Đồ án tốt nghiệp thiết kế thi công nhà 10 tầng(đầy đủ kiến trúc+kết cấu+nền móng+thi công)

A.GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH:Công trình: CAO ỐC VĂN PHÒNG – NHA TRANG – KHÁNH HÒAĐịa điểm xây dựng : Số 96 – Đường TRẦN PHÚ – TP. NHA TRANG – TỈNH KHÁNH HÒACông trình nằm trong vùng quy hoạch khu đô thị mới của thành phố. Khu đô thị mới được quy hoạch xây dựng các khu chung cư cao tầng, các nhà văn phòng, thương mại, các biệt thự cao cấp, khu liên hợp thể thao quốc gia tổ hợp trong một quy hoạch thống nhất tạo thành khu đô thị hiện đại mang đến bộ mặt mới cho thành phố trong tương lai trong quá trình mở rộng và phát triển. Khu đất xây dựng công trình có địa hình bằng phẳng, rộng rãi, nằm gần các trục đường lớn nên rất thuận tiện cho công tác thi công.Công trình nằm trong quy hoạch tổng thể, phù hợp với cảnh quan đô thị và có mối liên hệ chặt chẽ với các công trình xung quanh, thuận lợi cho việc bố trí hệ thống giao thông, điện, nước, thông tin liên lạc và an ninh. Quy mô công trìnhToà nhà làm việc 10 tầng với diện tích mặt bằng 1402 ( m2)Công trình có diện tích xây dựng khoảng 4396 m2Diện tích làm việc 7680 m2Diện tích siêu thị trưng bày sản phẩm 710 m2Diện tích hội trường phòng hội thảo 568 m2Công trình được bố trí một cổng chính hướng tây thông ra mặt đường Trần phú tạo điều kiện cho giao thông đi lại và hoạt động thường xuyên của cơ quan

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

****

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KẾT CẤU(45%): TS.PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NỀN MÓNG(15%): TH.S PHẠM NGỌC THẮNG GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN THI CÔNG (30%): TH.S CÙ HUY TÌNH

NHIỆM VỤ:

Thiết kế và lập biện pháp thi công công trình :CAO

ỐC - NHA TRANG - KHÁNH HÒA

A GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH:

Công trình: CAO ỐC VĂN PHÒNG – NHA TRANG – KHÁNH HÒA

Địa điểm xây dựng : Số 96 – Đường TRẦN PHÚ – TP NHA TRANG – TỈNHKHÁNH HÒA

Công trình nằm trong vùng quy hoạch khu đô thị mới của thành phố.Khu đô thị mới được quy hoạch xây dựng các khu chung cư cao tầng, cácnhà văn phòng, thương mại, các biệt thự cao cấp, khu liên hợp thể thaoquốc gia tổ hợp trong một quy hoạch thống nhất tạo thành khu đô thịhiện đại mang đến bộ mặt mới cho thành phố trong tương lai trong quátrình mở rộng và phát triển Khu đất xây dựng công trình có địa hìnhbằng phẳng, rộng rãi, nằm gần các trục đường lớn nên rất thuận tiện chocông tác thi công

Công trình nằm trong quy hoạch tổng thể, phù hợp với cảnh quan đôthị và có mối liên hệ chặt chẽ với các công trình xung quanh, thuận lợicho việc bố trí hệ thống giao thông, điện, nước, thông tin liên lạc và anninh

Quy mô công trình

Công trình được bố trí một cổng chính hướng tây thông ra mặt đường Trần phú tạo điều kiện cho giao thông đi lại và hoạt động thường xuyên của cơ quan

Vị trí : Vị trí công trình nằm ngay trên đường phố chính, phía tây khu đất

là đường phố chính

Phía Bắc giáp khu dân cư

Phía Nam giáp khu nhà ở dân cư 2 tầng

Phía Đông giáp khu dân cư

Nhìn chung mặt bằng khá bằng phẳng giao thông đi lại thuận tiện vì gần trục đường chính

Với đặc thù là một khu chung cư cao tầng phục vụ chủ yếu cho nhu cầusinh hoạt của tầng lớp công nhân viên chức có thu nhập vào loại trungbình và tương đối khá của xã hội, công trình được phân chia thành cáckhu chức năng như sau :

Khu dịch vụ: Bao gồm một tầng hầm dùng làm ga-ra để xe với sức chứa

40 xe ô tô và hàng trăm xe máy, xe đạp Tầng 1 là khu vực dịch vụ, siêuthị nhỏ, không xây các tường ngăn để tận dụng không gian cũng như tạo

độ thông thoáng cho khu vực Tầng 1 được bố trí rất nhiều lối đi theo

nhiều hướng khác nhau nhằm đem lại sự thuận tiện tối đa cho kháchhàng đến mua sắm cũng như những người dân tham gia kinh doanh.

