CÔNG TRÌNH KHÁCH sạn HOA lư – NINH BÌNH, quy mô 5 tầng, diện tích 495m2,kết cấu khung chịu lực

Công trình sử dụng cho nhu cầu ở,nghỉ ngơi của khách đợc bố trí nh sau:Công trình có kết cấu mái với độ dốc i = 5%-10% và chiều cao lớn, hình khốicông trình đơn giản, lới cột cách đều nh

Trờng đạI học kiến trúc hà nội

Khoa tại chức

Phần I kiến trúc

Giáo viên hớng dẫn: tiến sĩ NGUYễN TIếN CHƯƠNG

Sinh viên thực hiện: phùng đình quý

Lớp: ctu2005- xh

Giới thiệu kiến trúcTên công trình: khách sạn 5 tầng hoa l ninh bình–

Địa điểm xây dựng: hoa l ninh bình–

1- Đặc điểm công trình:

+ Diện tíh xây dựng: 495m2

Công trình sử dụng cho nhu cầu ở,nghỉ ngơi của khách đợc bố trí nh sau:Công trình có kết cấu mái với độ dốc i = 5%-10% và chiều cao lớn, hình khốicông trình đơn giản, lới cột cách đều nhau nhng hình tợng của ngôi nhà với vẻkiến trúc đơn giản nhng trang nhã, dễ nhìn thoáng mát

- Kiến trúc chọn giải pháp kết cấu khung, các dầm dọc cho đến các sàntầng, cầu thang bộ bằng kết cấu bê tông cốt thép Kết cấu mái chọn giải phápmái đổ bê tông tại chỗ kết hợp với các lớp chống thấm, tạo dốc và lợp tôn chốngnóng

-Phần kiến trúc phía ngoài công trình đợc bố trí trát gờ phào chỉ hợp lý tạicác ô cửa, lỗ thoáng và các đờng viền khung thể hiện vẻ kỹ sảo công trình Tờngtrong quét sơn màu hồng, tờng ngoài quét vôi ve màu vàng Cửa mặt tiền cókhung gỗ nhóm 2, cánh cửa pa-nô quét sơn màu xanh Ô cầu thang từ chiếu nghỉtầng một trở lên sử dụng khung nhôm kính nhằm mục đích lấy ánh sáng và tạodáng vẻ kiến trúc cho công trình

- Giao thông chính trong công trình đợc bố trí thuận tiện bằng hệ thốnghành lang và cầu thang máy, bộ bên đảm bảo giao thông thuận lợi và thoát ngời

dễ dàng khi cần thiết, phù hợp với điều kiện sử dụng

dụng, chiều cao nhà tác động của tải trọng ngang và địa hình xây dựng.

-Căn cứ vào hồ sơ thiết kế kiến trúc và kích thớc hình học công trình, ta chọnphơng án áp dụng giải pháp kết cấu là hệ khung và vách chịu lực Đây là dạngkết cấu trong đó khung bê tông cốt thép chịu toàn bộ tải trọng tĩnh và tải trọng

động tác dụng lên công trình Nó có khả năng tạo ra các không gian lớn, linhhoạt thích hợp cho công trình đòi hỏi không gian rộng lớn Hệ kết cấu khung tavạch ra sơ đồ làm việc rất rõ ràng, việc tính toán từng chi tiết kết cấu trong côngtrình rất đơn giản

- Công trình có sự bố trí sắp xếp mặt bằng đối xứng, hệ lới khung đều nhau

- Công trình có địa chất ổn định và chiều cao nhỏ hơn 40m

- Kết cấu của công trình là một khối thống nhất, bố trí hợp lý từ móng đến máitạo điều kiện thuận lợi về thi công và kinh tế

3- giải pháp về nền móng:

- Căn cứ vào tiêu chuẩn tải trọng tác động TCVN 2737 - 1995, dựa theo

đặc điểm kết cấu công trình ta xác định đợc tải trọng tác dụng xuống móng

- Căn cứ vào điều kiện địa chất, thuỷ văn, mực nớc ngầm của khu vực đặt

vị trí công trình, hồ sơ khảo sát địa địa chất công trình

Khi tính toán sẽ lựa chọn phơng án hợp lý, kinh tế nhất

- Sơ bộ lựa chọn móng nông trên nền thiên nhiên

4- Giải pháp về giao thông:

