứng, hình khối không gian của công trình. Mặt đứng của công trình đối xứng tạo đợc sự hài hoà phong nhã. Ta có thể thấy mặt đứng của công trình là hợp lý và hài hoà kiến trúc với tổng thể kiến trúc quy hoạch của các công trình xung quanh. Đặc điểm cơ cấu bên trong về bố cục mặt bằng, giải pháp kết cấu, tính năng vật liệu cũng nh điều kiện quy hoạch kiến trúc quyết định vẻ đẹp bên ngoài của công trình, ở đây ta chọn giải pháp đờng nét kiến trúc thẳng, kết hợp với vật liệu nhôm kính, tạo nên nét kiến trúc hiện đại, phù hợp với tổng thể cảnh quan xung quanh. III. Các giải pháp kỹ thuật t ơng ứng của công trình: 1. Giải pháp thông gió chiếu sáng. Mỗi phòng trong toà nhà đều có hệ thống cửa sổ và cửa đi, phía mặt đứng cạnh bên là cửa kính nên việc thông gió và chiếu sáng đều đợc đảm bảo. Các phòng đều đợc thông thoáng và đợc chiếu sáng tự nhiên từ hệ thống cửa sổ, cửa đi, ban công, hành lang kết hợp với thông gió và chiếu sáng nhân tạo. đề tàI : nhà lớp học trờng cđxd nam định Sv: trần văn quang LớP lt13x nđ ``= 3 =- Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013-2015 2. Giải pháp bố trí giao thông. Giao thông theo phơng ngang trên mặt bằng có đặc điểm là cửa đi của các phòng đều mở ra hành lang của các tầng, từ đây có thể ra hành lang và thang bộ để lên xuống tuỳ ý, đây là nút giao thông theo phơng đứng (cầu thang). Khoảng cách giữa 2 cốn thang rộng 0,68m với cầu thang trục (6,7 ), 0,2m với cầu thang trục ( B,C ). Giao thông theo phơng đứng gồm thang bộ (mỗi bản thang rộng 1,8 và 1,5m) thuận tiện cho việc đi lại và đủ kích thớc để vận chuyển đồ đạc cho các phòng, đáp ứng đợc yêu cầu đi lại và các sự cố có thể xảy ra. 3. Giải pháp cung cấp điện nớc và thông tin. * Hệ thống cấp nớc: Nớc cấp đợc lấy từ mạng cấp nớc của thành phố. Bố trí 2 máy bơm nớc sinh hoạt cho mỗi tầng(1 làm việc + 1 dự phòng) bơm nớc từ bể nớc ngầm lên bể chứa nớc trên mái (có thiết bị điều khiển tự động). Nớc từ bể chứa nớc trên mái sẽ đợc phân phối qua ống chính, ống nhánh đến tất cả các thiết bị dùng nớc trong công trình. Nớc nóng sẽ đợc cung cấp bởi các bình đun nớc nóng đặt độc lập tại mỗi khu vệ sinh của từng tầng trong từng hộ. Đờng ống cấp nớc dùng ống thép tráng kẽm có đờng kính từ 15 đến 65. Đờng ống trong nhà đi ngầm sàn, ngầm tờng và đi trong hộp kỹ thuật. Đờng ống sau khi lắp đặt xong đều phải đợc thử áp lực và khử trùng trớc khi sử dụng, điều này đảm bảo yêu cầu lắp đặt và yêu cầu vệ sinh. * Hệ thống thoát nớc và thông hơi: Hệ thống thoát nớc thải sinh hoạt đợc thiết kế cho tất cả các khu vệ sinh trong khu nhà. Có hai hệ thống thoát nớc bẩn và hệ thống thoát phân. Nớc thải sinh hoạt từ các xí tiểu vệ sinh đợc thu vào hệ thống ống dẫn, qua xử lý cục bộ bằng bể tự hoại, sau đó đợc đa vào hệ thống cống thoát nớc bên ngoài của khu vực. Hệ thống ống đứng thông hơi 60 đợc bố trí đa lên mái và cao vợt khỏi mái một khoảng 700mm. Toàn bộ ống thông hơi và ống thoát nớc dùng ống nhựa PVC tiền phong, riêng ống đứng thoát phân bằng gang. Các đ- ờng ống đi ngầm trong tờng, trong hộp kỹ thuật, trong trần hoặc ngầm sàn. * Hệ thống cấp điện: Nguồn cung cấp điện của công trình là điện 3 pha 4 dây 380V/ 220V. Cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho toàn công trình đợc lấy từ trạm biến thế đã xây dựng cạnh công trình. Phân phối điện từ tủ điện tổng đến các bảng phân phối điện của các phòng bằng các tuyến dây đi trong hộp kỹ thuật điện. Dây dẫn từ bảng phân phối điện đến công tắc, ổ cắm điện và từ công tắc đến đèn, đợc luồn trong ống nhựa đi trên trần giả hoặc chôn ngầm trần, tờng. Tại tủ điện tổng đặt các đồng hồ đo điện năng tiêu thụ cho toàn nhà, thang máy, bơm nớc và chiếu sáng công cộng. Mỗi phòng đều có 1 đồng hồ đo điện năng riêng đặt tại hộp công tơ tập trung ở phòng kỹ thuật của từng tầng. * Hệ thống thông tin tín hiệu: Dây điện thoại dùng loại 4 lõi đợc luồn trong ống PVC và chôn ngầm trong tờng, trần. Dây tín hiệu angten dùng cáp đồng, luồn trong ống PVC chôn ngầm trong tờng 4. Giải pháp phòng hoả. * Hệ thống báo cháy: Thiết bị phát hiện báo cháy đợc bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi công cộng của mỗi tầng. Mạng lới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy. Khi phát hiện có cháy, phòng bảo vệ và quản lý sẽ nhận đợc tín hiệu và kịp thời kiểm soát khống chế hoả hoạn cho công trình. * Hệ thống cứu hoả : Nớc : Đợc lấy từ bể ngầm và các họng cứu hoả của khu vực. Các đầu phun nớc đợc bố trí ở từng tầng theo đúng tiêu chuẩn phòng cháy, chữa cháy. Đồng thời, ở từng phòng đều bố trí các bình cứu cháy khô. Thang bộ có kích thớc phù hợp với tiêu chuẩn kiến trúc và đợc bố trí ở 2 vị trí rất thuận lợi thoát hiểm khi có hoả hoạn hay các sự cố khác. đề tàI : nhà lớp học trờng cđxd nam định Sv: trần văn quang LớP lt13x nđ ``= 4 =- Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013-2015 Bộ xây dựng Trờng đại học kiến trúc hà nội Khoa tại chức ====* * *==== phần II kết cấu ( 45% ) Nhiệm vụ đợc giao: - Lập MBKC tầng 2 đến mái. - Thiết kế sàn tầng 3. - Thang bộ trục 6-7, dầm trục F - Thiết kế khung trục 9. - Thể hiện các bản vẽ kết cấu trên khổ giấy A1 - Thuyết minh khổ giấy A4 Giáo viên hớng dẫn : ThS trịnh tiến khơng Sinh viên thực hiện : trần văn quang Lớp : lt13x nam định NĂM 2015 Phân tích giải pháp kết cấu I. Khái quát chung. Xuất phát từ đặc điểm công trình là khối nhà 5 tầng, chiều cao công trình 21,3m, tải trọng tác dụng vào công trình tơng đối phức tạp. Nên cần có hệ kết cấu chịu lực hợp lý và hiệu quả. Có thể phân loại các hệ kết cấu chịu lực của nhà nhiều tầng thành hai nhóm chính nh sau: + Nhóm các hệ cơ bản: Hệ khung, hệ tờng, hệ lõi, hệ vách. + Nhóm các hệ hỗn hợp: Đợc tạo thành từ sự kết hợp giữa hai hay nhiều hệ cơ bản trên. 1. Hệ khung chịu lực. Hệ kết cấu thuần khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích hợp với các công trình công cộng. Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng nh- đề tàI : nhà lớp học trờng cđxd nam định Sv: trần văn quang LớP lt13x nđ ``= 5 =- Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013-2015 ng lại có nhợc điểm là kém hiệu quả khi chiều cao công trình lớn, khả năng chịu tải trọng ngang kém, biến dạng lớn. Để đáp ứng đợc yêu cầu biến dạng nhỏ thì mặt cắt tiết diện, dầm cột phải lớn nên lãng phí không gian sử dụng, vật liệu, thép phải đặt nhiều. Trong thực tế kết cấu thuần khung BTCT đợc sử dụng cho các công trình có chiều cao 20 tầng đối với cấp phòng chống động đất 7,15 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất đến cấp 8 và 10 tầng đối với cấp 9. 2. Hệ kết cấu vách và lõi cứng chịu lực. Hệ kết cấu vách cứng có thể đợc bố trí thành hệ thống thành một phơng, 2 ph- ơng hoặc liên kết lại thành các hệ không gian gọi là lõi cứng. Đặc điểm quan trọng của loại kết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thờng đợc sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng. Tuy nhiên độ cứng theo phơng ngang của của các vách tờng tỏ ra là hiệu quả ở những độ cao nhất định. Khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cũng phải có kích thớc đủ lớn mà điều đó khó có thể thực hiện đợc. Ngoài ra hệ thống vách cứng trong công trình là sự cản trở để tạo ra các không gian rộng. 3. Hệ kết cấu khung - vách. Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng) đợc tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng. Hệ thống vách cứng thờng đợc tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy. Khu vệ sinh chung hoặc ở các tờng biên là các khu vực có tờng liên tục nhiều tầng. Hệ thống khung đợc bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà. Hai hệ thống khung và vách đợc liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn trong trờng hợp này hệ sàn liên khối có ý nghĩa rất lớn. Thờng trong hệ thống kết cấu này hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang. Hệ khung chủ yếu đợc thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng. Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiên để tối u hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thớc cột và dầm đáp ứng đợc yêu cầu của kiến trúc. Hệ kết cấu khung - vách tỏ ra là hệ kết cấu tối u cho nhiều loại công trình cao tầng. Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng, nếu công trình đợc thiết kế cho vùng động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa cho loại kết cấu này là 30 tầng, cho vùng động đất cấp 9 là 20 tầng. II. Giải pháp kết cấu công trình . 1.Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực chính. Căn cứ vào thiết kế kiến trúc, đặc điểm cụ thể của công trình: Diện tích mặt bằng, hình dáng mặt bằng, hình dáng công trình theo phơng đứng, chiều cao công trình. Công trình cần thiết kế có: Diện tích mặt bằng không lớn lắm, hình dáng công trình theo phơng đứng đơn giản không phức tạp. Về chiều cao thì điểm cao nhất của công trình là 21,4m Dựa vào các đặt điểm cụ thể của công trình ta chọn hệ kết cấu chịu lực chính của công trình là hệ khung chịu lực. Quan niệm tính toán: - Khung chịu lực chính: Trong sơ đồ này khung chịu tải trọng đứng theo diện chịu tải của nó và một phần tải trọng ngang, các nút khung là nút cứng. - Công trình thiết kế có chiều dài 45m ; chiều rộng 18m độ cứng theo phơng dọc nhà lớn hơn nhiều độ cứng theo phơng ngang nhà. 2. Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu sàn nhà. Trong công trình hệ sàn có ảnh hởng rất lớn tới sự làm việc không gian của kết cấu. Việc lựa chọn phơng án sàn hợp lý là điều rất quan trọng. Do vậy, cần phải đề tàI : nhà lớp học trờng cđxd nam định Sv: trần văn quang LớP lt13x nđ ``= 6 =- Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013-2015 có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phơng án phù hợp với kết cấu của công trình. Ta xét các phơng án sàn sau: a. Sàn s ờn toàn khối. Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn. Ưu điểm: Tính toán đơn giản, đợc sử dụng phổ biến ở nớc ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công. Nh ợc điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vợt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu. Không tiết kiệm không gian sử dụng. b. Sàn ô cờ. Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phơng, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m. Phù hợp cho nhà có hệ thống lới cột vuông. Ưu điểm: Tránh đợc có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm đợc không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn nh hội trờng, câu lạc bộ. Nhợc điểm: Không tiết kiệm, thi công phức tạp. Mặt khác, khi mặt bản sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng không tránh đợc những hạn chế do chiều cao dầm chính phải cao để giảm độ võng. c. Sàn không dầm (sàn nấm). Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột. Đầu cột làm mũ cột để đảm bảo liên kết chắc chắn và tránh hiện tợng đâm thủng bản sàn. Phù hợp với mặt bằng có các ô sàn có kích thớc nh nhau. Ưu điểm: + Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm đợc chiều cao công trình. + Tiết kiệm đợc không gian sử dụng. + Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa (6 ữ 8m) và rất kinh tế với những loại sàn chịu tải trọng >10 KN/m 2 . Nh ợc điểm: + Chiều dày bản sàn lớn, tốn vật liệu. + Tính toán phức tạp. + Thi công khó vì nó không đợc sử dụng phổ biến ở nớc ta hiện nay, nhng với hớng xây dựng nhiều nhà cao tầng, trong tơng lai loại sàn này sẽ đợc sử dụng rất phổ biến trong việc thiết kế nhà cao tầng. Kết luận. Căn cứ vào: + Đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu của công trình: Kích thớc các ô bản sàn giống nhau nhiều. + Cơ sở phân tích sơ bộ ở trên. + Tham khảo ý kiến của các nhà chuyên môn và đợc sự đồng ý của thầy giáo h- ớng dẫn. Tôi đi đến kết luận lựa chọn phơng án thiết kế sàn sờn toàn khối cho công trình. đề tàI : nhà lớp học trờng cđxd nam định Sv: trần văn quang LớP lt13x nđ ``= 7 =- Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013-2015 IIi. Tài liệu tham khảo. 1. Sàn Bê tông cốt thép toàn khối Gs, Ts Nguyễn Đình Cống. 2. Giáo trình: Kết cấu Bê tông cốt thép phần cấu kiện cơ bản GS, Ts Ngô Thế Phong. 3. Khung Bê tông cốt thép Trịnh Kim Đạm 4. Giáo trình: Kết cấu Bê tông cốt thép phần Kết cấu nhà cửa GS, Ts Ngô Thế Phong. 5. Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737 1995 6. Tiêu chuẩn thiết kế Bê tông cốt thép TCVN 356 2005 7. Sổ tay thực hành kết cấu - Vũ Mạnh Hùng 8. Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng TCXD 198 9. Tiêu chuẩn tính toán thành phần động của tải trọng gió. Iv. Vật liệu sử dụng. 1. Bê tông B20 ; R b = 11,5 (MPa); R bt = 0,9 (MPa) 2. Thép CI : R s = R sc = 225 (MPa) 3. Thép CII : R s = R sc = 280 (MPa) A.tính toán sàn tầng 2 i. phân tích giải pháp kết cấu. - Công trình dùng hệ khung bê tông cốt thép chịu lực, do đó bao quanh sơ đồ sàn là các dầm bê tông cốt thép. Vì thế liên kết bản sàn với dầm bê tông cốt thép bao quanh là liên kết ngàm. Vì vậy bản sàn công trình là loại bản liên tục, ta có phơng án tính toán nh sau. - Với các ô sàn bình thờng tính toán theo sơ đồ đàn khớp dẻo - Với các ô sàn đặc biệt (sàn ô vệ sinh, hành lang) có yêu cầu về chồng nứt tính theo sơ đồ đàn hồi. iI. Xác định sơ đồ tính. 1.Mặt bằng ô sàn. ( Nh hình vẽ ) đề tàI : nhà lớp học trờng cđxd nam định Sv: trần văn quang LớP lt13x nđ ``= 8 =- Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013-2015 . 45004500450045004500 6600 2400 2400 42002400 45000 1 2 3 4 5 6 7 9 8 18000 A b c d e f 4500 4500 4500 4500 4500 ô1 ô1 ô1 ô1 ô1 ô1 ô1 ô1 ô1 ô2 ô2 ô2 ô2 ô2 ô2 ô2 ô2 ô6 2250 1200 5400 ô3 ô3 ô3 ô3 ô3 ô3 ô3 ô3 ô3 ô3 ô3 ô3 ô4 ô4 ô4 ô4 ô5 ô5 ô6 10 11 2250 2.Xác định sơ bộ chiều dày bản. đề tàI : nhà lớp học trờng cđxd nam định Sv: trần văn quang LớP lt13x nđ ``= 9 =- Trờng đh kiến trúc hà nội Khoa tại chức đồ án tốt nghiệp Kỹ SƯ XÂY DựNG