đồ án kỹ thuật công trình xây dựng Nhà ở Chung cư Hòa Phong - TP. Việt Trì-Phú thọ

Các giải pháp về hệ kết cấu chịu lực *Khái quát chung: Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò quan trọng tạo nên tiền đề cơbản để người thiết kế có được định hướng thiế

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

Lêi nãi ®Çu 7

PHẦN I – KIẾN TRÚC 8

A - Giíi thiÖu vÒ c«ng tr×nh 3

PHẦN II - KẾT CẤU 13

CƠ SỞ TÍNH TOÁN 15

CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 16

I.1 Các giải pháp về vật liệu 16

I.2 Các giải pháp về hệ kết cấu chịu lực 16

I.2.1 Đặc điểm chủ yếu của nhà cao tầng 17

I.2.2 Lựa chọn phương án kết cấu chung 18

I.3 Các giải pháp về kết cấu sàn 20

I.4 Lựa chọn các phương án kết cấu 21

II Lập các mặt bằng kết cấu, đặt tên cho các cấu kiện, lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện 23

II.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện 23

II.2 Lập mặt bằng kết cấu 28

II.3 Lựa chọn phương pháp tính 30

CHƯƠNG II TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 31

II.1 TẢI TRỌNG ĐỨNG 31

1.1 TĨNH TẢI: 31

1.2 HOẠT TẢI: 34

II.2 TẢI TRỌNG NGANG 34

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC 38

IV.1 TÍNH TOÁN NỘI LỰC 38

IV.2 TỔ HỢP NỘI LỰC 38

CHƯƠNG IV TÍNH TOÁN CẤU KIỆN 39

I TÍNH THÉP CỘT KHUNG TRỤC 1 39

1 Lý thuyết tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên: 39

1.1 Số liệu tính toán: 39

1.2 Nguyên tắc tính toán cột chịu nén lệch tâm xiên: 40

1.3 Tính toán cốt đai: 42

2 Tính toán cột khung trục 2: 42

2.1 Số liệu đầu vào 42

2.2 Tính toán bố trí cốt thép: 43

II TÍNH THÉP DẦM KHUNG TRỤC 1 49

II.1 CƠ SỞ LÍ THUYẾT 49

II.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 49

II.3 ÁP DỤNG TÍNH TOÁN: 52

CHƯƠNG V THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 1 58

II LẬP PHƯƠNG ÁN MÓNG, SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN: 59

