Đồ án tốt nghiệp mẫu ngành xây dựng

- Khi thiết kế nhà cao tầng, ngoài yêu cầu đảm bảo khả năng chịu lực cần phải đảm bảo độcứng để chống lại các tải trọng ngang, để đảm bảo chuyển vị của kết cấu nằm trong phạm vicho phép.

1.3.5 Hệ thống giao thông nội bộ:

1.3.6 Hệ thống thông tin liên lạc:

2.2.2 Hoạt tải :

2.2.3 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên sàn :

2.3

TÍNH NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP CHO CÁC Ô SÀN:2.3.1 Vật liệu sử dụng

XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM KHUNG :

5.2.1 Sơ đồ truyền tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 3

6.3.3 Xác định sức chịu tải tính toán của cọc

6.3.4 Chọn sức chịu tải tính toán của cọc đơn

6.3.5 Xác định số lượng cọc và kích thước đài cọc

6.3.6 Kiểm tra sức chịu tải của cọc làm việc trong nhóm

6.3.7 Kiểm tra tải tác dụng lên cọc

6.3.8 Kiểm tra độ bền của khối móng qui ước6.3.9 Kiểm tra độ biến dạng của móng khối quy ước6.3.10 Kiểm tra độ lún lệch giữa các móng

6.3.11 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc

6.3.12 Tính thép đài cọc móng M1

6.3.13 Tính thép đài cọc móng M2

TÀI LIỆU THAM KHẢO

cư "Mỹ An" được xây dựng nhằm đáp ứng và phục vụ tối đa nhu cầu thuê că hộ của các hộdân trong và ngoài nước

1.2TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH:

1.2.1Vị trí:

- Tân Phong, Quận 7, TP Hồ Chí Minh.

1.2.2Điều kiện khí hậu, thủy văn:

- Thời tiết chia làm hai mùa rõ rệt: mùa mưa (từ tháng 5 đến tháng 11), mùa khô (từ tháng

12 đến tháng 4 năm sau)

tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất là khoảng giữa tháng 12 và tháng 1 (25,70C)

- Độ ẩm tương đối của không khí bình quân/năm 79,5%; bình quân mùa mưa 80%; bình

quân mùa khô 74,5%

- Hai hướng gió chính và chủ yếu là gió mùa Tây-Tây Nam (từ tháng 6 đến tháng 10, tốc

độ trung bình từ 3,6 m/s) và Bắc-Đông Bắc (từ tháng 11 đến tháng 2, tốc độ trung bình 2,4m/s).Ngoài ra còn có gió tín phong, hướng Nam-Đông Nam (từ tháng 3 đến tháng 5, tốc độtrung bình 3,7 m/s)

1.2.3Tổng quan về kiến trúc:

- Công trình 8 tầng gồm:

+ Tầng trệt bao gồm chỗ để xe và phòng bảo vệ

+ Tầng 1 gồm sảnh lối vào,tiếp tân, ban quản lý trung tâm, các dịch vụ

+ Các tầng từ tầng 2 đến tầng 7 phục vụ cho nhu cầu thuê văn phòng,căn hộ

+ Tầng mái có lớp chống nóng, chống thấm, bể nước và lắp đặt một số phương tiện kỹthuật khác

- Công trình được xây theo lối kiến trúc hiện đại, mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên

ngoài của công trình, góp phần để tạo thành quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiếntrúc của toàn bộ khu vực kiến trúc Mặt đứng được trang trí trang nhã, hiện đại với hệ thốngkính và cửa sổ bằng kính giúp tạo cảm giác thoải mái cho người sử dụng

1.2.4Tổng quan về kết cấu:

- Đặc điểm nổi bật về phương diện chịu lực của nhà cao tầng là các cấu kiện chịu tải trọng

đứng và ngang lớn

- Khi thiết kế nhà cao tầng, ngoài yêu cầu đảm bảo khả năng chịu lực cần phải đảm bảo độ

cứng để chống lại các tải trọng ngang, để đảm bảo chuyển vị của kết cấu nằm trong phạm vicho phép

- Các hệ kết cấu thường sử dụng là hệ BTCT toàn khối: hệ kết cấu khung - hệ kết cấu

tường,cột chịu lực - Hệ khung, vách hỗn hợp

- Phương pháp tính: sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn để tính khung BTCT chịu lực

và móng cọc BTCT

- Phần mềm sử dụng: Sap 2000v12.