KhóA 2013-2015 - Chiều dày của sàn xác định sơ bộ theo công thức : h b = L m D . Trong đó : m = 40 ữ 45. Chọn m = 45. D = 0,8 ữ 1,4 phụ thuộc vào tải trọng. Chọn D = 1 L n = 450 cm : Cạnh ngắn của ô sàn lớn nhất. h b = 1 .450 9,9 45 = (cm) Chọn h b = 10(cm) cho toàn bộ các ô sàn. 3.Xét sơ đồ tính. - Khi 2 L 2 L Thuộc loại bản dầm, bản làm việc theo phơng cạnh ngắn. - Khi 2 L 2 L < Thuộc loại bản kê bốn cạnh, bản làm việc theo 2 phơng. * Từ hai phơng án trên, chọn phơng án tính toán cho các ô sàn hành lang và vệ sinh của công trình theo sơ đồ đàn hồi thiên về an toàn (không cho phép xuất hiện vết nứt). Các ô sàn còn lại tính toán theo sơ đồ khớp dẻo. * Mặt bằng kết cấu ô sàn: Mặt bằng chia ô sàn tầng 3 đề tàI : nhà lớp học trờng cđxd nam định Sv: trần văn quang LớP lt13x nđ ``= 10 =- [...]... b1 2 1 Tõ ph¬ng tr×nh: M1 = 12.(2+D +E ).l +1 2.(2.θ +D +E ).l 1 1 2 2 2 1 6,1.4,5 2.(3.6,6 - 4,5) ⇒ M1 = = 4,1 (KN.m) 12.(2 + 1+ 1).6,6 + 12.(2.0,5 + 0,8 + 0,8).4,5 Tõ ®ã ta cã: → MD1 = ME1 = 1.M1 = 1 4,1 = 4,1(KN.m) → MD2 = ME2 = 1.M1 = 1.4,1 = 4,1 (KN.m) → M2 = θ.M1 = 0,5.M1 = 0,55 4,1 = 2,2 (KN.m) b) Chän vËt liƯu: + Bª t«ng B20 cã: Rb = 11,5 (MPa) Rbt = 0,9 (MPa) + ThÐp sµn nhãm CI cã : Rs = Rsc... 2 q b l1 (3.l 2 − l1 ) 12.(2 + D1 + E1 ).l 2 + 12.(2.θ + D 2 + E 2 ).l1 6,1.2,42.(3.4,5 − 2,4) = 1,42 (KN.m) ⇒ M1 = 12.(2 + 1 + 1).4,5 + 12.(2.0,4 + 0,6 + 0,6).2,4 Tõ ®ã ta cã: → MD1 = ME1 = 1.M1 = 1 1,42 = 1,42 (KN.m) → MD2 = ME2 = 1.M1 = 1.1,42 = 1,42 (KN.m) → M2 = θ.M1 = 0,4.M1 = 0,4.1,42 = 0,6 (KN.m) b) Chän vËt liƯu: + Bª t«ng B20 cã: Rb = 11,5 (MPa) Rbt = 0,9 (MPa) + ThÐp sµn nhãm CI cã : Rs =... = 2 q b l1 (3.l 2 − l1 ) 12.(2 + D1 + E1 ).l 2 + 12.(2.θ + D 2 + E 2 ).l1 7,3.2,42.(3.4,5 − 2,4) = 1,7 (KN.m) ⇒ M1 = 12.(2 + 1 + 1).4,5 + 12.(2.0,4 + 0,6 + 0,6).2,4 Tõ ®ã ta cã: → MD1 = ME1 = 1.M1 = 1 1,7 = 1,7 (KN.m) → MD2 = ME2 = 1.M1 = 1.1,7 = 1,7 (KN.m) → M2 = θ.M1 = 0,4.M1 = 0,4.1,7 = 0,7 (KN.m) b) Chän vËt liƯu: + Bª t«ng B20 cã: Rb = 11,5 (MPa) Rbt = 0,9 (MPa) + ThÐp sµn nhãm CI cã : Rs = Rsc... Tõ ph¬ng tr×nh: M1 = 12.(2 + D1 + E1 ).l 2 + 12.(2.θ + D 2 + E 2 ).l1 6,1.4,2 2.(3.4,5 − 4, 2) = 2,5 (KN.m) ⇒ M1 = 12.(2 + 0,95 + 0,9).4,5 + 12.(2.0,5 + 1,3 + 1,3).4,2 Tõ ®ã ta cã: → MD1 = ME1 = 1.M1 = 1.2,5 = 2,5 (KN.m) → MD2 = ME2 = 1.M1 = 1.2,5 = 2,5 (KN.m) → M2 = θ.M1 = 0,95.M1 = 0,95.2,5 = 2,3 (KN.m) b) Chän vËt liƯu: + Bª t«ng B20 cã: Rb = 11,5 (MPa) Rbt = 0,9 (MPa) + ThÐp sµn nhãm CI cã : Rs... 1m + Dïng ph¬ng ¸n bè trÝ cèt thÐp ®Ịu theo mçi ph¬ng *Ta cã ph¬ng tr×nh tÝnh to¸n m«men nh sau: 2 q b l1 (3l 2 − l1 ) = (2M1 + M D1 + M E1 ).l 2 + (2M 2 + M D2 + M E 2 ).l1 12 -Trong ph¬ng tr×nh trªn cã 6 m«men LÊy M1 lµm Èn sè chÝnh vµ qui ®Þnh tû sè: θ= M M M2 ; Di = Di ; E i = Ei M1 M1 M1 Khi ®ã sÏ ®a ph¬ng tr×nh trë vỊ cßn mét Èn sè M1 nh sau: 2 q b l1 (3l 2 − l1 ) = (2 + D1 + E1 ).l 2 + (2θ +. .. tû sè: θ= M M M2 ; Di = Di ; E i = Ei M1 M1 M1 Khi ®ã sÏ ®a ph¬ng tr×nh trë vỊ cßn mét Èn sè M1 nh sau: 2 q b l1 (3l 2 − l1 ) = (2 + D1 + E1 ).l 2 + (2θ + D 2 + E 2 ).l1 ⇒ 12.M1 2 q b l1 (3l 2 − l1 ) ⇒ M1 = 12.