Đồ án tốt nghiệp: Thiết kế, thi công chung cư 15 tầng tại thành phố Vinh, Nghệ An

I. Tên công trình Chung cư 15 tầng thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An. II. Địa điểm xây dựng Công trình được đặt xen kẽ với các công trình khác tạo thành khu đô thị. Điều thuận lợi cho thi công là công trình được đặt cạnh đường chính vào khu chung cư. Do có phần đất bố trí diện tích cây xanh và các địa điểm vui chơi công cộng, nên diện tích trống xung quanh công trình khi bắt đầu xây dựng là khá rộng, vì vậy điều kiện bố trí kho bãi và các phương tiện thi công là khá thuận lợi. Địa hình xung quanh công trình bằng phẳng, không có các thế đất đặc biệt. Điều kiện giao thông ngoài công trình khá thuận lợi, vừa đẩm bảo vận chuyển vật liệu đến công trình, vừa đảm bảo di chuyển từ nơi sinh hoạt đến công trình của công nhân. Do có vị trí và địa hình thuận tiện như vậy, việc thiết kế thi công công trình sẽ gặp nhiểu thuận lợi trong thiết kế tổng mặt bằng cũng như cung ứng vật liệu. III. Mục đích sử dụng và công năng của công trình Công trình được xây dựng trong khu đô thị mới, với mục đích là giải quyết nhu cầu nhà ở cho dân, kết hợp với việc làm trụ sở giao dịch cho ngân hàng, không gian siêu thị, buôn bán. Khu chung cư ngoài ra còn giải quyết được vấn đề khan hiếm nhà ở trong thời kì dân số bùng nổ một cách tập trung. Để phục vụ mục đích đó, công trình được thiết kế có mặt bằng đơn giản, với việc bố trí hợp lý về số lượng cũng như vị trí các phương tiện di chuyển lên cao nhằm phục vụ mục đích đi lại của dân cư. Ngoài ra, ở tầng trệt của công trình còn có không gian siêu thị, không gian sinh hoạt chung đảm bảo sinh hoạt vật chất và tinh thần của dân cư. Có không gian giao dịch ở tầng 1 và 2, trong thiết kế cũng có thiết kế kho tiền đảm bảo cho việc bảo quản tiền của các ngân hàng hay công ty thuê địa điểm giao dịch. Tầng hầm của công trình có bố trí các khu đỗ xe, nhằm cất giữ phương tiện đi lại của dân cư sinh hoạt trong công trình. Bằng việc bố trí không gian sinh hoạt chung, không gian siêu thị, các quầy hàng, và khu vực đỗ xe, cộng với diện tích cây xanh và các điểm vui chơi công cộng bao quanh công trình, Chung cư bảo điều kiện trở thành một khu dân cư độc lập, cung cấp đầy đủ các phương tiện sống cho dân cư sinh sống trên công trình, kết hợp với các công trình khác tạo thành một khu đô thị hoàn chỉnh, phù hợp với quy hoạch của thành phố.