1.3CÁC HỆ THỐNG KỸ THUẬT CỦA CÔNG TRÌNH:

1.3.1Hệ thống điện:

- Gồm 1 trạm hạ thế 1250 KVA và 2 máy phát điện dự phòng có tổng công suất 1260 KVA

sẵn sàng cung cấp điện sau 10 giây khi hệ thống điện chính ngưng cung cấp, đảm bảo cungcấp nguồn điện ổn định và liên tục cho toàn bộ hệ thống hoạt động bình thường

- Hệ thống điện được thiết kế theo dạng hình cây Bắt đầu từ trạm điều khiển trung tâm,từ

đây dẫn đến từng tầng

- Hệ thống điện được thiết kế với các qui tắc:

+ Dòng điện được đi ngầm trong tường và có lớp bọc bảo vệ

+ Hệ thống điện được đặt ở nơi khô ráo, với những chỗ đặt gần nơi có hệ thống nước

phải có biện pháp bảo vệ.

+ Không đặt gần nơi có thể phát sinh hỏa hoạn

+ Dễ dàng sử dụng cũng như sửa chữa mỗi khi có sự cố

+ Phù hợp với giải pháp kiến trúc cũng như kết cấu để đơn giản trong thi công lắp đặt

1.3.2Hệ thống nước:

- Sử dụng nguồn nước từ hệ thống cung cấp nước của thành phố Hệ thống gồm 1 bể chứa

nước mái và 1 trạm bơm được đặt ở tầng hầm, nước được đưa đến từng nơi sủ dụng theomạng lưới được thiết kế phù hợp với yêu cầu sử dụng và các giải pháp kiến trúc,kết cấu

- Tất cả các khu vệ sinh đều được bố trí các ống cấp nước và thoát nước Đường ống cấp

nước được nối với bể nước ở trên mái

- Toàn bô hệ thống thoát nước trước khi ra hệ thống thoát nước thành phố phải qua trạm xử

lý nước thải được đặt ở tầng hầm để đảm bảo các tiêu chuẩn về nước thải Hệ thống thoátnước có đường ống riêng ra thẳng hệ thống thoát nước thành phố

1.3.3Hệ thống phòng cháy chữa cháy:

- Thiết bị phát hiện báo cháy được lắp đặt ở từng tầng và ở các nơi có khả năng gây cháy

cao, mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy

- Mỗi tầng đều được trang bị bình cứu hỏa, vòi chữa cháy Nước chữa cháy được lấy từ bể

nước đặt trên tầng mái

- Mỗi tầng có hai cầu thang bộ, một sau thang máy và một được bố trí ở một đầu tòa nhà

giúp đảm bảo về nhu cầu lưu lượng người thoát hiểm lớn

1.3.4Hệ thống thông gió, ánh sáng:

- Công trình được thông gió tự nhiên bằng hệ thống cửa sổ.

- Công trình có mặt đứng chủ yếu bằng kính nên khả năng lấy ánh sáng tự nhiên tốt Ngoài

ra còn có hệ thống đèn được lắp đặt ở các tầng để đảm bảo nhu cầu ánh sáng khi nguồn ánhsáng tự nhiên không đủ

1.3.5Hệ thống giao thông nội bộ:

- Môi tầng được bố trí 2 cầu thang bộ và 2 thang máy.

- Cầu thang bộ được thiết kế theo tiêu chuẩn kiến trúc phù hợp đảm bảo nhu cầu sử dụng

hàng ngày cũng như thoát hiểm mỗi khi có hỏa hoạn hay sự cố

1.3.6Hệ thống thông tin liên lạc:

- Cung cấp dịch vụ viễn thông của tất cả các nhà cung cấp theo nhu cầu của khách thuê.

Lắp đặt sẵn hệ thống mạng đường truyền băng thông rộng cho mọi khách hàng

- Lắp đặt hệ thống truyền hình cáp nếu khách thuê có nhu cầu.

1.3.7Hệ thống xử lý rác:

- Mỗi tầng có 1 phòng thu gom rác có hệ thống ống rác thông từ tầng trên cùng xuống tầng

trệt Phòng này đặt ở gần hệ thống thang bộ thoát hiểm 2

1.3.8Hệ thống chống sét:

- Công trình có 1 cột thu lôi được đặt trên đỉnh tòa nhà và được nối đất tránh gây ảnh

hưởng tới các thiết bị của tòa nhà Chiều cao cột thu lôi được tính toán để toàn bộ công trìnhnằm trong vùng chống sét an toàn

