Thiết kế và xây dựng trung tâm thương mại và dịch vụ văn phòng cho thuê

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển đi lên của nền kinh tế Việt Nam, của thành phố và đặt biệt là sự quan tâm phát triển nền kinh tế các vùng và địa phương, tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trường ngày càng rộng mở, đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng trong cả nước với chất lượng cao như các cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, các khách sạn, trung tâm thương mại.... Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều các cao ốc trong các thành phố thuộc tỉnh không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng ( để tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư nước ngoài ) mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới của các thành phố.Bên cạnh đó nó còn góp phần làm giảm sự tập trung quá đông ở hai thành phố trực thuộc trung ương là Hà Nội và TP Hồ Chí Minh, tạo sự phát triển đồng đều trong cả nước.

( 5 %)

TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG

TRÌNH

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển đilên của nền kinh tế Việt Nam, của thành phố và đặt

biệt là sự quan tâm phát triển nền kinh tế các vùng vàđịa phương, tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trườngngày càng rộng mở, đã mở ra một triển vọng thật nhiềuhứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng trong cả nước vớichất lượng cao như các cao ốc dùng làm văn phòng làmviệc, các khách sạn, trung tâm thương mại Có thể nóisự xuất hiện ngày càng nhiều các cao ốc trong các thànhphố thuộc tỉnh không những đáp ứng được nhu cầu cấpbách về cơ sở hạ tầng ( để tạo điều kiện thuận lợi chocác nhà đầu tư nước ngoài ) mà còn góp phần tích cựcvào việc tạo nên một bộ mặt mới của các thànhphố.Bên cạnh đó nó còn góp phần làm giảm sự tậptrung quá đông ở hai thành phố trực thuộc trung ương làHà Nội và TP Hồ Chí Minh, tạo sự phát triển đồng đềutrong cả nước Để hòa nhập cùng sự phát triển chungcủa cả nước cũng như của vùng đồng bằng sông CửuLong “ TRUNG TÂM THƯƠNG MẠI DỊCH VỤ– VĂN PHÒNGTHÀNH PHỐ CẦN THƠ ” ra đời, nó xứng đáng là trungtâm kinh tế, khoa học kỹ thuật của vùng Bên cạnh đó,sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phầntích cực vào việc phát triển ngành xây dựng ở các thànhphố và cả nước thông qua việc áp dung các kỹ thuật ,công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế.Chính vì thế mà công trình ra đời đã tạo được qui mô lớncho cơ sở hạ tầng,cũng như cảnh quan đẹp ở nước ta.

2 Đặc điểm xây dựng công trình

Công trình được thi công nhằm đáp ứng nhu cầungày càng phát triển rộng mở các hoạt động vănphòng, trung tâm thương mại của thàng phố Cần Thơ Mặtchính công trình tiếp giáp với đường Võ Thị Sáu, QuậnNinh Kiều Mặt bằng công trình có hình dạng chữ nhật, cótổng diện tích sử dụng khoảng 1000m2

Công trình nằm trên trục đường giao thông chính nênrất thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoàicông trình Đồng thời, hệ thống cấp điện, cấp nước trongkhu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu chocông tác xây dựng

Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạngkhông có công trình cũ, không có công trình ngầm bêndưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bốtrí tổng bình đồ

3 Đặc điểm khí hậu tại thành phố Cần Thơ 3.1 Địa chất thủy văn

Thành phố Cần Thơ nằm trong khu vực đồng bằngsông Cửu Long chịu ảnh hưởng của vùng khí hậu cậnnhiệt đới, nóng ẩm mưa nhiều, chia thành 2 mùa rõ rệt :

+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10

+ Mùa khô từ đầu tháng 11 và kết thúc vào tháng

4 năm sau

Nước ngầm ở khu vực qua khảo sát dao động tùy theomùa Mực nước tĩnh mà ta quan sát thấy nằm cách mặtđất (cốt thiên nhiên) khoảng -4,00 m Nếu thi công móngvà tầng hầm, nước ngầm sẽ ảnh hưởng đến công trình,nhưng không ảnh hưởng nhiều lắm Do vậy khi thi côngnên thi công phần móng vào mùa khô để giảm bớt ảnhhưởng của nước ngầm đến công trình trong quá trình thicông

3.2 Địa chất công trình

Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp đấtkhác nhau Do độ dốc các lớp nhỏ, chiều dày khá đồngđều nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọiđiểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặtcắt địa chất tại nơi khảo sát Mực nước ngầm cách mặtđất tự nhiên 5m

Địa tầng được phân chia theo thứ tự từ trên xuốngdưới với các chỉ tiêu cơ lý như sau:

Sét phadẻo mềm

Sét dẻocứng

Cát phadẻoCao độ

4.1 Mặt bằng và phân khu chức năng

♦ Phân khu chức năng: công trình được chia khu chứcnăng từ dưới lên

• Khối hầm chiều cao 3.6m, gồm có:

+ Nhà để xe 2 bánh và 4 bánh cho khách vànhân viên

+ Phòng quản lý

• Tầng trệt chiều cao tầng 6m, dùng làm khônggian trưng bày bán hàng, văn phòng tiếp tân vàsảnh triển lãm

• Tầng 2,3,4 :dùng làm không gian làm việc vớikhoảng không gian lớn Chiều cao tầng 3.6m, riêngtầng 2 cao 4.9m

• Tầng 5 đến tầng 10 :chia làm 6 văn phòng làmA,B,C,D,E,F,G

Văn phòng A diện tích 156m2

Văn phòng B diện tích 156m2

Văn phòng C diện tích 114m2

Văn phòng D diện tích 60m2

Văn phòng E diện tích 100m2

Văn phòng F diện tích 100m2

Văn phòng G diện tích 57m2

Còn lại là diện tích hành lang, thang máy, thangbộ,phòng kỹ thuật

Chiều cao mỗi tầng 3.6m

• Tầng mái : có hệ thống thoát nước mưa chocông trình và hồ nước sinh hoạt có diện tích 6x 7.2x 2

m3, phòng kỹ thuật thang máy,phòng gen kỹ thuật,cây thu lôi chống sét

TIẾ P KHÁ CH PHÒ NG 3

PHÒ NG 2

TIẾ P KHÁ CH

( 57 M2 ) V.PHÒ NG G

4.2 Mặt đứng

Lắp kính chịu lực màu kết hợp với ốp đá granite,ốpnhôm tấm tạo nên những hình khối cho mặt đứng côngtrình

Ô VUÔ NG ĐẮP NỔ I TRANG TRÍ 625 X 625

Ố P ĐÁ G RANITE

TƯỜ NG Ố G RANITE MÀ U SẬ M KẺ J OINT Â M RỘ NG 50,SÂ U 20

TƯỜ NG BẢ MASTIC SƠN NƯỚ C MÀ U TRẮ NG CHỈ Ố P ĐÁ GRANITE

CỬ A SỔ NHÔ M KÍNH DÀ Y 10 Ly

TƯỜ NG Ố P NHÔ M TẤ M

C Ử A SỔ NHÔ M KÍNH DÀ Y 10 Ly LẮP KIẾ NG C HỊU LỰC MÀ U ĐEN

LẮP KIẾ NG C HỊU LỰC MÀ U ĐEN TƯỜ NG Ố GRANITE MÀ U VÀ NG TƯỜ NG ỐP ĐÁ G RANITE

TƯỜ NG Ố G RANITE MÀ U NÂ U

b) Giao thông ngang

Bao gồm các hành lang đi lại, sảnh, ban công

c) Bãi đậu xe

Nhà xe 2 bánh và 4 bánh được bố trí dưới tầnghầm, diện tích khoảng 1200m2

5 Các giải pháp kỹ thuật

Hệ thống cung cấp điện thuận lợi, có khả năng cungcấp đầy đủ

5.2 Hệ thống cung cấp nước

Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: nướcngầm và nước máy Tất cả được chứa trong bể nướcngầm đặt ở tầng hầm Sau đó máy bơm sẽ đưa nướclên bể chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ phân phối đixuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫnnước chính

Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọctrong hộp Gaint Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộpkỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ởmỗi tầng

5.3 Hệ thống thoát nước

Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy( bề mặt mái được tạo dốc) và chảy vào các ống thoátnước mưa (φ =140mm) đi xuống dưới Riêng hệ thống thoátnước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng, sau khixử lý sẽ cho thoát ra hệ thống cống chung cửa khu vực

5.4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

Chiếu sáng

Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sángtự nhiên (thông qua các cửa sổ được lắp đặt bằng kínhphản quang ở các mặt của tòa nhà) và bằng điện Ởtại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất làtầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng

Thông gió

Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tựnhiên Ngoài ra còn sử dụng hệ thống thông gió nhântạo bằng máy điều hòa, quạt ở các tầng theo các Gainlạnh về khu xử lý trung tâm

Ở tầng trệt có chiều cao tầng lớn nhằm tạo sựthông thoáng thêm cho tầng, đây cũng là nơi có mật độngười tập trung cao nhất Riêng tầng hầm có bố trí thêmcác khe thông gió và chiếu sáng.