Giao thông theo phơng đứng thông qua cầu thang bộ có chiều rộng là3,6m Các hành lang ở các tầng giao với các cầu thang tạo ra nút giao thôngthuận tiện và thông thoáng cho ngời đi lại, đảm bảo lu thoát lu thoát ngời khixảy ra sự cố nh cháy, nổ

5- giải pháp về thông gió, chiếu sáng:

- Thông gió: thông hơi thoáng gió là yêu cầu vệ sinh cần thiết cho con

ng-ời, nó tạo ra cho con ngời cảm giác thoải mái và sức khoẻ

Giải pháp thông gió:

- Về quy hoạch: xung quanh công trình trồng hệ thống cây xanh để dẫngió, che nắng, chắn bụi, điều hoà không khí, chống ồn.

- Về thiết kế: xung quanh và bên trong có các cửa sổ và các ô thoáng để

đón gió trực tiếp, xuyên phòng cùng hành lang, cầu thang

- ánh sáng: kết hợp chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo

- Chiếu sáng tự nhiên: các phòng đều có cửa sổ để tiếp nhận ánh sáng từbên ngoài

- Chiếu sáng nhân tạo: đợc tạo từ hệ thống các bóng điện

6- giải pháp về điện nớc:

- Điện: đợc cung cấp từ mạng điện của thành phố Điện áp 3 pha xoaychiều 380v/220v, tần số 50Hz đảm bảo cho mọi hoạt động bình thờng của khunhà Hệ thống điện dễ bảo quản và sửa chữa, khai thác và sử dụng an toàn, tiếtkiệm năng lợng Có máy phát điện để phục vụ khi mất điện lới

- Nớc:

+ Cấp nớc: nớc đợc lấy từ hệ thống cấp nớc sạch của thành phố thông quacác ống dẫn đa lên các bể chứa và qua ống dẫn trực tiếp Dung tích bể chứa đợcthiết kế trên cơ sở số lợng ngời sử dụngvà lợng dự trữ đề phòng sự cố mất nớc cóthể xảy ra Hệ thống đờng ống đợc bố trí ngầm trong tờng đến các khu vệ sinh

+ Thoát nớc: gồm có thoát nớc ma và thoát nớc thải

Thoát nớc ma: gồm có hệ thống sênô dẫn nớc từ các ban công, mái theo đờngống nhựa đặt giáp tờng chảy vào hệ thống thoát nớc chung của thành phố

+ Thoát nớc thải sinh hoạt: yêu cầu phải có bể tự hoại để nớc thải chảyvào hệ thống thoát nớc chung không bị nhiễm bẩn Đờng ống dẫn phải kín,không bị rò rỉ làm ô nhiễm môi trờng

7- giải pháp phòng cháy, chữa cháy,chống sét:

Chống sét: hệ thống chống sét đợc thiết kế theo 20 TCVN 46 - 84

Phòng hoả: đợc thiết kế theo TCVN 2622 - 1995

Thiết bị cứu hoả bao gồm: một họng cứu hoả trong nhà, một họng cứu hoảngoài nhà, mỗi cửa ra vào bố trí 2 bình cứu hoả khô để sử lý đám cháy nhỏ trong

Trờng đạI học kiến trúc hà nội

Khoa tại chức

Phần II Kết cấu

Giáo viên hớng dẫn: tiến sĩ NGUYễN TIếN CHƯƠNG

Sinh viên thực hiện: phùng đìng quý

Lớp: ctu2005- xh

chơng I Tính toán sàn tầng điển hình

Nhiệm vụ đợc giao:

Tính toán sàn tầng điển hình

Tính toán sàn Phơng pháp tính chung:

- Việc tính toán bản sàn đợc dựa trên cơ sở tính toán dầm ứng với 1 dảibản sàn đợc cắt ra theo phơng chiều rộng b nào đó (thờng cắt 1 dải bản sàn cóchiều rộng 100cm để tính) Dựa chủ yếuvào bài toán xác định cốt thép đơn đểxác định diện tích cốt thép cần thiết của bản sàn khi đã biết nội lực Sau đâytrình bầy phơng pháp tính toán ở hai loại bản sàn:

