Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 2

- Giảm trọng lượng của bản thân: Việc giảm trọng lượng bản thân có ý nghĩa quan trọng do giảm trọng lượng bản thân sẽ làm giảm áp lực tác dụng xuống nền đất đồng thời do trọng lượng giảm

MỤC LỤC

XUÂN HÒA – 2014

I GI I THI U CÔNG TRÌNH Ớ Ệ

=====&&&=====

Tên công trình: CHI C C THU H I PHÒNG Ụ Ế Ả

Sau nh ng n m ữ ă đổ i m i, ớ đượ ự đầ ư ủ c s u t c a nh n à ướ c, ho nh p v i à ậ ớ

s phát tri n c a ự ể ủ đấ ướ t n c, Vi t Nam ã có nh ng phát tri n v ệ đ ữ ể ượ ậ đ t b c, ã xây d ng ự đượ c nh ng c s v t ch t hi n ữ ơ ở ậ ấ ệ đạ i ph c v t t cho công cu c ụ ụ ố ộ

i m i i lên c a t n c.

Công trình : Chi c c thu H I phòng l m t trong nhi u công trình ụ ế ả à ộ ề

c xây d ng nh m m c ích t o i u ki n thu n l i cho vi c phát tri n

v ph c v cho nhu c u c a c quan v nhân dân à ụ ụ ầ ủ ơ à

Công trình đượ c xây d ng g n ự ầ đườ ng giao thông, đặ t trên khu đấ t

r ng n m trong tr ộ ằ ườ ng thu c di n ộ ệ đấ t quy ho ch c a tr ạ ủ ườ ng v t nh à ỉ

Công trình đượ c xây d ng t i v trí thoáng v ự ạ ị à đẹ đồ p, ng th i t o nên ờ ạ

s h i ho , h p lý v nhân b n cho t ng th c nh quan c a khu v c ự à à ợ à ả ổ ể ả ủ ự

II C C GI I PH P KI N TR C Á Ả Á Ế Ú

Công trình đựơ c xây d ng ự đả m b o ch a ả ứ đượ c nhi u phòng ch c ề ứ

n ng nên vi c b trí m t b ng trong t ng t ng òi h i ph i thông thoáng v ă ệ ố ặ ằ ừ ầ đ ỏ ả à

di n tích l n, công trình có m t b ng hình ch nh t ệ ớ ặ ằ ữ ậ đả m b o ả đượ c các yêu

M t b ng công trình ặ ằ đượ c b trí theo hình ch nh t r t thích h p v i ố ữ ậ ấ ợ ớ

vi c t n d ng ệ ậ ụ đượ c di n tích ệ đấ t nh ng v n có di n tích sân ch i thông ư ẫ ệ ơ thoáng v rông rãi, phù h p v i vi c nhìn t ng th , bao quát to n b c nh à ợ ớ ệ ổ ể à ộ ả quan c a công trình v t o kho ng không r ng l n cho m i ho t ủ à ạ ả ộ ớ ọ ạ độ ng.

Đặ đ ể c i m c c u bên trong v b c c m t b ng, gi i pháp k t c u, ơ ấ ề ố ụ ặ ằ ả ế ấ tính n ng v t li u c ng nh i u ki n quy ho ch ki n trúc quy t nh v ă ậ ệ ũ ư đ ề ệ ạ ế ế đị ẻ

p bên ngo i c a công trình, ây ta ch n gi i pháp ng nét ki n trúc

th ng, k t h p v i v t li u nhôm kính, t o nên nét ki n trúc hi n ẳ ế ợ ớ ậ ệ ạ ế ệ đạ i, phù

h p v i t ng th c nh quan xung quanh ợ ớ ổ ể ả

* Theo ph ươ ng ngang:

ó l các h nh lang phía tr Đ à à ở ướ c công trình n i v i nút giao thông ố ớ theo ph ươ ng đứ ng (c u thang b ) ầ ộ đả m b o thu n l i cho vi c I l i ả ậ ợ ệ đ ạ

* Theo ph ươ ng đứ ng:

Giao thông chính trong công trình theo ph ươ ng đứ ng đựơ ổ c t ch c ứ thu n ti n b ng c u thang b , ậ ệ ằ ầ ộ đả m b o giao thông thu n l i v thoát hi m ả ậ ợ à ể

d d ng khi x y ra s c C u thang ễ à ẩ ự ố ầ đượ c thi t k theo các tiêu chu n v ế ế ẩ ề

ki n trúc c quan, c u thang chính gi a nên h n ch r t t t ti ng n do ế ơ ầ ở ữ ạ ế ấ ố ế ồ

vi c i l i c u thang m không nh h ệ đ ạ ở ầ à ả ưở ng nhi u ề đế n các phòng, đả m b o ả

s ự độ ậ c l p tu theo yêu c u s d ng ỳ ầ ử ụ

Công trình thi t k h th ng thông gió t nhiên, có h th ng l thông gió ế ế ệ ố ự ệ ố ỗ trên c a s v c a i H th ng qu t tr n, máy i u ho ử ổ à ử đ ệ ố ạ ầ đ ề à đủ để cung c p ấ gió ph c v cho mùa hè, m v mùa ông ụ ụ ấ ề đ

Các phòng đượ c liên h tr c ti p v i h nh lang, l h th ng giao thông ệ ự ế ớ à à ệ ố chính các t ng, ở ầ đề đượ ậ u c t n d ng h t kh n ng chi u sáng t nhiên ụ ế ả ă ế ự Công trình s d ng khung nhôm kính cho to n b c a s , ử ụ à ộ ử ổ đả m b o ả đượ c ánh sáng t nhiên, phù h p.H th ng chi u sáng nhân t o, có h th ng èn ự ợ ệ ố ế ạ ệ ố đ

t ườ ng, èn tr n d c nh , h nh lang, c u thang đ ầ ọ à à ầ

H th ng thoát n ệ ố ướ c m a v thoát n ư à ướ c th i ả đượ c b trí riêng bi t cho ố ệ

i qua các ng ng thoát t trên t ng xu ng v c a i qua hè rãnh

v h ga ch y quanh nh H th ng thoát n à ố ạ à ệ ố ướ c m a ư đựơ c ch y ra h th ng ả ệ ố thoát n ướ c chung còn n ướ c th i ả đượ đư c a v o h th ng x lý riêng tr à ệ ố ử ướ c khi th i ra h th ng thoát n ả ệ ố ướ c chung.

Ngu n i n cung c p cho công trình ồ đ ệ ấ đượ ấ ừ ệ ố c l y t h th ng cung c p ấ

i n c a th nh ph Qua tr m bi n th phân ph i cho các t ng b ng các dây

III GI I PH P K T C U Ả Á Ế Ấ

Công trình có m t b ng hình nh t, C t ch u l c ặ ằ ậ ộ ị ự đượ c ch n l ti t di n ọ à ế ệ hình ch nh t ữ ậ

Công trình đượ c thi t k theo k t c u khung bê tông c t thép ế ế ế ấ ố đổ à to n

kh i, chi u cao các t ng1, 2,3,4,5 l 3,6 m, gi i pháp k t c u l bê tông d m ố ề ầ à ả ế ấ à ầ

+ C ườ ng độ ch u kéo : R ị bt = 0,90 MPa

+ Mô uyn đ đà n h i : E ồ b = 27x103 MPa

- V i lo i thép ớ ạ đườ ng kính ≤ Φ 10 dùng nhóm thép C-I có Rs = Rsc= 225 MPa.

- V i lo i thép ớ ạ đườ ng kính > Φ 10 dùng nhóm thép C-II có Rs = Rsc= 280MPa

- Mô uyn đ đà n h i: E ồ s = 21.104 MPa.

Sau khi nghiên c u v tìm hi u v ứ à ể ề đặ đ ể c i m công trình, sao chép l i các ạ

b n v ta có các b n v sau: ả ẽ ả ẽ

- B n v ki n trúc 01: M t b ng t ng 1,2 ả ẽ ế ặ ằ ầ

- B n v ki n trúc 02: M t b ng t ng 3,4,5, mái ả ẽ ế ặ ằ ầ

- B n v ki n trúc 03: M t ả ẽ ế ặ đứ ng tr c 1-14 ụ

- B n v ki n trúc 04: M t c t A-A, B-B ả ẽ ế ặ ắ

- Giảm trọng lượng của bản thân:

Việc giảm trọng lượng bản thân có ý nghĩa quan trọng do giảm trọng lượng bản thân sẽ làm giảm áp lực tác dụng xuống nền đất đồng thời do trọng lượng giảm nên tác động của gió động và tác động của động đất cũng giảm đem đến hiệu quả là hệ kết cấu được nhỏ gọn hơn, tiết kiệm vật liệu, tăng hiệu quả kiến trúc

- Hệ khung chịu lực

- Hệ này được tạo thành từ các thanh đứng và thanh ngang là các dầm liên kết cứng tại chỗ giao nhau gọi là các nút Các khung phẳng liên kết với nhau qua các dầm dọc tạo thành khung không gian Hệ kết cấu này khắc phục được nhược điểm của hệ tường chịu lực

b, Lựa chọn hệ kết cấu cho cụng trỡnh:

Qua phõn tớch một cỏch sơ bộ như trờn ta nhận thấy mỗi hệ kết cấu cơ bản của nhà đều cú những ưu, nhược điểm riờng Đối với cụng trỡnh này, do cụng trỡnh cú cụng năng là nhà ở nờn dựng hệ khung chịu lực

c, Chọn giải phỏp kết cấu sàn

Thụng thường cú 3 giải phỏp kết cấu sàn: Sàn nấm, sàn sườn, sàn ụ cờ

+ Với sàn nấm: Khối lượng bờ tụng lớn nờn giỏ thành sẽ cao, khối

lượng cụng trỡnh lớn do đú kết cấu múng phải cú cấu tạo tốt, khối lượng cũng

vỡ thế mà tăng lờn Ngoài ra dưới tỏc dụng của giú động và động đất thỡ khối lượng lượng tham gia dao động lớn ⇒ Lực quỏn tớnh lớn ⇒ Nội lực lớn làm cho cấu tạo cỏc cấu kiện nặng nề kộm hiệu quả về mặt giỏ thành cũng như kiến trỳc

- Ưu điểm của sàn nấm là chiều cao tầng giảm nờn cựng chiều cao nhà

sẽ cú số tầng lớn hơn Tuy nhiờn để cấp nước và cấp điện điều hoà ta phải làm trần giả nờn ưu điểm này khụng cú giỏ trị cao

+ Với sàn sườn: Do độ cứng ngang của cụng trỡnh lớn nờn khối lượng

bờ tụng khỏ nhỏ ⇒ Khối lượng dao động giảm ⇒ Nội lực giảm ⇒ Tiết kiệm được bờ tụng và thộp cũng do độ cứng cụng trỡnh khỏ lớn nờn chuyển vị ngang sẽ giảm tạo tõm lớ thoải mỏi cho người sử dụng

- Nhược điểm của sàn sườn là chiều cao tầng lớn và thi cụng phức tạp hơn phương ỏn sàn nấm tuy nhiờn đõy cũng là phương ỏn khỏ phổ biến do phự hợp với điều kiện kỹ thuật thi cụng hiện nay của cỏc cụng ty xõy dựng

+ Với sàn ụ cờ: Tuy khối lượng lượng cụng trỡnh là nhỏ nhất nhưng do

thi cụng rất phức tạp trong cỏc cụng việc thi cụng chớnh như lắp vỏn khuụn, đặt cốt thộp, đổ bờ tụng v.v nờn phưong ỏn này khụng khả thi

Qua phân đoạn tích, so sánh các phơng án trên ta chọn phơng án dùng sàn sờn Dựa vào hồ sơ kiến trúc công trình, Giải pháp kết cấu đã lựa chọn và tải trọng tác dụng lên công trình để thiết kế mặt bằng kết cấu cho các sàn Mặt bằng kết cấu đợc thể hiện trên các bản vẽ KC 01

Chi u d y b n xác nh s b theo công th c: ề à ả đị ơ ộ ứ m l

D

h b =

V i b n kê 4 c nh, b n liên t c l y m = 40 v t i tr ng nh l y D = ớ ả ạ ả ụ ấ à ả ọ ỏ ấ 1,1.

L: C nh ng n c a ô b n: l = 3,6 m (ô s n l n nh t) ạ ắ ủ ả à ớ ấ

1,1

360 9,9 40

T i tr ng ả ọtính toán (KN/m2)

T i tr ng ả ọtính toán (KN/m2)

R

N k

A = .