Khu văn phòng, hội trường: tầng 2 gồm 4 hội trường có diện tích là

142m2 , từ tầng 3 đến tầng 11 mỗi tầng có 7 văn phòng làm việc Gồm

được bố trí hợp lý để đảm bảo độ chiếu sáng và thông thoáng cho sinhhoạt trong nhà Mỗi tầng đều có hệ thống sảnh hành lang rộng rãi

B CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH

nhiệm vụ làm trung tâm kỹ thuật, Gara ô tô, xe máy, xe đạp

trung tâm trưng bày sản phẩm và siêu thị bán hàng

Tầng 2

trường biểu diễn và họp hội thảo

Tầng 3 - 11

- Tổng diện tích xây dựng 1402 m2 gồm

II GIẢI PHÁP MẶT ĐỨNG:

Công trình có tổng chiều cao là 42,2 m, tầng hầm để xe cao 3 m, tầng

1 dành cho siêu thị cao 4.2 m, tầng 2 dung làm hội trường cao 4,8m cáctầng 3,4,5,6,7,8,9,10 dành cho văn phòng 3.6 m

Mặt đứng công trình có dạng hình chữ nhật, ba tầng dưới được ốp đá Granít màu đỏ Dulhill tạo sự sang trọng, các tầng còn lại được sơn màu vàng nhạt tạo sự đơn giản nhưng thanh lịch góp phần làm tăng vẻ đẹp thẩm mỹ của công trình trình cũng như của thành phố,các cửa sổ vách kính dày 5mm phản quang

Công trình được thiết kế theo kiến trúc hiện đại,lấy sáng 2 mặt,mặttrước được thiết kế đối xứng,ở giữa là cửa kính tạo sự trang nhã và phùhợp với công năng của công trình,hai bên phải trái là cửa sổ kính vừatrang trọng mà lại có tác dụng lấy sáng và thông gió tự nhiên cho côngtrình

C GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

I HỆ THỐNG GIAO THÔNG:

Giao thông nội bộ của công trìng chính là thang máy và cầu thang bộ đisuốt chiều cao công trình, Hệ thống giao thông trong công trình rất rõ ràng, thuận tiện cho việc đi lại cũng như khi công trình có sự cố thì có thểthoát người một cách nhanh nhất

Liên hệ với hệ thống giao thông đứng là hệ thống hành lang giữa nối tiếp với các đầu thang Giao thông ngang giữa các tầng có sự khácnhau do công năng của chúng có sự khác nhau

- Theo phương ngang nhà :

Tầng hầm: Được xây dựng ở cốt – 1,2m nên giao thông rất thuận tiện, tại

2 đầu tầng

hầm có hệ thống thang bộ và thang máy chờ săn

Các tầng trên: các phòng có cửa thông ra một hành lang chung chạy dài với chiều rộng 4,0m, ở hai đầu hồi thông ra hệ thống thang bộ

- Theo phương đứng nhà :

Giao thông đứng giữa các tầng là hai thang máy,thang bộ được bố trí thành hai khu vực: hai đầu hồi tạo thuận lợi cho người sử dụng đi đến cầu

thang một cách gần nhất Hai khu vực thang đầu hồi được làm cách nhiệt

và chịu lửa tạo điều kiện thoát người một cách an toàn khi xảy ra sự cố

II HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG:

Công trình được xây dựng tại vị trí có bốn mặt thông thoáng, không cóvật cản nên chọn giải pháp chiếu sáng tự nhiên, đó là sử dụng hệ thốngcửa sổ vách kính

Ngoài ra, công trình còn bố trí hệ thống chiếu sáng nhân tạo để bổsung ánh sáng tự nhiên vào ban ngày và đảm bảo chiếu sáng vào banđêm

Mỗi tầng, mỗi khu vực đều có các thiết bị kiểm soát điện như aptomat,cầu dao

Các phụ tải gồm có:

- Hệ thống điều hoà trung tâm, thang máy, hệ thống điều hoà cục bộcho từng căn hộ

- Các thiết bị điện dân dụng dùng trong gia đình

- Tổng đài báo cháy, mạng lưới điện thoại

- Hệ thống chiếu sáng khu nhà

IV.HỆ THỐNG CẤP, THOÁT NƯỚC,XỬ LÝ RÁC THẢI:

Nước từ hệ thống cấp nước chính thành phố được chuyển qua đồng hồtổng và qua hệ thống máy bơm đặt ở phòng kỹ thuật nước tại tầng hầm

để gia tăng áp lực nước, đưa nước lên bể chứa trên mái

Nước từ bể được đưa xuống các tầng theo nguyên tắc đảm bảo áp lựcnước cho phép, điều hoà lưu lượng và phân phối nước sinh hoạt cho côngtrình theo sơ đồ phân vùng và điều áp như sau:

Vùng 3 cấp cho tầng 11-7, lấy nước từ bể nước mái, giảm áp đợt 1 Vùng 4 cấp từ tầng 7-3, lấy nước từ bể nước trên mái, giảm áp đợt 2.Vùng 5 cấp từ tầng 3 đến tầng hầm, lấy nước từ bể nước trên mái,giảm áp đợt 3

Nước thải sinh hoạt, nước mưa được thu vào sênô, các ống dẫn đưa qua

hệ thống xử lý sơ bộ rồi mới đưa vào hệ thống thoát nước thành phố đảmbảo yêu cầu vệ sinh môi trường

Rác thải sinh hoạt được thu ở mỗi tầng được xử lý ở 2 cửa đổ rác được

bố trí ở trong lõi thang máy vừa thuận tiện vừa đảm bảo vệ sinh môitrường Rác thải được đổ vào cửa đổ rác ở mỗi tầng xuống thẳng khu gomrác ở tầng hầm rồi được đưa tới khu xử lý rác của thành phố

V HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ:

Khu nhà sử dụng hệ thống điều hoà tự nhiên bằng cách bố trí các cửađón gió cho từng căn hộ Tùy tong điều kiện của mỗi gia đình có sử dụng

hệ thống thông gió nhân tạo nhằm tạo nhiệt độ và độ ẩm thích hợp cho

sự hoạt động bình thường của con người Các máy điều hoà không khíđược đặt ở ban công phía mặt thoáng của công trình

VI HỆ THỐNG PHÒNG HOẢ VÀ CỨU HOẢ:

Thang bộ : Được bố trí 2 bên nhà và có kích thước phù hợp với tiêuchuẩn kiến trúc và thoát hiểm khi có hoả hoạn hay các sự cố khác

VII HỆ THỐNG CHỐNG SÉT:

Công trình được thiết lập hệ thống chống sét bằng thu lôi chống séttrên mái đảm bảo an toàn cho công trình trong việc chống sét

không gian có kể đến thành phần gió động

- KC-05: Kết cấu thép khung trục 3 và dầm dọc trục D tầng 1.

CHƯƠNG I PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

VIII GIẢI PHÁP VỀ VẬT LIỆU:

- Hiện nay, Nhà cao tầng thường sử dụng vật liệu thép hoặc bê tông cốt thép

- Công trình làm bằng thép hoặc các kim loại khác có ưu điểm là độ bền tốt, công trìnhnhẹ nhàng đặc biệt là tính dẻo lớn Do đó công trình này khó bị sụp đổ hoàn toàn khi cóchấn động địa chất xảy ra

- Nếu dùng kết cấu thép cho nhà cao tầng thì việc đảm bảo thi công tốt các mối nối là khókhăn, mặt khác giá thành của công trình xây dựng bằng thép cao mà chi phí cho việc bảoquản cấu kiện khi công trình đi vào sử dụng là tốn kém đặc biệt với môi trường khí hậu ởnước ta Kết cấu nhà cao tầng bằng thép chỉ thực sự có hiệu quả khi nhà có yêu cầu vềkhông gian sử dụng lớn, chiều cao nhà rất lớn ở Việt Nam chúng ta hiện nay chưa có côngtrình nhà cao tầng nào được xây dựng bằng thép hoàn toàn do điều kiện kỹ thuật, kinh tếchưa cho phép hay do điều kiện khí hậu khống chế

- Kết cấu bằng BTCT thì công trình nặng nề hơn, do đó kết cấu móng phải lớn Tuy nhiênkết cấu BTCT khắc phục được một số nhược điểm của kết cấu thép: Kết cấu BTCT tận dụngđược tính chịu nén rất tốt của bê tông và tính chịu kéo tốt của thép bằng cách đặt nó vàovùng kéo của bê tông

- Từ những phân tích trên ta chọn vật liệu cho kết cấu công trình bằng BTCT, tuy nhiên