1 Các giải pháp móng cho công trình: 59

2 Lựa chọn phương án cọc: 61

3 Các giả thuyết tính toán, kiểm tra cọc đài thấp : 61

III TÍNH TOÁN CỌC 62

1 Vật liệu 62

2 Sơ bộ chọn cọc và đài cọc 62

3 Giải pháp liên kết hệ đài cọc 62

4 Xác định sức chịu tải của cọc 64

5 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng: 68

6 Đài cọc  69

7 Tải trọng phân phối lên cọc  69

8 Tính toán kiểm tra cọc 71

9 Tính toán kiểm tra đài cọc 73

9.1 Kiểm tra cường độ trên tiết diện nghiêng –điều kiện đâm thủng: 73

10 Kiểm tra tông thể móng cọc 78

*Tính toán móng chân cột C 80

4 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong móng: 81

5 Đài cọc  82

6 Tải trọng phân phối lên cọc  82

8 Tính toán kiểm tra cọc 84

9 Tính toán kiểm tra đài cọc 86

10 Kiểm tra tông thể móng cọc 90

CHƯƠNG 5 :TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH 92

I Sơ đồ mặt bằng cầu thang 92

II Cấu tạo 93

II Xác định tải trọng tác dụng lên cầu thang 93

1 Tĩnh tải : 93

2 Hoạt tải : 94

III Tính toán 94

1 Bản thang 94

3 Tính toán dầm chiếu nghỉ D1 96

4 Tính toán dầm chiếu tới D2 97

PHẦN III – THI CÔNG 102

CHƯƠNG I: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG ÉP CỌC 104

I Phân tích lựa chọn phương án thi công cọc 104

1 Mặt bằng bố trí cọc theo phương án kết cấu 104

2 Phân tích các phương án thi công ép cọc 105

3 Phân tích lựa chọn phương án thi công cọc 107

4 Lựa chọn phương án thi công ép cọc 107

II Tính toán khối lượng thi công cọc 109

III Tính toán chọn thiết bị thi công 109

1 Tính toán các thông số cần thiết của máy 109

2 Chọn máy móc ; trang thiết bị phục vụ thi công ép cọc 112

4 Nguyên lí làm việc của máy: 114

5 Thiết kế biện pháp thi công ép cọc 115

CHƯƠNG II: CÔNG TÁC ĐÀO ĐẤT 118

1 Lựa chọn phương án và thiết kế hố đào 118

2 Tính toán khối lượng đất 121

3 Chọn máy thi công 125

3.1 Chọn máy đào đất 125

3.2 Chọn máy vận chuyển đất 126

4 Tổ chức thi công đào đất móng 127

4.1 Biện pháp đào đất 127

4.2 Thiết kế khoang đào 127

4.3 Tính số máy và ca máy cần thiết (đá tính ở phần trên) 129

4.4 Tính lượng nhân công đào đất 129

5 Các biện pháp kỹ thuật thi công và nghiệm thu cho công tác thi công đất 129

CHƯƠNG III :THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM 132

III.1 Thiết kế ván khuôn 132

III.1.1 Vật liệu làm ván khuôn 132

III.1.2 Thiết kế ván khuôn móng ( đài cọc và giằng móng ) 132

III.1.2.1 Với ván khuôn móng 136

III.1.2.2 Với ván khuôn giằng móng 142

III.1.2.3 Kĩ thuật thi công ván khuôn móng và giằng móng : 146

III.1.3 Thiết kế ván khuôn sàn tầng hầm 146

III.1.3.1 Tổ hợp ván khuôn sàn 146

III.1.3.2 Tính toán ván sàn 147

III.1.4 Thiết kế ván khuôn dầm tầng hầm 151

III.1.4.1 Cấu tạo ván khuôn dầm 151

III.1.4.2 Thiết kế ván đáy dầm 152

III.1.4.3 Thiết kế ván thành dầm 153

III.1.5 Thiết kế ván khuôn cột 154

III.1.5.1 Thông số thiết kế 155

III.1.5.2 Xác đinh tải trọng 156

I.1.5.3 Kiểm tra khoảng cách gông 157

III.1.6 Thiết kế ván khuôn tường 157

III.1.6.1 Thông số thiết kế 157

III.1.6.2 Xác đinh tải trọng 158

III.1.6.3 Tính toán và kiểm tra 158

III.2 Công tác đổ bê tông : 161

III.2.1 Công tác đổ bê tông lót 161

III.2.1 Công tác đổ bê tông móng và giằng móng : 162

III.3 CÔNG TÁC CỐT THÉP MÓNG 165

III.3.1 Những yêu cầu chung đối với cốt thép móng 165

III.3.2 Khối lượng công tác cốt thép móng 166

III.3.3 Kỹ thuật thi công cốt thép móng 166

III.4 CÔNG TÁC THÁO VÁN KHUÔN: 166

III.5 THỐNG KÊ CÁC CÔNG TÁC: 167

III.5.1 Tính toán khối lương phần kết cấu chịu lực 167

III.5.1.1 Khối lượng công tác bê tông 167

III.5.1.2 Khối lượng công tác ván khuôn 169

III.6 BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM 172

III.6.1 Lựa chọn phương án thi công 173

III.6.1.1 Loại bê tông sử dụng 173

III.6.1.2 Phương pháp đổ bê tông 173

III.6.2 Phương án thi công 173

III.6.3 Chọn máy thi công 173

CHƯƠNG IV: BIỆN PHÁP THI CÔNG PHÂN THÂN CÔNG TRÌNH 174

IV.1 Lựa chọn phương án thi công 175

IV.1.1 Loại vật liệu sử dụng 175

IV.1.2 Phương pháp đổ bê tông 175

IV.1.3 Phương án thi công 175

IV.4 Biện pháp kỹ thuật thi công phần thân công trình 180

IV.4.1 Kỹ thuật thi công cốt thép 180

IV.4.2 Kỹ thuật thi công ván khuôn 183

IV.4.2.1 Lắp ván khuôn cột 183

IV.4.2.2 Lắp ván khuôn dầm , sàn 184

IV.4.2.3 Lắp ván khuôn cách lõi 184

IV.4.3 Kỹ thuật thi công bê tông 184

IV.4.3.1 Công tác bê tông cột 185

IV.4.3.2 Công tác bê tông dầm 185

IV.4.3.3 Công tác bê tông sàn 185

IV.4.3.4 Đầm bê tông 185

IV.4.3.5 Kỹ thuật bảo dưỡng bê tông 187

IV.4.3.6 Mạch ngừng thi công 187

IV.4.4 Kỹ thuật tháo dỡ ván khuôn 188

IV.4.5 Kỹ thuật xây 188

IV.4.5.1 Tổ trức trong công tác xây 188

IV.45.1 Chuẩn bị 190

IV.4.5.3 Định vị khối xây 191

IV.4.5.4 Các yêu cầu kỹ thuật xây 191

IV.4.5.5 Trình tự thực hiện 192

IV.4.6 Kỹ thuật hoàn thiện 193

IV.4.6.1 Thi công phần mái 193

IV.4.6.2 Công tác trát 193

IV.4.6.4 Công tác ốp 197

IV.4.6.5 Công tác sơn tường 198

IV.4.6.6 Công tác lắp dựng khuôn cửa 200

CHƯƠNG V: LÂP TIẾN ĐỘ THI CÔNG 201

CHƯƠNG VI: THIẾT KẾ TỔNG MĂT BẰNG THI CÔNG PHẦN THÂN CÔNG TRÌNH 202

VI.1 Cơ sở lập thiết kế tổng mặt bằng 202

VI.2 Thiết kế tổng mặt bằng 204

VI.2.1 Tính toán diện tích kho bãi 204

VI.2.1.1 Xác định lượng vật liệu dự chữ 205

VI.2.1.2 Diện tích kho bãi 206

VI.2.2 Tính toán nhà tạm công trình 207

VI.2.3 Tính toán điện tạm thời cho công trình 209

VI.2.4 Tính toán cung cấp nước tạm thời cho công trình 210

VI.2.4.1 Lưu lượng nước dùng cho sản xuất 210

VI.2.4.2 Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt tai khu lán trại 211

VI.2.4.3 Lưu lượng nước dùng cho sinh hoạt tại công trường 211

VI.2.4.4 Lưu lượng nước dùng cho cứu hỏa 211

VI.2.4.5 Tính toán đường kính ông dẫn nước(dường ống cấp nước) 211

VI.2.5 Tính toán đường xá công trình 212

VI.2.5.1 Sơ đồ vạch tuyến 212

VI.2.5.2 Kích thước măt đường 212

VI.2.5.3 Kết cấu nền đường 212

VI.3 Bố trí mặt bằng thi công 212

VI.3.1 Nguyên tác bố trí 212

VI.3.2 Tổng mặt bằng thi công 213

VI.3.2.1 Đường xá công trình 213

VI.3.2.2 Mạng lưới cấp điện 213

VI.3.2.3 Mạng lưới cấp nước 213

VI.3.2.4 Bố trí kho bãi 213

VI.3.2.5 Bố trí lán ,nhà tạm 213

VI.3.2.6 Dàn giáo cho công tác xây 213

CHƯƠNG VII: VỆ SINH AN TOÀN LAO ĐỘNG 215

VII.1 Vệ sinh 215

VII.2 An toàn 215

VII.2.1 An toàn trong công tác hố móng 215

VII.2.2 An toàn trong công tác ván khuôn dàn giáo 215

VII.2.3 An toàn trong công tác cốt thép 215

VII.2.4 An toàn trong công tác bê tông 215

VII.2.5 An toàn trong công hoàn thiện 216

VII.2.6 An toàn trong công tác cẩu lắp thiết bị 216

VII.2.7 An toàn điện 216

Lời nói đầu

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nớc, ngành xây dựng cơ bản đóng một vai trò hết sức quan trọng Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của mọi lĩnh vực khoa học và công nghệ, ngành xây dựng cơ bản đã và đang có những bớc tiến

đáng kể Để đáp ứng đợc các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ là các kỹ s xây dựng có đủ phẩm chất và năng lực, tinh thần cống hiến để tiếp bớc các thế

hệ đi trớc, xây dựng đất nớc ngày càng văn minh và hiện đại hơn.

Sau 5 năm học tập và rèn luyện tại trờng Đại học Xây dựng,

Đồ án tốt nghiệp này là một dấu ấn quan trọng đánh dấu việc một sinh viên đã hoàn thành nhiệm vụ của mình trên ghế giảng

đờng Đại học Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình, em đã

cố gắng để trình bày toàn bộ các phần việc thiết kế và thi

công công trình: Nhà ở Chung c Hòa Phong - TP Việt Phú thọ Nội dung của đồ án gồm 3 phần:

Nguyễn Quang Viên thuộc bộ môn Công trình Thép gỗ và thầy Trần Văn Sơn thuộc bộ môn công nghệ và quản lý xây dựng.