S5 S4

S6a S5a

S5 S4

S4a

S3a S3 S2

S14 S15a S15

S4a

S4 S11a

S11 S12

S12a

S13 S13a

S15a

S15 S16a

S16

S16a S16

+ m: là hệ số phụ thuộc vào đặc điểm làm việc của sàn

m = ( 30 35) đối với sàn 1 phương

m = ( 40 45 ) đối với sàn 2 phương+ D = (0,8 1,4 ) phụ thuộc vào loại tải trọng + L1 là chiều dài cạnh ngắn của ô sàn

Chọn ô sàn có kích thước lớn nhât để tính cho toàn bộ sàn

- Ta chọn ô số 7 có kích thước x = 4400x7200 (mm) để tính

Chọn hs = 100 mm

Xác đinh kích thước dầm ( = 7500 mm)

Vậy tiết diện ngang của dầm phụ là :200x500 mm

Tương tự cho các nhịp còn lai

Bảng 2-1: Bảng chọn sơ bộ cho kích thước dầm chính

Nhịp dầm

L(mm)

Chiều cao h(mm)

Bề rộng b(mm)

Bề rộng b(mm)

Bảng 2-3: Bảng tính tĩnh tải của sàn phòng sinh hoạt,hành lang

Trọng lượng (kN/m 2 )

Vữa lót 18 0,030 1,3 0,702

Bảng 2-4: Bảng tính tĩnh tải của sàn vệ sinh

Trọng lượng (kN/m 2 )

- Tĩnh tải tính toán của tường trên sàn :

- Ta quy tải của tường vể tải phân bố đều trên sàn :

Bảng 2-5: Tải trọng tường tác dụng lên sàn

gtt2 (kN/m2)

- Bản sàn được tính toán như ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi (nhịp tính toán lấy theo timdầm), cụ thể :

- Bản thuộc loại dầm : (bản làm việc theo phương cạnh ngắn).

Để tính toán, ta cắt theo phương cạnh ngắn một dải có bề rộng 1m, phân tích liên kết 2 đầubản để đưa ra sơ đồ kết cấu kiểu dầm tương ứng

- Bản kê bốn cạnh : (bản làm việc theo hai phương).

+Tùy theo điều kiện liên kết của 4 cạnh mà ta chọn sơ đồ bản tương ứng, nội suy các giá trịdùng để tính toán Trong đó :

+Liên kết được xem là tựa đơn khi: Bản kê lên tường, bản lắp ghép

- Bản tựa lên dầm BTCT (đổ toàn khối) có

+Liên kết được xem là ngàm khi :

- Bản tựa lên dầm BTCT (đổ toàn khối) có

Hình 2-2: Sơ đồ tính ô bản đơn chịu lực theo một phương

- Cắt ô bản theo mỗi phương với bề rộng b =1m theo phương cạnh ngắn, giải với tải phân

bố đều tìm mômen nhịp và gối

+ Mômen nhịp theo phương cạnh ngắn :

+ Mômen gối theo phương cạnh ngắn :

 Mômen ở nhịp :

Các bản sàn 1 phương còn lại được tính toán tượng tự , kết quả tính toán được thể hiện ở

Cốt thép chọn

(mm )

s (mm)

μ (%)

Ta có sơ đồ tính :

Kiểm tra hàm lượng thép :

-Tại nhịp : M1= 5,07 (kNm)

=> bài toán cốt thép đơn

 Chọn , Asc = 251 (mm2 )

Kiểm tra hàm lượng thép :

*Theo phương L2 : cắt 1 dải có bề rộng 1m để tính

- Tại gối MII = 3,06(kNm)

Kiểm tra hàm lượng thép :

 Các ô sàn 2 phương còn lại được tính tương tự như ô7a

Bảng 2-8: Bảng tính cốt thép các ô sàn 2 phương

μ (%)

THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG 4 LÊN TẦNG 5

MẶ T BẰ NG KIẾ N TRÚ C CẦ U THANG BỘ TẦ NG 2

+10.460

+8.810

Hình 3-3: Mặt bằng cầu thang

- Cầu thang là loại cầu thang dạng bản 2 vế, tổng cộng cĩ 21 bậc :

- Kích thước bậc :

- Kích thước thang : bề rộng vế thang : b = 1700 mm

- Gĩc nghiêng của thang :

- Chọn sơ bộ kích thước các dầm cầu thang:

+ Chiều cao dầm

=> Chọn h = 400 mm

+ Bề rộng dầm

=> Chọn b = 200 mm

- Vậy tiết diện dầm cầu thang sơ bộ là b x h = 200 x 400 mm

- Chọn sơ bộ chiều dày bản thang :

=> Chọn hs = 160 mm

400 DAM (200X400)

DAM (200X400)

