Khóa luận thiết kế cao ốc cho thuê và trung tâm thương mại hàm rồng thanh hóa

Trang 1

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 PHAN I- KIÊN TRÚC (10%) GVHD: G.V;TH.S- NGÔ SỸ LAM NOI DUNG: CHƯƠNGI-Giới thiệu về công trình; CHƯƠNGII-Giải pháp về kiến trúc; CHƯƠNGIII-Giải pháp kỹ thuật; CHƯƠNG TIV-Thoát hiểm; THE HIEN: I-Mat bang: Tang ham;Tang 1;Tang dién hinh;Tang mai; II-Mặt đứng:Mặt đứng chính;Mặt bên; II-Mặt cắt:Mặt cắt A-A;Mặt cắt B-B;

CHƯƠNG l Giới thiệu về công trình:

Tên công trình: Cao ốc văn phòng — Trung tâm thương mai ham Rồng Địa điểm: Thành phố Thanh Hoá

Trước tình hình hiện nay, do dân cư có xu hướng sông trong các chung cư ngoại ô, khu trung tâm thành phố được quy hoạch trở thành khu hành chính, thương mại và kinh tế, nhu cầu về việc xây dựng các trung tâm văn phòng cấp thiết hơn bao giờ hết

Công trình cao ốc văn phòng — Trung tam thương mại Hàm Rồng là một trong những công trình nằm trong chiến lược phát triển kinh tế và xây dựng của Thành phố Thanh Hoá Năm ở một vị trí trung tâm của thành phô với hệ thông giao thông di lai thuận tiện, công trình đã cho thây rõ ưu thê về vỊ trí của nó

Gém 12 tầng (ngoài ra còn có một tang ham để làm gara và chứa các thiết bị kỹ

thuật), khu nhà đã thê hiện tính ưu việt của công trình hiện đại, vừa mang vẻ đẹp về

kiến trúc, thuận tiện trong sử dụng và đảm bảo về kinh tế khi sử dụng - Quy mô cơng trình

Tồ nhà làm việc 12 tầng với diện tích mặt bằng khoảng 1395 (m?),

SV: Lé Luong Ngoc-Lop 46XD6-MSSV:15922-46 Hà Nội,01-2006

Trang 2

-1-Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 Công trình có diện tích xây dựng khoảng 11330 mí,

Diện tích làm việc 9208 m',

Diện tích kinh doanh triển lãm 768 mỸ, Diện tích hội trường phòng hội thảo 384 mỸ,

Công trình được bố trí một cổng chính hướng Đông thông ra mặt phố tạo điều

kiện cho giao thông đi lại và hoạt động thường xuyên của cơ quan

Hệ thống sân đường nội bộ băng bê tông và gạch đá vừa đảm bảo độ bền lâu dài

Hệ thống cây xanh bồn hoa được bồ trí ở sân trước và xung quanh nhà tạo môi

trường cảnh quan sinh động hài hoà gắn bó thiên nhiên với công trình

Vị trí: Vị trí công trình năm ngay trên đường phố chính, phía Đông khu đất là

đường phô chính,

Phía Tây bắc khu đất là khu nhà ở năm tầng của công ty xuất nhập khâu mây tre đan,

Phía Bắc là tập thê văn phòng tập thê tỉnh ủy,

Phía Nam giáp khu nhà ở dân cư 2 tầng,

Phía Tây khu đất giáp xưởng công ty nhựa Tiên Tiến

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

CHUONG II Giải pháp kiến trúc

Phương pháp kiến trúc được thiết kế theo phong cách kiến trúc hiện đại kết hợp hài hoà với đường nét kiên trúc khu phơ mới Tồn bộ cơng trình là các mảng, khôi thê hiện sự khoẻ khoăn gọn gàng phù hợp với chức năng của công trình

Các số liệu:

Tang ham:

Đặt ở cao trình -1,80m với cốt TN, với chiều cao tầng 3m có nhiệm vụ làm Trung tâm

Trang 3

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46

Phòng nhân viên kỹ thuật, phòng điêu hoà trung tâm, trạm bơm có diện tích 100

Hai thang máy Tầng l: Đặt ở cao trình 1,20m với chiều cao tầng 4,2m được bố trí làm Trung tâm trưng bày sản phâm và siêu thị bán hàng Tổng diện tích xây dựng là 1280m” gồm: -Sảnh chính có diện tích 224m”

-Siêu thị trưng bày và bán hàng có điện tích 768m”

-Phòng giao dịch, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật,nhà kho có tông diện tích 112m” -Hai thang bộ và hai thang máy, hệ thống hành lang

-Khu vệ sinh có diện tích 32 m” Tầng 2: Đặt ở cao trình 5,40m với chiều cao tầng 4,8m có chức năng hội trường biêu diễn và họp hội thảo bar Tổng diện tích xây dựng là 1280m” gồm: -Hội trường có diện tích 384m

-Hậu trường, phòng quản lý, phòng hoá trang, phòng kỹ thuật, kho đạo cụ, quần

-Khu vệ sinh có diện tích 32 mổ

-Cầu thang bộ và hai thang máy, hệ thống hành lang Tầng 3 - 11:

Có chiều cao tầng 3,5m là các văn phòng cho thuê Tổng diện tích xây dựng 1280m” gồm:

-Văn phòng cho thuê có diện tích 1125.6 m”

-Khu vệ sinh có điện tich 32 m”

-Hai thang bộ và hai thang máy, sảnh

Trang 4

-3-Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 Tang 12:

Có chiều cao tầng 3,5m, ta bồ trí phòng ăn căng tin giải khát

Tổng diện tích xây dựng 1280m” gồm:

-Bếp, phòng ăn, phòng giải khát có điện tích 920.8 mí -Hai thang bộ và thang máy, và phòng kỹ thuật

Sử dụng vật liệu:

Ngoại thất:

Tang ham tang 1,2 ốp đá granit nhân tạo màu cà phê nhạt, sơn vôi màu be vàng,

cửa sô vách kính dày 5mm phản quang

Nội thất:

Tầng 1,2 lát đá granit Thạch Bàn, tường sơn vôi 3 lớp Khu vệ sinh ốp gạch men

kính, thiết bị vệ sinh ToTo, Vách kính không đô dày 12mm

Tầng 3->11 tường sơn vôi bả matit Sàn lát gạch cêramic Khu vệ sinh ốp gạch

men kính, thiết bị vệ sinh ToTo, Vách thạch cao cách âm dày 110 mm

Tầng mái:

Sàn lát gạch cêramic màu sáng, tường sơn vôi màu be vàng 3 lớp, vách khung

nhôm kính Khu vệ sinh ôp gạch men kính, thiết bị vệ sinh ToTo

CHUONG III Giải pháp kỹ thuật 1 Giải pháp thông gió, chiếu sáng

Thông gió : Là một trong những yêu cầu quan trọng trong thiết kế kiến trúc nhăm đảm bảo vệ sinh, sức khoẻ cho con người khi làm việc và nghỉ ngơi

Về nội bộ công trình, các phòng đều có cửa số thông gió trực tiếp Trong mỗi phòng của căn hộ bồ trí các quạt hoặc điều hoà để thông gió nhân tạo về mùa hè

Chiếu sáng : Kết hợp chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo trong đó chiêu sáng nhân tạo là chủ yêu

Về chiếu sáng tự nhiên : Các phòng đều được lấy ánh sáng tự nhiên thông qua hệ thông sô và cửa mở ra ban công

Chiếu sáng nhân tạo : được tạo ra từ hệ thống bóng điện lắp trong các phòng và

tại hành lang, cau thang bộ, câu thang máy

2-Giải pháp phần điện

Trang 5

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khố 46 Cơng suất tính tốn

Phụ tải cơng trình bao gồm: Điện chiếu sáng và 6 cam phục vụ sinh hoạt, điện

phục vụ hệ thơng điêu hồ, thơng gió, thang máy, bơm nước v v Được tính toán sơ bộ dựa theo tiêu chuân suât phụ tại theo mỶ sàn Pa = 100 W/mỂ x 1280 m’ x 13 = 1664000 W = 1664 kW Công suất tính toán Pụ= kx Pa= 0,75 x 1664= 1248 kW Cơng suất đặt tồn nhà p = Pu / cos(o) =/0,9 = 1387 kW

Dự kiến đặt một trạm biến áp có công suất 600 kVA ở tầng hầm để cung cấp điện 380/220 V cho công trình Nguồn điện lẫy từ trạm điện Lý Thường Kiệt Ngoài ra để đảm bảo cho việc cấp điện được liên tục đối với một số phụ tải đặc biệt như: Thang máy, chiếu sáng, bơm nước v v ta bố trí một máy phát điện Diezel dự phòng công

suất 100 kVA

Lưới cung cấp và phân phối điện: Cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho

công trình được lây tự điện hạ thế của trạm biến áp Dây dẫn điện từ tủ điện hạ thế đến

các bảng phân phối điện ở các tầng đi trong hộp kỹ thuật Dây dẫn điện đi sau bảng phân phối điện ở các tầng chôn trong tường, trần hoặc sàn