(2 + D1 + E1 ).l 2 + 12.(2θ + D 2 + E 2 ).l1 (1) - Sau ®ã dïng c¸c tØ sè ®· quy ®Þnh ®Ĩ tÝnh l¹i c¸c m«men kh¸c nhau: MDi= Di.M1 Chän c¸c tû sè theo b¶ng híng dÉn sau:(TrÝch b¶ng 2.2, s¸ch sµn... sau: Víi b¶n liªn tơc M M * C«ng thøc tÝnh cho c¸c « b¶n: M M + M«men d¬ng lín nhÊt ë gi÷a b¶n : M M M M1 = m11P’ + mi1.P” M M2 = m12P’ + mi2.P” M l + M«men ©m lín nhÊt ë gèi : M M MI = - ki1.P M MII = - ki2.P Trong ®ã: P = (g+p).L1.L2 ; Víi g : TÜnh t¶i sµn p : Ho¹t t¶i sµn I I 1 l1 1 2 II II I I 2 II II 2 P’ = p L1.L2 2 p 2 ; P” = (g + ).L1.L2 HƯ sè mi1; mi2; ki1; ki2 ®· ®ỵc tÝnh s½n, phơ thc vµo... '' = (g + ).L1.L2 = (430 + ).2,25.1,2 = 1485(daN ) = 14,85(KN ) 2 2 P' = VËy ta cã: M«men d¬ng lín nhÊt ë gi÷a b¶n: M1 = m11.P ' + mi 1.P '' = 0,0482.3,24 + 0,0191.14,85 = 0,439(KNm) M 2 = m12 P ' + mi 2 P '' = 0,0137.3,24 + 0,0053.14,85 = 0,123(KNm) M«men ©m lín nhÊt ë gèi: MI = −k i 1.P = −0,0412.76,4 = −1,08(KNm) MII = −k i 2 P = −0,0118.76,4 = −0,9(KNm) b/ Chän vËt liƯu + Bª t«ng m¸c 200 cã: Rb... m11.P’ + m91.P” ®Ị tµI : nhµ líp häc trêng c®xd nam ®Þnh ``= 29 =- Sv: trÇn v¨n quang LíP lt13x – n® Trêng ®h kiÕn tróc hµ néi Khoa t¹i chøc ®å ¸n tèt nghiƯp Kü S¦ X¢Y DùNG KhãA 2013-2015 M2 = m12.P’ + m92.P” *M«men ©m lín nhÊt ë gèi: MI = k91.P MII = k92.P Trong ®ã: P = (g + p).L1.L2 = (430 + 2400).2,25.1,2 = 7641(daN ) = 76,4(KN ) p 240 L1.L2 = 2,25.1,2 = 324(daN ) = 3,24(KN ) 2 2 p 240 P '' = (g + ).L1.L2... « b¶n : L2 L1 = (5,4.2,25)m ; XÐt tû sè: - ( TÝnh b¶n lo¹i dÇm theo s¬ ®å ®µn håi) 2 2 + M«men t¹i 2 ®Çu ngµm :Mg = q.L1 = 9,23.2,25 = 3,9(KNm) 12 12 L 2 5,4 = = 2,4 L1 2,25 q.L12 9,27.2,25 2 + M«men t¹i gi÷a nhÞp : Mnhg = = = 1,9(KNm) 24 24 b/ Chän vËt liƯu + Bª t«ng m¸c 200 cã: Rb = 11,5 (MPa) Rbt = 0,9 (MPa) + ThÐp sµn nhãm CI cã : Rs = Rsc = 225 (MPa) → Tra sè liƯu ta cã: α R = 0,437 ξR = 0,645 . 2 1 1 q .l .(3l l ) (2 D E ).l (2 D E ).l 12.M = + + + + + 2 b 1 2 1 1 1 1 2 2 2 1 q .l .(3l l ) M 12.(2 D E ).l 12.(2 D E ).l = + + + + + (1) - Sau đó dùng các tỉ số đã quy định để tính. 1 q .l .(3.l l ) 12.(2 D E ).l 12.(2. D E ).l + + + + + M 1 = 2 6,1.2,4 .(3.4,5 2,4) 1,42 12.(2 1 1).4,5 12.(2.0,4 0,6 0,6).2,4 = + + + + + (KN.m) Từ đó ta có: M D1 = M E1 = 1.M 1 . u hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thớc cột và dầm đáp ứng đợc yêu cầu của kiến trúc. Hệ kết cấu khung - vách tỏ ra là hệ kết cấu tối u cho nhiều loại công trình cao tầng. Loại kết cấu này sử