Xin cám ơn gia đình, bạn bè đã hỗ trợ và động viên trong suốt thời gian qua để em có thể hoàn thành đồ án ngày hôm nay Thông qua đồ án tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hoá lại toàn bộ kiến thức đã học cũng nh học hỏi thêm các lý thuyết tính toán kết cấu và công nghệ thi công đang đợc ứng dụng cho các công trình xây dung dân dụng và công nghiệp của nớc ta hiện nay Do khả năng và thời gian hạn chế, đồ án tốt nghiệp này không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận đợc sự chỉ dạy và góp ý của các thầy cô cũng nh của các bạn sinh viên khác để có thể thiết kế đợc các công trình hoàn thiện hơn sau này.

Hµ Néi, ngµy 10 th¸ng 1 n¨m 2014.

Sinh viªn

NguyÔn Quang HiÕu

PHẦN I – KIẾN TRÚC

10%

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : NGUYỄN QUANG VIÊN

SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN QUANG HIẾU

- BẢN VẼ A1 GỒM CÓ : + KT 01 – MẶT BẮNG TẦNG HẦM, TẦNG 1

+ KT 02 – MẶT BẰNG TẦNG ĐIỂN HÌNH – MÁI

+ KT 03 – MẶT CẮT CÔNG TRÌNH

+ KT 04 – MẶT ĐỨNG CÔNG TRÌNH

A - giíi thiÖu vÒ c«ng tr×nh

1 Tên công trình : Chung cư cao tầng Hòa Phong.

2 Giới thiệu chung.

Địa điểm: Số 14 đường Hòa Phong – Thành Phố Việt Trì – Phú Thọ

Công trình chung cư cao tầng Hòa Phong là một trong những công trình nằm trongchiến lược phát triển nhà ở cao cấp trong đô thị của thành phố Việt Trì Mặt trước, mặtbên giáp với đường, hai phía còn lại là các chung cư khác cũng đang xây dựng Nằm ởmột vị trí trung tâm của thành phố với hệ thống giao thông đi lại thuận tiện, công trìnhđã cho thấy rõ ưu thế về vị trí của nó

Gồm 11 tầng, diện tích mỗi sàn là 600 m2 (ngoài ra còn có một tầng hầm để làm gara và chứa các thiết bị kỹ thuật, một tầng trệt làm khu sinh hoạt chung), khu nhà đã thể hiện tính ưu việt của công trình chung cư hiện đại, vừa mang vẻ đẹp về kiến trúc, thuận tiện trong sử dụng và đảm bảo về kinh tế khi sử dụng

Công trình gồm 2 đơn nguyên, 1 khu 11 tầng (nhiệm vụ thiết kế) và 1 khu 12 tầng bên cạnh Khu nhà 11 tầng có chiều cao 39m, là một công trình độc lập với kiến trúc như sau:

+33.7 +34.25 +36.95 +38.95

mặt đứ n g t r ụ c c -a

- 1000

+3.7 +6.7 9.7 +12.7 +15.7 +18.7

+ 0.000 +3.7 +6.7 9.7 +12.7 +15.7 +18.7

+27.7

+24.7 +30.7

+33.7 +34.25 +36.95

b c

Giải phỏp mặt bằng:

- Sàn tầng hầm đặt ở cao trỡnh -2.50m với cốt TN, với chiều cao tầng 3.5m cú nhiệm

vụ làm gara chung cho khu nhà, chứa cỏc thiết bị kỹ thuật kho cỏp thang mỏy, trạm bơm nước cấp, khu bếp phục vụ

mÆt b»ng t Çng ®iÓn h×nh - t Çng 3

wc5 p.¨ n+bÕp

- Cấu tạo tầng nhà có chiều cao thông thủy là 2.88m tương đối phù hợp với hệ thống nhà ở hiện đại sử dụng hệ thống điều hòa nhiệt độ vì đảm bảo tiết kiệm năng lượng

sử dụng

+21.7

+3.7 +6.7 +9.7

+15.7

+12.7 +18.7

+24.7 +27.7 +30.7 +33.7

- 1000 0.000

mÆt c ¾t a - a

bc

- 3500

T

- Nhìn chung công trình đáp ứng được tất cả những yêu cầu của 1 khu nhà ở cao cấp.Ngoài ra, với lợi thế của một vị trí đẹp nằm ngay giữa trung tâm thành phố, công

trình đang là điểm thu hút với nhiều người, đặc biệt là các cán bộ và dân cư kinh doanh làm việc và sinh sống trong nội thành.

- Cấu tạo của một căn hộ:

3 Nhiệm vụ vủa công trình:

Công trình phải đảm bảo phục vụ được những yêu cầu thiết yếu của người ở, đảm bảođầy đủ tiện nghi, tạo sự thoải mái dễ chịu Công trình phải có độ bền vững đảm bảothời gian sử dụng > 50 năm

Ngoài ra, công trình phải đảm bảo yếu tố mỹ quan để góp phần làm đẹp thêm cho cảnhquan đô thị của thành phố

4 Các giải pháp kỹ thuật của công trình.

a Giải pháp thông gió, chiếu sáng.

Thông gió: Là một trong những yêu cầu quan trọng trong thiết kế kiến trúc nhằm đảm

bảo vệ sinh, sức khỏe cho con người khi làm việc và nghỉ ngơi

Về nội bộ công trình, các phòng đều có cửa sổ thông gió trực tiếp trong mỗi phòngcủa căn hộ bố trí các quạt hoặc điều hòa để thông gió nhân tạo về mùa hè

Chiếu sáng: Kết hợp chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo trong đó chiếu sánh

nhân tạo là chủ yếu

Về chiếu sáng tự nhiên: Các phòng đều được lấy ánh sáng tự nhiên thông qua hệ thốngcửa sổ và cửa mở ra ban công

Về chiếu sáng nhân tạo: Được tạo ra từ hệ thống bóng điện lắp trong các phòng và tạihành lang, cầu thang bộ và cầu thang máy.

b Cung cấp điện.

Lưới cung cấp và phân phối điện: Cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho côngtrình được lấy từ điện hạ thế của trạm biến áp Dây dẫn điện từ tủ điện hạ thế đến cácbảng phân phối điện ở các tầng dùng các lõi đồng cách điện PVC đi trong hộp kỹthuật Dây dẫn điện đi sau bảng phân phối ở các tầng dùng dây lõi đồng luồn trong ốngnhựa mềm chôn trong tường, trần hoặc sàn Dây dẫn ra đèn phải đảm bảo tiết diện tốithiểu 1.5mm2

Hệ thống chiếu sáng dùng đèn huỳnh quang và đèn dây tóc để chiếu sáng tùy theochức năng của từng phòng, tầng, khu vực Hệ thống chiếu sáng đảm bảo độ rọi từ 20 –

c Hệ thống chống sét và nối đất:

Chống sét cho công trình bằng hệ thống các kim thu sét bằng thép 16 dài 600mm lắptrên các kết cấu nhô cao và đỉnh của mái nhà Các kim thu sét được nối với nhau vànối với đất bằng các thép 10 Cọc nối đất dùng thép góc 65x65x6 dài 2.5m Dây nốiđất dùng thép dẹt 40x4 Điện trở của hệ thống nối đất đảm bảo nhỏ hơn 10 Tất cảcác thiết kế theo đúng qui phạm hiện hành

Toàn bộ trạm biến thế, tủ điện, thiết bị dùng điện đặt cố định đều phải có hệ thống nốiđất an toàn, hình thức tiếp đất: dùng thanh thép kết hợp với cọc tiếp đất

Hệ thống nối đất an toàn thiết bị điện được nối riêng độc lập với hệ thống nối đấtchống sét Điện trở nối đất của hệ thống này phải đảm bảo nhỏ hơn 4 Tất cả các kếtcấu kim loại, khung tủ điện, vỏ hộp Aptomat đều phải được nối tiếp với hệ thống này

d Cấp thoát nước.