Hệ thống chiếu sáng dùng đèn huỳnh quang và đèn dây tóc để chiếu sáng tuỳ theo chức năng của từng phòng, tâng, khu vực

Trong các phòng có bô trí các ô căm đê phục vụ cho chiêu sáng cục bộ và cho các mục đích khác

Hệ thống chiếu sáng được bảo vệ bằng các Aptomat lắp trong các bảng phân phối

điện Điêu khiên chiêu sáng băng các công tắc lắp trên tường cạnh cửa ra vào hoặc ở trong vị trí thuận lợi nhật

Hệ thống chống sét và nối đất

Chống sét cho công trình bằng hệ thống các kim thu sét bằng thép đ16 dài 600

mm lắp trên các kết cầu nhô cao và đỉnh của máy nhà Các kim thu sét được nối với

nhau và nôi với đât băng các thép ¢10 Coc noi dat dùng thép góc 65 x 65 x 6 dai 2,5 m Dây nối đất dùng thép dẹt 40 x 4 Điện trở của hệ thống nối đất đảm bảo nhỏ hơn

109

Hệ thống nối đất an toàn thiết bị điện được nối riêng độc lập với hệ thống nối dat chống sét Điện trở nối đất của hệ thống này đảm bảo nhỏ hơn 4 © Tắt cả các kết cầu kim loại, khung tủ điện, vỏ hộp Aptomat đệu phỉa được nôi với hệ thông này

Trang 6

_5-Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46

3-Cấp thoát nước cho nhà

Nguôn nước:

Lẫy từ nguồn nước bên ngoài của thành phố cấp đến bể nước ngầm của công

trình Ta đặt máy bơm dé bơm nước từ bê nước ngầm lên bê chứa nước ở trên mái

Máy bơm sẽ tự hoạt động theo sự khống chế mức nước ở bề trên mái Từ bề nước trên mái nước được cung cấp cho tồn bộ cơng trình

Đường ống cấp nước dùng ống thép tráng kẽm Duong ống trong nha di ngam trong tường và các hộp kỹ thuật Đường ông sau khi lắp đặt xong đều phải thử áp lực và khử trùng trước khi sử dụng Tất cá các van khoá đều phải sử dụng các van khóa

chịu áp lực

Hệ thống thốt nước:

Tồn bộ nước thải sinh hoạt được thu lại qua hệ thống ống dẫn, qua xử lý cục bộ băng bê tự hoại, sau đó được đưa vào cơng thốt nước bên ngồi của khu vực

Nước thải ở các khu vệ sinh được thoát theo hai hệ thống riêng biệt: Hệ thống

thoát nước bân và hệ thống thoát phân Nước ban từ các phéu thu sàn, chậu rửa, tắm

đứng, bôn tắm được thoát vào hệ thống ống đứng thoát riêng ra hỗ ga thoát nước bân

rồi thốt ra hệ thơng thốt nước chung,

Chất thải từ các xí bệt được thu vào hệ thống ống đứng thoát riêng về ngăn chứa của bê tự hoại Có bô trí ông thông hơi ó60 đưa cao qua mái 70 cm

Toàn bộ hệ thống thoát nước trong nhà đều sử dụng ống nhựa PVC loại Class H

của Tiên Phong

Sử dụng hệ thống điều hoà trung tâm để điều hồ thơng gió cho các phòng và hành lang

Giao thông đứng giữa các tầng là hai thang máy, mỗi thang máy có thể chứa tới 10 người Ngoài ra còn có 2 thang bộ bề rộng thang là 2.0 m đảm bảo giao thông khi thang máy ngừng hoạt động hoặc khi mật độ giao thông cao, đảm bảo thoát hiểm khi

có sự cô cháy nô xảy ra

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

có sự khác nhau

Nhìn chung, công trình đáp ứng được tất cá những yêu cầu của một khu làm việc cao câp Ngoài ra, với lợi thê của một vị trí đẹp năm ngay giữa trung tâm thành phô, công trình đang là điệm thu hút với nhiêu công ty muôn đặt văn phòng tại nội thành

CHUONG IV Cứu hoa :

Trang 7

Trường Đại Học Xây Dựn g y Dựng Đỗ Án Tốt Nghiệp khoá 46 p

Dé phong chong hoả hoạn cho công trình trên các tâng đêu bô trí các bình cứu hoả

câm tay nhằm nhanh chóng dập tắt đám cháy khi mới bắt đầu Ngoài ra còn bố trí một họng nước cứu hoả đặt ở tầng hầm

Về thoát người khi có cháy, công trình có hệ thống giao thông ngang là hành lang rộng rãi, có liên hệ thuận tiện với hệ thống giao thông đứng là các cầu thang bố trí rất linh hoạt trên mặt bằng bao gồm cả cầu thang bộ và cầu thang máy.Cứ 1 thang may va I thang bộ phục vụ cho 4 căn hộ ở mỗi tầng Ngoài ra còn có một thang bộ thoát hiểm, dành cho việc thoát người khi xảy ra hoả hoạn, có một cánh cửa chịu nhiệt ngăn cách thang này với không gian bên ngoài, trong phòng thang thoát hiểm này có bố trí một ô

cửa số để cứu người khi xảy ra sự có PHAN II- KET CAU (45%) GVHD: G.V:TH.S- NGO SY LAM NOI DUNG:

CHƯƠNGI-Tìm hiểu nguyên tắc truyền tải va lya chon gidi phap két cau;

CHUONGII-Tinh toán tải trọng; CHƯƠNGIII-Tính toán nội lực;

CHUONGIV-Thiét kế khung K-2; CHƯƠNGV-Tính toán thiết kế sàn;

CHƯƠNGIV-Tính toán thiết kế thang bộ;

Trang 8

_7-Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46

CHƯƠNGIV-Tính toán thiết kê móng; THE HIEN: I-Mặt bằng kết cầu tầng điển hình+tằng mái; II-Bản vẽ bố trí thép sàn; III-Hai bán vẽ bố trí thép khung K-2; IV-Bán vẽ bố trí thép móng CHƯƠNG I-Tìm Hiểu Nguyên Tắc Truyền Tải Và Lựa Chọn Giải Pháp Kết Cấu

I NGUYEN TAC TRUYEN TAI:

J-1-Sự phần bo tai trong thang đứng

Tải trọng thắng đứng được truyền xuống đất qua các hệ thống cấu kiện thắng đứng, hoặc các cầu kiện nghiêng được liên kết lại Các cẫu kiện thăng đứng này có thê là khung tạo bởi hệ cột và dam, hoặc là những tường cứng có dạng đặc hoặc dạng mạng lưới

Việc truyền tải thắng đứng phụ thuộc vào sự bố trí tương hỗ các kết cầu chịu lực thăng đứng trong phạm vi ngôi nhà

]-2-Su phan bo tai trong ngang

Các kết cầu chịu lực của ngôi nhà phải chịu được tất cả các tái trọng ngang (Tải trọng gió, động đất) Do đó cần phải bố trí hệ thống giằng ngang đặc biệt theo phương dọc và phương ngang ngôi nhà Hệ thống sàn đưới dạng dâm CaO SẼ truyền tải trọng ngang cho các kết cầu thẳng đứng và các lực này sẽ truyền xuống móng Tải trọng ngang có thể chỉ truyền nhờ những liên kết chịu được lực trượt giữa các kết cầu thắng

đứng và các kết cầu ngang Những liên kết khớp giữa các kết cầu này chỉ có thể truyền

Trang 9

định bởi độ lớn của áp lực có thê truyền xuông đất Rõ ràng là phải tránh ứng suất quá lớn cho đât

Sự phân bố tải trọng ngang theo phương đọc nhà có thê thực hiện bằng các cách khác nhau:

- _ Các kết cấu chịu lực liên tục dạng khung cứng hoặc kết cấu dạng lưới;

- _ Nối cứng các nhịp của ngôi nhà với nhau có thể băng các khung cứng hoặc băng các tường cứng hoặc băng các thanh giăng

II GIAI PHAP KET CAU:

Đối với việc thiết kế công trình, việc lựa chọn giải pháp kết cấu đóng một vai trò rất quan trọng, bởi vì việc lựa chọn trong giai đoạn này sẽ quyết định trực tiếp đến giá thành cũng như chất lượng công trình

Có nhiều giải pháp kết cấu có thể đám bảo khả năng làm việc của công trình do vậy để lựa chọn được một giải pháp kết cầu phù hợp cần phải dựa trên những điều kiện cụ thể của công trình

H-1 Hệ kết cầu khung chịu lực:

Là hệ kết câu không gian gồm các khung ngang và khung dọc liên kết với nhau cùng chịu lực Để tăng độ cứng cho công trình thì các nút khung là nút cứng

Ưu điểm:

Tạo được không gian rộng

Dễ bố trí mặt bằng và thoả mãn các yêu cầu chức năng

Nhược điểm:

Độ cứng ngang nhỏ

Tỷ lệ thép trong các cầu kiện thường cao

Hệ kết cầu này phù hợp với những công trình chịu tải trọng ngang nhỏ tò to rt Oe NHA CO HE KHUNG CHIU LUC

II-2 Hệ kết cầu vách chịu lực:

Đó là hệ kết câu bao gồm các tắm phẳng thắng đứng chịu lực Hệ này chịu tải trọng đứng và ngang tốt áp dụng cho nha cao tang Tuy nhiên hệ kết câu này ngăn cản sự linh hoạt trong việc bố trí các phòng

Trang 10

_09-Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 TITTTE TL JT TT LI NHA CO HE VACH CHIU LUC

II-3 Hệ kết cấu lõi-hộp:

Hệ kết câu này gồm 2 hộp lồng nhau Hộp ngoài được tạo bởi các lưới cột và dam gần nhau, hộp trong cầu tạo bởi các vách cứng Toàn bộ công trình làm việc như một kết cầu ống hoàn chỉnh Lõi giữa làm tăng thêm độ cứng của công trình và cùng với hộp ngoài chịu tải trọng ngang

Ưu điểm:

Kha nang chịu lực lớn, thường áp dụng cho những công trình có chiều cao cực lớn Khoảng cách giữa 2 hộp rất rộng thuận lợi cho việc bố trí các phòng

Nhược điểm:

Chi phí xây dựng cao

Điều kiện thi công phức tạp yêu cầu kỹ thuật cao

Hệ kết câu này phù hợp với những cao ốc chọc trời (>80 tầng) khi yêu cầu về sức chịu tải của công trình khiến cho các hệ kết câu khác khó đảm bảo được LLLT} NHÀ CÓ HỆ LỐI-HỘP CHỊU LỰC

I-4 Hệ kết cấu hỗn hợp khung-vách-lõi chịu lực:

Về bản chất là sự kết hợp của 2 hệ kết câu đầu tiên Vì vậy nó phát huy được ưu điểm của cả 2 giải pháp đồng thời khắc phục được nhược điểm của mỗi giải pháp trên trên thực tế giải pháp kết câu này được sử dụng rộng rãi do những ưu điểm của nó

Tuỳ theo cách làm việc của khung mà khi thiết kế người ta chia ra làm 2 dạng sơ đồ tính: Sơ đồ giăng và sơ đồ khung giẳng

Sơ đồ giảng: Khi khung chỉ chịu tải trọng theo phương đứng ứng với diện chịu tải, còn tái ngang và một phần tải đứng còn lại do vách và lõi chịu Trong sơ đồ này các nút khung được cầu tạo khớp, cột có độ cứng chống uốn nhỏ

Sơ đồ khung giằng: Khi khung cũng tham gia chịu tải trọng đứng và ngang cùng với lõi và vách Với sơ đồ này các nút khung là nút cứng

Kết luận:

Sự kết hợp của giải pháp kết cấu khung-vách-lõi cùng chịu lực tạo ra khả năng chịu tải cao hơn cho công trình Dưới tác dụng cảu tải trọng nhang (tải trọng đặc trưng cho nhà cao tầng) khung chịu cătlà chủ yếu tức là chuyển vị tương đôi cua các tầng trên là

nhỏ, của các tầng dưới lớn hơn trong khi đó lõi và vách chịu uốn là chủ yếu, tức là

chuyển vị tương đối của các tầng trên lớn hơn của các tầng dưới.điều này khiến cho chuyên vị của cả công trình giảm đi khi chúng làm việc cùng nhau

Tuy nhiên với một số trường hợp đặc biệt thì việc bố trí thêm lõi cho công trình lại gây ảnh hưởng tới khả năng chịu lực của công trình Như công trình “Trung tâm

thương mại Hàm Rồng” này là một ví dụ, việc bố trí lõi tại vị trí như trong mặt bằng là

Trang 11

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khố 46 khơng hợp lý, lõi đã không năm vào giữa công trình mà năm lệch về một phía của công trình Điều này làm cho công trình bị xoắn mạnh khi chịu tải trong ngang do không có sự đối xứng Do vậy, để khắc phục điều này ta phải tìm cách giảm độ cứng của lõi thang máy bằng cách dùng gạch đề xây lồng thang máy

Ta cũng khó có thê đưa lồng thang máy vào giữa công trình vì lý do kiến trúc và công năng sử dụng của công trình

Với những ưu, nhược điểm đó em quyết định chọn giải pháp kết cấu khung-vách chịu lực

Lưa chọn phương án sàn:

Trong kết cầu nhà cao tầng sàn là vách cứng ngang, tính tông thê yêu cầu tương đối cao Hệ kết cấu sàn được lựa chọn chủ yếu phụ thuộc vào, chiều cao tầng, nhịp và điều kiện thi cơng

+, Sàn sườn tồn khối:

Là hệ kết cẫu sàn thông dụng nhất áp dụng được cho hầu hết các công trình, phạm vỉ sử dụng rộng, chỉ tiêu kinh tế tốt thi công dễ dàng thuận tiện

+, San nam:

Tường được sử dụng khi tải trọng sử dụng lớn, chiều cao tầng bị hạn chế, hay do

yêu cầu về kiến trúc sàn nắm tạo được không gian rộng, linh hoạt tận dụng tối đa chiều

cao tang Tuy nhiên sử dụng sàn nắm sẽ không kinh tế bằng sàn sườn

Đối với công trình này ta thấy chiều cao tầng điển hình là 3,5m là tương đối cao doi với nhà làm việc, đồng thời để đảm bảo tính linh hoạt khi bố trí các vách ngăn mềm, tạo không gian rộng, ta chọn phương án sàn sườn toàn khối với các ô sàn 4x4m ,

4x3,6m,4x2m,4x3m và 6x4m

CHUONG II TINH TOAN TAI TRONG I-Lựa chọn kích thước tiết điện cáu kiện:

I.1-Chọn chiều dày sàn:

h, = P|

m

Trong đó: m = 40 +45 đối với bản kê 4 cạnh.Do bản kê liên tục— chon m=43 D=0,8 +1,4 phụ thuộc vào tai trong.Chon D=1.1

I: nhịp của bản lẫy l= 4m =>h, = LỊ ——*400 =10,3cm

43

= chọn h, =12cm

* Bê dầy của vách, lõi lẫy sơ bộ 22 em * Bê dây tường tầng hầm lẫy sơ bộ 25 cm

Trang 12

-ll-Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 lạ: Nhịp của dâm lây là 8 m >h,= = *800 = 72.7cm Ta chọn hạ = 60 cm thiên về trị số bé vì: Nhà văn phòng có trần ->h”"#=h*“+hd+0,05 Nếu tăng hd -> h'” tăng —› Mlật tăng -> móng lớn ->khối xây tăng - Chiều rộng dằm bạ= (0.3 + 0.5).hạ, nhưng vì đã chọn hạ bé nên chọn bạ = 40 cm để đủ diện tích bố trí cốt thép 2 Kích thước dầm phụ nøơanø: -Với dầm phụ m„=12+20, ta chọn m,=16 —> hờ, =-Ì >800 = 50cm 16 Ta chon hg, = 50 cm chon bg = 20 cm 3 Xác đỉnh kích thước dầm chính dọc: - Chiều cao dầm ”„ "1 mạ = 8 +12 My la =8m Ta chọn hạ = 60 cm - Chiều rộng dằm ta chon bd = 40 cm 4 Kích thước dầm phụ doc Chọn hdp = 50 cm; bdp = 20 cm 5,Kích thước dầm chia khu vệ sinh Chọn kích thước dầm là:(200x500)

I-3 Tiết diện cột

Đê xác định sơ bộ tiết diện cột ta dùng công thức: N

F, =(2+ Ie

N là lực dọc lớn nhất có thể xuất hiện trong cột R, =130kg/cm? đỗi với Bê tông "300

(1.2+1.5) là hệ số ảnh hưởng Mô men

Có thể sơ bộ lấy tải trọng tính toán là q”=1,4T/m sàn Cot tr tang ham den tang 3:

NÑ =Fxq”xn=8x8x1,4x12=1075,2T 1075200 _ 00222

F =1,2

Ta chọn tiết điện cột là hình vuông vì:

-Nhà có bước=nhịp nên tiết diện hình vuông là hợp lý,

-Có vách tham gia chịu tải trọng ngang nên làm giảm Mcột có tiết điện vuông

Chọn tiết diện cột 100x100 cm

Trang 13

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 Cét tir tang 4 dén tang 8 N=8x8x1,4x8=716,8 T F =1,2 716800 _ 6617cm* Chọn tiết diện cột 85x85 cm Cột từ tầng 9 đên tâng 12: N=8x8x1,4x4=358,4 T 358400 =3308cm? F, =1,2 Chọn tiết diện cột 60x60 cm Kêt quả chọn tiệt diện: Cấu kiện Tiết diện KL riêng Trọng lượng mm kg/m3 kg/m Dam chinh(D1) 600x400 2500 600 Dâm phụ D2 500x200 2500 250 Dâm WC 500x200 2500 250 Cột H-3 1000x1000 2500 2500 Cột 4-8 850x850 2500 1806,25 Cột 9-12 600x600 2500 900

II- Tính toán tai trong

II-1 Tai trong thắng đứng lên san:

1.Tinh tai san:

Bê tông dùng cho công trình chọn mắc 300

+Tinh tải sàn tác dụng dài hạn do trọng lượng bê tông sàn được tính: gts = n.h.y (kG/m2) n: hệ số vượt tải xác định theo tiêu chuẩn 2737-95 h: chiêu dày sàn x: trọng lượng riêng của vật liệu sàn 2, Hoạt tải: Do con người và vật dụng gây ra trong quá trình sử dụng công trình nên được xác định: p=N Po n: hệ số vượt tải theo 2737-95 +, n= 1,3 véi po < 200 kG/m’ +, n= 1,2 voi po > 200 kG/m’

Po: hoat tai tiéu chuẩn

Bang 1:Bang tinh tinh tai san T.L Tong Tén CK Các lớp riêng TTTC |HSVT | TTTT TT KG/m3 | KG/m2 n KG/m2 | KG/m2

Gach lat day 1 cm 2000 20 1.1 22

Trang 14

Vita trat day 1.5 cm 1800 27 13 | 35.1 Gạch lát đày 1 cm 2000 20 1.1 22 Vữa lát dày 2 cm 1800 36 13 | 46.8 Sàn BTCT day 12 cm 2500 300 1.1 330 San VS BT chống thấm dày 4cm 2500 | 100 | 11 | 110 | SỐ Các thiết bị khác 50 1.1 55 Vita trat day 1.5 cm 1800 27 13 | 35.1 Hai lớp gạch lã nem 2x2 cm 1800 72 1.1 79.2 Hai lớp vữa lót 2x2 cm 1800 72 13 | 93.6 | Lớp gạch chống nóng dày 10cm | 800 80 1.1 88 Mái Vữa lót dày 2 em 1800 | 36 | 13 | 468 | 927 BT san day 12 cm 2500 300 1.1 330 Vita trat day 1.5 cm 1800 27 13 | 35.1 Ngói Ốp dày 1 em 1800 18 1.1 19.8 ve ak Lớp vữa lót dày 2 em 1800 36 13 | 46.8

Mai doc BI san day 12 cm 2500 | 300 | 11 | 330 | >!”

Vita trat day 1.5 cm 1800 27 13 | 35.1

x Ban thang day 12 cm 2500 300 1.1 330

thang Trát đáy ban thang 1.5 cm 1800 27 13 | 351 | 64243 Bậc gạch cao 14 em 1800 252 11 | 277.2 Bảng 2;Bảng tính hoạt tải Tên Gia trị tiêu | Hệ sô vượt Gia tri tinh toán chuan (kG/m’) | tải (kG/m’) Sanh, Hanh lang 300 1,2 360 Van phong 200 1,2 240 Phong trién lam, siéu thi 400 1,2 480 Phong an 200 1,2 240 Nha vé sinh 200 1,2 240

Mái băng không sử dụng 75 1,3 97,5

Trang 15

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 = q, = 217,8 + 70,2 = 288 kg/mˆ -Tuong we: 0,11x1800x1,1=217,8 kg/m” Vira trat 2 bên: 2x0,015x1800x1,3=70,2 kg/m7 => g, =217,8+70,2 = 288 kg/m? Bảng 3:Bảng tính tải trọng tường Ting Bé day chen Trọng lượng | GidtriTT | Giá trị TT tường m tường(m) KG/m2 KG/m có lỗ cửa(KG/m) 1 0.11 3.48 288 1002.24 701.568 0.22 3.48 505.8 1760.18 1232.1288 2 0.11 4.08 288 1175.04 822.528 0.22 4.08 505.8 2063.66 1444.5648 Điền 0.11 2.78 288 800.64 560.448 hình 0.22 2.78 505.8 1406.12 984.2868 Mái 0.11 0.9 288 259.2 181.44 4.Trọnø lượng bề: Bảng 4:Bảng tính trọng lượng bể Tên Sốlượng | Dày | Dài | Rộng | KLriêng |HSVT| KL | TéngKL h(m) | 1(m) | b(m) | y(T/m3)] ñn T T Day bé 1 0.25| 8 4 2.5 1.1 22 Thành bề dọc 2 022| 4 | 2.64 2.5 11 | 6.3888 Thànhbêngang 2 022| 8 2.64 2.5 1.1 | 12.7776 | 125.4509 Nắp bể 1 0.11] 8 4 2.5 1.1 9.68 Nước 1 2.64 | 7.56 | 3.56 1 1.05 | 74.6045 Trọng lượng bề được quy về lực tập trung tại 4 géc bé 1a: G _ 125,4509 =31,3637

II-2 Xác đỉnh hoat tải ngang do øió:

Theo quy định của “TCVN 2737-95” công trình có H=48,2m>40m nên phải xét tới

cả 2 thành phần tĩnh và động của gió W=Wfnh +Wđộng

1.Thành phân sió fĩnh

Theo TCVN 2737 - 95, công trình xây dựng tại Thanh Hoá thuộc vùng III có giá trị áp lực gió tiêu chuẩn là Wo = 125 kG/m2

SV: Lê Lương Ngọc-Lớp 46XD6-MSSV:15922-46

-15-

Trang 16

Công trình được xây dựng trong thành phô, có nhiêu vật cản sát nhau cao từ 10m

trở lên Theo “TCVN 2737-95” địa điểm xây dựng công trình là dạng C

e Giá trị tính toán thành phan tinh của tải gió ở độ cao z là : Wz=nxWoxkxc Trong đó: k - Hệ số kế đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao, e dạng địa hình

c - Hệ số khí động, với bề mặt đón gió c = 0.8 Với bề mặt khuất gió c=-0.6 n: hệ số độ tin cậy

nE "¡.f12 VỚI n¡: hệ số vận tải của tải trong gid = 1,2

n; : hệ số điều chỉnh áp lực gió = 1 (công trình >=50 năm) => W, =1,2x125xkx0,8 = 120k

W,, =1,2x125xkx0,6 = 90k

Giả thiết rằng sàn vô cùng cứng trong mặt phẳng của nó và tải trọng gió được truyền về các mức sàn rồi được sàn phân phối cho các kết cầu chịu lực ngang là hệ khung và vách Vì vậy ta có thê lây hệ số khí động C= 0.8+0.6 = 1.4 và đồn tải trọng

gió về phía đón gió

Áp lực gió thay đôi theo độ cao của công trình theo hệ số k Để đơn giản trong tính

toán, trong khoảng mỗi tầng ta coi áp lực gió là phân bố đều, hệ số k lấy là giá trị ứng với độ cao giữa tầng nhà Giá trị hệ số k và áp lực gió phân bố từng tầng được tính như trong bảng

Tải trọng gió được quy về phân bố đều trên các mức sàn theo diện chịu tải cho mỗi sàn là một nửa chiều cao tầng trên và đưới sàn

Wane W.Hụ

Trong đó: + Hạ là chiều cao tầngthứ i

Trang 17

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 6 24,2 0.838 100.56 75.42 | 175.98 3.5 615.93 7 27,7 0.869 104.28 78.21 182.49 3.5 638.715 8 31,2 0.9 108 81 189 3.5 661.5 9 34,7 0.928 111.36 83.52 | 194.88 3.5 682.08 10 38,2 0.956 114.72 86.04 | 200.76 3.5 702.66 11 41,7 0.98 117.6 88.2 205.8 3.5 720.3 12 45,2 ] 120 90 210 4.75 997.5

2 Tinh toan thanh phan gid dong:

a) Xac dinh tan số dao động

Dé xac dinh thanh phan gió động tác động lên công trình, trước hết ta cần xác định các tần số dao động riêng của công trình, ở đây, ta dùng chương trình SAP2000 đề xác định các tần số dao động và khối lượng sàn tầng với các quan niệm:

- _ Khối lượng đo:-Trọng lượng bán thân (sàn, đầm, cột) -Tĩnh tải sàn

-Tĩnh tải tường

-Các cầu kiện khác

-50% hoạt tải

- _ Tính toán theo sơ đồ không gian với quan niệm là sàn cứng vô cùng, các chuyển vị ngang của các nút trong mức sàn là như nhau Các vách cứng được xem là các phan tr shell Kết quả càng gần với thực tế khi vách cứng được chia thành các phân tử shell có kích thước bé

- _ Kết quả chạy chương trình cho 12 tần số dao động riêng như sau:

Bảng 6:bảng tính tần số dao động riêng

OutputCase StepType StepNum Period Frequency CircFreq Eigenvalue

Trang 18

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 ACASEI Mode 10 0.22421 4.4602 28.024 785.36 ACASEI Mode 11 0.21604 4.6287 29.083 845.83 ACASEI Mode 12 0.21244 4.7071 29.576 874.73

Tần số giới hạn giao động riêng f đối với công trình, tra bảng 9 Tài liệu “Tiêu chuẩn TCVN2737-95” Trong đó ồ = 0,3 đối với công trình bằng bê tông cốt thép Vùng áp lực gió là ving III —> Íf{ = 1,6>f1 < Ø< B< f,

Theo quy định của TCVN, chỉ cần tính gió động cho các trường hợp có tan s6 < f,

Quan sát chuyên vị thu được ta nhận thấy tần số ñ = 0.56818 va & = 0.62958 cé

chuyên vị tại đỉnh mái theo phương x và y lén, Do do ta str dung tan sé f, = 0.56818

để tính tác động động của gió theo phương y và f, = 0.62958 dé tinh cho phuong x b) Xác định áp lực gió động

Biên độ dao dộng của dạng dao động thứ nhất tại mỗi mức sàn theo hai phương

được lây là chuyên vị của các nút năm trên trục di qua tâm cứng của nhà,

Trang 19

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 5 20,7 150.030591 6 24,2 149936266 7 27,7 149319542 8 31,2 149 936266 9 34,7 139.943047 10 38,2 129.949829 11 41,7 107.6002121 12 45,2 109.0186386

Khi đã có kết quả tính đao động và chuyển vị tương ứng Ta tiến hành tính gió động tác dụng lên công trình theo các phương Việc tính toán gió động tiến hành theo

tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, tính toán như sau

- Giá trị tiêu chuẩn thành phần động W, cua tai trong gid tac dụng lên phan thir k

của công trình xác định theo công thức :

W„=M,.š.ự¿.y, (kGím) (1) Trong đó:

- _ My-khối lượng của phần công trình thứ k mà trọng tâm của nó ở độ cao z„ (Tính theo bảng trên).ở đây, trọng tâm của từng phần công trình được xác định ngang mức sàn mỗi tầng - €- Hệ số động lực, xác định theo đồ thị hình 2, điều 6.13.2 TCVN2737-95, phụ thuộc vào thông số s¡ ứng với ồ=0.3 (công trình BTCT) VV Wo 940 f 1 & = Trong đó:

- = 1,2 - Hệ số độ tin cậy của tai trong gió

- W, - Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn của vùng, ở đây W¿=1250 N/m’ - f, = 0.56818 ;f, = 0.62958 - Tan sé cia dang dao déng riéng thi i 4 1,2x125 _- vlZx1250_- 0.0725 by = =0 940x0.56818 c.=-Vb2!226 — 0 06s4 940x0.62958

Vì công trình là nhà bê tông cốt thép nên tra đồ thị hình 2 (TCVN 2737-95) với đường cong 1, ta được giá trị Šy = 1,75, & = 1.65

SV: Lê Lương Ngọc-Lớp 46XD6-MSSV:15922-46 Hà Nội,01-2006

Trang 20

-Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 - y,- Dich chuyên ngang của trọng tâm phân thứ k (ở mức z) Ở đây, trọng tâm

phân thứ k ở mức sàn các tầng Giá trị của y„ xác định theo bảng trên - wk - Hệ số xác định theo công thức sau » Wk J k _ IA 1 VY, — > MV)

G day: M,-khối lượng phần công trình thứ k ở mỗi mức sàn

WŸp.- thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ k của công trình, được xác định theo công thức (8) theo “ƑCVN 2737-95”:

WpiC Wiáng.Éx.V

Với Wsáng là tổng giá trị tiêu chuân của thành phân gió tĩnh tác dụng lên công trình phân thứ k:

W¿„=W,+W,” (kG/m?)

W¿f,W¿” :tải trọng gió tĩnh tiêu chuẩn phân bố mặt đón gió (gió đây) và

mặt khuât gió (gió hút) trên phân thứ k

É, là hệ SỐ áp lực động của tải trọng gió phụ thuộc vào độ cao Z Xác định theo bảng 8 của TCVN2737-95 Kết quả cho trong bảng

v là hệ số trơng quan không gian áp lực động của tải trọng gió Xác định theo bảng 10 của TCVN2737-95.phụ thuộc vào hệ số y, và p

Hệ số x, và p xác định theo bảng 11 tài liệu “TCVN 2737-95” phụ thuộc vào bề

rộng đón gió của công trình b và chiêu cao nhà H Theo mặt phẳng toạ độ song song với zox ta có :

Trang 21

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 3 13,7 151.2 0.6607 77.9203152 65.433085 4 17,2 160.86 0.6386 80.1256529 67.285003 5 20,7 169.26 0.619 81.72211532 68.625621 6 24,2 175.98 0.6088 83.5665667 70.174489 7 27,7 182.49 0.5987 85.2202751 71.56318 8 31,2 189 0.5885 86.75667 72.853358 9 34,7 194.88 0.5784 87.9205018 73.830678 10 38,2 200.76 0.5682 88.976029 74.71705 11 41,7 205.8 0.5604 89.9576496 75.54136 12 45,2 210 0.555 90.909 76.34025 Bê 48,2 214.2 0.5503 091.9419228 77.20764 Từ các gia tri cua My, ,y,„¡ và Wpy ta xác định được hệ s6 w L] ứng với dạng dao động đầu tiên:

Bang 10:Bang tinh cac gia tri y,,y,

Tang Z Chuyén vi | Chuyển vị | W°xpk W° ypk Mk Oy Ly m x (m) y (m) kg/m2 kg/m2 T 1 5,4 | 0.000141 | 0.000675 | 67.42336 | 56.61833 | 156.5346 2 10,2 | 0.000506 | 0.003043 | 74.14081 | 62.25927 | 163.6612 3 13,7 | 0.001017 | 0.006867 | 77.92032 | 65.43309 | 145.9324 4 17,2 | 0.001428 | 0.009974 | 80.12565 | 67.285 | 145.539 5 20,7 | 0.001843 | 0.01318 | 81.7221 68.6256 | 150.031 6 242 | 0.002262 | 0.016436 | 83.5666 | 70.1745 149.936 | 0.02108 | 0.00234 7 277 | 0.002674 | 0.019669 | 85.2203 | 71.5632 149.32 8 31,2 0.00307 | 0.022828 | 86.7567 | 72.8534 | 149.936 9 34.7 | 0.003441 | 0.025861 | 87.9205 | 73.8307 | 139.943 10 38,2 | 0.003817 | 0.028906 | 88.976 74.717 129.95 11 417 | 0.004161 | 0.031755 | 89.9576 | 75.5414 | 107.602 12 45,2 | 0.004476 | 0.034424 | 90.909 76.3403 109.018 Wy= 0.00234 Wx = 0.02108

Sau khi đã có các hệ số trên, thay vào công thức (1) ta tính được các giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió động tác dụng lên từng phần của công trình theo các phương x và jy

Bảng 11:Bảng tính giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió động

Trang 22

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 4 17,2 0.001428 | 0.009974 | 145.5329027 | 72.28734 | 59.44328 5 20,7 0.001843 0.01318 150.030591 | 96.17445 | 80.97466 6 24,2 0.002262 0.016436 149.936266 | 117.9652 | 100.9152 7 27,7 0.002674 0.019669 149.319542 | 138.8777 | 120.2688 8 31,2 0.00307 0.022828 72.8533575 |77.79335 | 68.1038 9 34,7 0.003441 0.025861 | 73.83067776 | 88.36414 | 78.18727 10 38,2 0.003817 0.028906 | 74.71704996 | 99.19652 | 88.44262 11 41,7 0.004161 0.031755 75.5413596 | 109.3294 | 98.23151 12 45,2 0.004476 0.034424 76.34025 118.8497 | 107.614 giá trị tính toán được xác định như sau: W“,=y.B.W% Trong đó y - Hệ số tin cậy, với tải trọng gió y = 1.2

B - Hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian B = l Chuyên tải trọng gió động thành tải trọng phân bố đều tại mức sàn:

Wa = H; Ww",

H; — chiéu cao cua tang

Giá trị tải trọng gió tác dụng động tính toán động quy về các mức sàn được thống

kê trong bản sau:

Bang 12: Gia tri áp lực động của gió lên công trình Sàn Z h; W"xp Wane * W'"yp Wasng” m m kg/m2 kg/m kg/m2 kg/m 1 5,4 2.7 9.21224 24.873 5.19217 14.0189 2 10,2 4.5 34.5647 155.541 24.4728 110.127 3 13,7 4.15 61.9453 257.073 49.2441 204.363 4 17,2 3.5 86.7448 303.607 71.3319 249.662 5 20,7 3.5 115.409 403.933 97.1696 340.094 6 24,2 3.5 141.558 495.454 121.098 423.844 7 27,7 3.5 166.653 583.286 144.323 505.129 8 31,2 3.5 93.352 326.732 61.7246 286.036 9 34,7 3.5 106.037 371.129 93.8247 328.387 10 38,2 3.5 119.036 416.625 106.131 371.459 11 41,7 3.5 131.195 459.184 117.878 412.572 12 45,2 4.75 142.62 677.443 129.137 613.4

Bang 13:Tong taitrong gié tac dng lén cong trinh

| San | Z | Gió tĩnh Gió động Toàn phần

SV: Lê Lương Ngọc-Lớp 46XD6-MSSV:15922-46 Hà Nội,01-2006

Trang 23

m Wenn (kg/m) Waang Waang” W”(kg/m) W (kg/m) 1 5,4 311.85 24.873046 | 14.01887 | 336.72305 | 325.86887 2 10,2 626.535 155.54093 | 110.12742 | 782.07593 | 736.662422 3 13,7 627.48 257.07303 | 204.36286 | 884.55303 | 831.842858 4 17,2 563.01 303.60681 | 249.66176 | 866.61681 | 812.67176 5 20,7 592.41 403.93269 | 340.09357 | 996.34269 | 932.503575 6 24,2 615.93 495.45376 | 423.84398 | 1111.3838 | 1039.77398 7 27,7 638.715 583.28646 | 505.12879 | 1222.0015 | 1143.84379 8 31,2 661.5 326.73209 | 286.03596 | 988.23209 | 947.535958 9 34,7 682.08 371.12941 | 328.38655 | 1053.2094 | 1010.46655 10 38,2 702.66 416.62537 | 371.45902 | 1119.2854 | 1074.11902 11 41,7 720.3 459.18358 | 412.57234 | 1179.4836 | 1132.87234 12 45,2 997.5 671.44347 | 613.39986 | 1674.9435 | 1610.89986

CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN NỘI LỰC

Sau khi đã tính toán các tải trọng lên công trình, ta tiến hành tính toán xác định nội

lực

III.1 Sơ đồ tính:

Sơ đồ tính của công trình là sơ đồ khung không gian ngàm tại móng Vách, sàn

được chỉa ra thành các phần tir shell Trục tính toán của các phần lấy như sau: - Truc dam lay gan đúng năm ngang ở mức sàn

- Trục cột giữa trùng trục hình học của cột; các trục cột biên trùng với các trục

tường

- Chiều dài tính toán của dam lay bang khoảng cách các trục cột tương ứng, chiều đài tính toán các phần tử cột các tầng trên lẫy bằng khoảng cách các sàn câu

SV: Lê Lương Ngọc-Lớp 46XD6-MSSV:15922-46

-23-

Trang 24

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 IH.2 Tải trọng: Tải trọng tính toán để xác định nội lực bao gồm:fnh tải bản thân; hoạt tải sử dụng; tải trọng gió Tĩnh tải được chất theo sơ đồ làm việc thực tế của công trình

- Tải trọng hoạt tải được chất lệch tang, léch nhip

- Tai trong gio bao gồm thành phần gió tĩnh và thành phần gió động tính với dạng dao động riêng đâu tiên theo các phương X,Y,-X,-Y,

Vậy ta có 7 trường hợp hợp tải khi đưa vào tính toán như sau:

Trường hợp tải 1: tĩnh tal: phan bé tong cốt thép của khung, sàn, vách ta chỉ cân khai báo kích thước và vật liệu Phân vật liệu cầu tạo khác như các lớp câu tạo sàn, mái, tran treo và trọng lượng tường đặt trực tiệp lên sàn được khai báo bô sung dưới dạng tải phân bô Tĩnh tải tường phân bô đêu trên dâm ta khai báo dưới dạng tải phân bô đêu trên phân tử Frame tương ứng

Trường hợp tải 2: hoạt tải sử dụng 1 Ta cũng khai báo đưới dạng lực phân bố trên các ô sàn

Trường hợp tải 3: hoạt tải sử dụng 2 Chất cách tầng, cách nhịp so với hoạt tả 1 Trường hợp tải 4: gió theo phương X.Tông gió tĩnh và gió động tác dụng vào công trình theo phương X (Quy về lực phân bô đặt tại các mirc san)

Trường hợp tải 5: gió theo phương Y Tong gió tĩnh và gió động tắc dụng vào công trình theo phương Y (Quy về lực phân bô đặt tại các mức sàn)

Trường hợp tải 6: gió theo phương -X Tổng gió tĩnh và gió động tác dụng vào công trình theo phương -X (Quy về lực phân bố đặt tại các mức sàn)

Truong hop tai 7: gio theo phuong -Y Tong gió tĩnh và gió động tác dụng vào công trình theo phương -Y (Quy về lực phân bố đặt tại các mức sàn)

(Lý do xem trong Chương II-Tính toán tải trọng-phân tính tải trong gió) LII.3 Phương pháp tính:

Dùng chương trình Sap2000 để giải nội lực rồi ta đem tổ hợp nội lực (xem trong phân phụ lục)

HI.4 Kiểm tra kết quả tính toán:

Trong quá trình giải lực bằng chương trình Sap2000,có thể có những sai lệch về kết quả do nhiều nguyên nhân: lỗi chương trình; do vào sai số liệu; do quan niệm sai về sơ đồ kết cấu; tải trọng Để có cơ sở khẳng định về sự đúng đắn hoặc đáng tin cậy của kết quả tính toán bằng máy, ta tiễn hành một số tính toán so sánh kiểm tra như sau

a- Tính toán nội lực bằng phương pháp gần đúng : So sánh với kết quả giải lực bằng

chương trình SAP 2000

Trong phần này,sẽ tính toán nội lực cho khung trục 2 chịu tải trọng gió(gồm gió tĩnh và gió động) bằng phương pháp điểm không momen với các quan niệm sau

- Khung trục 2 làm việc độc lập như một khung phẳng chịu lực

- Tải trọng gió phân vào khung trục 2 theo diện chịu tải của khung(nghĩa là không tính đến sự làm việc không gian của công trình)

Trang 25

Mục đích : Đề so sánh kết quả nội lực giữa một bên là sơ đô khung không gian

giải lực bằng máy với một bên là sơ đồ khung phẳng giải bằng phương pháp gần

đúng Trong đó, hai sơ đồ cùng chịu một loại tải trọng là tải trọng gió Từ đó đưa ra

các kết luận nhận xét

b-Ta cũng có thé kiém tra bang phuong phap gần đúng như sau : COI Cac dầm như

hệ dâm liên tục được chât tải phân bô đêu rôi tính momen như ví dâm liên tục thì kêt

quả không được sai khác lớn so với nội lực khi chạy SAP IV.Tổ hợp nội lực

Nội lực được tô hợp với các loại tô hợp sau:Tổ hợp cơ bản I; Tổ hop co ban II;

- TỔ hop co ban I: Bao gồm nội lực do tĩnh tải với một nội lực hoạt tải (hoạt tải hoặc tải trọng gió)

- Tô hop co ban II: gom noi luc do tinh tải với it nhất 2 trường hợp nội lực do hoạt tải hoặc tải trọng gió gây ra với hệ sô tô hợp của tải trọng ngăn hạn là 0.9

Kết quả tô hợp nội lực cho các phần tử dầm và các phần tử cột cho trong các bảng sau (bảng kèm theo)

CHƯƠNG 4: THIET KE KHUNG K-2

Cach trinh bay : Phan thuyét minh tính toán các cấu kiện thuộc khung ( dầm, cột ) được trình bày đại diện cho từng loại Các phần tử còn lại của từng loại cầu kiện được

tính toán với số lượng cần thiết Để tiện cho việc trình bày và cũng tiện cho việc thay

đổi phương án kết câu khi cần thiết ta lập thành các chương trình đơn giản để tổ hợp nội lực và tính toán kết cấu cho các loại cầu kiện dầm cột qua công cụ EXCEL dưới

dạng các bảng tính, được trình bày trong phần phụ lục

A.Tô hợp nội lực dầm cột thuộc khung k2:

Trang 26

-25-Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 I.Tổ hợp nôi lực dâm ;

Nguyên tắc tổ hợp : THNL để tìm ra các trường hợp nội lực nguy hiểm nhất có thê xuất hiện trong kết cấu Với dầm ta tổ hợp cho 3 tiết diện là :

- _ Hai đầu dầm chịu lực cắt và môn men âm lớn nhất, nhiều trường hợp có thể xuất hiện cả mômen dương (tại nút biên khi chịu tải trọng ngang)

- _ VỊ trí giữa dâm có mô men dương lớn nhât

ở đây vì chỉ có các trường hợp tải trọng thông thường nên ta chỉ tô hợp hai

trường hợp cơ bản

II Tổ hợp nội lực cột:

Nguyên tắc tô hợp : tương tự như với dầm, chỉ khác ở chỗ ta chỉ tô hợp nội lực tại hai tiết điện đầu và cuối phần tử, nội lực đem tổ hợp là mô men uốn trong mặt phẳng

khung và lực dọc, ngoài ra tại chân cột ta tô hợp thêm lực cắt để thiết kế móng

Trang 27

A ,= 0.412 a = 0.58 Sơ đồ vị trí các mat cat dim

Ta trình bày tính toán đại diện cho các dầm thuộc tầng Tinh dam khung bién AB tang 1: Tiết diện bxh = 40 em x 60cm,hạ=55cm,h,=12cm Nhịp tính toán lạ=8,0-(1-0,1 1+0,5)+0,12=6,73m ¡.Tính thép dọc chịu mô men dương (tiết diện II-HI giữa nhip) Chọn cặp nội lực tính toán là: M = 22,94 Tm Q=-8,757 T Bề rộng cánh đưa vào tính toán là be: b,=b+ 2c,

Trong đó c¡ không vượt quá trị số bé nhất trong ba giá trị sau:

Trang 28

-27-Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khố 46

Mơmen:M, = R„ạ b,.h,.(h,—0.5h,)= 130x18§4x12x(Š5Š - 0.5x12)

= 14064960 KGcm= 140,65 Tm

Vậy ta c6 M, > M =22,94 Tm => Truc trung hoa di qua canh = Ta tinh toán như

Trang 29

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 M_ 3707700 > F,= = R,.yh, 2800.0,974.55 =24,72 cm’ Chọn 628 có Fa = 36,926 cm”, tu„= 1,68% > mịn Bố trí thép thành 2 lớp 3.Tính cốt thép dọc chịu mômen âm-Tiết điện III-III Giá trị nội lực chọn là M = -47,4336 Tm Can ome L Ta cóA=_ Ú— = 0.066<Ao=0,412—Đặt cốt đơn R,.D.h, Q41 — b—bB 3 = y =0.5x(14+-v1—2A)=0,966>F, = =32cmỆ, +8 Rn, 980150 = 4922 Chọn 6228 có Fa = 36,926 cmỂ ,H„= 1,68% > //„„„ @ “láng 4.Tính toán cốt đai:

Được tính với lực cắt lớn nhất tai gối

4.1.Tính cốt đai cho tiết diện I - I: Qmax = 16140 kG

Kiểm tra điều kiện hạn chế :ko.Rn.b.ho= 0.35x130x40x55 = 100100 kG > Qmax

—Thoả mãn điều kiện hạn chế

Ta có 0,6.Rk.b.ho =0,6x10x40x55 = 13200 kG < Qmax = 16140=> Phải tính toán cốt đai 2 2 Lực cắt cốt đai phải chịu q, = Q 7 = 16140 z= 27 kG/cm 8.Rk.b.ho 8x10x 40x55 Chọn đai Ø8 có fa = 0.503 cm” ; Số nhánh n=2, ta có : + Khoảng cách tính toán của cốt đai :

SV: Lê Lương Ngọc-Lớp 46XD6-MSSYV:15922-46 Hà Nội,01-2006

Trang 30

Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 R„nfd - 1800x2x0.503 _ đa 27 Utt = 67 cm + Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt dai: _1,5.Rk.b.ho” 1.5x10x40x55 Q 16140 Umax =112cm

+ Khoảng cách cầu tạo của côt đai : vì h = 55cm > 50cm nên công thức khoảng

cách cầu tạo như sau:

Uct < {h/3 ; 30cm}= { 18cm ; 30cm} = 18 cm

Trong phạm vi 3h, ké tir mép cét phai dat cét đai theo quy định đối với nhà cao

tầng, tương tự như trên khoảng cách cấu tạo là 150 mm

— Vậy ta chọn đai Z8 a150

e Ngoài ra tại những điểm có dầm phụ ngang khung kê lên dầm khung ta phải có cốt dai g1a cường

Ta gia cường 628 a50

- Với khoảng cách cốt đai như vậy ta kiểm tra xem có cần đặt cốt xiên hay R„n.f, 1800x2x0.503

U 15 = 120.72 kG/cm

không: Ta có : qạ=

Khả năng chịu cắt của tiết nghiêng yếu nhất:

Q„ = J/8.R,b.ho?.q, = 16166 kG > Q = 16140 kG Vay không phải tính cốt xiên 4.2 Tính cốt đai cho tiết diện III - HI: Qmax = 27500kG

Kiểm tra điều kiện hạn chế :ko.Rn.b.ho= 0.35x130x40x55 = 100100 kG > Qmax —Thoa man điều kiện hạn chế

Ta có 0,6.Rk.b.ho =0,6x10x40x55 = 13200 kG < Qmax = 27500=> Phải tính toan cét dai

Trang 31

Q_ _ 27500

8.Rk.b.ho? = 8x 10x 40x 55’

Lực cắt cốt dai phai chiu q, = = 78,125 kG/cm Chon dai @8 cé fa = 0.503 cm? ; S6 nhanh n=2, ta có :

+ Khoảng cách tính toán của cốt đai : _ R„míd 1500x2x0.503 _ da 78,125 Utt 23 cm + Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt dai: _ 1,5.Rkb.ho”_ 1.5x10x40x55” Q 27500 Umax = 66 cm

+ Khoảng cách câu tạo của côt đai : vì h = 55cm > 50cm nên công thức khoảng

cách câu tạo như sau:

Uct < {h/3 ; 30cm}= { 18cm ; 30cm} = 18 cm

Trong phạm vi 3hạ kế từ mép cột phải đặt cốt đai theo quy định đối với nhà cao tầng, tương tự như trên khoảng cách cấu tạo là 150 mm

— Vậy ta chọn đai Z8 a150

4.3 Tính cốt đai cho tiết diện II - II:

Tại tiết điện II-I,lực cắt không lớn nên ta bố trí cốt đai theo cấu tạo Ø8 a200 và có gia cường thêm tại những điểm có dầm ngoài khung gối lên

Các dầm còn lại được tính toán và lập thành bảng trình bày trong phụ lục

II TÍNH THÉP CỘT KHUNG K-2:

Ta tính toán cột với nội lực theo một phương và kiểm tra cho phương còn lại H.1 Cơ sở tính toán:

- _ Bảng tô hợp nội lực

- Tài liệu giáo trình“ bê tông cốt thép 1”

- _ Tài liệu kiên trúc

Trang 32

-31-Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 * Các số liệu tính tốn: Bê tơng mac 300 cé Rn = 130 kG/cm’ Cốt thép dọc AII có Ra = 2800 kG/cm2 I2 Tính toán cốt thép cột trục B2 tầng Hầm-3 (Frame 813)

Nhận xéi : Trong nhà cao tầng thường lực dọc tại chân cột thường rất lớn so với

mô men (lệch tâm bé), do đó ta ưu tiên cặp nội lực tính toán có N lớn Tại đỉnh cột

Trang 33

+ Xác định trường hợp tính toán

Do trong nhà nhiều tang cột thường chủ yếu chịu nhiều lực đọc, thành phần momen trong cột thường nhỏ nên cấu kiện thường rơi vào trường hợp lệch tâm bé do

vậy ta ưu tiên chọn cặp nội lực có giá trị lực dọc lớn để tính thép và sau đó kiểm tra VỚI các cặp còn lại

Vậy chọn cặp nội lực số I dé tính

Tiết diện cột b x h = 100x100 cm

Chiều dài hình học l = 300 — 60 = 240cm Chiều dài tính toán l=240x0.7 =168 cm

Giả thiết a= a'= 5 cm Ta co F, = 100x100= 10000 cm’ hạ= 100 - 5 = 95 cm Từ các giá trị, thông số vật liệu ta tra bảng có O,= 0.58 => LIa.h¿ = 0,58x95= 55,1 cm Độ mảnh A„= 9= l6Š_ 1 6g <g h 100 không phải kế đến ảnh hưởng của uốn dọc => n=l Khoang cach tir điểm đặt lực dọc lệch tâm đến trọng tâm của cốt thép chịu kéo e= TỊ.ec + 0.5xh — a= 4,467+ 0.5x100 —- 5= 49,467 cm Chiêu cao vùng nén x= _N _ 837200 _ 65,95cm > 55,lcm = Llạ.hạ Rn.b 130x100

— Cấu kiện chịu tải lệch tâm bé

Mặt khác do: 1].€o= 4,467m < 0.2h, = 19 cm nén tính lại x theo công thức

Trang 34

-33-Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 0.5xh x=h-(1.8 + - 1.4xO,) 1.€5 100 - (1.8 + = - 1.4x0.58) x 4,467 = 93,236 cm Vậy thép tính theo công thức: _ N.e—Rn.b.x.(ho — 0.5x) R'a(ho — a) F,=F’, 857300 x 49,467 —130x 100 x 93,236 x (95 — 0.5 x 93,236) =-64,42(cm?) 2800 x (95-5) Tính toán tương tự như đối với cặp l ta tính với cặp nội lực số 2 ta được: F, = F’, = -61,14(cm’) Tính toán tương tự như đối với cặp l ta tính với cặp nội lực 18625 G2 số 3 ta được: N N F, = F’, =-65,77 (cm’) &) 3 = | ï 068400 22) NX:Dâu “âm“chứng tỏ tiệt diện cột ¿ S 208 50/8 500 500 hoàn toàn bị nén mà bêtông đã đủ chịu.Tuy nhiên để thiên về an toàn ta bố trí H„>k„in và lấy theo cấu tạo: J L $32 „ 908 300 „ „ ¡000 ' r= 0.8xF.4 _ 0.8x10000 _ oA 4 1 100 100 Vay ta chon 18@25 cé F, = F’, = 88,31 cm’ ( 4 _ ( 4 88,31 Hàm lượng thép: u= ——”———= 0.93% ee eB 0s x100 °

NX:Diện tích cốt thép các cột khác được tính toán theo trình tự trên bằng cách dùng phần mềm EXCEL để lập bảng (in trong phụ lục tính toán)

Trang 36

-Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46 ® D eo @® + 800 z Ũ „_ 80 L 4ñnn 4000 + 4000 4000 +} annn © : 4 — 8000 4000 4000 Q 4ñ00 4ñ00 2Š), i 8000 == | | | | + | | | | | | | | ——ii-— =HI== | | | | | | | | i 1 =1] ——=T | I | I | I Ha Tot Hh I 4ñ00 i | Wl oy ©) | (BH MMM a -~ == : mẽ all On UO -|

Tính toán cốt thép cho một số ô sàn điển hình

Cơ sở tính toán: Tài liệu “Sàn BTCT tồn khối”

L.Tính tốn nội lực

Do các ô sàn gần như giống nhau, mặt khác do thời gian làm đồ án có hạn nên ta

chỉ tính cho một ô sàn điển hình Các ô sàn khác tính tương tự Diễn giải:Xét ô sàn điển hình số 1:

a/ Sơ đồ kết cấu:

Trang 37

Do ta tách một sàn độc lập ra đề tính theo lý thuyết bản kê 4 cạnh nên phải xem xét vẫn đề sau: M1 M2 4 Xét một mặt cắt đi qua 2 ô sàn m4 liên tiếp nhau Do ta tính toán cục bộ

từng ô sàn một nên ở mỗi bản sàn lại | I | I2 | có một giá trị nội lực khác nhau

nhưng khi bố trí thép (hay dùng nội lực để tính thép thì phải chọn giá trị lớn trong 2 giá trị đó đề tính và bố trí chung cho cả 2 sàn.)

Do vậy để có được giá trị nội lực dùng dé tinh thép ở một ô sàn nào đó ta phải

tính toán nội lực ở các ô sàn lân cận để rồi chọn được giá trị nôi lực lớn hơn để tính thép Lis Sơ đô sàn đựơc quy ước ở hình vẽ trên a2 b/ Nội lực:

Thiết kế theo sơ đồ bản kê bốn cạnh.Ta

sử dụng sơ đô khớp dẻo đê tính toán

Tinh tai tính toán: 435 kG/ mỄ

Hoạt tải tính toán(văn phòng): 240 kG/ 2 m >5 à se mm =-= + DS La Hoạt tải của vách ngăn di động 100 KG/m” 440444 gp = 435 + 340 = 775 kG/m” Xét ô sàn điển hình số 1có L.¡=3.7 m ;L¿=3.7m Tỷlệ: L/Lrc]

Momen xuất hiện trong ô sàn bao gồm: M;: momen giữa nhịp theo phương 1 M2: momen giữa nhịp theo phương 2 M;: momen gối theo phương 1 M)«: momen gối theo phương 1

Trang 38

37-Trường Dại Học Xây Dựng Đồ Án Tốt Nghiệp khoá 46

My: momen g6i theo phuong 2

My«: momen géi theo phuong 2

Dùng phương trình (11.19) sách BTCTI tính toán cốt thép bố trí đều nhau trong

mỗi phương:

I.ˆ(81„—I

tol Bach = (2M: + M; + Mi)lL¿ + (AM; + Mại + Mi)Ì¡

Trong phương trình trên có 6 mômen làm 4n s6 Lay M, lam ân số chính và quy định tỷ số : M, M, Khi đó ta sẽ tính được M¡, sau đó dùng các tỷ số đã quy định để tính toán mômen ye — — 2 r z — M, M,,

Voir =1,/1, = 1, tra bảng 11.2 sách BTCTI ta có : 9 = 1, mm

Mụ _ Mục _ 2,5 Thay vào phương trình ta có: 1 1M, 775.3, 3? a = (2 +2,5 +2,5) 3,8 M, +(2 +2,5 +2,5) 3,8 M; M, = 133,23 kGm =13323 kGem > Mz = 13323 KGcm Mai = Mg; = 13323x2,5=33307,5 KGem Mạ; = Mp; = 13323x2.5=33307,5 KGcm Tuy nhiên ta cần xem xét nội lực xuât hiện tại gôi giữa bản sàn sô 1, sô 2, sô 3, sô 4,sô 5

Bằng cách tính theo các bước và lập luận trên ta dùng phần mềm EXCEL tính được kết quả cho ở bảng dưới:

Tính Toán nội lực sàn

Trang 39

Õ THñ1 [E2 MI [MI |ME [M2 [Mu | MI

san | (my | (a) Li2/Ltl 0 [AI [BE {À2 |2 lam | œm) | @m) | (tm) | (tm) | (tm) I 3.7 3.7 1.00 1.00 | 2.50 | 2.50 | 2.50 | 2.50 | 0.119 | 0.297 | 0.297 | 0.119 | 0.297 | 0.297 2 1.7 3.7 | 2.18 BaN KE 2 CaNH 0.663 | 0.964 | 0.964 3 3.7 3.7 1.00 1.00 | 2.50 | 2.50 | 2.50 | 2.50 | 0.119 | 0.297 | 0.297 | 0.119 | 0.297 | 0.297 4 3.7 3.7 1.00 1.00 | 2.50 | 2.50 | 2.50 | 2.50 | 0.119 | 0.297 | 0.297 | 0.119 | 0.297 | 0.297 7 3.7 3.7 1.00 1.00 | 2.50 | 2.50 | 2.50 | 2.50 | 0.119 | 0.297 | 0.297 | 0.119 | 0.297 | 0.297 II Tính cốt thép cho 6 ban

Do nội lực xuất hiện trong bản không lớn ,do đó để vừa hợp lí về mặt kết cẫu

chịu lực ,vừa thuận lợi cho việc th1 công ta chọn một ô sàn có nội lực lớn nhất đẻ tính

toán cốt thép và bồ trí đều nhau theo 2 phương và giống nhau giữa các ô bản 1 Tinh thép chiu momen am

Trang 40

Trường Đại Học Xây Dựn g y Dựng Đỗ Án Tốt Nghiệp khoá 46 p Ta chọn giá trị nội lực lơn hơn tại giữa nhịp của ô bản sô 2 để tính: M= 0.663Tm=663 kGm Giả thiét a’= 2cm => ho= 10cm ¬ | 66300 Rn.b.ho? 130x100x10F y= 0.5x (1+ V1—2A)= 0.5x (1+ 1-2 0.051)= 0.974 =0.051< Ad =0.3 M, _ = 66300 = 3,24 cm’ R,.vh, 2100x0,974x10 F,= Ding @10 a 200 cé F,= 3.92 cm? u=-†*_ x100%= 222 «100% họ 00 x10 = 0.392% Hop li

Tuy nhiên việc tính toán và bố trí thép sàn còn phụ thuộc vào mặt bằng kết câu cụ

thể của công trình Và bản vẽ thép sàn sẽ thể hiện đầy đủ các thanh thép trên mặt bằng

sàn

CHƯƠNG 6 : TÍNH TỐN THANG BỘ

Định dạng
Số trang	66
Dung lượng	8,46 MB