MụC LụC

PHẦN I: KIẾN TRÚC 1

CHƯƠNG 1: GIớI THIệU Về CÔNG TRìNH 2

I Tên công trình 2

II Địa điểm xây dựng 2

III Mục đích sử dụng và công năng của công trình 2

CHƯƠNG 2: CáC GIảI PHáP KIếN TRúC CủA CÔNG TRìNH 4

I Giải pháp mặt bằng 4

II Giải pháp măt đứng 4

III Giải pháp về giao thông 5

CHƯƠNG 3: CáC GIảI PHáP Kỹ THUậT CủA CÔNG TRìNH 6

I Hệ thống điện 6

II Hệ thống nớc 6

III Giải pháp chiếu sáng và thông gió 7

IV Giải pháp cây xanh 7

CHƯƠNG 4: CáC BảN Vẽ KIếN TRúC KèM THEO 8

Phần ii: Kết cấu 9

Chơng 1: giải pháp kết cấu 10

I Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng 10

II Phơng án kết cấu 11

II.1 Các giả pháp kết cấu 11

II.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình: 12

III Các giải pháp thiết kế sàn 14

IV.Chọn vật liệu và chọn sơ bộ kích thớc cấu kiện 15

Chơng 2: xác định tải trọng 22

I Xác định tĩnh tải bản thân 22

II Xác định hoạt tải ngời 25

III Phân tải thẳng đứng về dầm khung trục 2 26

III Xác định tải trọng gió 60

II.2 Thành phần gió tĩnh: 63

II.3 Thành phần gió động: 64

chơng 3: xác định và tổ hợp nội lực 72

3.1.Xác định nội lực 72

3.2 Tổ hợp nội lực 72

CHƯƠNG 4: thiết kế nền móng công trình 75

I Quy trình thết kế móng 75

II Thiết kế móng cho cột c3 - khung trục 2 76

III Thiết kế móng cọc khoan nhồi (Cột 10) 81

Chơng 5: THIếT Kế CấU KIệN 91

I Tổ hợp nội lực 91

IV Tính toán cốt thép cột 95

V Tính toán thang bộ 99

VI Tính thép sàn (Thiết kế thép cho sàn tầng điển hình) 105

Phần iiI: THI CÔNG 109

chơng 1: CÔNG TáC ĐấT Và NềN MóNG 110

1 thi công cọc 110

1.1 chọn máy khoan cọc 110

1.2 Bố trí khu vực cấp betonite 114

2 công tác đào đất hố móng 116

2.1 chọn sơ đồ đào đất 116

2.2 Chọn ôtô chuyển đất 120

3 Thi công đài giằng móng 121

3.1 Công tác thi công đầu cọc 121

3 2 Thi công bê tông lót 123

3.3 Công tác cốt thép móng 126

3.4 Thiết kế ván khuôn đài móng 126

3.4 Công tác đổ bê tông đài - giằng 128

3.5 Công tác tháo ván khuôn đài và giăng móng 133

4 Lấp đất hố móng 133

Chơng 2:thi công phần thân 134

1.Thiết kế ván khuôn cột, dầm, sàn 134

1.1 Thiết kế ván khuôn cột 134

1.3 Thiết kế ván khuôn sàn: 139

2 Công tác gia công lắp dựng cốt thép: 143

2.2 Lắp dựng ván khuôn cột: 144

2.3 Công tác đổ bê tông cột: 145

5.1.4 Công tác bảo dỡng bê tông cột: 147

2.4 Tháo dỡ ván khuôn cột: 148

2.5 Thi công dầm sàn: 148

2.6 lựa chọn cần trục, thiết bị máy xây dựng 156

4.1 Chọn cần trục tháp: 157

4.2 Chọn phơng tiện thi công bê tông: 158

CHƯƠNG 3: tổ chức thi công 159

3.1 Lựa chọn phơng án tổ chức 159

3.2 Thống kê khối lợng công việc và nhân công 160

3.3 Khối lợng công việc 161

3.4.Lập tiến độ thi công 174

CHƯƠNG 4: An toàn lao động và vệ sinh môi trờng 182

1 An toàn lao động 182

1.1 An toàn lao động trong thi công đào đất 182

1.2.An toàn lao động trong công tác bêtông 182

1.4 An toàn lao động trong công tác xây và hoàn thiện 186

2 Công tác phòng cháy 187

3 Vệ sinh môi trờng 187

Tài liệu tham khảo 188

PhÇn i:

KiÕn tróc (10%)Gi¸o viªn híng dÉn: TS.GV.NguyÔn Hïng Phong

NhiÖm vô thiÕt kÕ:  Giới thiệu về công trình

 Các giải pháp kiến trúc của công trình

 Các giải pháp ký thuật của công trình

 Điều kiện địa chất, thuỷvăn

B¶n vÏ kÌm theo :  KT-01 (Mặt bằng tầng 1 và tầng hầm)

 KT-02 (Mặt bằng tầng điển hình và tầng mái)

 KT-03 (Mặt cắt)

 KT-04 (Mặt đứng và mặt cắt)

CH¦¥NG 1 GIíI THIÖU VÒ C¤NG TR×NH

I Tên công trình

Chung c 15 tầng thành phố Vinh, tỉnh Nghệ An

II Địa điểm xây dựng

Công trình đợc đặt xen kẽ với các công trình khác tạo thành khu đô thị Điều

thuận lợi cho thi công là công trình đợc đặt cạnh đờng chính vào khu chung c Do có

phần đất bố trí diện tích cây xanh và các địa điểm vui chơi công cộng, nên diện tích

trống xung quanh công trình khi bắt đầu xây dựng là khá rộng, vì vậy điều kiện bố

trí kho bãi và các phơng tiện thi công là khá thuận lợi Địa hình xung quanh công

trình bằng phẳng, không có các thế đất đặc biệt

Điều kiện giao thông ngoài công trình khá thuận lợi, vừa đẩm bảo vận chuyển

vật liệu đến công trình, vừa đảm bảo di chuyển từ nơi sinh hoạt đến công trình của

công nhân

Do có vị trí và địa hình thuận tiện nh vậy, việc thiết kế thi công công trình sẽ

gặp nhiểu thuận lợi trong thiết kế tổng mặt bằng cũng nh cung ứng vật liệu

III Mục đích sử dụng và công năng của công trình

Công trình đợc xây dựng trong khu đô thị mới, với mục đích là giải quyết nhu

cầu nhà ở cho dân, kết hợp với việc làm trụ sở giao dịch cho ngân hàng, không gian