Sàn sờn toàn khối có bản kê loại dầm và bản kê 4 cạnh

- Bản kê 2 cạnh: việc tính toán loại bản này dựa trên cơ sở so sánh giá trịmô men uốn theo 2 phơng: Phơng cạnh ngắn và phơng cạnh dài Đối với loạibản kê 2 cạnh theo giá trị mô mem uốn theo phơng cạnh ngắn lớn hơn nhiều giátrị mô mem uốn theo phơng cạnh dài Chính vì vậy mà ta chỉ tính cốt thép chomô men theo phơng cạnh ngắn còn theo phơng cạnh dài thì đặt thép theo cấutạo Theo quy ớc thì khi bản kê có tỷ số giữa hai chiều dài tính toán của bản: l2/l1

> 2 thì bản có thể coi làm việc nh bản kê 2 cạnh Cắt 1 dải bản theo phơng cạnh

cạnh dài là l2 thoả mãn điều kiện: l2 / l1 < 2.

Tuỳ theo điều kiện làm việc của bản mà có thể tính toán bản theo sơ đồ

đàn hồi hoặc sơ đồ khớp dẻo

I Tính toán sàn tầng đIển hình

1 Sơ đồ bản sàn

Ô1:

+ l1 = 3,6m+ l2 = 6m

l2/l1 < 2 Do đó ta coi là bản kê 4 cạnh

Ô2:

+ l1 = 1,8m+ l2 = 3,6m

3 Tải trọng tác dụng lên sàn:

a Tĩnh tải:

Tĩnh tải tác dụng gồm các tải trọng tác động thờng xuyên, đợc xác định căn

cứ vào các bản vẽ mặt bằng kiến trúc , mặt cắt và mặt bằng kết cấu củacông trình

Thành phần cấu tạo

δ( m )

γ(daN/m3)

gTC

( daN/m2 )

( daN/m2 )

MII M'II

6000

M1 M2

b Ho¹t t¶i:

Thµnh phÇncÊu t¹o

+Hoạt tải: ptt = 240 daN/m2

q1 =(gtt + 0,5.ptt) =( 402,3+0,5.240)= 522,3 (daN)

q2 = 0,5.ptt = 0,5.2400= 120 (daN) -Dựa vào tỷ số l2/l1 tra bảng sơ đồ 0 và IIc đợc các hệ số α và β

01

α =0.0486; α1=0,0202; β1= 0,0446

 α02= 0,0179 ; α2= 0,0074 ; β2= 0,0164 +Mômen tại nhịp theo phơng cạnh ngắn là:

tt b R

h b

R . 1

ξ

=

2250

8 100 115 02 , 0

= 0,81 (cm2 )

1

.100% =

8 100

81 , 0

.100% = 0,1%

= max

à

s

tt b R R

s =

s

gt o

tt b R

h b

R . 1

ξ

=

2250

8 100 115 023 , 0

A

1

.100% =

8 100

94 , 0

.100% = 0,12%

= max

à

s

tt b R R

+ Xác định cốt thép tại gối giữa và nhịp giữa.

