(Đồ án hcmute) công trình văn phòng

SVTH: LÊ PHƯƠNG ANH VŨ MSSV: 16349031 Trang 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc KHOA XÂY DỰNG & CƠ H

Trang 1

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH CAO ỐC VĂN PHÒNG

Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2019

S K L 0 0 6 9 5 0

SVTH : LÊ PHƯƠNG ANH VŨ MSSV: 16349031

THS NGUYỄN VĂN KHOA

THS LÊ PHƯƠNG BÌNH

do an

Trang 2

SVTH: LÊ PHƯƠNG ANH VŨ MSSV: 16349031

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc

KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên giáo viên hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

Trang 3

Trang 2

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 5

I/ Giới thiệu chung: 5

II/ Tải trọng tác động: 6

II.1/ Tải đứng: 6

II.1.1/ Tĩnh tải: 6

II.1.2/ Hoạt tải: 6

II.2/ Tải ngang: 6

III/ Phương án thiết kế: 6

IV/ Vật liệu sử dụng: 6

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN 7

I/ Tính toán sơ bộ tiết diện: 7

Tải trọng: 7

I.1/ Tải trọng thường xuyên do các lớp sàn: 7

I.2/ Tải trọng thường xuyên do tường xây: 8

I.3/ Hoạt tải tác dụng lên sàn: 9

II/ Xác định nội lực bằng Phương pháp PTHH 9

II.1/ Xác định nội lực 10

II.2/ Chia dãy, gán tải, mesh sàn 10

II.3/ Giá trị nội lực của bản sàn: 15

III/ Tính toán và bố trí thép cho các ô sàn: 17

IV/ Kiểm tra độ võng : 17

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CẦU THANG 22

I/ Cấu tạo cầu thang: 21

II/ Tính toán – thiết kế bản thang: 22

II.1/ Tải trọng: 22

II.2/ Tĩnh tải: 22

II.3/ Hoạt tải: 24

II.4/ Sơ đồ tính và nội lực: 24

II.5/ Tính toán và bố trí cốt thép: 26

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ KHUNG 29

I/ Sơ bộ tiết diện cột: 29

II/ Tính toán tải trọng: 30

II.1/ Tĩnh tải 30

II.1.1/ Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn: 30

II.1.2/ Tải tường: 30

II.2/ Hoạt tải 31

II.3/ Tính toán tải gió: 31

II.3.1/ Cơ sở lý thuyết: 31

II.3.2/ Tính toán tải gió tĩnh: 32

do an

Trang 4

Trang 3

III/ Tổ hợp tải trọng: 33

III.1/ Các trường hợp tải trọng: 33

III.2/ Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải: 34

IV/ Mô hình khung vào ETABS: 34

V/ Tính toán cốt thép dầm khung: 38

V.1/ Nội lực khung: 38

V.2/ Tính toán cốt thép dầm: 38

V.2.1/ Tính toán cốt thép dọc 42

V.2.1.1/ Lý thuyết tính toán 42

V.2.1.2/ Ví dụ tính toán: Tính cốt thép dầm B12 – STORY 1 – TRỤC X4 42

V.2.1.3/ Tính toán cốt thép cho các dầm còn lại: 43

V.3/ Tính toán thép đai: 53

VI/ Tính toán cốt thép cột cho khung: 53

VI.1/ Tính toán thép dọc trong cột: 53

VI.1.1/ Nguyên tắc tính toán: 53

VI.1.2/ Nội lực tính toán cốt thép dọc cho cột: 53

VI.2/ Tính thép đai cho cột 60

VI.2.1/ Cơ sở lý thuyết tính toán: 60

VI.2.2/ Một số yêu cầu về cấu tạo và bố trí cốt đai: 60

VI.2.3/ Tính toán cụ thể cột C17 Tầng 2 61

MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn 7

Bảng 2: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh 8

Bảng 3: Tải trọng tường ngăn 8

Bảng 4: Hoạt tải tác dụng 9

Bảng 5: Các trường hợp tải trọng tính toán 9

Bảng 6: Bảng tính toán cốt thép sàn Error! Bookmark not defined Bảng 7: Tải trọng các lớp cấu tạo bản thang 23