để hợp lý với kết cấu nhà cao tầng ta phải sử dụng bê tông cấp độ bền cao Dự kiến các vậtliệu xây dựng chính sử dụng như sau:

+ Bê tông B25 cho tất cả các cấu kiện kết cấu bao gồm cột, dầm và sàn

+ Bê tông mác B25 phụ gia chống thấm cho bản sàn và vách tầng hầm

+ Bê tông mác B25 cho cấu kiện đài và giằng móng

+ Cốt thép nhóm CI, Cường độ tính toán: Rs = 225 MPa ; Rsw= 175 MPa (<10)

+ Cốt thép nhóm CII, Cường độ tính toán: Rs = Rsc = 280 MPa (10<20)

+ Cốt thép nhóm CIII, Cường độ tính toán: Rs = Rsc = 365 MPa (20)

+ Các tường gạch sử dụng mác 75 #, vữa XM mác 50 #

IX.GIẢI PHÁP VỀ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC:

- Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng vấn đề kết cấu chiếm vị trí rất quan trọng Việc chọncác hệ kết cấu khác nhau trực tiếp liên quan đến vấn đề bố trí mặt bằng, hình thể khối đứng

và độ cao các tầng, thiết bị điện và đường ống, yêu cầu về kỹ thuật thi công và tiến độ thicông, giá thành công trình Đặc điểm chủ yếu của nó là:

- Tải trọng ngang là nhân tố chủ yếu của thiết kế kết cấu Đối với nhà cao tầng nội lực vàchuyển vị do tải trọng ngang gây ra là rất lớn, do vậy tải trọng ngang của nhà cao tầng lànhân tố chủ yếu trong thiết kế kết cấu

- Nhà cao tầng theo sự gia tăng của chiều cao, chuyển vị ngang tăng rất nhanh, trong thiết

kế kết cấu không chỉ yêu cầu kết cấu có đủ cường độ, mà còn yêu cầu có đủ độ cứng đểchống lại lực ngang, để dưới tác động của tải trọng ngang chuyển vị ngang của kết cấu hạnchế trong phạm vi cho phép

- Yêu cầu chống động đất càng cao: Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng cần phải thiết kếchống động đất tốt để hạn chế tối đa những thiệt hại về người và của khi có động đất xảy ra

- Trong thiết kế nhà cao tầng hiện nay thường sử dụng các loại hệ kết cấu chịu lực sau:

c) Hệ kết cấu khung chịu lực:

- Hệ khung thường gồm các dầm ngang nối với các cột thẳng đứng bằng các nút cứng.Khung có thể bao gồm cả tường trong và tường ngoài của nhà Loại kết cấu này có khônggian lớn, bố trí mặt bằng linh hoạt, có thể đáp ứng được khá đầy đủ yêu cầu sử dụng củacông trình

- Độ cứng ngang của kết cấu thuần khung nhỏ, năng lực biến dạng chống lại tác dụngcủa tải trọng ngang tương đối kém, tính liên tục của khung cứng phụ thuộc vào độ bền và độcứng của các liên kết nút khi chịu uốn, các liên kết này không được phép có biến dạng góc.Khả năng chịu lực của khung phụ thuộc rất nhiều vào khả năng chịu lực của từng dầm vàtừng cột Để đáp ứng yêu cầu chống động đất, mặt cắt cột, dầm tương đối lớn, bố trí cốt théptương đối nhiều

- Việc thiết kế tính toán sơ đồ này chúng ta đã có nhiều kinh nghiệm, việc thi côngcũng tương đối thuận tiện do đã thi công nhiều công trình, vật liệu và công nghệ phổ biếnnên chắc chắn đảm bảo tính chính xác và chất lượng công trình

- Hệ kết cấu này rất thích hợp với những công trình đòi hỏi sự linh hoạt trong côngnăng mặt bằng, nhất là những công trình như khách sạn Nhưng nhược điểm là kết cấu dầmsàn thường lớn nên chiều cao nhà thường phải lớn

- Sơ đồ thuần khung có nút cứng thường áp dụng cho công trình dưới 20 tầng với thiết

kế kháng chấn cấp <=7, 15 tầng với kháng chấn cấp 8, 10 tầng với kháng chấn cấp 9

d) Hệ kết cấu tường chịu lực:

Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tường phẳng.Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường thông qua các bản sàn được xem là cứng tuyệt

đối Trong mặt phẳng của chúng các vách cứng (chính là tấm tường) làm việc như thanhcông xôn có chiều cao tiết diện lớn.Với hệ kết cấu này thì khoảng không bên trong côngtrình còn phải phân chia thích hợp đảm bảo yêu cầu về kết cấu.