=

3

1,3 907, 2.1011,5

d m ầ

+M t b ng phân lo i ô s n ặ ằ ạ à

Mô men trong b n ả đượ c tính theo các công th c trong b ng Ph l c ứ ả ụ ụ

17 trang 488 Sách Bê tông c t thép Tác gi Ph m Quang Minh (Ph n c u ki n ố ả ạ ầ ấ ệ

có b n) NXB Khoa h c k thu t n m 2006.: ả ọ ỹ ậ ă

M1 = á1.q.l1.l2; MI = â1 q.l1.l2;

M2 = á2 q.l1.l2; MII = â2 q.l1.l2;

Trong ó: M đ 1: Mô men max gi a nh p c nh ng n ữ ị ạ ắ

M2: Mô men max gi a nh p c nh d i ữ ị ạ à

MI: Mô men max g i c nh ng n ố ạ ắ

MII: Mô men max g i c nh d i ố ạ à

á1, á 2, â1 , â2: Các h s tra theo lo i s ệ ố ạ ơ đồ 9 trong “K t c u bê tông c t ế ấ ố

s A

6,05.10

0,073 11,5 1000 85 =

× × < αR = 0,437

ξ =

1 1 2 2

225 0,962 85 × × = 329 mm2 = 3,29 cm2

As = 3,29 cm2, ch n ọ φ 8 a140 cm có Asch nọ = 3,59 cm2.

Ki m tra h m l ể à ượ ng thép:

0100%

c s

6

2 0

s A

1,78.10

0,022 11,5 1000 85 =

× × < αR = 0,437

ξ =

1 1 2 2

225 0,988 85 × × = 94,2 mm2 = 0,942 cm2

ch n ọ φ 6a200 cm có Asch nọ = 1,41 cm2.

Ki m tra h m l ể à ượ ng thép:

0100%

c s

p = 2.4 a2 = 0.0056 M2 = 0.82 0.010 0.995 0.43 f6 20 1.41 0.17L1 = 3.6 b1 = 0.0415

L2 = 6.6 b2 = 0.0122 MI = 6.05 0.073 0.962 3.29 f8 14 3.59 0.42L2/L1 = 1.83 P = 145.9 MII = 1.78 0.021 0.989 0.94 f6 20 1.41 0.17

g = 3.739 a1 = 0.0208 M1 = 1.65 0.020 0.990 0.87 f6 20 1.41 0.17

p = 3.6 a2 = 0.0093 M2 = 0.74 0.009 0.996 0.39 f6 20 1.41 0.17L1 = 2.7 b1 = 0.0464

L2 = 4 b2 = 0.0206 MI = 3.678 0.044 0.977 1.97 f6 14 2.02 0.24L2/L1 = 1.5 P = 79.3 MII = 1.633 0.020 0.990 0.86 f6 20 1.41 0.17

g = 3.739 a1 = 0.0209 M1 = 1.49 0.018 0.991 0.79 f6 20 1.41 0.17

p = 3.6 a2 = 0.0137 M2 = 0.98 0.012 0.994 0.51 f6 20 1.41 0.17L1 = 2.7 b1 = 0.0474

L2 = 3.6 b2 = 0.0164 MI = 3.381 0.041 0.979 1.81 f6 15 1.89 0.22L2/L1 = 1.33 P = 71.3 MII = 1.17 0.014 0.993 0.62 f6 20 1.41 0.17

g = 3.739 a1 = 0.0210 M1 = 1.21 0.015 0.993 0.64 f6 20 1.41 0.17

p = 2.4 a2 = 0.0107 M2 = 0.61 0.007 0.996 0.32 f6 20 1.41 0.17L1 = 2.6 b1 = 0.0473

L2 = 3.6 b2 = 0.0240 MI = 2.718 0.033 0.983 1.45 f6 19 1.49 0.18L2/L1 = 1.38 P = 57.5 MII = 1.379 0.017 0.992 0.73 f6 20 1.41 0.17

mi

1800

S ơ đồ tính b n lo i d m ả ạ ầ

Tính toán v i d i r ng 1,8 m.Tính cho d i b n r ng 100 cm, h ớ ả ộ ả ả ộ b = 10 cm.

min 0

Thép theo ph ươ ng c nh d i b trí theo c u t o ch n thép ạ à ố ấ ạ ọ φ 6a200.