5.5 An toàn phòng cháy chữa cháy

Hệ thống nước phục vụ công tác phòng cháy chữacháy được cung cấp và bố trí đầy đủ, hợp lý, thuận tiện.Sử dụng hệ thống lấy nước hiện có của khu vực, bố tríhợp lý để sử dụng cho các nhu cầu trên một cách chủđộng

Đồng thời ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặtthiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bìnhxịt CO2, ) Ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bịbáo cháy (báo nhiệt) tự động

Rác thải được chứa ở gian rác được bố trí ở tầnghầm và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài Gian rác đượcthiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ônhiễm

6 Giải pháp kết cấu

6.1 Đặc điểm công trình

Công trình có mặt bằng dạng hình chữ nhật, chiềudài L=46m, chiều rộng R=24m, tỉ số L/H=1.9 Chiều caocông trình tính từ mặt đất tự nhiên H=41.3m Công trình có

10 tầng và 1 tầng hầm, chiều cao mỗi tầng 3.6m, riêngtầng trệt cao 6m, tầng 2 cao 4.9m

Địa chất công trình khảo sát gồm 5 lớp

Lớp 1: cát san lấp (1.6m)

Lớp 2: sét màu xám vàng,xám nâu trạng thái dẻocứng đến nửa cứng (5.6m)

Lớp 3: sét pha màu xám nghi, xám nâu trạng tháidẻo mềm (3.3m)

Lớp 4: cát pha màu xám vàng, xám nâu trạng tháidẻo (5.9m)

Lớp 5: sét màu xám vàng, xám nâu trạng thái dẻocứng

Nhìn chung lớp địa chất bên dưới công trình tương đốitốt, có khả năng chịu được tải trọng công trình truyềnxuống

Công trình nằm trên trục đường giao thông chính nênrất thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoàicông trình Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiệntrạng không có công trình cũ, không có công trình ngầmbên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công vàbố trí tổng bình đồ

Phần thân nhà

Các giải pháp kết cấu bê tông cốt thép toàn khốiđược sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm:hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung –vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hìnhhộp Do đó lựa chọn kết cấu hợp lý cho một công trìnhcụ thể sẽ hạ giá thành xây dựng công trình, trong khi vẫnđảm bảo độ cứng và độ bền của công trình, cũng nhưchuyển vị tại đỉnh công trình Việc lựa chọn kết cấu dạngnày hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể củacông trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độlớn của tải trọng ngang ( động đất, gió)

Với sàn toàn khối, tùy theo hình thức kết cấu đượcchia ra sàn sườn và sàn phẳng

- Sàn sườn có bản được liên kết theo các cạnh làtường hoặc dầm (liên kết tuyến)

- Sàn phẳng có bản được đặt trực tiếp lên cột (liênkết điểm)

Khi thiết kế cần dựa vào các yêu cầu, điều kiện vềkiến trúc và thi công để chọn phương án kết cấu sànphù hợp

Dựa vào các đặc điểm trên của công trình, ta chọn:

- Hệ kết cấu khung_lõi cứng chịu lực BTCT đổ toànkhối

- Kết cấu sàn sử dụng hệ dầm khung có hệ dầmphụ trực giao

Phần móng

Thông thường, phần móng nhà cao tầng phải chịumột lực nén lớn, bên cạnh đó với tải trọng gió, sẽ kếthợp tạo lực xô ngang lớn cho công trình, vì thế các giảipháp đề xuất cho phần móng gồm:

-Dùng giải pháp móng sâu thông thường: móng cọckhoan nhồi, cọc BTCT đúc sẵn

-Dùng giải pháp móng bè hoặc móng băng trênnền cọc

-Dùng tường Barette kết hợp với cọc BTCT đúc sẵnhoặc cọc khoan nhồi ở phía bên trong

Phương án cọc BTCT đúc sẵn hay cọc khoan nhồi đượccân nhắc lựa chọn tuỳ thuộc vào tải trọng của công trình,phương tiện thi công, chất lượng của từng phương án vàđiều kiện địa chất thuỷ văn của khu vực

Các giải pháp móng kết hợp (giải pháp 2 và 3) xétvề yếu tố chịu lực rất tốt, tuy nhiên, cần cân nhắc đếncác yếu tố về kinh tế, trang thiết bị và điều kiện thicông

Với diều kiện của công trình ta sử dụng móng cọcBTCT (cọc khoan nhồi hoặc cọc ép)

Vật liệu sử dụng

Sử dụng tường gạch dày 20cm cho tường bao ngoài.Tường gạch dày 10cm cho vách ngăn, ngoài ra còndùng kính,nhôm (theo bản vẽ kiến trúc)

Kết cấu sử dụng bêtông mác 300, cường độ tínhtoán :Rn=130 daN/cm2

Cốt thép sử dụng loại AI, với các chỉ tiêu:

+ Cường độ chịu kéo (nén) tính toán: Ra= Ra’

( 70 % )