Hệ kết cấu này có thể cấu tạo cho nhà khá cao tầng, tuy nhiên theo điều kiện kinh tế vàyêu cầu kiến trúc của công trình ta thấy phương án này không thoả mãn

e) Hệ lõi chịu lực.

Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ tải trọngtác động lên công trình và truyền xuống đất Hệ lõi chịu lực có hiệu quả với công trình có độcao tương đối lớn, do có độ cứng chống xoắn và chống cắt lớn, tuy nhiên nó phải kết hợpđược với giải pháp kiến trúc

f) Hệ kết cấu khung, vách lõi kết hợp:

- Hệ kết cấu thường là sự phát triển của hệ kết cấu khung-lõi, khi lúc này tường của côngtrình ở dạng vách cứng

- Hệ kết cấu này là sự kết hợp những ưu điểm và cả nhược điểm của phương ngang vàthẳng đứng của công trình Nhất là độ cứng chống uốn và chống xoắn của cả công trình vớitải trọng gió Rất thích hợp với những công trình cao trên 40m Tuy nhiên hệ kết cấu này đòihỏi thi công phức tạp hơn, tốn nhiều vật liệu , mặt bằng bố trí không linh hoạt

 Qua phân tích trên với quy mô công trình 1 tầng hầm và 11 tầng nổi tổng chiều cao45,8 m, chọn hệ kết cấu khung - vách lõi cứng kết hợp Trong đó lõi cứng là hệ thống lõithang máy Hệ thống khung bao gồm cột và dầm chính và dầm phụ bố trí quanh chu vi nhà

X HỆ KẾT CẤU SÀN:

Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc của kết cấu (trực tiếp chịutải trọng thẳng đứng, truyền tải trọng ngang), cũng như không gian sử dụng của công trình.Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng Do vậy, phải có sự phân tích đểchọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình

Cấu tạo: bao gồm hệ dầm và bản sàn được đổ toàn khối

- Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta.

- Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn

đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tảitrọng ngang, không tiết kiệm vật liệu và không gian sử dụng

b) Sàn ô cờ:

Cấu tạo: gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, 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

- Ưu điểm: Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng

và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sửdụng lớn như hội trường, câu lạc bộ

- Nhược điểm: Thi công phức tạp Mặt khác, khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí

thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầmchính phải lớn để giảm độ võng

Cấu tạo: gồm các bản kê trực tiếp lên cột

- Ưu điểm: Giảm chiều dày, độ võng sàn,dẫn đến giảm được chiều cao công trình, tiết

kiệm được không gian sử dụng Việc phân chia không gian các khu chức năng và bố trí hệthống kỹ thuật một cách dễ dàng Nó thích hợp với những công trình có khẩu độ 68m

- Nhược điểm: Tính toán phức tạp Sàn ứng lực trước có độ dày lớn nên tốn vật liệu.

Ngoài ra, việc căng cốt thép cũng rất phức tạp, đòi hỏi các yêu cầu kỹ thuật cao

 Dựa theo hệ khung chịu lực đã chọn, thiết kế kiến trúc và yêu cầu sử dụng không giannhà, sơ bộ chọn hệ kết cấu sàn sườn toàn khối (sàn kê lên dầm phụ, dầm phụ kê lên dầmchính, dầm chính kê lên cột)

XI.LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN:

a) Chọn chiều dày bản sàn:

- Tính sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức:

l.m

+ D= 0,8 1,4 phụ thuộc vào tải trọng

Ta chọn: m= 43 , D= 1 , l= 4,2 m (cạnh ngắn của ô sàn lớn nhất của sàn tầng điển hình)

1.4, 2.1000 97, 743

b

b) Chọn kích thước tiết diện dầm:

Các dầm chiếu nghỉ cầu thang: bxh = 20x30 cm; 22x45cm

Các dầm chiếu tới cầu thang: bxh = 22x50cm (D5)

c)Chọn kích thước tiết diện cột:

- Công thức xác định: F = (1,21,5)

RN

Trong đó:

F - Diện tích tiết diện côt

N – Tổng tải trọng đứng tác dụng lên phạm vi truyền tải vào cột

R - Cường độ chịu nén cuả vật liệu làm cột

Lực dọc: N = TLsàn + TLdầm + TLtường + Hoạt tải

F = (1,21,5)

RN

Trong đó

A – diện tích tiết diện sơ bộ của cột

N- lực dọc tính theo diện truyền tải, được tính toán gần đúng như sau:

N = msqFs

Fs - diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

ms - số sàn phía trên tiết diện đang xét (tầng hầm, tầng 1-11, tầng lửng, tầng kĩ thuật, tầng áp mái)

q - tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn trong đó gồm tải trọng thườngxuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn Theo kinh nghiệm tải trọng tác dụng sàn nhà có bề dày sàn là từ 8 -15kN/m2

R – cường độ chịu nén của vât liệu làm cột, với việc chọn bê tông có cấp độ bền B25, Rb

= 14,5.103 kN/m2

* Sàn sườn toàn khối :

Tính toán cho cột điển hình có diện tich chịu tải lớn nhất

- Các tải trọng tác dụng lên vùng chịu tải:

+ Trọng lượng bản thân bản sàn dày 10 cm:

+ Hoạt tải sàn lấy 200kG/m2: N5 = 200.(7,5.7,5) = 11250 kG

=> Tải trọng tác dụng trung bình trên 1m2 sàn là:

Diện tích tiết diện ngang cột: F =( 1,1 1,2) 416585.106

Ta có bảng chọn tiết diện cột như sau (đơn vị là cm):

Vậy ta chọn sơ bộ kích thước cột như sau:

Bảng 3.1. Kích thước sơ bộ tiết diện cột

TCXD 198 - 1997 quy định độ dày của vách (t) phải thoả mãn điều kiện sau:

Chiều dầy của lỏi đổ tại chỗ được xác định theo các điều kiên sau:

+) Không được nhỏ hơn 160mm

+) Bằng 1/20 chiều cao tầng, +) Vách liên hợp có chiều dày không nhỏ hơn 150mm và bằng 1/20 chiềucao tầng

Với công trình này ta có:

c1 c1

c5

c4 c2

c2 c2

c2 c4

c4 c3

c3 c3

c3 c2

c4 c3

c3 c3

c3 c3

c3 c2

c5 c4

c4 c4

c4 c4

c4 c5

d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

c2 c2

e d c

b a

c5 c1

c1 c1

c5

c4 c2

c2 c2

c2 c4

c4 c3

c3 c3

c3 c2

c4 c3

c3 c3

c3 c3

c3 c2

c5 c4

c4 c4

c4 c4

c4 c5

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

c2 c2

c5 c1

c1 c1

c5

c4 c2

c2 c2

c2 c4

c4 c3

c3 c3

c3 c2

c4 c3

c3 c3

c3 c3

c3 c2

c5 c4

c4 c4

c4 c4

c4 c5

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

c2 c2

c5 c1

c1 c1

c5

c4 c2

c2 c2

c2 c4

c4 c3

c3 c3

c3 c2

c4 c3

c3 c3

c3 c3

c3 c2

c5 c4

c4 c4

c4 c4

c4 c5

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

d3-22x50 d3-22x50

c2 c2

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN BẢN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

I QUAN NIỆM TÍNH:

a) Liên kết của bản sàn với dầm:

* Với bản biên liên kết với dầm biên ta coi là lien kết khớp

* Với các bản liên kết với các dầm giữa thì ta coi là liên kết ngàm

b) Sự làm việc của các ô bản:

+ Nếu l2/l1 2 : coi bản làm việc theo 2 phương  tính toán theo bản kê 4 cạnh

+ Nếu l2/l1> 2 : coi bản làm việc theo 1 phương cạnh ngắn  tính toán như dầm đơngiản

c) Tải trọng:

Bởi vì xác suất xuất hiện đồng thời tải trọng sử dụng ở tất cả các sàn giảm khi tăng số tầng nhà, nên tất cả các tiêu chuẩn thiết kế đều qui định các hệ số giảm tải khi tính toán các cấu kiện thẳng đứng chịu lùc

Tuy nhiên với công trình đang tính, để đơn giản cho việc tính toán và thiên về an toàn ta

sẽ bỏ qua không xét đến sự giảm tải khi tính toán

a) Tĩnh tải: tải trọng bản thân do các lớp cấu tạo

Bảng Tĩnh tải ô sàn phòng WC

(daN/m3)

b) Hoạt tải: dựa vào công năng sử dụng của các phòng và của công trinhg trong mặt

bằng kiến trúc và theo TCVN 2737-1995 về tải trọng và tác động, ta có số liệu hoạt tảicho các loại sàn cho trong bảng dưới đây

Bảng hoạt tải tính toán trên các ô sàn:

Kích thước(m)

Diện tích(m2)

Ptt (daN/m2)

d) Xác định nội lực: Theo sơ đồ đàn hồi

+ Mô men dương (ở giữa bản):

Bêtông cấp độ bền B25 có: Cường độ chịu nén Rb = 14,5 MPa

Cường độ chịu kéo Rbt = 1,05 MPa

Cốt thép nhóm CI có Rs = Rsc = 225 MPa  R 0,618, R 0,427

+ Chọn kích thước sơ bộ : Chiều dày bản 120 mm ; giả sử khoảng cách từ trọng tâm cốt thép chịu lực đến mép ngoài bê tông là: ao = 20 mm.