200 2800

1850 200

Bảng 3-9: Tỉnh tải của chiếu nghỉ

(kN/m3)

Chiều dày (m)

- Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo bậc thang theo phương bản nghiêng :

- Lớp đá hoa cương :

- Lớp vữa lót :

- Lớp gạch bậc thang :

- Tĩnh tải tính toán của bản thang nghiêng :

Bảng 3-10: Tỉnh tải của bản thang nghiêng

Chiều dày (m)

Hệ số vượt tải n

Tĩnh tải tính toán g2’tt

- Trọng lượng của lan can : g lc = 0,3 kN/m

- Ta quy tải của lan can trên đơn vị m2 của bản thang :

- Tĩnh tải tính toán bản thang nghiêng theo phương đứng :

*Sơ đồ tính cầu thang :

Sơ đồ tính vế thang 1 Sơ đồ tính vế thang 2

7.2.1Nội lực vế thang 1:

Xét tại một tiết diện bất kỳ , cách gối tựa A đoạn là x , tính Mômen tại tiết diện đó:

Mômen lớn nhất ở nhịp được xác định từ điều kiện : “ đạo hàm của Mômen là lực cắt vàlực cắt tại đó phải bằng không ”

Lấy đạo hàm Mx theo x và cho đạo hàm đó bằng 0 , ta tìm được x :

Thay x vừa tìm được vào (1) tính được Mmax :

7.2.2Nội lực vế thang 2 :

- Kết quả giống với vế thang 1 : Mmax = 26,46 kNm

QM

- Kiểm tra hàm lượng thép :

7.3.2Cốt thép theo phương ngang của cầu thang :

Cốt thép theo phương ngang của cầu thang lấy theo cấu tao 8s200

7.4.1Tính thép dọc chịu lực:

- Kích thước tiết diện dầm cầu thang : b x h = 200 x 400 mm

- Tải trọng tác dụng lên dầm bao gồm :

- Tải trọng bản thân dầm :

gd = bd (hd –hs )n = 0,2 x ( 0,4 – 0,16) x 1,1 x 25 = 1,32 kN/m

- Trọng lượng tường xây trên dầm :

gt = bt ht n = 0,2 x (3,3 -1,57- 0,7 ) x 1,3 x 18 = 4,820 kN/m

- Do bản thang truyền vào dầm chiếu nghỉ ,là phản lực của gối tựa tại B và tại D của vế 1

và vế 2 được quy về dang phân bố đều:

- Dùng bêtông B25 : Rbt =1,05 MPa , Rb =14,5 MPa, Eb = 30x103 MPa

- Dùng Từ Qmax = 81,26 kN tính cốt thép đai cho dầm chiếu nghỉ

 Dùng Kiểm tra điều kiện khống chế :

- Kiểm tra khả năng chịu cắt của bêtông:

( 1 + + )b = 0,6 x1 x0,9 x1,05 x 200 x 375 = 42525 N < Q = 81260 N

- Bêtông không đủ khả năng chịu cắt , phải tính cốt đai

- Chọn cốt đai 6 , n =2 , asw = 28,3 mm2

- Khoảng cách cốt đai ở đoạn dầm L/4 :

- Khoảng cách cốt đai theo tính toán :

- Khoảng cách tối đa cho phép :

- Khoảng cách cốt đai theo cấu tạo :

=> Dầm không bị phá hoại do ứng suất nén chính

- Khoảng cách cốt đai ở đoạn giữa dầm L/2:

Do lực cắt Q = 0 nên thép đai đặt theo cấu tạo

=> Chọn Sct = 200 mm

dầm:

Trong đó :

là chiều cao tường, ,

là chiều cao tầng, là chiều cao dầm dưới tường

là bề dày tường, lấy bằng, hệ số vượt tải

Bảng 4-13: Bảng tính toán tải tường trên dầm

- Tải trọng được quy về phân bố đều tương đương

+ Trường hợp diện truyền tải hình tam giác theo phương cạnh ngắn:

Trong đó:

là chiều dài cạnh ngắn; là tĩnh tải phân bố đều trên sàn

+ Trường hợp diện truyền tải hình thang theo phương cạnh dài:

Trong đó:

là chiều dài cạnh ngắn; là tĩnh tải phân bố đều trên sàn

Bảng 4-14: Bảng kết quả truyền tải tĩnh tải của các ô sàn

(mm)

L2 (mm)

Tải trọng được quy về phân bố đều tương đương

Trường hợp diện truyền tải hình tam giác theo phương cạnh ngắn:

Trong đó:

là chiều dài cạnh ngắn; là tĩnh tải phân bố đều trên sàn

Trường hợp diện truyền tải hình thang theo phương cạnh dài:

Trong đó:

là chiều dài cạnh ngắn; là tĩnh tải phân bố đều trên sàn

Bảng 4-15: Bảng kết quả truyền tải của ô sàn hai phương

(mm)

L2(mm) (kN/m2)

Dạng truyền tải (kN/m)

d Hoạt tải cách nhịp chẵn (HT2) :( kN/m)

e Hoạt tải liền nhịp 1 (HT3) :( kN/m)

f Hoạt tải liền nhịp 2 (HT4) :( kN/m)

g Hoạt tải liền nhịp 3 (HT5) :( kN/m)

h Hoạt tải liền nhịp 4 (HT6) :( kN/m)

Tổ hợp tải cơ bản.Gồm 2 trường hợp tải nên hệ số tổ hợp là 1-1:

Tổ hợp 1=1,0 Tĩnh Tải+1,0 Hoạt Tải

Bảng 4-16: Bảng tổ hợp tải trọng

Biểu Đồ Bao (BDB) TH1+TH2+TH3+TH4+TH5+TH6 Cộng biểu đồ bao

14.1.1Kết quả nội lực từ SAP 2000

Bảng 4-17: Bảng kết quả nội lực

- Tính toán cốt thép tiến hành theo trình tự:

+Chọn lớp bê tông bảo vệ do đó ta giả thiết được

+Với : ;

- Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

Để thuận tiện cho việc dùng file excel để tính toán thép dầm

Bảng 4-18: Bảng kết quả tính toán cột thép dầm

h (m)

a (m)

h 0

(m) a m ξ C.thép tính

A s (cm 2 ) Chọn thép

C.thép chọn

- Cấp độ bền khi chịu kéo của bê tông :

- Thép đai dùng AI Cường độ cốt đai AI :

- Đối với dầm tiết diện chữ nhật ta có : ;

- Bê tông nặng ta có : ; ;

- Khả năng chịu cắt của bê tông :

Cần tính cốtđai

- Chọn thép đai và hai nhánh

- Thép đai được bố trí thỏa mãn bước đai

- Bước cốt đai tính toán theo cấu tạo :

- Bước cốt đai tính toán lớn nhất :

Chọn s = 150 mm bố trí trong đoạn đoạn đầu dầm.

- Kích thước dầm được chọn sơ bộ giống trong phần tính sàn

Bảng 5-19: Bảng chọn sơ bộ kích thước dầm chính

Tiết diện ngang của cột được tính sơ bộ như sau:

1

t

n

i s i

- k: hệ số xét đến ảnh hưởng của tải trọng ngang (k = 0,8 – 1,4), đối với nhà nhiều tầng có vách cứng k = 0,9 – 1.

- n t : Tổng số sàn nằm trên cột.

- A i : diện tích truyền tải từ sàn vào cột tầng thứ i.

- q sàn i : tải trọng toàn phần phân bố trên sàn ( công trình dân dụng q sàn i = 8 – 14 kN/m 2 , bao gồm trọng lượng toàn bộ kết cấu dầm sàn, tường vách ngăn, thiết bị và hoạt tải

sử dụng) Ta chọn q sàn = 12 kN/m 2

- γb : hệ số điều kiện làm việc.

- R b : cường độ chịu nén tính toán của bê tông.

 Do càng lên cao tải trọng càng giảm dần nên để kinh tế mà mỹ quan cho công trình ta

sẽ thay đổi tiết diện cột (Trình bày ở bảng 2-4 và bảng 2-5)

Công việc lựa chọn sơ bộ tiết diện cột chỉ có tính chất định hướng ban đầu cho công việc thiết kế Các tiết diện cột này có thể thay đổi trong quá trình thiết kế nên việc lựa chọn tiết diện sơ bộ này có thể được làm đơn giản nhưng thiên về xu hướng có an toàn

Bảng 5-21: Chọn sơ bộ kích thước cột trục A

Đối với cột cĩ cạnh b nhỏ thì

l0: chiều dài tính tốn của cột

=> Cột đảm bảo ổn định

20.1.1Sơ đồ truyền tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 3

Tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 3 bao gồm tĩnh tải và hoạt tải sàn tác dụng và dầmdưới dạng lực phân bố đều hình tam giác và hình thang; tải trọng do dầm phụ tác dụng và dầmchính dưới dạng lực tập trung Sơ đồ truyền tải như hình ở dưới:

Ố NG THOÁ T NƯỚ C PVC d140