siêu thị, buôn bán

Khu chung c ngoài ra còn giải quyết đợc vấn đề khan hiếm nhà ở trong thời kì

dân số bùng nổ một cách tập trung

Để phục vụ mục đích đó, công trình đợc thiết kế có mặt bằng đơn giản, với

việc bố trí hợp lý về số lợng cũng nh vị trí các phơng tiện di chuyển lên cao nhằm

phục vụ mục đích đi lại của dân c Ngoài ra, ở tầng trệt của công trình còn có không

gian siêu thị, không gian sinh hoạt chung đảm bảo sinh hoạt vật chất và tinh thần

của dân c Có không gian giao dịch ở tầng 1 và 2, trong thiết kế cũng có thiết kế kho

tiền đảm bảo cho việc bảo quản tiền của các ngân hàng hay công ty thuê địa điểm

giao dịch Tầng hầm của công trình có bố trí các khu đỗ xe, nhằm cất giữ phơng tiện

đi lại của dân c sinh hoạt trong công trình

Bằng việc bố trí không gian sinh hoạt chung, không gian siêu thị, các quầy

hàng, và khu vực đỗ xe, cộng với diện tích cây xanh và các điểm vui chơi công cộng

bao quanh công trình, Chung c bảo điều kiện trở thành một khu dân c độc lập, cung

cấp đầy đủ các phơng tiện sống cho dân c sinh sống trên công trình, kết hợp với các

công trình khác tạo thành một khu đô thị hoàn chỉnh, phù hợp với quy hoạch của

CHƯƠNG 2 CáC GIảI PHáP KIếN TRúC CủA CÔNG TRìNH

I Giải pháp mặt bằng

Mặt bằng công trình tơng đối đơn giản, lới cột có kích thớc 9,6m9,6m ở diện

tích căn hộ và 4,6m9,6m ở hành lang, ngoài ra còn có gian có diện tích sử dụng to

hơn, tuỳ nhu cầu của ngời dân Kích thớc bao của công trình là 28,2m36,3m

Công trình gồm 15 tầng, trong đó có:

- 1 tầng hầm: bao gồm không gian để xe, phòng bảo vệ, ô kỹ thuật và khu vực

tập trung rác của toà nhà

- Tầng 1 và tầng 2: bao gồm không gian siêu thị, không gian giao dịch, phòng

sinh hoạt cộng đồng, và sảnh

- 13 tầng căn hộ (từ lầu 3 đến lầu 15): Các căn hộ đợc phân chia theo phần diện

tích sử dụng khác nhau

- Tầng mái: Tầng mái bao gồm phần kỹ thuật cho thang máy, phần kỹ thuật của

hệ thống thông gió và bể nớc Tầng mái có các lớp cách nhiệt, chống ẩm, rãnh thoát

nớc, các cột thu sét…

Với tất cả các tầng đều có không gian cho giao thông theo phơng đứng Giao

thông theo phơng đứng bao gồm 2 cầu thang bộ, 1 cầu thang máy chở ngời Hệ

thống thang đợc kết hợp với hệ kết cấu vách lõi chịu lực của toà nhà

Kiến trúc mặt bằng không thay đổi theo phơng đứng tạo sự đơn giản cho kết

cấu của toà nhà, bớt phức tạp trong thi công Sự khéo léo sắp đặt ban công cho các

căn hộ và phần thông tầng cộng với chi tiết khung nhôm kính ở hành lang khắc phục

đợc sự nhàm chán cho mặt đứng của toà nhà, ngoài ra còn tạo ra không gian thông

thoáng, sáng sủa, tạo cảm giác thoải mái cho ngời dân khi sinh sống và hoạt động

trong toà nhà

Giao thông trong công trình bao gồm giao thông theo phơng đứng và giao

thông theo phơng ngang

Giao thông theo phơng đứng, nh đã nói, bao gồm 2 thang bộ, 2 thang máy chở

ngời, và 1 thang máy chở hàng Đảm bảo nhu cầu đi lại trong sinh hoạt và thoát ngời

khi có sự cố

Giao thông theo phơng ngang bao gồm hệ thống sảnh và hành lang dẫn đến

các phòng Sảnh đợc bố trí ở vị trí trung tâm đảm bảo cho khoảng cách trung bình từ

các phòng đến thang máy là bé nhất Hành lang đợc thiết kế đảm bảo điều kiện đi

lại, vận chuyển và thoát ngời khi có sự cố

CHƯƠNG 3 CáC GIảI PHáP Kỹ THUậT CủA CÔNG TRìNH

- Đặt ở nơi khô ráo, có biện pháp cách nớc với đoạn đặt gần với hệ thống nớc

- Tuyệt đối không đặt ở những nới có khả năng phát sinh hoả hoạn

- Dễ dàng sử dụng cũng nh sửa chữa khi có sự cố

- Phù hợp với giải pháp Kiến Trúc cũng nh kết cấu để đơn giản trong thi công

lắp đặt, cũng nh đảm bảo thẩm mĩ công trình

- Có máy phát điện dự phòng để đảm bảo cấp điện liên tục cho toàn bộ khu nhà

Hệ thống điện đợc thiết kế theo dạng hình cây, bắt đầu từ trạm trung tâm dới

tầng hầm, đến các trạm trung gian ở mỗi tầng, sau đó dẫn đến các phòng trong tầng