Cấp nước: Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố thông qua hệ thống

đường ống dẫn xuống các bể chứa trên mái Sử dụng hệ thống cấp nước thiết kế theomạch vòng cho toàn ngôi nhà sử dụng máy bơm, bơm trực tiếp từ hệ thống cấp nướcthành phố lên trên bể nước trên mái sau đó phân phối cho các căn hộ nhờ hệ thốngđường ống Như vậy sẽ vừa tiết kiệm cho kết cấu, vừa an toàn cho sử dụng đảm bảonước cấp liên tục

Đường ống cấp nước dùng ống thép tráng kẽm Đường ống trong nhà đi ngầm trongtường và các hộp kỹ thuật đường ống sau khi lắp đặt xong đều phải thử áp lực và khửtrùng trước khi sử dụng tất cả các van, khóa đều phải sử dụng các van, khóa chịu áplực

Thoát nước: Bao gồm thoát nước mưa và thoát nước thải sinh hoạt.

Nước thải ở khu vệ sinh được thoát theo hai hệ thống riêng biệt: Hệ thống thoát nước bẩn và hệ thống nước thải bồn cầu nước bẩn từ các phễu thu sàn, chậu rửa, tắm đúng, bồn tắm được thoát vào hệ thống ống đứng thoát riêng ra hố ga thoát nước bẩn rồi thoát ra hệ thống thoát nước chung

Nước thải từ các xí bệt được thu vào hệ thống ống đứng thoát riêng về ngăn chứa của bể tự hoại có bố trí ống thông hơi 60 để cao qua mái 70cm

Thoát nước mưa được thực hiện nhờ hệ thống sênô 110 dẫn nuocs từ ban công và mái theo các đường ống nhựa nằm ở góc cột chảy xuống hệ thống thoát nước toàn nhà rồi chảy ra hệ thống thoát nước của thành phố

Xung quanh nhà có hệ thống rãnh thoát nước có kích thước 380x380x60 làm nhiệm vụ thoát nước mặt

e Cứu hỏa:

Để phòng chống hỏa hoạn cho công trình trên các tầng đều bố trí các bình cứu hỏa cầm tay nhằm nhanh chóng dập tắt đám cháy khi mới bắt đầu Ngoài ra còn bố trí một họng nước cứu hỏa đặt ở tầng hầm

Về thoát nhười khi có cháy, công trình có hệ thống giao thông ngang là hành lang rộng rãi, có liên hệ thuận tiện với hệ thống giao thông đứng là các cầu thang bố trí rất linh hoạt trên mặt bằng bao gồm cả cầu thang bộ và cầu thang máy Cứ 1 thang máy và 1 thang bộ phục vụ cho 4 căn hộ ở mỗi tầng.

PHẦN II - KẾT CẤU

45%

SINH VIÊN THỰC HIỆN : NGUYỄN QUANG HIẾU

LỚP : 54XD2 MSSV : 3521.54

THUYẾT MINH PHẦN KẾT CẤU

NHIỆM VỤ:

1 Chọn kích thước tiết diện cột dầm, sàn, lỏi

2 Lập mặt bằng và bố trí cấu kiện chịu lực: Tầng điển hình

CƠ SỞ TÍNH TOÁN

1.1 CÁC TÀI LIỆU SỬ DỤNG TRONG TÍNH TOÁN.

1 Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam TCXDVN 356:2005

2 TCVN 5574-1991 Kết cấu bê tông cốt thép Tiêu chuẩn thiết kế

3 TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động Tiêu chuẩn thiết kế

1.2 TÀI LIỆU THAM KHẢO.

1 Hướng dẫn sử dụng chương trình ETAB 2000

2 Sàn sườn BTCT toàn khối – ThS.Nguyễn Duy Bân, ThS Mai Trọng Bình,ThS Nguyễn Trường Thắng

3 Kết cấu bêtông cốt thép ( phần cấu kiện cơ bản) – Pgs Ts Phan QuangMinh, Gs Ts Ngô Thế Phong, Gs Ts Nguyễn Đình Cống

4 Kết cấu bêtông cốt thép (phần kết cấu nhà cửa) – Gs.Ts Ngô Thế Phong,Pgs Ts Lý Trần Cường, Ts Trịnh Thanh Đạm, Pgs Ts Nguyễn Lê Ninh

5 Kết cấu thép nhà dân dụng và công nghiệp –PGS.TS Nguyễn Quang Viên, Ths Phạm Văn Tư, Ths Hoàng Văn Quang

6.Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép-GS Nguyễn Đình Cống

CHƯƠNG I PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

I.1 Các giải pháp về vật liệu

Vật liệu dùng cho kết cấu nhà cao tầng thường sử dụng là bêtông cốt thép và thép(bêtông cốt cứng)

a Công trình bằng thép

Ưu điểm: Có cường độ vật liệu lớn dẫn đến kích thước tiết diện nhỏ mà vẫn đảmbảo khả năng chịu lực Ngoài ra kết cấu thép có tính đàn hồi cao, khả năng chịu biếndạng lớn nên rất thích hợp cho việc thiết kế các công trình cao tầng chịu tải trọngngang lớn

Nhược điểm: Việc đảm bảo thi công tốt các mối nối là rất khó khăn, mặt khác giáthành công trình bằng thép thường cao mà chi phí cho việc bảo quản cấu kiện khi côngtrình đi vào sử dụng là rất tốn kém Đặc biệt với môi trường khí hậu nhiệt đới nóng ẩmgió mùa của Việt Nam, công trình bằng thép kém bền với nhiệt độ, khi xảy ra hoảhoạn hoặc cháy nổ thì công trình bằng thép rất dễ chảy dẻo dẫn đến sụp đổ do khôngcòn độ cứng để chống đỡ cả công trình

Tóm lại: Nên sử dụng thép cho các kết cấu cần không gian sử dụng lớn, chiều cao

lớn (nhà siêu cao tầng H > 100m), nhà nhịp lớn như các bảo tàng, sân vận động, nhàthi đấu, nhà hát.v.v

b Công trình bằng bê tông cốt thép

Ưu điểm: Khắc phục được một số nhược điểm của kết cấu thép như thi công đơngiản hơn, vật liệu rẻ hơn, bền với môi trường và nhiệt độ Ngoài ra nhờ sự làm việcchung giữa 2 loại vật liệu ta có thể tận dụng được tính chịu nén tốt của bê tông và chịukéo tốt của cốt thép