K t qu tính toán các ô b n d m t p h p trong b ng sau: ế ả ả ầ ậ ợ ả

trên b n v KC-02 ả ẽ

CH ƯƠ NG III: T NH TO N C U THANG B Í Á Ầ Ộ

NHIỆM VỤ ĐƯỢC GIAO: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ TẦNG 2

+ Ph i l m c p pha d m nên vi c thi công ph c t p v t n kém ả à ố ầ ệ ứ ạ à ố

1.2 Cầu thang không có cốn.

1.3 Lựa chọn kết cấu cầu thang.

Qua việc phân tích ưu nhược điểm của hai loại cầu thang trên, em lựa chọn giải pháp là cầu thang có cốn để thiết kế cầu thang trục 3 – 4.

B n thang có chi u d i (3,95m) so v i chi u r ng (1,8m) nên s d ng ả ề à ớ ề ộ ử ụ

gi i pháp c u thang có c n s h p lý v m t ch u l c v ti t ki m v t li u ả ầ ố ẽ ợ ề ặ ị ự à ế ệ ậ ệ

Do cầu thang được tính toán theo sơ đồ khớp dẻo nên kích thước của các cấu kiện được xác định từ tim – tim.

1.4 Giới thiệu về kết cấu bản thang.

a Tài liệu thiết kế

+ TCVN 2737 – 1995; tải trọng và tác động tiếu chuẩn thiết kế.

+ TCXDVN 356 – 205 ; kết cấu bê tông và BTCT tiêu chuẩn thiết kế.

Sổ tay thực hành kết cấu công trình – Pgs.Pts Vũ Mạnh Hùng.

1.5 Mặt bằng kết cấu và sơ đồ truyền tải

m = (30 – 35), ch n m = 30 ọ

l l chi u d y tính toán b n l = 1,8 m; à ề à ả

1, 2.1,8

0,072( ) 7, 2( )30

8 7

B n thang l b n m t ả à ả ộ đầ u g i lên t ố ườ ng, m t ộ đầ u g i lên c n thang, còn 2 ố ố

ph ươ ng kia g i lên d m chi u ngh v d m chi u t i ố ầ ế ỉ à ầ ế ớ

- Cắt 1 dải bản rộng 1 m theo phương cạnh ngắn và tính toán như 1 dầm đơn giản gối lên cốn thang và tường.

cos 0,898,37 / 8,37.0,89.1,8

0 100%

s A

L d m à ầ đơ n gi n 2 ả đầ u g i lên d m chi u ngh v d m chi u t i ố ầ ế ỉ à ầ ế ớ Chi u d i c n: ề à ố l = 3522 +1802 =395(cm)

Hình 6.2 S ơ đồ tính c n thang ố

Tr ng l ọ ượ ng b n thân c n thang; 1,32 ả ố (kN m/ )

T ng t i tr ng do tay v n truy n lên c n thang l y; 0,3 ổ ả ọ ị ề ố ấ (kN m/ )

T i tr ng do b n thang truy n v o theo hình ch nh t: ả ọ ả ề à ữ ậ

1,84,177 3,76

107,34280.0,969.320

4 1 )

Q

h b

9400

+

= 602 mm.

+ Ki m tra i u ki n h n ch : ể đ ề ệ ạ ế Qmax ≤0,3ϕw1ϕb1R b b.h0

Trong ó đ ϕw1 =1+5α.µw ≤1,3

Gi thi t c t ai ả ế ố đ Φ 6 fsw= 0,283cm2, nsw= 1, Rsw = 175 MPa

001,1150.150

283,0.1.10.27

10.21.51

5

s b

f n E

E

ϕ

885,05,11.01,01.1

.2

)