II Hệ thống nớc

Hệ thống cấp nớc sử dụng nguồn nớc từ hệ thống cấp nớc của thành phố đợc

cha trong bể ngầm riêng Sau đó cung cấp đến từng đơn vị sử dụng theo thiết kế, phù

hợp với Kiến Trúc và Kết Cấu của công trình

Hệ thống thoát nớc công trình gồm thoát nớc ma và nớc thải sinh hoạt Đờng

ống thoát nớc ma đợc đặt riêng, đa thẳng xuống hệ thống thoát nớc thành phố Hệ

thống thoát nớc thải sinh hoạt đợc bố trí chung trong đờng kỹ thuật thông tầng cùng

với hệ thống cấp nớc Nớc thải sinh hoạt đợc xử lí tạm trớc khi đa ra hệ thống thoát

nớc thành phố

Hệ thống nớc cứu hoả đợc thiết kế riêng, gồm trạm bơm riêng dới tầng hầm, bể

riêng trên mái và đờng ống riêng dẫn đến các tầng Ngoài hệ thống báo và chữa

cháy thủ công, trong các phòng còn đợc bố trí bộ cảm ứng báo cháy tự động và hệ

thống phun nớc tự động khi có tín hiệu

III Giải pháp chiếu sáng và thông gió

Hệ thống chiếu sáng của toà nhà bao gồm chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng

nhân tạo Hệ thống chiếu sáng nhân tạo đợc thiết kế trong quá trình thiết kế hệ

nguyên tắc thiết kế kiến trúc, sử dụng các không gian hở và vật liệu trong suốt để

dẫn ánh sáng thiên nhiên vào trong công trình Mỗi căn hộ đều đợc bố trí ban công

để phục vụ sinh hoạt

Hệ thống thông gió cũng bao gồm thông gió tự nhiên và nhân tạo Trong đó sử

dụng hệ thống điều hoà trung tâm đặt trên tầng mái để thay đổi không khí thông qua

hệ thống thông gió dẫn tới các phòng Bằng giải pháp kiến trúc hợp lý, kết hợp sử

dụng các khoảng hở tạo nên sự thông thoáng trong toàn bộ công trình

IV Giải pháp cây xanh

Để tạo cảnh quan sống động, cũng nh việc khắc phụng tiếng ồn và bụi, xung

quanh công trình có bố trí hệ thống cây xanh Việc bố trí cây xanh không những thế

còn tuân theo tiêu chuẩn về diện tích của cây xanh trong khu đô thị

CH¦¥NG 4 C¸C B¶N VÏ KIÕN TRóC KÌM THEO

PhÇn ii:

KÕt cÊu (45%)Gi¸o viªn híng dÉn: TS.GV.NguyÔn Hïng Phong

NhiÖm vô thiÕt kÕ:  ThiÕt kÕ thÐp khung K2

Chơng 1 giải pháp kết cấu

I Đặc điểm thiết kế kết cấu nhà cao tầng

Thiết kế kết cấu nhà cao tầng so với thiết kế kết cấu nhà thấp tầng thì vấn đề

chọn giải pháp kết cấu có vị trí rất quan trọng Việc chọn hệ kết cấu khác nhau có

liên quan đến vấn đề bố trí mặt bằng, hình thể khối đứng, độ cao các tầng, thiết bị

điện, đờng ống, yêu cầu về kỹ thuật thi công,tiến độ thi công, giá thành công trình…

Đặc điểm chủ yếu của nhà cao tầng là:

1 Tải trọng ngang

Tải trọng ngang bao gồm áp lực gió tĩnh, động là nhân tố chủ yếu của thiết kế

kết cấu Nhà ở phải đồng thời chịu tác động của tải trọng đứng và tải trọng ngang

Trong kết cấu thấp tầng, ảnh hởng của tải trọng ngang sinh ra rất nhỏ, nói chung có

thể bỏ qua Theo sự tăng lên của độ cao, nội lực và chuyển vị do tải trọng ngang sinh

ra tăng lên rất nhanh

Nếu xem công trình nh một thanh công xôn ngàm cứng tại mặt đất thì mô men

tỉ lệ thuận với bình phơng chiều cao:

Dới tác dụng của tải trọng ngang, chuyển vị ngang của công trình cao tầng

cũng là một vấn đề cần quan tâm Cũng nh trên, nếu xem công trình nh một thanh

công xôn ngàm cứng tại mặt đất thì chuyển vị do tải trọng ngang tỉ lệ thuận với luỹ

thừa bậc 4 của chiều cao



EJ

H q

120 11

4 (Tải trọng phân tam giác)Chuyển vị ngang của công trình làm tăng thêm nội lực phụ do tạo ra độ lệch

tâm cho lực tác dụng thẳng đứng; làm ảnh hởng đến tiện nghi của ngời làm việc

trong công trình; làm phát sinh các nội lực phụ sinh ra các rạn nứt các kết cấu nh

cột, dầm, tờng, làm biến dạng các hệ thống kỹ thuật nh các đờng ống nớc,đờng

điện

đến cờng độ của các cấu kiện mà còn phải quan tâm đến độ cứng tổng thể của công

trình khi công trình chịu tải trọng ngang

3 Giảm trọng lợng bản thân

Công trình càng cao,trọng lợng bản thân càng lớn thì càng bất lợi về mặt chịu

lực Trớc hết, tải trọng đứng từ các tầng trên truyền xuống tầng dới cùng làm cho nội

lực dọc trong cột tầng dới lớn lên, tiết diện cột tăng lên vừa tốn vật liệu làm cột, vừa

chiếm không gian sử dụng của tầng dới, tải trọng truyền xuống kết cấu móng lớn thì

sẽ phải sử dụng loại kết cấu móng có khả năng chịu tải cao, do đó càng tăng chi phí

cho công trình Mặt khác, nếu trọng lợng bản thân lớn sẽ làm tăng tác dụng của các

tải trọng động nh tải trọng gió động, tải trọng động đất Đây là hai loại tải trọng

nguy hiểm thờng quan tâm trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng

Vì vậy, thiết kế nhà cao tầng cần quan tâm đến việc giảm tối đa trọng lợng bản

thân kết cấu, chẳng hạn nh sử dụng các loại vách ngăn có trọng lợng riêng nhỏ nh

vách ngăn thạch cao, các loại trần treo nhẹ, vách kính khung nhôm

II Phơng án kết cấu

II.1 Các giả pháp kết cấu

1 Hệ khung chịu lực:

Với loại kết cấu này, hệ thống chịu lực chính của công trình đợc tạo thành từ

các thanh đứng (cột) và các thanh ngang (dầm), hệ khung phẳng đợc liên kết với

nhau bằng các dầm ngang tao thành khối khung không gian có mặt bằng chữ nhật,

lõi thang máy đợc xây gạch

Ưu điểm: Tạo đợc không gian lớn và bố trí linh hoạt không gian sử dụng; mặt

khác đơn giản việc tính toán khi giải nội lực và thi công đơn giản

Nhợc điểm: Kết cấu công trình dạng này sẽ giảm khả năng chịu tải trọng

ngang của công trình Với một công trình có chiều cao lớn muốn đảm bảo khả năng

chịu lực cho công trình thì kích thớc cột dầm sẽ phải tăng lên, nghĩa là phải tăng

trọng lợng bản thân của công trình, chiếm diện tích sử dụng Do đó, chọn kiểu kết

cấu này cha phải là phơng án tối u

2.Hệ tờng – lõi chịu lực : lõi chịu lực :

Trong hệ này các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tờng phẳng và

lõi Tải trọng ngang truyền đến các tấm tờng và lõi qua các bản sàn Các tờng cứng

làm việc nh các công xon có chiều cao tiết diện lớn Giải pháp này thích hợp cho

nhà có không gian bên trong đơn giản, vị trí tờng ngăn trùng với vị trí tờng chịu lực

Ưu điểm: Độ cứng của nhà lớn, chịu tải trọng ngang tốt Kết hợp vách thang

máy bằng BTCT làm lõi

Nhợc điểm: Trọng lợng công trình lớn, tính toán và thi công phức tạp hơn.

3 Hệ khung – lõi chịu lực : lõi chịu lực :

trọng đứng và một phần tảI trọng ngang Lõi chịu tảI trọng ngang Chúng đợc phân

phối chịu tảI theo độ cứng tơng đơng của khung và lõi Phơng án này sẽ làm giảm

trọng lợng bản thân công trình, không gian kiến trúc bên trong rộng rãI, tính toán và

thi công đơn giản hơn

4 Hệ hộp chịu lực :

Hệ này truyền tải theo nguyên tắc các bản sàn đợc gối vào kết cấu chịu tải nằm

trong mặt phẳng tờng ngoài mà không cần các gối trung gian bên trong Giải pháp

này thích hợp cho các công trình cao cực lớn (thờng trên 80 tầng)

II.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình:

Qua phân tích một cách sơ bộ nh trên ta nhận thấy mỗi hệ kết cấu cơ bản của

nhà cao tầng đều có những u, nhợc điểm riêng Với công trình này yêu cầu không

gian linh hoạt cho các phòng ở cho từng hộ gia đình nên giải pháp tờng chịu lực khó

đáp ứng đợc Với hệ khung chịu lực do có nhợc điểm là gây ra chuyển vị ngang lớn

và kích thớc cấu kiện lớn nên không phù hợp với công trình, gây lẵng phí Dùng giải

pháp hệ lõi chịu lực thì công trình cần phải thiết kế với độ dày sàn lớn, lõi phân bố

hợp lí trên mặt bằng, điều này dẫn tới khó khăn cho việc bố trí mặt bằng với công

trình là nhà ở cũng nh giao dịch buôn bán Vậy để thoả mãn các yêu cầu kiến trúc

và kết cấu đặt ra cho một nhà cao tầng làm chung c cho các hộ gia đình ta chọn

biện pháp sử dụng hệ hỗn hợp là hệ đợc tạo thành từ sự kết hợp giữa hai hoặc nhiều

hệ cơ bản Dựa trên phân tích trên, ta chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình là hệ

khung – lõi chịu lực : lõi

* Sơ đồ tính toán :

Sơ đồ giằng :

Sơ đồ này tính toán khi khung chỉ chịu phần tải trọng thẳng đứng tơng ứng với

diện tích truyền tải đến nó còn tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng do các kết

cấu chịu tải cơ bản khác nh lõi, tờng chịu Trong sơ đồ này thì tất cả các nút khung

đều có cấu tạo khớp hoặc tất cả các cột có độ cứng chống uốn bé vô cùng

Sơ đồ khung - giằng :

Sơ đồ này coi khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳng đứng và ngang với các

kết cấu chịu lực cơ bản khác Trờng hợp này có khung liên kết cứng tại các nút (gọi

là khung cứng ) Độ cứng tổng thể của hệ đợc đảm bảo nhờ các kết cấu giằng đứng

(vách ), các tấm sàn ngang So với các kết cấu sơ đồ giằng thì độ cứng của khung

th-ờng bé hơn nhiều so với vách cứng.Vì vậy các kết cấu giằng chịu phần lớn tác dụng

của tải trọng ngang (vào khoảng 70-90%)

*Lựa chọn kết cấu chịu lực chính :

giảm tải trọng ngang tác dụng vào từng khung sẽ giảm đợc khá nhiều trị số mômen

do gió gây ra nhờ độ cứng chống uốn của lõi là rất lớn Sự làm việc đồng thời của

khung và lõi là u điểm nổi bật của hệ kết cấu này Do vậy ta lựa chọn hệ khung

giằng là hệ kết cấu chính chịu lực cho công trình

Yêu cầu độ cứng của công trình trên dọc chiều cao nhà và phơng ngang nhà

không nên thay đổi độ cứng , cờng độ của một tầng (một vài tầng hoặc một phần

nào đó).Bởi vì khi xuất hiện một tầng mềm thì biến dạng sẽ tập trung vào tầng mềm

này dễ dần đến nguy cơ sụp đổ toàn bộ công trình hoặc phần trên tầng mềm

III Các giải pháp thiết kế sàn

1.Theo phơng pháp thi công :

+Sàn toàn khối:

Kết cấu đợc thi công tại chỗ,cấu kiện hình thành liền khối nên có độ cứng

lớn,chịu lực động tốt song phơng pháp này tốn vật liệu làm ván khuôn,cột chống và

chịu ảnh hởng lớn điều kiện thời tiết khí hậu

+Sàn lắp ghép :

Cấu kiện đợc phân chia thành những phần riêng biệt để chế tạo sẵn sau đó

vận chuyển đến công trờng tổ hợp lại phơng pháp này không tốn vật liệu làm ván

khuôn, cột chống và không chịu ảnh hởng lớn điều kiện thời tiết khí hậu đồng thời

dễ đa cơ giới hoá vào sản xuất xây dựng song vấn đề chất lợng mối nối khó đảm bảo

và tay nghề công nhân đòi hỏi cao hơn

2.Theo sơ đồ kết cấu :

+Sàn nấm :

Là loại sàn không có dầm, bản sàn tựa trực tiếp lên cột Dùng sàn nấm sẽ giảm

đợc chiều cao kết cấu, đơn giản thi công,chiếu sáng và thông gió tốt hơn, thích hợp

với nhà có chiều rộng nhịp 4-8m, tuy nhiên chiều dày sàn lớn dẫn đến tăng khối

l-ợng công trình

+Sàn sờn:

Là loại sàn có dầm,bản sàn tựa trực tiếp lên hệ dầm.Sàn sờn đợc sử dụng rộng rãi

vì có khả năng chịu lực tốt đôi khi là duy nhất không thể thay thế bằng sàn nấm

-Sàn sờn toàn khối có bản loại dầm khi tỷ lệ 2 cạnh ô bản l2/l1>2

-Sàn sờn toàn khối có bản kê 4 cạnh khi tỷ lệ 2 cạnh ô bản l2/l1<2

-Sàn sờn kiểu ô cờ

-Sàn sờn dùng panen lắp ghép

-Sàn sờn dùng panen nửa lắp ghép

Qua phân tích trên ta thấy thích hợp với công trình này là chọn giải pháp

thiết kế Sàn sờn toàn khối.

IV.Chọn vật liệu và chọn sơ bộ kích thớc cấu kiện

Bê tông cho đài, giằng, tờng tầng hầm là bê tông thơng phẩm.

Bê tông cho cột dầm sàn và lõi cứng là bê tông trộn tại công trờng

k : Hệ số phụ thuộc vào mô men k = 1,0  1,5

Rn : Cờng độ chịu nén của bê tông Rn=155 kG/cm2

Lực dọc N tính sơ bộ lấy bằng tổng tải trọng trên phần diện tích chịu tải

Căn cứ vào đặc điểm công trình là nhà văn phòng nên lấy sơ bộ tải trọng 1200

6 , 9 2

4 , 5 2

6 , 9 15 1 ,

Do càng lên cao nội lực càng giảm vì vậy theo chiều cao công trình ta phải

giảm tiết diện cột cho phù hợp, nhng không đợc giảm nhanh quá tránh xuất hiện mô

men phụ tập trung tại vị trí thay đổi tiết diện

Bề rộng dầm bd =(0,30,5)hd

Vậy chọn tiết diện dầm nh sau:

+ Dầm nhịp 9,6m:300x900

+Dầm ở hành lang và ban công:110x400

Tất cả tiết diện các dầm đợc vẽ trong mặt bằng kết cấu tầng điển hình riêng với

tầng 1 và tầng 2 ta làm dầm bẹt kích thớc dầm bẹt là 900x500 Tiết diện này sau khi

tính toán nội lực ta có thể bố trí thép hợp lý nên đảm bảo

 (cm) Chọn hb =16 cmVới tầng điển hình, ô sàn lớn nhất có l=5,4m, với tải trọng bé ta có D= 0,8; m= 42

hb = 540 10 28

42

8 , 0

 (cm) Chọn hb = 12 cm

 Chọn kích thớc lõi cầu thang máy:

Chiều dày lõi cầu thang máy thoả mãn 2 điều kiện:

cm và Ht/20 = 390/20 = 20 cm

lấy bằng = 25 cm

3 Mặt bằng kết cấu

s1 s1

s1 s1

s1 s1

s1 s1

s3

s4

s2 s2

 Sơ đồ kết cấu.

Mô hình hóa kết cấu khung thanh các thanh đứng và các thanh ngang với

trục của hệ kết cấu đợc tính đến trọng tâm tiết diện của các thanh

+ Nhịp tính toán của dầm.

Nhịp tính toán của dầm lấy bằng khoảng cách giữa các trục cột

- Nhịp tính toán của dầm trục B-D và D-F

Ltp=L1+t -hc/2Ltp= 9.6+0.11 - 0.35 =9.36 (m)

- Nhịp tính toán của dầm trục A-B

Ltp= 5.4-0.11+0.11- 0.35 =5.05(m)+ Chiều cao của cột

Chiều cao của cột lấy bằng khoảng cách giữa các trục dầm Do dầm khung thay

đổi tiết diện nên ta lấy chiều cao của cột theo trục dầm hành lang

Xác định chiều cao cột tầng 1

Ta có ht1= H - hd/2 = 2.5 - 0.6/2=2.20(m)

Xác định chiều cao cột tầng 2, 3

Ta có ht2=H=3.9(m)Xác định chiều cao cột tầng 3, 15

Ta có ht3=H=3.2(m)

 Ta có sơ đồ kết cấu đợc thể hiện nh sau:

 C¨n cø thiÕt kÕ

- TCVN 2737-95 Tải trọng và tác động.

- TCVN 5574-91 Thiết kế kết cấu BTCT

- Kết cấu bê tông cốt thép – lõi chịu lực : Nguyễn đình Cống- Nguyễn xuân Liên- Nguyễn

phấn Tấn NXBXD-1984

- Kết cấu BTCT (phần kết cấu nhà cửa)- Ngô thế Phong-Lý trần Cơng-Trịnh

kim Đạm- Nguyễn lê Ninh NXBKH&KT-1998

Chơng 2 xác định tải trọng

I Xác định tĩnh tải bản thân

Tĩnh tải bao gồm trọng lợng bản thân các kết cấu nh cột, dầm, sàn và tải trọng

do tờng, vách kính đặt trên công trình Khi xác định tĩnh tải, ta chỉ cần xác định tải

trọng do các lớp sàn và tải trọng các vách tờng truyền vào các khung vì khi giải lực

bằng chơng trình sap 2000, tải trọng bản thân của các phần tử cột và dầm sẽ đợc tự

động cộng vào khi khai báo hệ số trọng lợng bản thân

Tĩnh tải bản thân phụ thuộc vào cấu tạo các lớp sàn Cấu tạo các lớp sàn phòng

nh hình vẽ sau Trọng lợng tờng thạch cao trên sàn sẽ quy về phân bố đều trên sàn

với giá trị tiêu chuẩn là 50 kG/m2 Trọng lợng phân bố đều các lớp sàn cho trong

bảng 2.1

1 Tĩnh tải sàn, cầu thang:

a Cấu tạo bản sàn: Xem bản vẽ Kiến trúc

b Tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán:

+Tĩnh tải sàn tác dụng dài hạn do trọng lợng bê tông sàn đợc tính:

g ts = n.h. (kg/mkg/m 2 ) n: hệ số vợt tải xác định theo tiêu chuẩn 2737-95

h: chiều dày sàn

: trọng lợng riêng của vật liệu sàn

Bảng 1.1: Bảng xác định tải trọng tĩnh tải sàn với tầng điển hình

STT Loạisàn Các lớp sàn Tải trọngt/c (kG/

Tải trọngt/t (kG/

m2)

Tổngcộng(kG/m2)

1 Sàn cácphòng - Gạch lát sàn dày 2,5 cm

- Vữa trát+lót dày 3 cm

- Sàn B.T.C.T dày 12 cm

4548300

1,11,21,1

5058330

4548300100

1.11.21.11.1

5058330110

548

+ Tĩnh tải cầu thang:

Bảng tĩnh tải cầu thang

Các lớp cấu tạo Chiềudày

TTtiêuchuẩn

Hệ

số

v-ợt tải

TTtínhtoán

h: chiều cao tờng,

b: bề rộng các lớp cấu tạo,

: trọng lợng riêng của vật liệu tờng

Bảng khối lợng tờng không có cửa

Stt Tên CK Các lớp cấu tạo

Khối ợngriêng (t/m3)

l-Chiềucao(m)

Tiêuchuẩn(t/m) n

Tínhtoán(t/m)

Tổng(t/m)

Phân bố trên chiều dài dầm, bao gồm khối lợng bê tông cốt thép trên toàn dầm

(chiều cao dầm tính tới mặt sàn) và các lớp trát, lát

g td = n.h.b. (kg/mkg/m) n: hệ số vợt tải xác định theo tiêu chuẩn 2737-95

h: chiều cao lớp vật liệu,

1 Dầm 300x900 Dầm BTCT

30x90cm

 = 2.5t/m3

= 2.5t/m3= 2.5t/m3 525 1.1 577,5V÷a tr¸t 1.5cmx2

3 DÇm 300x600

DÇm BTCT30x60cm

h: chiÒu cao têng,

b: bÒ réng c¸c líp cÊu t¹o,

: träng lîng riªng cña vËt liÖu têng

B¶ng khèi lîng têng kh«ng cã cöa

Stt Tªn CK C¸c líp cÊu t¹o

Khèi îng riªng (kg/mt/m3)

l-ChiÒu cao (kg/mm)

Tiªu chuÈn (kg/mt/m) n

TÝnh to¸n (kg/mt/m)

Tæng (kg/mt/m)

II Xác định hoạt tải ngời

Tải trọng hoạt tải ngời phân bố trên sàn các tầng đợc lấy theo bảng mẫu của tiêu

ptc(Kg/

m2)

Ptc(Kg)

(Kg/

m2)

Ptt(Kg)

Truyền tải sàn về dầm khung: có sơ đồ nh hình vẽ:

+ Tĩnh tải phân bố trên sàn đợc phân vào các khung theo diện chịu tải xác định

theo đờng phân giác của hai cạnh ô sàn Tĩnh tải do trọng lợng tờng trên dầm và

trọng lợng dầm, sàn trong phạm vi bề rộng dầm đợc phân trực tiếp cho dầm Các

dầm phụ coi gác tĩnh định lên dầm chính

Truyền tải lên các dầm nh hình vẽ:

2

8

TĨNH TẢI PHÂN BỐ - Kg/m

TT Loại tải trọng và cách tính Kết quả