- Gối giữa và nhịp giữa có: M = 118 daN.m = 11800 daN.cm

gt o h

b1. 100% =

8

= max

µ

s

tt b R R

tt b R

h b

R . 1

ξ

=

2250

8 100 115 05 , 0

A

1

.100% =

8 100

04 , 2

.100% = 0,255%

= max

µ

s

tt b R R

.100% = 3,29%

µmin =0,1%

Ta thấy àmin = 0 , 1 % ≤à = 0 , 255 % ≤àmax = 3 , 29 %

⇒ hàm lợng cốt thép đảm bảo và hợp lý : Chọn φ8a200 có As=251mm2

+Cốt thép tại gối theo phơng cạnh ngắn là: MI = 503 daN.m = 50300daN.cm

o tt

tt b R

h b

R . 1

ξ

=

2250

8 100 115 07 , 0

A

1

.100% =

8 100

86 , 2

.100% = 0,35%

= max

à

s

tt b R R

s =

s

gt o

tt b R

h b

R . 1

ξ

=

2250

8 100 115 01 , 0

A

1

.100% =

8 100

46 , 0

.100% = 0,06%

+Cốt thép tại nhịp theo phơng cạnh ngắn có: M2 = 129,8daN.m = 12980daN.cm

o tt

tt b R

h b

R . 1

ξ

=

2250

8 100 115 017 , 0

A

1

.100% =

8 100

69 , 0

.100% = 0,08%

= max

à

s

tt b R R

.100% = 3,29%

àmin =0,1%

Ta thấy àmin = 0 , 1 % >à = 0 , 08 % ≤àmax = 3 , 29 %

⇒ Chọn φ6a200 có As=141mm2

Tơng tự tính toán cốt thép và chọn thép của các ô sàn đợc thể hiện trong bảng

*Kiểm tra lại chiều cao làm việc của bản ho tại các tiết diện

+ Chọn lớp bảo vệ là 1cm :- Tại tiết diện dùng φ8 :ho= 10 - 1 - 0,4 = 8,6 m -Tại tiết diện dùng φ6 :ho= 10 -1 -0,3 = 8,7 m Vậy : hott > hogt =8 cm Nh vậy dùng đợc và thiên về an toàn

chơng ii

Tính toán cầu thang bộ

( Cầu thang 2 đợt trục 4’-5)

I Đặc điểm cấu tạo kết cấu và kiến trúc của cầu thang.

*)Đây là cầu thang bộ chính dùng để lu thông giữa các tầng nhà, Cầu thangthuộc loại cầu thang 2 đợt có cốn thang, đổ bê tông cốt thép tại chỗ

-Bậc thang đợc xây bằng gạch đặc, trên các bậc thang và chiếu nghỉ, chiếu tới

điều đợc trát granitô, Lan can cầu thang đợc làm bằng thép, tay vịn bằng gỗ.-Cầu thang bắt đầu bằng tầng một, Kiến trúc cầu thang các tầng giống nhau

ở tầng điển hình, cầu thang có 24 bậc Mổi bậc cao 150 mm rộng300 mm *) Đặc điểm kết cấu:

- Cầu thang là 1 kết cấu lu thông theo phơng thẳng đứng của toà nhà và chịu tảitrọng động của con ngời Khi thiết kế ngoài yêu cầu cấu tạo kiến trúc phải chọnkích thớc các dầm và các bản sao cho khống chế đợc độ võng của kết cấu, để tạocảm giác an toàn cho ngời sử dụng Bản thang kê lên tờng và cốn thang, bảnchiếu nghỉ xung quanh có các dầm bo

- Chọn bề dày cho tất cả các bản thang là : 10cm

- Kích thớc cốn thang : bxh = 10x30 cm

8,16,3

6,3

2

6,

Tính bản thang.

Do bản thang có kích thớc l2xl1 = 4000x 1460 ⇒ l2/l1 = 4/1,46 = 2,74>2 Nên ta tính bản thang theo bản chịu lực 1 phơng cắt 1 dải rộng 1 (m),theo chiều song song cạnh ngắn để tính toán Sơ đồ tính thể hiện ở trên

185 daN.m

455 da

N

Q

693 daN/m

M

- Trọng lợng lớp đá Granitô:

2 2

2

0,150,3

0,150,3

2

0,150,3

0,150,3

150,5.0,3.0,g

2 2

qtc=300(daN/m2) => qtt=30.1,2 = 360 (daN/m)

,08.100.115

18500

max

2 0

b

m

h b R

cm R

h b R A

s

tt b

KiÓm tra hµm lîng cèt thÐp

%127,0100.8.10

02,1100

A s

µ

%29,3100.2250

115.645,0100

s

b R

R

R

ξµ

- Để thiên về an toàn, ta đa ra hai sơ đồ tính toán: Khi tính toán cốt thép ở gối,

ta xem cốn thang là dầm đơn giản liên kết ngàm hai đầu; còn khi tính toán cốtthép ở giữa nhịp, ta xem cốn thang là dầm đơn giản liên kết khớp hai đầu

a Chọn sơ bộ kích thớc.

Nhịp tính toán của dầm:

)(02,46,38,

Với : m = 12 ữ20 hệ số phụ thuộc vào tải trọng lấy m = 12

ld =4,02(m) chiều dài tính toán của cốn thang

hc =

12

1 4,02 = 0,33 (m) chọn: hc =30 (cm)

Chọn cốn thang có tiết diện mặt cắt ngang bxh = 100x300 (mm)

=1196(daN)

d Tính toán cốt thép dọc.

- Giả thiết a = 2 cm, => ho = h - a = 30 - 2 = 28 cm

429,0142

,028.10.115

120200

b

m

h b R

cm R

h b R A

05,2100

=

h b

A s

à

%56,2100.2800

115.623,0100

s

tt b R

R

R

ξà

e.Tính toán cốt đai Qmax =1196daN

*kiểm tra điều kiện tính toán :

daN Q

daN 1196 1458

28 10 9 1 ).

0 0 1 ( 6 , 0 b.h R ).

l

l

<2 Cắt dải bản 1m theo phơng cạnh ngắn

a Tải trọng tác dụng lên bản: chiều dày bản chọn sơ bộ hb=10cm

- Trọng lợng bản thân:

+ Lớp đá granit : g1 =0,02.20.1,1=0,44 KN/m=44daN/m + Bản thang BTCT: g2 =0,1.25.1,1=2,75 KN/m =275daN/m

100

Cắt 2-2

- Ho¹t t¶i: Ptc=300 daN/m2; n=1,2 ⇒ Ptt= Ptc.n=300.1,2=360daN/m2

- T¶i träng t¸c dông lªn b¶n lµ : q =390 + 360=750 (daN/m)

- ChiÒu dµi tÝnh to¸n: ltt = l1=2100 (mm)=2,1m

8

4 , 2 750 8

à gt

o

tt s h b

A

1

.100% =

8 100

5 , 2

.100% = 0,31%

%29,3100.2250

115.645,0100

s

tt b R

R

R

ξà

Ta thấy àmin = 0 , 1 % ≤à = 0 , 31 % ≤àmax = 3 , 29 %

⇒ hàm lợng cốt thép đảm bảo và hợp lý : Chọn φ8a200 có As=2,5cm2

Cốt thép âm và cốt thép dọc tại gối đặt theo cấu tạo φ6 a200, chiều dài cốt thép âm kéo dài ra khỏi gối;

4 Tính dầm chiếu nghỉ,chiếu tới (dt):

a.Chiều cao của dầm:

hd =

d

m

1.ld

Với : m = 12 ữ20 hệ số phụ thuộc vào tải trọng lấy m = 12

ld = 3,6m chiều dài tính toán của dầm chiếu nghỉ

⇒ hd =

12

1.3,6 = 0,3(m )= 30(cm)Chọn dầm chiếu nghỉ có tiết diện mặt cắt ngang bxh = 220x300 (mm)

14

500

15 15

1064.1,46 3498 N.m

8

p.l8

- Giá trị lực cắt lớn nhất trong dầm là:

daN32241064

2

1200.3,6P

2

.lq

,028.22.115

349800

cm R

h b R A

06,5

%100

=

h b

A s

à

%56,2100.2800

115.623,0

%100

s

tt b R

R

R

ξà

min

à = 0,1% ≤à =0,9%≤àmax = 2,56%

Vậy hàm lợng cốt thép đảm bảo và hợp lý

⇒ Chọn 2φ18 có As = 5,09cm2

Cốt thép chịu mo men âm đặt theo cấu tạo 2∅16

e.Tính toán cốt đai Qmax =3224daN

*kiểm tra điều kiện tính toán:

daN Q

daN 3224 3024

28 22 9 1 ).

0 0 1 ( 6 , 0 b.h R ).

h S

ct

ct

200

1502

3002

≤+

=

=

≤+

3 , 28 2 10 21 5 1

5

=

s b E

a n E b

sw s

a n R

q sw sw sw 66 /

15

283 , 0 2 1750

Qmax ≤ Qsw vËy kh«ng cÇn tÝnh cèt xiªn

Bíc cèt ®ai lín nhÊt cho phÐp:

0 1 (

5 , 1 b.h ).R

o bt n b4

1 2

ch¬ng III TÝnh to¸n dÇm däc trôc D

24 16 24

237 356 ( 5700 24

1 16

1 24

1 16

1

mm l

2 Sơ đồ tính toán va sơ đồ truyền tải:

*Vậy với ô sàn số 2 tải trọng truyền qua dầm trục D dạng hình thang:

=

=

=

6 , 3 2

8 , 1

l g

2

8 , 1 3 , 402 2

6 , 3 3 , 402 8

5 8

48 , 2 3 , 402 2

= n s td

l g q

B¶ng träng lîng c¸c cÊu kiÖn

B¶ng t¶i träng trªn dÇm trôc D (TÜnh t¶i)

Bảng tải trọng trên dầm trục D (hoạt tải) :

Ta có sơ đồ chất tải dầm trục D nh sau:

sơ đồ chất tĩnh tải dầm truc d

sơ đồ chất hoạt tải dầm truc d (th1)

=

=

R m

623,0

=

=

R m

R

αξ

3.1 Sơ bộ chọn kích th ớc các cấu kiện trong khung

a Dầm:

Chọn: Với đoạn CD có L= 1800 chọn:

D1: 22x300 cm Với đoạn DE có L= 6000 chọn :

+Trong đó : Rb-Cờng độ chịu nén của bê tông : Rb = 115daN/cm2

N-Lực nén lớn nhất tác dụng lên cột,sơ bộ với nhà có hs=10 cm, lấyhoạt tải và tĩnh tải là q = 1000 daN/m2

⇒ N = n.N1 - n = 5 là số tầng nhà

- N1 là tải trọng lớn nhất tác dụng lên cột ở 1 tầng

- Với cột giữa : N1= F.q = 6.3,6.1000 = 21600 daN

λb = 2,295/0,3 = 9,75 ≤λ0b =30

Nh vậy tiết diện cột ta chọn thoả mãn điều kiện ổn định.

Trớc khi tiến hành tính toán tải trọng tác dụng vào khung ta thờng phải phântích sơ đồ kết cấu để chọn ra sơ đồ tính toán Khi chọn sơ đồ tính thờng cókhuynh hớng tìm cách đơn giản hoá có thể đợc để làm giảm nhẹ việc tính toánnhng vẫn không gây ảnh hởng đáng kể đến kết quả tính toán

Sơ đồ dùng để tính toán phải phù hợp với sự làm việc thực tế của khung, phản

ánh tơng đối đúng các liên kết tại các mắt khung Việc đơn giản hoá thờng hớngvào việc phân chia khung thành một số phần riêng lẻ để tính toán

Những đơn giản hoá khi tính toán khung:

- Coi khung làm việc nh một khung phẳng với diện truyền tải chính bằngbớc khung

- Với những khung phẳng bình thờng có thể bỏ qua ảnh hởng của biếndạng trợt tới độ cứng chống uốn của cấu kiện

Quan niệm tính toán:

- Để xác định tải trọng do dầm phụ truyền vào dầm chính ta coi dầm phụ

6000

600 1800

3.2 Tính toán tải trọng

1 Các loại tải trọng tác dụng lên khung

-Tải trọng tiêu chuẩn do ngời và vật dụng trong quá trình sử dụng công trình lấy theo tiêu chuẩn TCVN 2737-95 và TCVN 356-2005 Tải trọng tính toán:

+ Hoạt tải: Tải trọng sử dụng trên nhà

- Tải trọng do sàn truyền vào dầm của khung đợc tính toán theo diện chịu tải,

đợc căn cứ vào đờng nứt của sàn khi làm việc Nh vậy tải trọng truyền từ bảnvào dầm theo hai phơng:

Theo phơng cạnh ngắn l1: hình tam giácTheo phơng cạnh dài l2: hình thang hoặc tam giác

- Để đơn giản cho tính toán ta quy tải tam giác và hình thang về dạng phân bố

đều,+ Tải dạng tam giác có lực phân bố lớn nhất tại giữa nhịp là qmax, tải phân bố

đều tơng đơng là:

qcn=5xqmax/8+ Tải hình thang có lực phân bố đều ở giữa nhịp là qht, tải phân bố đều tơng

đơng là:

Qcn=(1-2β2+β3)qht

Với β=l1/(2.l2) trong đó:

l : phơng cạnh ngắn