1

h

h b

0 1 5 ,

= 18,9 kN Tho mãn i u ki n ả đ ề ệ → bê tông ã đ đủ kh n ng ch u c t, ch c n ả ă ị ắ ỉ ầ đặ t

c t ai theo c u t o cho o n d m t ố đ ấ ạ đ ạ ầ ươ ng ng ứ

V y bê tông v c t ai ã ậ à ố đ đ đủ kh n ng ch ng c t, ta không c n ph i tính ả ă ố ắ ầ ả

c t xiên ố → Ch n c t ai ọ ố đ φ 6a150 b trí cho ố đầ u d m v ầ à φ 6a200 cho o n đ ạ

gi a d m ữ ầ

tt s s

s A

Hình Mặt cắt ngang cấu tạo bản chiếu nghỉ BCN

D m chi u ngh DCN1 có 2 ầ ế ỉ đầ u g i lên t ố ườ ng, nên đượ c tính toán nh 1 ư

d m ầ đơ n gi n 2 ả đầ u kh p Ta tính ớ đượ c thép d ướ i, còn thép trên ta b trí theo ố

q

q

+ Ph n l c c n thang: Do BCN phân b ả ự ố ố đề u, do c n thang, tay v n ố ị

10,56cos 0,89

con

Q P

29,37 10

0,156 11,5 220 270 =

× × < αR = 0,429

ξ =

1 1 2 2

s A

Sct = min(3h/4 = 225; v 500) L y S à ấ ct = 200mm.

+ Xác nh S đị max :

Smax = max

2 0

4 1 )

Q

h b

.2

)

1

h

h b

2.270

+

.10-3 = 40,095 KN Tho mãn i u ki n ả đ ề ệ → bê tông ã đ đủ kh n ng ch u c t, ch c n ả ă ị ắ ỉ ầ đặ t

c t ai theo c u t o cho o n d m t ố đ ấ ạ đ ạ ầ ươ ng ng ứ

→ Ch n c t ai ọ ố đ φ 6a150 b trí cho ố đầ u d m v ầ à φ 6a200 cho o n gi a d m đ ạ ữ ầ

Hình B trí thép d m chi u ngh : DCN1 ố ầ ế ỉ

ch c n thang gác lên d m DCN1 có l c t p trung do c n thang truy n

h ) < Σ RSW.ASW

VP = Σ RSW.ASW = M N ASW RSW Dùng ai đ φ 6 HAI NHÁNH TH S L ng ai c n thi t l : ́ Ố ượ đ ầ ế à

M >

0

w w

.(1 )

s

s s

h P h

n A R

−

=

70 10,56.(1 )

270 2.0, 283.175

+ Ph n l c c n thang: Do BCN phân b ả ự ố ố đề u, do c n thang, tay v n ố ị

10,56cos 0,89

con

Q P

29,37 10

0,156 11,5 220 270 =

× × < αR = 0,429

q =14,83 kN/m

4000

m q

q

ξ =

1 1 2 2

s A

4 1 )

Q

h b

283,0.2.10.27

10.21.51

5

s b

f n E

.2

)

1

h

h b

2.320

+

.10-3=40,095 KN.

Tho mãn i u ki n ả đ ề ệ → bê tông ã đ đủ kh n ng ch u c t, ch c n ả ă ị ắ ỉ ầ đặ ố đ t c t ai theo c u t o cho o n d m t ấ ạ đ ạ ầ ươ ng ng ứ

 Ch n c t ai ọ ố đ φ 6a150 b trí cho ố đầ u d m v ầ à φ 6a200 cho o n gi a d m đ ạ ữ ầ

qg

mn

max max

q

q

mmax max

max

+ T ng c ng l c phân b : q = 1,5 + 3,41 = 4,91 ổ ộ ự ố (kN m/ )

+ Ph n l c c n thang: Do BCN phân b ả ự ố ố đề u, do c n thang tay v n ố ị

10,56cos 0,89

con

Q P

28,83 10

0,156 11,5 220 270 =

× × < αR = 0,429

ξ =

1 1 2 2

s A

4 1 )

Q

h b

Smax =

21,5.(1 0).0,9.220.270

.2

)

1

h

h b

2.270

+

.10-3 =40,095 kN Tho mãn i u ki n ả đ ề ệ → bê tông ã đ đủ kh n ng ch u c t, ch c n ả ă ị ắ ỉ ầ đặ t

c t ai theo c u t o cho o n d m t ố đ ấ ạ đ ạ ầ ươ ng ng ứ

→ Ch n c t ai ọ ố đ φ 6a150 b trí cho ố đầ u d m v ầ à φ 6a200 cho o n gi a d m đ ạ ữ ầ