Nhược điểm: Kích thước cấu kiện lớn, tải trọng bản thân của công trình tăngnhanh theo chiều cao khiến cho việc lựa chọn các giải pháp kết cấu để xử lý là phứctạp

Tóm lại:Nên sử dụng bê tông cốt thép cho các công trình dưới 30 tầng (H < 100m) I.2 Các giải pháp về hệ kết cấu chịu lực

*Khái quát chung:

Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò quan trọng tạo nên tiền đề cơbản để người thiết kế có được định hướng thiết lập mô hình, hệ kết cấu chịu lực chocông trình đảm bảo yêu cầu về độ bền, độ ổn định phù hợp với yêu cầu kiến trúc,thuận tiện trong sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế

Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng việc chọn giải pháp kết cấu có liên quan đếnvấn đề bố trí mặt bằng, hình thể khối đứng, độ cao tầng, thiết bị điện, đường ống, yêu

cầu thiết bị thi công, tiến độ thi công, đặc biệt là giá thành công trình và sự hiệu quảcủa kết cấu mà ta chọn.

I.2.1 Đặc điểm chủ yếu của nhà cao tầng.

I.2.1.1 Tải trọng ngang

Trong kết cấu thấp tầng tải trọng ngang sinh ra là rất nhỏ theo sự tăng lên của độcao Còn trong kết cấu cao tầng, nội lực, chuyển vị do tải trọng ngang sinh ra tăng lênrất nhanh theo độ cao Áp lực gió, động đất là các nhân tố chủ yếu của thiết kế kết cấu.Nếu công trình xem như một thanh công xôn ngàm tại mặt đất thì lực dọc tỷ lệ vớichiều cao, mômen do tải trọng ngang tỉ lệ với bình phương chiều cao

M = PH (Tải trọng tập trung)

M = qH2/2 (Tải trọng phân bố đều)

Chuyển vị do tải trọng ngang tỷ lệ thuận với luỹ thừa bậc bốn của chiều cao:

 =PH3/3EJ (Tải trọng tập trung)

 =qH4/8EJ (Tải trọng phân bố đều)

Trong đó:

P-Tải trọng tập trung; q - Tải trọng phân bố; H - Chiều cao công trình

 Do vậy tải trọng ngang của nhà cao tầng trở thành nhân tố chủ yếu của thiết kếkết cấu

I.2.1.2 Hạn chế chuyển vị

Theo sự tăng lên của chiều cao nhà, chuyển vị ngang tăng lên rất nhanh Trongthiết kế kết cấu, không chỉ yêu cầu thiết kế có đủ khả năng chịu lực mà còn yêu cầukết cấu có đủ độ cứng cho phép Sự phân bố cứng dọc theo chiều cao nhà có ảnhhưởng đến dao động bản thân, mà dao động bản thân lại ảnh hưởng đến tác dụng củatải trọng, đến nội lực, chuyển vị của tòa nhà Khi chuyển vị ngang lớn thì thường gây

ra các hậu quả sau:

Làm kết cấu tăng thêm nội lực phụ đặc biệt là kết cấu đứng: Khi chuyển vị tănglên, độ lệch tâm tăng lên do vậy nếu nội lực tăng lên vượt quá khả năng chịu lực củakết cấu sẽ làm sụp đổ công trình

Làm cho mọi người sống và làm việc trong công trình cảm thấy khó chịu vàhoảng sợ, ảnh hưởng đến công tác và sinh hoạt

Làm tường và một số trang trí xây dựng bị nứt và phá hỏng, làm cho ray thangmáy bị biến dạng, đường ống, đường điện bị phá hoại

 Do vậy cần phải hạn chế chuyển vị ngang, giảm các dao động bằng cáchkhông chỉ tìm cách giảm nhiều nhất khối lượng tham gia dao động( dùng vật liệu cócường độ cao để làm kết cấu chịu lực, dùng vật liệu nhẹ để làm kết cấu bao che…),

mà còn cần phải tìm cách phân bố khối lượng hợp lí dọc theo chiều cao nhà

I.2.1.3 Giảm trọng lượng bản thân.

Xem xét từ sức chịu tải của nền đất Nếu cùng một cường độ thì khi giảm trọnglượng bản thân có thể tăng thêm chiều cao công trình

Xét về mặt dao động, giảm trọng lượng bản thân tức là giảm khối lượng tham giadao động như vậy giảm được thành phần động của gió và động đất

Xét về mặt kinh tế, giảm trọng lượng bản thân tức là tiết kiệm vật liệu, giảm giáthành công trình bên cạnh đó còn tăng được không gian sử dụng

 Từ các nhận xét trên ta thấy trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng cần quan tâmđến giảm trọng lượng bản thân kết cấu

I.2.2 Lựa chọn phương án kết cấu chung

I.2.2.1 Hệ kết cấu khung chịu lực

Cấu tạo: Bao gồm các dầm ngang nối với các cột dọc thẳng đứng bằng các nútcứng Khung có thể bao gồm cả tường trong và tường ngoài của nhà Khung và cáccấu kiện phải đủ cứng để truyền mọi tải trọng ( cả tải trọng đứng và tải trọng ngang)xuống móng Để đảm bảo độ cứng tổng thể cho công trình, các nút khung phải là nútcứng Dưới tác dụng của các loại tải trọng, các cấu kiện cột và dầm khung vừa chịuuốn, chịu cắt vừa chịu lực trục( nén hoặc kéo) Khả năng chịu tải của công trình bị ảnhhưởng nhiều bởi cấu tạo của nút khung và tỉ lệ độ cứng của các phần tử thanh( dầmhoặc cột) cùng tụ vào một nút

Ưu điểm: Việc thiết kế tính toán hệ kết cấu thuần khung đã được nghiên cứunhiều, thi công nhiều nên đã tích lũy được lượng lớn kinh nghiệm Các công nghệ, vậtliệu lại dễ kiếm, chất lượng công trình vì thế sẽ được nâng cao

Nhược điểm: Chịu tải trọng ngang kém (độ cứng ngang bé, chuyển vị ngang lớn),tính liên tục của khung cứng phụ thuộc vào độ bền và độ cứng của các liên kết nút khichịu uốn, các liên kết này không được phép có biến dạng góc Khả năng chịu lực củakhung phụ thuộc rất nhiều vào khả năng chịu lực của từng dầm và từng cột