Chiều cao làm việc ho= h - ao = 120-20 = 100 mm

+ Một số qui định đối với việc chọn và bố trí cốt thép:

- Cốt thép cấu tạo 6 a200 có Asct =141 mm2

- Hàm lượng thép hợp lý: t = 0,3%- 0,9%, hàm lượng thép tối thiểu min=0,05%

- Cốt chịu lực có đường kính : d < hb/10 và nếu dùng 2 loại thì d  2 mm

- Khoảng cách giữa các cốt dọc chịu lực = 7- 20 cm

- Chiều dày lớp bảo vệ : a > (d, t0):

Với: t0 = 10 mm trong bản có h  100 mm

t0 = 15 mm trong bản có h > 100 mm

II PHÂN LOẠI CÁC Ô BẢN:

* Ta xét tỷ số l2/L1 Với L2 và L1 là nhịp tính toán của ô bản, ta phân loại các ô bản như sau:

Kích thước 7,5x3,75(m) làm việc theo 2 phương.

- Cốt chịu Mô men dương :

Ta có :

4 1

0,027.14,5.1000.100

177 225

b s

A

b h

Dùng cốt thép 6 ,as = 28,3mm2 khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là :

1000.28,3

160 177

s s

0

98, 2.10

0,007 0,427 14,5.1000.100

Chọn theo cấu tạo 6 a200 , As = 141 mm2

- Cốt chịu Mô men âm :

Ta có :

4 1

0

684,1.10

0,047 0,427 1.14,5.1000.100

0,048.14,5.1000.100

312 225

b s

1000.50,24

161 312

s s

* Tính toán cốt thép : Xét tiết diện có b = 1 m

- Cốt chịu Mô men dương :

Ta có :

4 1

0,016.14,5.1000.100

104,9 141 2 225

b s

Chọn theo cấu tạo 6 a200 , As = 141 mm2

Ta có :

4 2

0

158,91.10

0,011 0,427 14,5.1000.100

Chọn theo cấu tạo 6 a200 , As = 141 mm2

- Cốt chịu Mô men âm :

Ta có :

4 1

0

503,3.10

0,035 0,427 1.14,5.1000.100

2 0

0,035.14,5.1000.100

227 225

b s

s s

Chọn theo cấu tạo 6 a200 , As = 141 mm2

2 Tính toán cho ô bản loại dầm

a Tính toán cho ô bản Ô13

Sơ đồ tính và biểu đồ mô men của ô sàn 4

*) Tính toán cốt thép chịu mômen dương

- Mô men ở nhịp

o max

s s

b) Tính toán cốt thép chịu mômen âm

- Mô men ở gối

o max

s s

Tính toán các ô bản còn lại tương tự, ta được các giá trị nội lưc sau:

Từ nội lực đã tính toán ở trên ta tính toán và bố trí cốt thép cho bản theo bảng sau: (nếu

As<Asct = 141 mm2 ta bố trí theo cấu tạo 6 a200)

Bản kê 4 cạnh

ST

T SÀN Ô

KÍ HIỆ U

M i (KGm)

ho

(c m)

Thép chọn

A S tt (cm2/

m)

(m m)

a(m m)

As(ch) (cm2/ m)

A S tính (cm 2 )

4 Ô13 342,6 10 0,0236 0,0239 1,54 6 180 1,57

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ IV.CẤU TẠO CẦU THANG:

Cấu tạo chi tiết thang cho như hình vẽ dưới đây

Cấu tạo chi tiết cầu thang

Mặt bằng kết cấu cầu thang

V QUAN NIỆM TÍNH:

b) Phân tích sự làm việc của các bộ phận của cầu thang:

+ Bản thang: (1,85x3,2m) kê 4 cạnh lên dầm chiếu nghỉ (DCN1), dầm chiếu tới (DS), cốnthang (CT) và tường gạch xây 220cm Xét tỉ số l2/l1= 3,2/1,85= 1,73< 2  bản thang làmviệc chịu uốn theo 2 phương Chịu tải phân bố đều.

+ Bản chiếu nghỉ (BCN): (1,32x4,2m) kê 4 cạnh lên DCN1, DCN2 và tường gạch xây220cm Xét tỉ số l2/l1= 4,2/1,32 = 3,18 >2  BCN làm việc chịu uốn theo 1 phương Chịu tảiphân bố đều

Do cầu thang là cấu kiện rất quan trọng phục vụ giao thông theo phương đứng trongnhà, đặc biệt khi xảy ra sự cố Đồng thời cầu thang cũng chịu tải trọng di động nên ta tínhtoán bản thang, BCN theo sơ đồ đàn hồi với bản đơn Tức là ta cắt 1 dải bản rộng b=1m theophương cạnh ngắn, rồi dùng các công thức của cơ học kết cấu để tính nội lực

+ Cốn thang (CT): làm việc như 1 dầm đơn giản chịu uốn 2 đầu gối lên DCN1 và dầmchiếu tới (DCT), chịu tải trọng phân bố đều truyền từ bản thang vào

+ Dầm chiếu tới (DCT): làm việc như 1 dầm đơn giản gối lên 2 dầm D5 , chịu tải trọngphân bố đều truyền từ bản sàn vào

+ Dầm chiếu nghỉ 1 (DCN1): làm việc như 1 dầm đơn giản gối lên tường gạch xây220cm, chịu tải trọng phân bố đều từ BCN và tải trọng tập trung do cốn thang truyền vào + Dầm chiếu nghỉ 2 (DCN2): làm việc như 1 dầm đơn giản gối lên tường gạch xây220cm, chịu tải trọng phân bố đều từ BCN truyền vào

c) Chọn sơ bộ kích thước tiết diện các bộ phận:

- Chiều dày bản thang sơ bộ:

Sử dụng bê tông B25 có Rb = 14,5 MPa

Dùng thép nhóm CI có Rs = 225 MPa  R 0,618, R 0,427

nhóm CII có Rs = 280 MPa  R 0,595, R 0,418

VI.TÍNH TOÁN CỤ THỂ:

a) Tính toán bản thang 1 và 2:

a) Sơ đồ tính: theo sơ đồ đàn hồi

Cắt 1 dải bản rộng b=1m theo 2 phương để tính toán, coi bản thang liên kết khớp vớitường gạch và cốn thang

gtc(daN/m2) n TT tính toángtt(daN/m2)

1 Gạch đặc xây và lớp hoàn thiệnDày trung bình 0,075m

-Với momen dương:

MI= k91P = 0 (daN.m)

MII= k92P = 0,0517 4103= 212 (daN.m)

* Tính toán cốt thép : Xét tiết diện có b = 1 m

- Cốt chịu Mô men dương :

Ta có :

4 1

0,0159.14,5.1000.85

87 225

b s

Chọn theo cấu tạo 6 a200 , As = 141 mm2

+Theo phương cạnh dài : M2 = 73 daN.m

Ta có :

4 2

0

73.10

0,007 0,427 14,5.1000.85

Chọn theo cấu tạo 6 a200 , As = 141 mm2

- Cốt chịu Mô men âm :

+Theo phương cạnh dài : MII = 212 daN.m

Bố trí cốt thép bản thang

b) Tính toán bản chiếu nghỉ:

a) Sơ đồ tính:

Tính toán BCN theo sơ đồ đàn hồi

Cắt 1 dải bản rộng b=1m theo phương cạnh ngắn để tính toán, coi BCN liên kết khớpvới DCN1 và DCN2

4 Lớp vữa trát dày 0,015m = 1800 daN/ m3 27 1,3 35,1

Ta có :

4 1

Chọn theo cấu tạo 6 a200 , As = 141 mm2

Cốt thép chịu mômen dương theo phương cạnh dài được bố trí theo cấu tạo 6a200

Bố trí cốt thép bản chiếu nghỉ

c) Tính toán cốn thang CT

a) Sơ đồ tính toán:

Sơ đồ dầm đơn giản 2 khớp

Chiều dài tính toán l = 3,2m

Tải trọng tác dụng lên cốn thang gồm:

- Trọng lượng lan can tay vịn lấy  50 daN/m

- Trọng lượng bản thân cốn thang

- Thành phần gây uốn tác dụng lên cốn thang là

q = qtt.cos =963,22 cos(340) = 798,54 daN/m

0

1022.10

0,0776 0, 418 14,5.120.270

0,081.14,5.120.270

138,3 280

b s

2 b4.(1 n).R b.hbt o

c