Bảng 8: Tải trọng lên chiếu nghỉ 23

Bảng 9: Kết quả tính thép 26

Bảng 10: Sơ bộ tiết diện cột 30

Bảng 11: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn 30

Bảng 12: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh 30

Bảng 13: Tải trọng tường ngăn 31

Bảng 14: Hoạt tải tác dụng 31

Bảng 15: Đặc điểm công trình 31

Bảng 16: Bảng giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió 33

do an

Trang 5

Trang 4

Bảng 17: Độ cao Gradient và hệ số mt 33

Bảng 18: Bảng tính toán tải trọng gió tĩnh 34

Bảng 19: Các trường hợp tải trọng 35

Bảng 20: Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải 35

Bảng 21 :Nội lực: COMBO1: 61

MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình 1: MẶT BẰNG TẦNG 1 ĐẾN TẦNG 7 7

Hình 2: Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE 10

Hình 3: Sàn được chia thành từng dãy theo phương X 11

Hình 4:Sàn được chia thành từng dãy theo phương Y 11

Hình 5: Gán tĩnh tải cho sàn 12

Hình 6: Gán tải tường 13

Hình 7: Gán hoạt tải dưới 2kN/m2 13

Hình 8: Gán hoạt tải từ 2kN/m2 trở lên 15

Hình 9: Moment theo phương X 16

Hình 10: Moment theo phương Y 16

Hình 11: Độ võng của sàn xuất từ SAFE 20

Hình 12: Cấu tạo bản thang 22

Hình 13: Các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ 23

Hình 14: Tĩnh tải cầu thang 24

Hình 15:Hoạt tải cầu thang 25

Hình 16: Nội lực cầu thang 25

Hình 17: Phản lực gối tựa của bản thang 26

Hình 18: Sơ đồ dầm D1 27

Hình 19: Mặt bằng tầng 1 mô hình ETAB 35

Hình 20: Tiết diện khung trục X4 36

Hình 21: Tiết diện khung trục Y2 37

Hình 22: Biểu đồ bao moment trục X4 38

Hình 23: Biểu đồ bao moment trục Y2 39

Hình 24: Biểu đồ lực cắt trục X4 40

Hình 25: Biểu đồ lực cắt trục Y2 41

Hình 26: Bố trí thép đai cột 61

do an

Trang 6

Trang 5

CHUYÊN ĐỀ TỐT NGHIỆP 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN I/ Giới thiệu chung:

- Tên công trình: Văn phòng

- Địa chỉ công trình: Cần Thơ

- Quy mô công tình

+ Công trình bao gồm: 1 tầng trệt, 7 tầng lầu, 1 mái BTCT, mỗi tầng cao 3.5 m

+ Chiều cao công trình: 28 m tính từ mặt đất tự nhiên

+ Kích thước L1 = 6.0 m, L2 = 7.2 m, L3 = 4.8 m, L4 = 3.5 m

Hình 1: MẶT BẰNG TẦNG 1 ĐẾN TẦNG 7

do an

Trang 7

Trang 6

II/ Tải trọng tác động:

II.1/ Tải đứng:

II.1.1/ Tĩnh tải:

- Tĩnh tải tác dụng lên công trình bao gồm:

+ Trọng lượng bản thân công trình.M

+ Trọng lượng các lớp hoàn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị…

II.1.2/ Hoạt tải:

- Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình được xác định theo công năng sử dụng của sàn ở các tầng (Theo TCVN 2737 : 1995 - Tải trọng và tác động)

II.2/ Tải ngang:

- Công trình được đặt tại Thành Phố Cần Thơ - Tỉnh Cần Thơ nên có phân vùng áp lực gió là IIA

III/ Phương án thiết kế:

- Căn cứ vào hồ sơ khảo sát địa chất, mặt bằng từ đề bài, tải trọng tác động vào công trình nên phương án thiết kế kết cấu được chọn như sau:

 Cốt thép

- Cốt thép loại AII

Trang 8

Trang 7

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN I/ Tính toán sơ bộ tiết diện:

- Chiều dày bản sàn có thể chọn sơ bộ theo công thức sau:

I.1/ Tải trọng thường xuyên do các lớp sàn:

Bảng 1: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn

Cấu tạo sàn

thường

Bề dày (m)

Trọng lượng riêng (kN/m3)

Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số tin cậy

n

Tĩnh tải tính toán (kN/m2)

Trang 9

Trang 8

Bảng 2: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh

Cấu tạo sàn

thường

Bề dày (m)

Hệ số tin cậy

n

I.2/ Tải trọng thường xuyên do tường xây:

Giả thiết tường bao xung quanh công trình là tường 20 gạch ống và tường trong là tường 10 gạch ống, đặt trên dầm

- Ta quy tải trọng tường ngăn thành tải phân bố đều Tải trọng do tường ngăn gây ra:

h : chiều cao tường ht = 3.1 (m)

Lt : Tổng chiều dài tường

Bảng 3: Tải trọng tường ngăn

Các loại

tường gạch

δt (m)

ht (m)

qt (kN/m2)

Lt (m)

do an

Trang 10

Trang 9

I.3/ Hoạt tải tác dụng lên sàn:

- Hoạt tải tác dụng lên sàn được lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 Hệ số vượt tải n, đối với tải trọng phân bố đều trên sàn xác định theo điều 4.3.3 tiêu chuẩn TCVN 2737:1995

II/ Xác định nội lực bằng Phương pháp PTHH

- Dưới tác động của tải trọng ngang, nội lực xuất hiện trong sàn không đáng kể (tải trọng ngang được truyền vào lỏi cứng), nội lực trong sàn xuất hiện chủ yếu do tải trọng đứng Do đó, khi tính toán sàn, không nhất thiết phải tính đến ảnh hưởng của tải trọng ngang, mà chỉ xét các trường hợp tải trọng đứng

Bảng 5: Các trường hợp tải trọng tính toán

1TTCT, 1HT1, 1HT2)

do an

Trang 11

Trang 10

ADD (1.1TTBT, 1.1TTTX, 1.2TTCT, 1.3HT1, 1.2 HT2)

II.1/Xác định nội lực

Hình 2: Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE

II.2/ Chia dãy, gán tải, mesh sàn

 Để đơn giản trong việc xác định nội lực bản sàn, ta chia sàn thành những dãy theo hai phương X và Y, có 2 loại:

 Dãy trên cột (Column Strip) với bề rộng bằng ¼ nhịp

 Dãy giữa nhịp (Middle Strip) với bề rộng bằng ½ nhịp

do an

Trang 12

Trang 11

Hình 3: Sàn được chia thành từng dãy theo phương X

Hình 4: Sàn được chia thành từng dãy theo phương Y

do an

Trang 13

Trang 12

Hình 5: Gán tĩnh tải cấu tạo cho sàn

do an

Trang 14

Trang 13

Hình 6: Gán tải tường

Hình 7: Gán hoạt tải dưới 2kN/m2

do an

Trang 15

Trang 14

Hình 8: Gán hoạt tải từ 2kN/m2 trở lên

do an

Trang 16

Trang 15

II.3/ Giá trị nội lực của bản sàn:

Hình 10: Moment theo phương X

do an

Trang 17

Trang 16

Hình 11: Moment theo phương Y

do an

Trang 18

Trang 17

III/ Tính toán và bố trí thép cho các ô sàn:

do an

Trang 19

Trang 18

do an

Trang 20

Trang 19

do an

Trang 21

Trang 20

IV/ Kiểm tra độ võng:

(Theo TCVN 5574 : 2012 - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.)

Trang 22

Trang 21

CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CẦU THANG

I/ Cấu tạo cầu thang:

- Vế thang 1 và 2 có 10 bậc thang, mỗi bậc có kich thước: L H 300 173 mm  

- Sữ dụng cầu thang dạng bản chịu lực để tính toán và thiết kế

- Chọn bề dày bản thang Hb 150 mm

- Chọn dầm chiếu nghỉ : 200x400 mm

MẶT BẰNG CẦU THANG

do an

Trang 23

Trang 22

II/ Tính toán – thiết kế bản thang:

 Đối với bản thang:

Hình 12: Cấu tạo bản thang

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

Trang 24

Trang 23

Bảng 7: Tải trọng các lớp cấu tạo bản thang

Lớp cấu tọa Trọng lượng riêng

(kN/m3)

Chiều dày thực tế (m)

Chiều dày tương đương (m)

Hệ số vượt tải

n

 Đối với bản chiếu nghỉ:

Hình 13:Các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

- Tải trọng lên bản chiếu nghỉ:

Bảng 8: Tải trọng lên chiếu nghỉ Vật liệu Bề dày (m)

Hệ số tin cậy

n

Trang 25

Trang 24

II.3/ Hoạt tải:

- Đối với bản thang nghiêng

II.4/ Sơ đồ tính và nội lực:

- Các vế thang đối xứng nên ta chỉ tính một vế

- Cắt một dãy có bề rộng b = 1m để tính

- Xét tỷ số hd/hs: (hd/hs = 2 <3)

 Nếu hd/hs <3 thì liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là khớp;

 Nếu hd/hs ≥ 3 thì liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là ngàm;

- Sơ đồ tính:Vế 1

Hình 14: Tĩnh tải cầu thang

do an

Trang 26

Trang 25

Hình15: Hoạt tải cầu thang

Hình 16: Nội lực cầu thang

do an

Trang 27

Trang 26

- Tính toán cốt thép cầu thang:

+ Trình tự tính toán như sau:

- Thép cấu tạo theo phương ngang chọn Ø6a200

Bảng 9: Kết quả tính thép Tiết diện (daNm) M (mm) b (mm) h (mm) a (mm) ho α m ξ As

Trang 28

Trang 27

Trang 29

Trang 28

Tiết diện (daNm) M (mm) b (mm) h (mm) a (mm) ho α m ξ As

(mm2)

Chọn thép As.chon

(mm2) 6Ø20+2Ø12

Khả năng chịu cắt của bê tông:

Qb ≥ Qbmin = φb3(1+φn+ φf)Rbt.b.h0 = 0.6 × 0.9 × 200 × 365 ×10-3 = 39.42(kN)

Qbmin <Q1max = 129.57 (kN)

Để an toàn ta cần phải bố trí cốt thép đai

Khoảng cách lớn nhất của cốt đai để đảm bảo không có khe nứt xiên chỉ qua bê tông:

3 0

4 bt max

max

(1 )R b.h 1.5 1 0.9 200 365 10 277.61

129.57

n b

Vì Q = 130.2 > Qmax = 129.57 (kN) nên cốt đai đã chọn đủ lực cắt

Với các phần còn lại của cấu kiện chọn a = 200 (mm)

do an

Trang 30

Trang 29

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ KHUNG I/ Sơ bộ tiết diện cột:

- Kích thước tiết diện cột thường được chọn trong giai đoạn thiết kế cơ sở,được dựa vào kinh nghiệm thiết kế,dựa vào các kết cấu tương tự hoặc cũng có thể tính toán sơ bộ dựa vào lực nén N được xác định một cách gần đúng

- Diện tích tiết diện cột là Ac:

c

b

k NA

R



 Trong đó:

k: là hệ số kể đến ảnh hưởng của momen,

si: Diện tích truyền tải của sàn vào cột

qi: Lấy theo kinh nghiệm như sau: chung cư (10÷15) kN/m2, Chọn 12kN/m2

Kêt quả chọn sơ bộ tiết diện được trình bày như bảng sau

Bảng 10: Sơ bộ tiết diện cột

Trang 31

Trang 30

II/ Tính toán tải trọng:

II.1/ Tĩnh tải

II.1.1/ Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn:

Bảng 11: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn

Cấu tạo sàn

thường

Bề dày (m)

Hệ số tin cậy

n

Hệ số tin cậy

n

II.1.2/ Tải tường:

- Ta quy tải trọng tường ngăn thành tải phân bố đều trên các dầm ảo Tải trọng do tường ngăn gây ra:

Trang 32

Trang 31

Bảng 6: Tải trọng tường ngăn Các loại tường gạch

δt (m)

ht (m)

qt (kN/m2)

gt.tc

gt.tt (kN/m)

II.2/ Hoạt tải

- Hoạt tải tác dụng lên sàn được lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 Hệ số vượt tải n, đối với tải trọng phân bố đều trên sàn xác định theo điều 4.3.3 tiêu chuẩn TCVN 2737:1995

II.3/ Tính toán tải gió:

- Theo TCVN 2737:1995 và TCXD 229:1999: Gió nguy hiểm nhất là gió vuông góc với mặt đón gió

- Công trình cao 28 < 40 m nên tải gió chỉ bao gồm thành phần gió tĩnh

- Do công trình thấp tầng nên lựa chọn phương án gán gió tĩnh vào tâm hình học

II.3.1/ Cơ sở lý thuyết:

- Tải trọng gió tĩnh được tính toán theo TCVN 2737 : 1995 như sau:

- Áp lực gió tĩnh tĩnh tính toán tại độ cao z tính theo công thức:

o

W γ W k z c    

do an

Trang 33

Trang 32

Trong đó:

o

W : Giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng

k: Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

γ: Hệ số tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1.2

c : Hệ số khí động, gió đẩy: +0.8; gió hút: -0.6

z : là chiều cao đón gió của các tầng

Bảng 16: Bảng giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió

Theo mục 6.4.1 TCVN 2737 : 1995: Đối với ảnh hưởng của bão được đánh giá là yếu, giá trị áp lực gió WO được giảm đi 10 daN/m2 đối với vùng I-A, 12 daN/m2 đối với vùng II-A và 15

daN/m2 đối với vùng III-A

- Công trình thuộc vùng gió II-A:

2 o

- Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao k, được xác định dựa vào công thức sau:

 

2mt i

II.3.2/ Tính toán tải gió tĩnh:

Bảng 18: Bảng tính toán tải gió tĩnh

do an

Trang 34

Trang 33

III/ Tổ hợp tải trọng:

III.1/ Các trường hợp tải trọng:

Bảng 19: Các trường hợp tải trọng

do an

Trang 35

Trang 34

III.2/ Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải:

Bảng 20: Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải

IV/ Mô hình khung vào ETABS:

do an

Trang 36

Trang 35

Hình 19: Mặt bằng tầng 1 mô hình ETAB

do an

Trang 37

Trang 36

Hình 20: Tiết diện khung trục X4

do an

Trang 38

Trang 37

Hình 21: Tiết diện khung trục Y2

do an

Trang 39

Trang 38

V/ Tính toán cốt thép dầm khung:

V.1/ Nội lực khung:

Hình 22: Biểu đồ bao moment trục X4

do an

Trang 40

Trang 39

Hình 23: Biểu đồ bao moment trục Y2

do an

Tiêu đề	Công Trình Văn Phòng
Tác giả	Lê Phương Anh Vũ
Người hướng dẫn	PGS.TS. Nguyễn Trung Kiên, ThS. Lê Phương Bình, ThS. Nguyễn Văn Khoa
Trường học	Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng
Thể loại	đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2019
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	171
Dung lượng	4,25 MB

Tài liệu tham khảo	Loại	Chi tiết
[1] Căn cứ Định mức dự toán Xây dựng công trình số 1776/2007/BXD-VP ngày 16/08/2007 của Bộ trưởng Bộ Xây Dựng	Khác
[2] Thông tư 04/2010/TT-BXD ngày 26 tháng 5 năm 2010 hướng dẫn việc lập và quản lý chi phí đầu tư xây dựng công trình	Khác
[3] Thông tư 05/2016/TT-BXD ngày 10 tháng 3 năm 2016 hướng dẫn xác định đơn giá nhân công trong quản lý xây dựng	Khác
[4] Thông tư 06/2016/TT-BXD ngày 10 tháng 3 năm 2016 hướng dẫn xác định và quản lý chi phí đầu tư xây dựng	Khác
[5] Quyết định số 79/QĐ-BXD ngày 15 tháng 2 năm 2017 của bộ trưởng Bộ xây dựng về định mức chi phí quản lý dự án và tư vấn đầu tư xây dựng công trình	Khác
[6] Giá vật liệu xây dựng trên địa ban thành phố Hồ Chí Minh quý 1/2017	Khác