Tóm lại: Hệ kết cấu này thích hợp cho các nhà dưới 20 tầng với thiết kế khángchấn cấp 7, 15 tầng với kháng chấn cấp 8, 10 tầng với kháng chấn cấp 9 Các côngtrình đòi hỏi sự linh hoạt về công năng mặt bằng như khách sạn, tuy nhiên kết cấu dầmsàn thường dày nên chiều cao các tầng phải lớn để đảm bảo chiều cao thông thủy

I.2.2.2 Hệ kết cấu từ sơ đồ giằng chịu lực

Sơ đồ giằng là sơ đồ chịu lực của hệ hỗn hợp bao gồm các kết cấu cứng theophương thẳng đứng và các cột hai đầu khớp, liên kết với nhau bởi các tấm sàn tầng.Kết cấu cứng theo phương đứng có thể là các vách tường bằng bê tông cốt thép (đặchoặc có lỗ cửa), các vách đứng dạng giàn Trong sơ đồ giằng, đầu cột (nút của khung)thường có cấu tạo khớp ( cột có độ cứng chống uốn rất bé) Do vậy cột không có khảnăng truyền tải trọng ngang, mà chỉ chịu phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diệntích truyền tải của nó

Tải trọng ngang ( do gió, động đất) tác dụng trực tiếp vào các sàn ngang rồi truyềnvào hệ thống kết cấu cứng theo phương thẳng đứng để truyền xuống móng Khác vớicác sàn thông thường chỉ chịu tác dụng của tải trọng thẳng đứng vuông góc với mặtphẳng sàn, trong hệ thống kết cấu nhà cao tầng, tấm sàn còn cần đủ cứng để chịu và

truyền tác dụng ngang trong mặt phẳng của nó đến hệ thống cứng theo phương ngang.Bao gồm các hệ kết cấu điển hình sau:

a Hệ kết cấu vách chịu lực: Ở một số bước của các cột, bổ sung thêm các thanh

chống xiên trên suốt chiều cao nhà để tạo thành giàn phẳng thẳng đứng Có tác dụngchịu phần tải trọng đứng tương ứng với diện tích sàn mà mỗi vách, giàn phải đỡ, đồngthời chịu toàn bộ tải trọng ngang tác dụng lên công trình

b Hệ kết cấu lõi chịu lực : Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp, tiết diện kín hoặc hở có

tác dụng nhận toàn bộ tải trọng tác động lên công trình và truyền xuống đất Hệ lõichịu lực có khả năng chịu lực ngang khá tốt và tận dụng được giải pháp vách cầu thang

và vách bê tông cốt thép Tuy nhiên để hệ kết cấu thực sự tận dụng hết ưu việt thì hệsàn của kết cấu phải rất dày và phải có biện pháp thi công đảm bảo chất lượng vị trígiao nhau giữa sàn và vách

c Hệ kết cấu hộp chịu lực: Hệ này truyền tải theo nguyên tắc các bản sàn được

gối vào kết cấu chịu tải nằm trong mặt phẳng tường ngoài mà không cần các gối trunggian bên trong Hệ thống cứng theo phương ngang là các bản sàn , cứng theo phươngngang chủ yếu là hộp giàn giằng quanh chu vi nhà Khi kết hợp hộp ngoài với các lõi

ở bên trong, công trình sẽ tạo thành hệ không gian nhiều ô, ống lồng trong ống, có độcứng chống uốn và chống xoắn rất lớn, vì vậy thường được ứng dụng để xây nhữngnhà có chiều cao lớn và rất lớn ( trên 80 tầng)

I.2.2.3 Hệ kết cấu từ sơ đồ khung giằng.

Trong sơ đồ khung giằng , kết cấu chịu lực là hệ kết hợp , gồm cả các khung cónút cứng và các vách đứng dạng tường hoặc vách đứng dạng giàn giằng Hai loại kếtcấu này liên kết với nhau bởi các sàn cứng, tạo thành hệ không gian cùng chịu lực Ở

sơ đồ này , cấu tạo và sự chịu lực của khung giống như khung ở sơ đồ khung, nútkhung là các nút cứng, khung có khả năng chịu cả tải trọng đứng và tải trọng ngang.Các kết cấu chịu lực khác ( như vách cứng, lõi cứng, sàn cứng, thanh giằng…) có đặcđiểm cấu tạo, sự chịu lực và truyền lực giống như trong sơ đồ giằng

Trong sơ đồ giằng và sơ đồ hỗn hợp khung-giằng, chênh lệch về độ cứng nganggiữa khug và vách, lõi là rất lớn, vì vậy biến dạng của các bộ phận kết cấu chênh lệchnhau nhiều, momen uốn tại các chân cột( đáy khung) rất lớn Để khắc phục có thể tăngcường thêm giàn ngang ở đỉnh nhà hoặc thêm một vài tầng trung gian Cũng có thể bốtrí thêm các giàn ngang, dọc để tạo thành các dải cứng Các hệ kết cấu chính:

a Hệ kết cấu khung – lõi

Cấu tạo: Là kết cấu phát triển thêm từ kết cấu khung dưới dạng tổ hợp giữa kết cấukhung và lõi cứng Lõi cứng làm bằng bêtông cốt thép Chúng có thể dạng lõi kín hoặcvách hở thường bố trí tại khu vực thang máy và thang bộ Hệ thống khung bố trí ở cáckhu vực còn lại Hai hệ thống khung và lõi được liên kết với nhau qua hệ thống sàn.Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn

Ưu điểm: Thường trong hệ thống kết cấu này hệ thống lõi vách đóng vai trò chủyếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu chịu tải trọng đứng Sự phân chia rõ chứcnăng này tạo điều kiện để tối ưu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột dầm, đápứng yêu cầu kiến trúc Tải trọng ngang của công trình do cả hệ khung và lõi cùng chịu,thông thường do hình dạng và cấu tạo nên lõi có độ cứng lớn nên cũng trở thành nhân

tố chiụ lực ngang lớn trong công trình nhà cao tầng

Trong thực tế hệ kết cấu khung-giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại côngtrình cao tầng Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng Dovậy khả năng thiết kế, thi công là chắc chắn đảm bảo

b Hệ kết cấu khung - vách - lõi kết hợp

Cấu tạo: Hệ kết cấu này là sự phát triển của hệ kết cấu khung - lõi, lúc này tườngcủa công trình thường sử dụng vách cứng

Ưu điểm: Hệ kết cấu này có độ cứng chống uốn và chống xoắn rất lớn đối với tảitrọng gió

Hệ kết cấu này thích hợp với những công trình cao trên 40m, tuy nhiên hệ kết cấunày đòi hỏi thi công phức tạp hơn, tốn nhiều vật liệu, mặt bằng bố trí không linh hoạt