GVHD: ThS NGUYỄN VĂN GIANG

SVTH: NGUYỄN TUYẾT HẰNG

NHIỆM VỤ:

- TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ( TẦNG 6)

- TÍNH CẦU THANG BỘ TRỤC CB-67

- TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI

- TÍNH KHUNG TRỤC 4

- TÍNH DẦM DỌC TRỤC B TẦNG 6

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU

NHÀ CAO TẦNG

1.1 Phân tích hệ chịu lực cho công trình

Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng) đượctạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống váchcứng Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vựccầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung và cáctường biên Hệ thống khung được bố trí tại các khu vựccòn lại Hai hệ khung và vách cứng được liên kết với nhauqua hệ liên kết sàn Trong trường hợp này hệ sàn toànkhối có ý nghĩa rất lớn Trong hệ kết cấu này, hệ thốngvách đóng vai trò chủ yếu chịu tải ngang, hệ thống khungchủ yếu thiết kế để chịu tải đứng Sự phân rõ chứcnăng này tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện,giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng yêu cầu củakiến trúc

1.1.2 Sơ đồ tính

Có thể dùng sơ đồ tính theo khung phẳng hoặckhung không gian tùy thuộc vào sự làm việc của côngtrình, tải trọng tác dụng và mức độ gần đúng có thểchấp nhận được.Trong kết cấu nhà khung thường được cấutạo thành hệ khung không gian (khối khung)

Ơû đây ta tính theo sơ đồ khung không gian

Riêng đối với sàn tính như ô bản đơn theo sơ đồđàn hồi

Liên kết bên trên giữa cột, dầm, sàn là liênkết cứng.

Liên kết bên dưới cột_móng_vách tầng hầmlà kiên kết ngàm

Vị trí cột ngàm với móng tại mặt trên của móng

1.1.3 Ưu điểm của hệ kết cấu khung- giằng

Hệ kết cấu khung giằng là hệ kết cấu tối ưu chonhiều loại công trình cao tầng, chịu tải trọng ngang tươngđối tốt, giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng đượcyêu cầu của kiến trúc

Có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thíchhợp với các công trình công cộng

Có sơ đồ làm việc rõ ràng, làm việc đồng thời từđó có sự phân phối nội lực một cách hợp lý

Độ cứng công trình tương đối lớn, chuyển vị nhỏ

Bên cạnh đó nó còn có ưu điểm là thi công đơngiản, tính toán phù hợp với các phần mềm hiện có nhưSap, Etabs

Bước 2: Chọn kích thước sơ bộ các tiết diện (sàn, dầm, cột).

Căn cứ để lựa chọn sơ bộ tiết diện

+ Sàn: loại ô bản, kích thướt nhịp

+ Dầm: kích thướt nhịp

+ Cột: Diện truyền tải, độ mảnh

+ Vách: chiều cao tầng,diện tích sàn

Bước 3: Tính toán các tải trọng, dự kiến các tác động.

• Tĩnh tải

+ Tải trọng sàn

+ Trọng lượng bản thân hệ dầm, cột

+ Trọng lượng bản thân tường, cửa, thiết bị, lan can…+ Các kết cấu phụ trợ: cầu thang, hồ nước…

• Hoạt tải

+ Hoạt tải đứng: lấy theo TCVN 2737-1995

+ Hoạt tải ngang: gió (có kể đến thành phần độngcủa tải trọng gió)

Cường độ xác định theo TCVN 2737-1995 ứng với vùngáp lực gió IIA, địa hình dạng C

Bước 4: Xác định nội lực,tổ hợp nội lực.

Cần tính riêng nội lực do tải trọng thường xuyên (tĩnhtải) và nội lực do các trường hợp khác nhau của tải trọngtạm thời (hoạt tải) Cuối cùng cần tổ hợp để tìm ra cáctổ hợp bất lợi.

Tổ hợp tải trọng

Tổ hợp cơ bản 1:gồm nội lực do tĩnh tải và nội lực domột trường hợp của hoạt tải (có lựa chọn)

Tổ hợp cơ bản 2:gồm nội lực do tĩnh tải và nội lực do

ít nhất hai hoạt tải (có lựa chọn trường hợp bất lợi) trongđó nội lực của hoạt tải được nhân với hệ số tổ hợp 0.9

Tổ hợp đặt biệt: gồm nội lực do tĩnh tải, nội lực domột trường hợp của hoạt tải (hệ số 0.9) và nội lực domột tải trọng đặt biệt gây ra

Tuy nhiên trong đồ án này em không xét đến tảitrọng đặt biệt (động đất, nổ…) do công trình nằm trongvùng không yêu cầu thiết kế chịu tải trọng đặt biệt, vàcũng không có sự yêu cầu của chủ đầu tư

Phần mềm sử dụng

Sử dụng phần mềm SAP2000, ETABS (version 9.04) kếthợp với các bản tính excel để thiết kế kết cấu

Bước 5: Kiểm tra lại tiết diện đã chọn theo nội lực

• Kích thước dầm

0 2 0

• Chiều dày vách

Tổng diện tích mặt cắt của các vách (và lõi)cứng có thể sơ bộ xác định như sau:

Fv= 0.015 Fs

Fv: tổng diện tích mặt cắt vách

Fs: diện tích sàn từng tầng

Bước 6: Tính cốt thép

• Sàn, dầm

Sử dụng nội lực từ biểu đồ bao.

Cốt dọc tính theo bài toán đặt cốt đơn

Tính tại 3 tiết diện: cạnh gối bên trái, giữa nhịp,cạnh gối phải

Bước 7: Kiểm tra hàm lượng cốt thép

Nhằm đánh giá xem việc lựa chọn sơ bộ tiết diện ởtrên có hợp lý hay chưa

Cụ thể: µmin ≤ µ≤ µmax

Cấu kiện chịu uốn: µmin = 0.1%

µmax = 0 n

a

R R

α ;

(1.3)

thường lấy µmax = 3.5%

Cấu kiện chịu nén: µmin = 0.05% ÷ 0.2%

µmax = 3.5% ÷ 4%Nhưng để có sự lựa chọn tiết diện hợp lý và kinh tếthì hàm lượng cốt thép µtt ≈ µkt.

Theo kinh nghiệm của các chuyên gia thiết kế thì:

+ Đối với sàn: µkt =(0.3÷0.9)%

+ Đối với dầm: µkt =(0.9 ÷1.2)%

+ Đối với cột: µkt =(1÷1.5)%

Bước 8: Bố trí cốt thép

• Sàn - Nhịp: chọn Þ6,8 để phù hợp cường độ củanhóm cốt thép

- Gối: chọn Þ10 để tiện cho việc thi công

• Dầm - Thép dọc dùng cốt thép nhóm AII

- Thép đai dùng cốt thép nhóm AI

• Cột như thép dầm

Bước 9: Triển khai bản vẽ

• Sàn

- Mặt bằng bố trí hệ dầm sàn,bố trí thép sàn

- Mặt cắt dọc

• Dầm, khung

- Mặt cắt dọc.

- Mặt cắt ngang

1.3 Vật liệu sử dụng

Vật liệu chính dùng làm kết cấu nhà cao tầng phảiđảm bảo có tính năng cao trong các mặt: cường độ chịulực, tính bền mỏi, tính biến dạng và khả năng chống cháy

Bêtông dùng cho kết cấu chịu lực trong nhà cao tầngnên có mác 300 trở lên đối với các kết cấu BTCTthường và có mác 350 trở lên đối với các kết cấu BTCTứng lực trước Thép dùng trong kết cấu BTCT nhà cao tầngnên sử dụng loại thép cường độ cao

Bê tông móng, cột, dầm, sàn,vách dùng mác 300với các chỉ tiêu như sau:

+ Khối lượng riêng: γ=25 KN/m3

+ Cường độ tính toán :Rn=130 daN/cm2

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rk=10 daN/cm2 + Mođun đàn hồi: Eb=2,9x105 daN/cm2

Bê tông cọc dùng mác 300 với với các chỉ tiêu nhưtrên

Cốt thép loại AI với các chỉ tiêu :

+ Cường độ chịu nén tính toán: Ra =2300daN/cm2

+ Cường độ chịu kéo tính toán: Ra’ =2300daN/cm2

+ Cường độ tính cốt thép ngang: Rađ=1800daN/cm2

+ Modul đàn hồi Ea=2,1x106 daN/cm2

Cốt thép loại AII với các chỉ tiêu:

+ Cường độ chịu nén tính toán Ra = 2800daN/cm2

+ Cường độ chịu kéo tính toán Ra’ = 2800daN/cm2

+ Modul đàn hồi Ea=2,1x106 daN/cm2

Vữa ximăng- cát: : γ=16 kN/m3

Gạch xây tường- ceramic: γ=20 kN/m3

1.4 Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện

* Chiều dày bản hb thường chọn từ 5cm trở lên đốivới sàn mái bằng; từ 6cm trở lên đối với sàn nhà dândụng Thực tế thường chọn lớn hơn 7cm Chiều dày bảnsàn sơ bộ:

+ Bản chịu uốn 1 phương: 1

l1: nhịp theo phương cạnh ngắn

12

1 20

S: diện tích chịu tải của cột

n: số tầng bên trên cột đang xét

Rn = 130 daN/cm2

k= 1,1÷1,5 (Tuỳ thuộc vào vị trí cột)

a) Chọn chiều dày sàn

• Bản chịu uốn 2 phương

Vì các ô sàn có kích thước theo hai phương chênh lệchkhông nhiều nên ta chọn ô có kích thước lớn nhất(4.5x4.7) để tính

Sử dụng công thức (1.4)

Từ (1.4) => hb = ( 1

50 ÷ 1

40 )x 4500= (90 ÷ 113)mmVậy chọn hb =10 cm

• Bản chịu uốn 1 phương dạng bảng công xôn

Sử dụng công thức (1.6) cho ô bản uốn 1 phương

Kích thước ô bản lớn nhất (1.5x7.8) m

Kết cấu là hệ dầm sàn (dầm dọc và dầm ngang),kết hợp với hệ dầm phụ trực giao Sử dụng công thức(1.8)

Dầm dọc (xét nhịp 7.8m và nhịp 4.7m.)

Hệ dầm phụ trực giao lấy 200x350mm.

Dầm môi tiết diện 200x300mm.

Bảng tổng hợp tiết diện dầm

Dầm

c) Chọn sơ bộ tiết diện cột

Trên một mặt bằng sử dụng 3 loại cột C1, C2, C3 nhưhình bên dưới:

6450 6900

6450 1400

19800

1000 600 1200

D1 D1

C1 C1

C1

C1 C1

C1

C1 C1

C1 C1

C2 C2

C2

C2

C3 C3

C3 C3

C3

C3 C3

C3 C3

CT

Mặt bằng bố trí dầm, cột.

Sử dụng công thức (1.10)

Cột giữa (tính cột trục B3)

n

.R

0.11 (750 660) 111.1

0.11 (250 660) 111.2

4

0.11 26.64 10 111.2

8.9.10,Mái 250x400 250x500 400x600Tầng 4,5,6,7 300x5

00 400x600 500x800Tầng 1,2,3 400x6

cao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳngsàn) lên các phần tử Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứnguốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế bên.

Các cột đều được ngàm ở chân cột

Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều cóchuyển vị ngang như nhau

Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng nàysẽ truyền vào công trình dưới dạng lực phân bố trên sànvà từ đó truyền sang hệ khung

Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như làkhông đáng kể

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

(TẦNG 6) 2.1 Sơ đồ bố trí hệ dầm sàn

Việc bố trí mặt bằng kết cấu của sàn phụ thuộcvào mặt bằng kiến trúc và cách sắp xếp các kết cấuchịu lực chính Kích thước tiết diện các bộ phận sàn phụthuộc vào nhịp của chúng trên mặt bằng và tải trọngtác dụng

6450 6900

6450 1400

1200 600 1200

1 1 1

2 2 2

2 2 2 5

2 2 2

2 2 2 5

2 2 2

2

3 3 3

3 6

8

4 4 4

1050

1 1 1

1 1 1

2 2 2

2 2 2

2 2 2

2 2 2

2 2 2

2 2 2

11

11

3 3 3

3

8

4 4

2-2.2 Chọn chiều dày sàn, vật liệu

Chiều dày sàn 10cm, riêng sàn mái 8cm (đã chọn

ở phần 1.4 Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện)

Vật liệu: Bêtông mác 300: Rn = 130 daN/cm2; Rk = 10daN/cm2

Cốt thép nhóm AI: Ra = 2300 daN/cm2

2.3 Sơ đồ tính toán ô sàn

a Quan điểm tính toán

Bản sàn được tính toán như ô bản đơn theo sơ đồ đàn

hồi (nhịp tính toán lấy theo trục), cụ thể:

- Bản thuộc loại dầm: 2

ra sơ đồ kết cấu kiểu dầm tương ứng

- Bản kê bốn cạnh: 2

1

2 ≤

L

L

(bản làm việc theo 2 phương)

Tuỳ theo điều kiện liên kết của 4 cạnh bản mà chọn

sơ đồ bản tương ứng, nội suy các giá trị dùng để tínhtoán Trong đó:

- Liên kết được xem là tựa đơn khi:

Bản kê lên tường, bản lắp ghépBản tựa lên dầm BTCT (đổ toàn khối) có < 3

b

d

h h

- Liên kết được xem là ngàm khi:

Bản tựa lên dầm BTCT (đổ toàn khối) có ≥ 3

b

d

h h

Tuy nhiên, để xét liên kết giữa hai cấu kiện người tacòn phải dựa vào sự làm việc thực tế của nó, vào tỉ lệđộ cứng EJ của hai cấu kiện mới có thể đưa ra sơ đồ liênkết một cách hợp lý

, gồm các ô sàn từ 1 đến 8

Bản thuộc loại dầm 2

Chiều dày bản sàn hb = 100 mm

Chiều cao dầm chính hd = 600 mm, 450mm

d b

h

Vậy ô bản tính theo ô bản đơn ngàm 4 cạnh

Kết luận:

Các ô sàn từ 1 đến 8: bản chịu lực 2 phương (bảnkê), ngàm 4 cạnh, tính ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi Sơđồ tính số 9.

Hình 2.1 Sơ đồ tính ô bản chịu lực 2 phương

Cắt ô bản theo mỗi phương với bề rộng b = 1m, giảivới tải phân bố đều tìm moment nhịp và gối

Tra bảng các hệ số: m91, m92, k91, k92

Mômen ở nhịp theo phương cạnh ngắn l1

(q: tổng tải trọng tác dụng lên sàn)

Xét các ô bản loại dầm

Các ô sàn từ 9 đến 16: bản chịu lực 1 phương, cắttheo phương cạnh ngắn 1 dải có bề rộng b=1m, tải trọngphân bố đều, xét liên kết ở 2 đầu để đưa ra sơ đồ tínhphù hợp Xét từng trường hợp cụ thể ta xác định được:

Ô sàn 9, liên kết hai đầu ngàm,do có hệ dầm baoxung quanh, d 3

b

h

Hình 2.2 Tính bản dầm 2 đầu ngàm.

Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn l1: 12 ( / )

Các ô sàn 10,11,12,13: một đầu ngàm, một đầu tự

do Do đây là bản công xôn

Hình 2.3 Tính bản dầm công xôn.

Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn l1: ( 12 / )

Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn l1: ( 12 / )

Với g : Tổng tĩnh tải trên ô bản

gbt : Trọng lượng bản thân của sàn

gt : Trọng lượng bản thân của tường

Nếu 1 ô bản chứa 2 phòng có trọng lượng bản thân

gbt khác nhau thì dùng gbt lớn hơn để thiết kế (do chênhlệnh không nhiều)

Nếu 1 ô bản chứa 2 phòng có hoạt tải ps khác nhauthì phân bố lại cho đều trên toàn bộ diện tích ô bản: ptb =

p2, S1: tải phân bố trên diện tích 2

a) Trọng lượng bản thân sàn

Là tải trọng phân bố đều của các lớp cấu tạo sàn,được tính theo công thức :

g =∑ δ γ n (2.13)

Trong đó

• δi : chiều dày các lớp cấu tạo sàn

• γi : khối lượng riêng

• n : hệ số tin cậy

Hình 2.4 Cấu tạo sàn.

Bảng 2.1 Sàn khu phòng làm việc,phòng họp,hành lang.

Bảng 2.2 Sàn khu vệ sinh, ban công,logia.

Tổng cộng 0.14

Bảng 2.3 Sàn mái

Stt Cấu tạo δ(m) γ(daN/

m 3 )

g i

(daN/m 2 )

3 Lớp bêtông dày 8

b) Trọng lượng tường xây trên ô bản

Các vách ngăn trong phòng mà không có hệ dầmđỡ được qui về phân bố đều trên sàn theo công thức:

Lt: chiều dài tường trên ô sàn đang xét

Ht: chiều cao tường, Ht= Htang–hb = 3.6-0.1=3.5m

k:hệ số lỗ cửa

Loại tường (cửa sổ,1 cửa

cửa đi)

2 cửa(cửa sổ+ cửa đi)Tường gạch

• n : Hệ số vượt tải, lấy n=1.1

• gt : Tải trọng tiêu chuẩn của kết cấu bao che:

 gt = 180 daN/m2: Các vách ngăn là tường gạchống dày 100

 gt = 330 daN/m2: Các vách ngăn là tường gạchống dày 200

 gt = 30 daN/m2 :Các khung nhôm + kính.

Ô sàn 1 - Chiều dài tường :5.4m, cao: 3.5m

=> diện tích tường: St = 5.4x3.5=18.9m2

- Diện tích ô sàn: Ss=3.15x3.15=9.92m2

- Tường gạch dày 200

=> 1.1.330.18.9 691.6

9.92

t qd

Ô sàn 2 - Chiều dài tường :8.7m, cao: 3.5m

- Hệ số lỗ cửa k=0.8 (2 cửa)

=> diện tích tường: St = 0.8x8.7x3.5=24.36m2

- Diện tích ô sàn: Ss=3.6x3.15=11.34m2

- Tường gạch dày 100

=> 1.1.180.24.36 425

11.34

t qd

Tính tương tự cho các ô sàn còn lại

Kết quả tính toán gt theo bảng sau :

Bảng 2.4 Trọng lượng bản thân của tường ngăn.

Không cótường trênsàn

9 Sảnhthang

bộ

4.65mx2.15m(10m2)

Không cótường trênsàn

11.6m2tường 203.7m2 tường

11.3m2tường203.15m2tường 10

330

14 Phòng,k 7,35mx1.5 8.4m2 tường 180 1.1 146

1,21,21,21,21,21,11.3

24024036024024052897.5

Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn tính theo côngthức:

q= gbt+gt+p (2.15)

Với q: tổng tải trọng tác dụng lên sàn

gbt+gt=g (2.11) tĩnh tải =trọng lượng bản thân ôsàn+trọng lượng tường xây trên sàn quy đổi về phânbố đều

p: hoạt tải trên sàn

Bảng2.6 KẾT QUẢ TĨNH TẢI VÀ HOẠT TẢI CHO

TỪNG Ô SÀN (daN/m 2 )

12 ban côngKho, 413 969 (240+528)/2

Bảndầm

13 Ban côngVệ sinh 413 812 240 1465 dầmBản

14 Phòng,kho,ban công 413 146 (480+528)/3

Bảndầm

15 Vệsinh,kho,bancong 413 206 (480+528)/3

Bảndầm

2.5 Xác định nội lực trong bản

Nội lực sàn M1, M2, M3, M4 được tínhtheo sơ đồ đàn hồi liên kết ngàmbốn cạnh (sơ đồ số 9) và tảiphân bố đều q, minh họa bằng

Xác định M1, M2, M3, M4 theo các công thức (2.1), (2.2), (2.3), (2.4).

Hình 2.2 Nội lực bản kê bốn cạnh

(2.3) (2.4)=>Momen gối : MI, MII=0.0417x13246.5=552.4(daN.m/m)

M2= 0.0152x12224.5=185.8 (daN.m/m)(2.3) (2.4)=>Momen gối : MI=0.0459x12224.5=561.1(daN.m/m)

MII=0.0352x12224.5=430.3 (daN.m/m)Tương tự cho các ô sàn còn lại Để tiện cho việc tínhtoán ta lập thành bảng tính excel để tính nội lực cho các ôbản Do tính toán bằng thủ công có làm tròn số nên nósai khác với bảng tính excel một ít (Ví dụ như ô số 2 đãtính ở trên)

Bảng 2.7 Kết quả tính moment cho các ô bản kêbốn cạnh

2.5.2 Nội lực bản dầm

Ô bản dầm có sơ đồ tính là 2 đầu ngàm

Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn l1:

Ô bản dầm có sơ đồ tính là dầm công xôn

( Gồm các ô 10,11,12,13)

Hình 2.7 Sơ đồ tính dầm công xôn.

Mômen ở gối tính theo công thức (2.8)

Tính tương tự cho các ô sàn còn lại,ta được bản sau:

Bảng 2.8 Kết quả tính moment cho các ô bản loại dầm

công xôn

Hình 2.7 Sơ đồ tính dầm 1 đầu ngàm 1 đầu khớp.

Mômen ở gối và nhịp tính theo công thức (2.9) (2.10)

Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn l1:

Tính tương tự cho các ô sàn còn lại,ta được bản sau:

Bảng 2.9 Kết quả tính moment cho các ô bản loại dầm 1

đầu ngàm,1 đầu khớp

A = 2

M

R b.h (2.14)

(2.17)

Trong đó

• Bê tông M300 ⇒ Rn=130 (daN/cm2)

• Cốt thép sàn AI⇒ Ra=2300 (daN/cm2)

• Bề rộng dải b=1m

• fa:diện tích tiết diện cốt thép (Þ6 fa=0.283cm2, Þ8

fa=0.503cm2)

• Tính bản như cấu kiện chịu uốn, tiết diệnbxh=100x10(cm×cm)

• Giả thiết :abv=1.5 (cm) ; → h0=h-a=10-2=8 (cm)

• Hàm lượng cốt thép không được quá nhiều để tránhphá hoại dòn, cũng không được quá ít: µmin ≤µ ≤µmax.với µ =

n a

R R

Theo TCVN, µmin = 0,05% thường lấy µmin = 0,1% Đối với sàn hợp lý nhất µmin = 0,3÷0.9%

Momen như đã tính ở trên:

AI=637.6x1002

130.100.8 =0.077 => γI = 0.5(1 + 1 2 0.077− x )=0.960

AII=384.7x1002

130.100.8 =0.046 => γII = 0.5(1 + 1 2 0.046− x )=0.976 (2.16) Fa =

a 0

.R

M h

20

x

=1.41 cm2 Bố trí Þ6a200

20

x

=2.5 cm2>FaII Bố trí Þ6a160

Sử dụng excel để tính tương tự cho các ô còn lại, kếtquả lập thành bảng sau:

Bảng 2.10 Kết quả tính thép cho các ô bản

O

 Loại

M (daNm/m

)

chọn thé p

Fa chọ n (cm 2

)

µ (%)