I.3 Các giải pháp về kết cấu sàn

Công trình này có bước cột lớn nhất (6.6-6 m) nên đề xuất một số phương án kếtcấu sàn như sau:

a Sàn sườn toàn khối BTCT

Cấu tạo: Hệ kết cấu sàn bao gồm dầm chính, phụ, bản sàn

Ưu điểm: Lý thuyến tính toán và kinh nghiệm tính toán khá hoàn thiện, thi côngđơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nênthuận tiện cho việc lựa chọn phương tiện thi công Chất lượng đảm bảo do đã có nhiềukinh nghiệm thiết kế và thi công trước đây

Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn,phải sử dụng hệ dầm phụ bố trí nhỏ lẻ với những công trình không có hệ thống cộtgiữa, dẫn đến chiều cao thông thuỷ mỗi tầng thấp hoặc phải nâng cao chiều cao tầngkhông có lợi cho kết cấu khi chịu tải trọng ngang Không gian kiến trúc bố trí nhỏ lẻ,khó tận dụng Công tác lắp dựng ván khuôn tốn nhiều chi phí thời gian và vật liệu

b Sàn ô cờ BTCT

Cấu tạo: Hệ kết cấu sàn bao gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương,chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cáchgiữa các dầm vào khoảng 3m Các dầm chính có thể làm ở dạng dầm bẹt để tiết kiệmkhông gian sử dụng trong phòng

Ưu điểm: Giảm được số lượng cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sửdụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không

gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ Khả năng chịu lực tốt, thuận tiện cho bốtrí mặt bằng.

Nhược điểm: Thi công phức tạp và giá thành cao Mặt khác, khi mặt bằng sàn quárộng vẫn cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được nhữnghạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng Việc kết hợp sử dụng dầmchính dạng dầm bẹt để giảm chiều cao dầm có thể được thực hiện nhưng chi phí cũng

sẽ tăng cao vì kích thước dầm rất lớn

và thuận tiện từ tầng này sang tầng khác do ván khuôn được tổ hợp thành những mảnglớn, không bị chia cắt, do đó lượng tiêu hao vật tư giảm đáng kể, năng suất lao độngđược nâng cao Khi bêtông đạt cường độ nhất định, thép ứng lực trước được kéo căng

và nó sẽ chịu toàn bộ tải trọng bản thân của kết cấu mà không cần chờ bêtông đạtcường độ 28 ngày Vì vậy thời gian tháo dỡ cốt pha sẽ được rút ngắn, tăng khả năngluân chuyển và tạo điều kiện cho công việc tiếp theo được tiến hành sớm hơn Do sànphẳng nên bố trí các hệ thống kỹ thuật như điều hoà trung tâm, cung cấp nước, cứuhoả, thông tin liên lạc được cải tiến và đem lại hiệu quả kinh tế cao

Nhược điểm: Tính toán tương đối phức tạp, mô hình tính mang tính quy ước cao,đòi hỏi nhiều kinh nghiệm vì phải thiết kế theo tiêu chuẩn nước ngoài Thi công phứctạp đòi hỏi quá trình giám sát chất lượng nghiêm ngặt Thiết bị và máy móc thi côngchuyên dùng, đòi hỏi thợ tay nghề cao Giá cả đắt và những bất ổn khó lường trướcđược trong quá trình thiết kế, thi công và sử dụng

d Sàn ứng lực trước hai phương trên dầm

Cấu tạo: Tương tự như sàn phẳng nhưng giữa các đầu cột có thể được bố trí thêm

hệ dầm, làm tăng độ ổn định cho sàn

Ưu nhược điểm: Phương án này cũng mang các ưu nhược điểm chung của việcdùng sàn BTCT ứng lực trước So với sàn phẳng trên cột, phương án này có mô hìnhtính toán quen thuộc và tin cậy hơn, tuy nhiên phải chi phí vật liệu cho việc thi công hệdầm đổ toàn khối với sàn

I.4 Lựa chọn các phương án kết cấu

a Lựa chọn vật liệu kết cấu

Từ các giải pháp vật liệu đã trình bày chọn vật liệu bê tông cốt thép sử dụng chotoàn công trình do chất lượng bảo đảm và có nhiều kinh nghiệm trong thi công và thiếtkế.

- Theo tiêu chuẩn TCVN 5574-1991

+ Bêtông với chất kết dính là xi măng cùng với các cốt liệu đá, cát vàng tạo nênmột cấu trúc đặc chắc Với cấu trúc này, bêtông có khối lượng riêng ~ 2500 daN/m3.+ Mác bê tông theo cường độ chịu nén, tính theo đơn vị MPa, bê tông được dưỡng

hộ cũng như được thí nghiệm theo quy định và tiêu chuẩn của nước Cộng hoà xã hộichủ nghĩa Việt Nam Cấp độ bền của bêtông dùng trong tính toán cho công trình làB25

Bê tông các cấu kiện thường B25:

+ Với trạng thái nén: Cường độ tiêu chuẩn về nén Rbn = 18.5MPa= 185 daN/cm2

Cường độ tính toán về nén Rb = 14.5MPa= 145 daN/cm2

+ Với trạng thái kéo: Cường độ tiêu chuẩn về kéo Rbtn = 1.60MPa= 16 daN/cm2

Cường độ tính toán về kéo Rbt = 1.05MPa= 10.5 daN/cm2

Cường độ của cốt thép như sau:

Cốt thép chịu lực nhóm CII: Rs = 280MPa= 2800 daN/cm2

Cốt thép cấu tạo d ≥ 10 CII: Rs = 280MPa= 2800 daN/cm2

Mọi loại vật liệu sử dụng đều phải qua thí nghiệm kiểm định để xác định cường

độ thực tế cũng như các chỉ tiêu cơ lý khác và độ sạch Khi đạt tiêu chuẩn thiết kếmới được đưa vào sử dụng

b Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực

Đối với nhà cao tầng, chiều cao của công trình quyết định các điều kiện thiết kế,thi công hoặc sử dụng khác với các nhà thông thường khác Trước tiên sẽ ảnh hưởngđến việc lựa chọn hệ kết cấu chịu lực của công trình (bộ phận chủ yếu của công trìnhnhận các loại tải trọng và truyền chúng xuống dưới nền đất)

Qua phân tích các ưu nhược điểm của những giải pháp đã đưa ra, Căn cứ vào thiết

kế kiến trúc, đặc điểm cụ thể của công trình, ta sử dụng hệ kết cấu “khung ” chịu lựcvới sơ đồ khung giằng Hệ thống khung bao gồm các hàng cột biên, cột giữa, dầmchính, dầm phụ, chịu tải trọng đứng là chủ yếu, một phần tải trọng ngang và tăng độ

ổn định cho kết cấu với các nút khung là nút cứng Hệ thống lõi thang máy chủ yếu sửdụng với mục đích phục vụ giao thông, cho phần lớn tải trọng ngang và tải trọng đứngtác dụng vào khung công trình Công trình thiết kế có chiều dài 39.6m và chiều rộng12.6 m, độ cứng theo phương dọc nhà lớn hơn rất nhiều theo phương ngang nhà Dùngphần mềm Etab tính toán nội lực

c Lựa chọn phương án kết cấu sàn

Đặc điểm của công trình: Bước cột (6.6-6m), chiều cao tầng (3.0m với tầng điểnhình) Trên cơ sở phân tích các phương án kết cấu sàn, đặc điểm công trình, ta đề xuất

sử dụng phương án “Sàn sườn toàn khối BTCT ” cho tất cả sàn các tầng

d Lựa chọn phương án kết cấu tầng hầm

Công trình chỉ có 1 tầng hầm: Cốt sàn -2.0m so với cốt tự nhiên, và -3.5m so vớicốt ±0.0m Mặt sàn được kê trên nền đất và hệ thống giằng đài và đài móng của côngtrình

Kết cấu tường tầng hầm: Sử dụng biện pháp tường BTCT trong đất

II Lập các mặt bằng kết cấu, đặt tên cho các cấu kiện, lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện.

II.1 Lựa chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện

a Chọn sơ bộ tiết diện dầm

Chọn b theo điều kiện đảm bảo sự ổn định của kết cấu:

Kích thước dầm phụ theo nhịp lớn 6.6m là bxh=22x50cm (D1 & D2)

Kích thước dầm phụ theo nhịp nhỏ 3.3m, các dầm đỡ mảng tường khu vệ sinh và

phòng ngủ coi là các sườn tăng cứng chọn là bxh=22x30cm (D3)

Các dầm chiếu nghỉ cầu thang: bxh = 22x30 cm (D3)

Các dầm đỡ dầm chiếu nghỉ bxh = 22x30 cm (D3)

b Chọn sơ bộ tiết diện sàn

Sàn sườn toàn khối :

Chiều dày bản sàn được thiết kế theo công thức sơ bộ sau:h b D m.l

- Với ô sàn 1: kích thước 6.6x3.2 m L2/L1=2.63 > 2 Nên tính theo bản kê 2 cạnh

- Với ô sàn 2: kích thước 3.2x2.3 m L2/L1=1.39< 2 Nên tính theo bản kê 4 cạnh

Nên ta chọn chung chiều dày bản hb = 12 cm Chiều dày sàn vệ sinh chọn h =10cm.

Chọn sàn mái có chiều dày 15cm theo thiết kế.

c Chọn sơ bộ tiết diện cột:

Tiết diện của cột được chọn theo nguyên lý cấu tạo kết cấu bêtông cốt thép, cấukiện chịu nén

- Diện tích tiết diện ngang của cột được xác định theo công thức:

- Trong đó:

+ 1,21,5: Hệ số dự trữ kể đến ảnh hưởng của mômen

+ Fb: Diện tích tiết diện ngang của cột

+ Rb: Cường độ chịu nén tính toán của bêtông (Rb=14.5MPa)

+ N: Lực nén lớn nhất có thể xuất hiện trong cột

N: Có thể xác định sơ bộ theo công thức: N= S.q.n

Trong đó: - S: Diện tích chịu tải của một cột ở một tầng

- q: Tải trọng sơ bộ lấy q=1,0T/m2= MPa

DIỆN CHỊU TẢI CỦA CỘT C1Với cột C2: N= 6.6.4,3.1,0 .11=3.12MPa

Fb = = 0,24m2

Chọn cột C2 có tiết diện 50x60

Trong kết cấu nhà cao tầng, cột giữa chịu tải trọng đứng lớn hơn cột biên, tuynhiên cột biên chịu ảnh hưởng do tải trọng ngang gây ra lớn hơn cột giữa Mômenchân cột có độ lớn tỷ lệ với chiều cao nhà Để đảm bảo chịu tải trọng ngang ta chọn

DIỆN CHỊU TẢI CỦA CỘT C2

d Chọn kích thước tường :

* Tường bao.

Được xây chung quanh chu vi nhà, do yêu cầu chống thấm, chống ẩm nêntường dày 22cm xây bằng gạch đặc M75 Tường có hai lớp trát dày 2x1,5cm.Ngoài ra tường 22cm cũng được xây làm tường ngăn cách giữa các phòng vớinhau

* Tường ngăn.

Dùng ngăn chia không gian giữa các khu trong một phòng với nhau

Do chỉ làm nhiệm vụ ngăn cách không gian nên ta chỉ cần xây tường dày 11cm và

có hai lớp trát dày 2x1,5cm

e Chọn sơ bộ tiết diện lỏi:

TCXD 198 - 1997 quy định độ dày của vách (t) phải thoả mãn điều kiện sau:Chiều dầy của lỏi đổ tại chỗ được xác định theo các điều kiên sau:

+) Không được nhỏ hơn 160mm

+) Bằng 1/20 chiều cao tầng,

+) Vách liên hợp có chiều dày không nhỏ hơn 140mm và bằng 1/25 chiều caotầng

Dựa vào các điều kiện trên và để đảm bảo độ cứng ngang của công trình ta chọnchiều dày của lỏi b = 220mm

300X 600)

Dn(

300X 600)

Dn(

300X 600)

Dn(

300X 600)

300X 600)

d3 (22 0x3 00)

d3 (22 0x3 00)

d3 (22 0x3 00)

300X 600)

Dn(3 00X 600 )

Dn(3 00X 600 )

Dn(3 00X 600 )

Dn(3 00X 600 )

Dn(3 00X 600 )

d3(

220 x30 0)

d3(

220 x30 0)

d3(

220 x30 0)

d3(

220 x30 0)

d3(

220 x30 0)

d3(

220 x30 0)

MẶT BẰNG KẾT CẤU TẦNG TRỆT

II.3 Lựa chọn phương pháp tính.

gian Chương trình phân tích nội lực ta dùng chương trình Etabs 9.14 là mộtchương trình mạnh đối với kết cấu nhà cao tầng và được dùng tương đối phổ biếnhiện nay ở nước ta

CHƯƠNG II TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

II.1 TẢI TRỌNG ĐỨNG.

Chọn hệ kết cấu chịu lực cho ngôi nhà là khung bêtông cốt thép toàn khối cột liênkết với dầm tại các nút cứng Khung được ngàm cứng vào đất

1.1 TĨNH TẢI:

a.TÍNH TOÁN TĨNH TẢI CẤU KIỆN :

Tĩnh tải bao gồm trọng lượng bản thân các kết cấu như cột, dầm, sàn và tải trọng

do tường, vách kính đặt trên công trình

Tĩnh tải bao gồm trọng lượng các vật liệu cấu tạo nên công trình

- Thép : 7850 daN/m3

- Bê tông cốt thép : 2500 daN/m3

- Khối xây gạch đặc : 1800 daN/m3

- Khối xây gạch rỗng : 1500 daN/m3

*Trọng lượng bản thân tường:

Kể đến lỗ cửa tải trọng tường 220 và tường 110 nhân với hệ số 0.7: