thiết kế cao ốc văn phòng ngân hàng bidv chi nhánh long an

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông Trường hợp tường chịu lực chỉ bố trí theo một phương, sự ổn định của công trình theo phương vuông góc được bảo đảm nhờ các vách cứ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ CAO ỐC VĂN PHÒNG NGÂN HÀNG

BIDV CHI NHÁNH LONG AN

SVTH : NGUYỄN THÀNH TRUNG MSSV : 20761303

GVHD : Ths LÊ VĂN THÔNG

TP Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2013

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn tất cả các giảng viên trong khoa xây dựng và điện trường ĐH Mở TP HCM.Trong suốt thời gian qua em đã được các thầy các cô truyền đạt rất nhiều kiến thức bổ ích, không những vậy mà em còn được truyền đạt về những đạo đức lối sống, tác phong trong công việc Hướng chúng em trở thành những kỹ sư có tài lẫn có đức trong công việc cũng như trong cuộc sống

Và đặc biệt em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy trực tiếp hướng dẫn cho em , thầy

Th.S LÊ VĂN THÔNG Thầy đã hướng dẫn cho em rất tận tình, truyền đạt cho em những

kiến thức thật mới và bổ ích Luôn hướng em phải biết sửa sai những lỗi dù là nhỏ nhất Tập cho em tính cẩn thận, tỉ mỉ trong từng công việc Và đặc biệt em được học ở thầy nhiều điều rất bổ ích cho công việc em sau này đó là hãy khởi công sớm các công việc và có tác phong làm việc thật tích cực với những định hướng đã vạch ra

Và cuối cùng em xin cảm ơn gia đình, luôn bên em động viên em trong những lúc khó khăn Và tất cả các bạn cùng làm đồ án, đã chia sẽ cho em những kiến thức bổ ích và cùng nhau vượt qua những khó khăn trong quá trình thực hiện đồ án

Xin chân thành cảm ơn!

Sinh Viên Nguyễn Thành Trung

LỜI MỞ ĐẦU

Ngành xây dựng là một trong những ngành cổ xưa nhất trong lịch sử nhân loại Nó cũng

là một trong những cơ sở để đánh giá sự phát triển của từng quốc gia Và có những công trình những tác phẩm nghệ thuật từ xa xưa tồn tại cho đến ngày nay vẫn còn là bí ẩn, chẳng hạn như kim tử tháp ở AI CẬP vv…hay những công trình thể hiện niềm tự hào của quốc gia như: vạn

lý trường thành ở TRUNG QUỐC, tháp effent ở PHÁP, tòa tháp đôi Petronas ở MALAYSIA vv…

Trong thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước ta, ngành xây dựng đóng vai trò rất quan trọng.Yêu cầu về phát triển đô thị, cơ sở hạ tầng ,nhà máy xí nghiệp,vv…ngày càng tăng Ngày càng đòi hỏi nguồn nhân lực đông và có trình độ cao

Để đáp ứng yêu cầu trên, nhiều trường đại học cao đẳng trong cả nước đã đào tạo ngành xây dựng với đội ngũ giảng viên có trình độ cao, và kinh nghiệm thực tế nhiều năm Trong đó

có trường đại học Mở Tp HCM Em thật may mắn vì được ngồi trên ghế giảng đường, được truyền đạt những kiến thức hay trong lĩnh vực xây dựng, để làm nền tảng phục vụ cho công việc em sau này

Nhưng để tốt nghiệp ra trường thành kĩ sư thì yêu cầu mỗi sinh viên phải hoàn thành một luận văn tốt nghiệp Nó không chỉ là cơ sở để tốt nghiệp mà còn là cơ hội để tất cả các sinh viên một lần nữa thống kê lại toàn bộ kiến thức trong suốt quá trình học Và điều quan trọng là giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế hay thi công thực tế sau này sẽ làm

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

MỤC LỤC

Lời mở đầu

Lời cảm ơn

Mục lục

Chương I: GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH VÀ LỰA CHỌN

I.1 Giới thiệu kiến trúc công trình……… 1

I.1.1 Sơ lược về công trình ……… 1

I.1.2 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng ……… 1

I.1.3 Giải pháp đi lại ……… 4

I.1.4Đặc điểm khí hậu – khí tượng thủy văn ở tỉnh Long An… ……… 4

I.1.5 Giải pháp kỹ thuật.……… 5

I.1.6 An toàn phòng cháy chữa cháy……… 6

I.1.7 Hệ thống thoát rác……… 6

I.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu……… 6

I.2.1 Hệ chịu lực chính của nhà cao tầng……… 6

I.2.2 Xác định sợ bộ kích thước cấu kiện……… 10

Chương II: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 ĐIỂN HÌNH 17 II.1 Mặt bằng sàn lầu 2……… 17

II.2 Xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn, kích thước dầm chính và dầm phụ……… 17

II.3 Xác định tải trọng tác dụng lên kết cấu……… 19

II.4 Xác định nội lực tính toán trong kết cấu……… 23

II.5.Tính toán cốt thép……… 25

II.6.Tính toán và kiểm tra độ võng của ô sàn……… 27

Chương III: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 38 III.1 Sơ bộ chọn kích thước tiết diện cầu thang……… 38

III.2 Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang……… 40

III.3 Xác định nội lực và tính toán cốt thép cho cầu thang từ lầu 1 đến lầu 8……… 41

III.4 Thiết kế dầm gãy khúc……… 46

Chương IV: TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI 54 IV.1 Sơ bộ kích thước hồ nước mái ……… 54

IV.2 Tính toán nắp bể……… 54

IV.3 Tính toán thành hồ……… 58

IV.4 Tính toán đáy bể……… 60

IV.5 Tính toán dầm nắp và dầm đáy hồ……… 63

IV.6 Kiểm tra bề rông khe nứt thành hồ và đáy hồ……… 78

IV.7 Kiểm tra độ võng đáy hồ (theo TCVN356:2005)……… 81

IV.8 Tính toán cột hồ nước mái……… 84

Chương V: TÍNH KHUNG TRỤC – 3 86

V.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm và cột……… 86

V.2 Bố trí hệ kết cấu……… 88

V.3 Khung tính thép (khung trục 3)……… 90

V.4 Xác định tải trọng ngang tác dụng lên khung……… 113

V.5 Mô hình tính toán trên etabs……… 123

V.6 Chuyễn vị ngang lớn nhất tại đinh kết cấu khung……… 128

V.7 Tính toán cốt thép khung trục 3……… 129

Chương VI: THIẾT KẾ MÓNG 150 VI.1 Giới thiệu địa chất……… 150

VI.2 Tải trọng tác dụng lên móng khung trục 3……… 151

VI.3 Tính toán phương án móng cọc ép……… 154

VI.4 Tính toán phương án móng cọc khoan nhồi……… 184

VI.5 So sánh và lựa chọn phương án móng……… 218

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

CHƯƠNG I:GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH VÀ LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

I.1 GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

I.1.1 Sơ lược về công trình

chính diện được lắp đặt các hệ thống cửa sổ để lấy ánh sáng xen kẽ với tường xây Dùng tường xây dày 200mm làm vách ngăn ở những nơi tiếp giáp với bên ngoài, tường xây dày 100mm, 200mm và vách kính khung nhôm dùng làm vách ngăn ngăn chia các phòng …

I.1.2 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng

- Số tầng: 1 tầng hầm, 1 tầng trệt + 8 tầng lầu + một sân thượng ( tầng mái )

- Phân khu chức năng:

Công trình được phân khu chức năng từ dưới lên trên

MẶT BẰNG TRỆT

MẶT BẰNG TẦNG ĐIỂN HÌNH

TH.MÁ Y TM1

P.LÀ M VIỆ C NHÂ N VIÊ N

P.LÀ M VIỆ C NHÂ N VIÊ N

P.LÀ M VIỆ C NHÂ N VIÊ N

P.LÀ M VIỆ C NHÂ N VIÊ N

1200

1'

THANG BỘ 2

THANG BỘ 1

TH.MÁ Y TM2

P.LÀ M VIỆ C NHÂ N VIÊ N

P.LÀ M VIỆ C NHÂ N VIÊ N

THANG BỘ 2

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

MẶT CẮT CÔNG TRÌNH I.1.3 Giải pháp đi lại

I.1.3.1 Giao thông đứng

Giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống hai thang máy khách, mỗi cái 8 người, tốc độ 120m/ phút, chiều rộng cửa 1000mm, đảm bảo nhu cầu lưu thông cho khoảng 300 người với thời gian chờ đợi khoảng 40s Bề rộng cầu thang bộ là 1.4 m với cầu thang 2 vế và 1.3m với cầu thang 3 vế được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố xẩy ra Cầu thang bộ và cầu thang máy được đặt ở vị trí nhằm đảm bảo khoảng cách xa nhất đến cầu thang nhỏ hơn 20m để giải quyết việc phòng cháy chữa cháy

I.1.3.2 Giao thông ngang

Giao thông trên từng tầng thông qua hệ thống giao thông rộng 5.4 m đối với tầng trệt, rộng 2.05m đối với lầu 1 -8 nằm giữa mặt bằng tầng, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến từng phòng

I.1.4 Đặc điểm khí hậu – khí tượng thủy văn ở tỉnh Long An

- Tỉnh Long An nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô

- Các yếu tố khí tượng:

• Nhiệt độ trung bình năm: 26oC

• Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm: 22oC

• Nhiệt độ cao nhật trung bình năm: 30oC

C D

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

• Số giờ nắng trung bình khá cao

• Lương mưa trung bình năm: 1000-1800mm/năm

• Độ ẩm tương đối trung bình: 78%

• Hướng gió chính thay đổi theo mùa

- Thủy triều tương đối ổn định, ít xẩy ra những hiện tượng biến đổi về dòng nước, không

có lụt lội chỉ có ở những vùng ven thỉnh thoảng xảy ra

I.1.5 Giải pháp kỹ thuật

I.1.5.1 Điện

Công trình sử dụng điện cung cấp từ hai nguồn: Lưới điện thành phố và máy phát điện riêng Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm ( được tiến hành lắp đặt đồng thời trong quá trình thi công ) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật và phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vục ẩm ướt, tạo điều kiện dể dàng khi sửa chữa Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí (đảm bảo an toàn phòng cháy nổ)

I.1.5.2 Hệ thông cung cấp nước

- Công trình sử dụng nước từ hai nguồn: nước ngầm và nước máy Tất cả được chứa trong bể nước ngầm đặt ngàm ở tầng hầm Sau đó được hệ thống máy bơm mơm lên hồ nước mái và từ đó nước được phân phối cho các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính

- Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp gaine Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng

I.1.5.3 Hệ thống thoát nước

Nuớc mưa từ mái sẽ được thoát theo các lổ chãy (bề mặt mái được tạo dốc) và chảy vào các ống thoát nước mưa (∅= 140mm) đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ bố trí riêng

I.1.5.4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

Chiếu sáng

Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên và bằng điện Ở tại các lối

đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng

Thông gió

Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên Riêng tầng hầm có bố trí thêm hệ thống

I.1.6 An toàn phòng cháy chữa cháy

- Trang bị các bộ súng cứu hoả (ống gai Ư 20 dài 25m, lăng phun Ư 13) đặt tại phòng trực, có 01 hoặc 02 vòi cứu hoả ở mỗi tầng tuỳ thuộc vào khoảng không ở mỗi tầng và ống nối được cài từ tầng một đến vòi chữa cháy và các bảng thông báo cháy

- Các vòi phun nước tự động được đặt ở tất cả các tầng theo khoảng cách 3m một cái và được nối với các hệ thống chữa cháy và các thiết bị khác bao gồm bình chữa cháy khô ở tất cả các tầng Đèn báo cháy ở các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp ở tất cả các tầng

- Hoá chất: sử dụng một số lớn các bình cứu hoả hoá chất đặt tại các nơi như cửa ra vào kho, chân cầu thang mỗi tầng

I.1.7 Hệ thống thoát rác

Rác thải được chứa ở gian rác, bố trí ở tầng hầm , có một bộ phận chứa rác ở ngoài Gaine rác được thiết kế kín đáo, tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm

I.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

I.2.1 Hệ chịu lực chính của nhà cao tầng

Công trình có chiều cao là 35.7m (so với mặt đất tự nhiên) gồm 10 tầng (1 hầm + 1 trệt + 8 lầu + 1 tầng mái) Do đó việc lựa chọn hệ chịu lực hợp lý cho công trình là điều rất quan trọng Dưới đây ta xem xét một số hệ chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng:

I.2.1.1 Hệ khung chịu lực

Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng thẳng đứng vừa chịu tải trọng ngang Cột và dầm trong hệ khung liên kết với nhau tại các nút khung, quan niệm là nút cứng Hệ kết cấu khung được sử dụng hiệu quả cho các công trình có yêu cầu không gian lớn,

bố trí nội thất linh hoạt, phù hợp với nhiều loại công trình Yếu điểm của kết cấu khung là khả năng chịu cắt theo phương ngang kém Ngoài ra, hệ thống dầm của kết cấu khung trong nhà cao tầng thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến công năng sử dụng của công trình và tăng độ cao của ngôi nhà, kết cấu khung bê tông cốt thép thích hợp cho ngôi nhà cao không quá 20 tầng Vì vậy, kết cấu khung chịu lực không thể chọn để làm kết cấu chịu lực chính cho công trình này

I.2.1.2 Hệ tường chịu lực

Trong hệ kết cấu này, các tấm tường phẳng, thẳng đứng là cấu kiện chịu lực chính của công trình

Dựa vào đó, bố trí các tấm tường chịu tải trọng đứng và làm gối tựa cho sàn, chia hệ tường thành các sơ đồ: Tường dọc chịu lực, tường ngang chịu lực, tường ngang và dọc cùng chịu lực

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

Trường hợp tường chịu lực chỉ bố trí theo một phương, sự ổn định của công trình theo phương vuông góc được bảo đảm nhờ các vách cứng Khi đó, vách cứng không những được thiết kế để chịu tải trọng ngang và cả tải trọng đứng Số tầng có thể xây dựng được của

Khó thay đổi công năng sử dụng khi có yêu cầu

I.2.1.3 Hệ khung - tường chịu lực

Là một hệ hỗn hợp gồm hệ khung và các vách cứng, hai loại kết cấu này liên kết cứng với nhau bằng các sàn cứng, tạo thành một hệ không gian cùng nhau chịu lực

Khi các liên kết giữa cột và dầm là khớp, khung chỉ chịu một phần tải trọng đứng, tương ứng với diện tích truyền tải đến nó, còn toàn bộ tải trọng ngang do hệ tường chịu lực (vách cứng) Khi các cột liên kết cứng với dầm, khung cùng tham gia chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang

với vách cứng, gọi là sơ đồ khung - giằng Sàn cứng là một trong những kết cấu truyền lực

quan trọng trong sơ đồ nhà cao tầng kiểu khung – giằng Để đảm bảo ổn định của cột, khung

và truyền được các tải trọng ngang khác nhau sang các hệ vách cứng, sàn phải thường xuyên làm việc trong mặt phẳng nằm ngang

Sự bù trừ các điểm mạnh và yếu của hai hệ kết cấu khung và vách như trên, đã tạo nên

hệ kết cấu hỗn hợp khung – tường chịu lực những ưu điểm nổi bật, rất thích hợp cho các công trình nhiều tầng, số tầng hệ khung – tường chịu lực có thể chịu được lớn nhất lên đến 50 tầng

I.2.1.4 So sánh lựa chọn phương án kết cấu

Qua xem xét, phân tích các hệ chịu lực như đã nêu trên và dựa vào các đặc điểm của công trình như giải pháp kiến trúc, ta có một số nhận định sau đây để lựa chọn hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình như sau:

- Do công trình được xây dựng trên địa bàn Tỉnh Long An là vùng hầu như không xảy ra động đất, nên không xét đến ảnh hưởng của động đất, mà chỉ xét đến ảnh hưởng của gió bão

Vì vậy, việc tính toán gió động cho công trình là thật sự cần thiết

- Do vậy, trong đồ án này ngoài các bộ phận tất yếu của công trình như: cầu

thang, hồ nước , hệ chịu lực chính của công trình được chọn là khung – tường chịu lực, vì hệ

này có những ưu điểm như trên, phù hợp với qui mô công trình, và sơ đồ này có thể cho phép giảm kích thước cột tối đa trong phạm vi cho phép, vì khung có độ cứng chống uốn tốt, nhưng

độ cứng chống cắt kém, còn vách cứng thì ngược lại, có độ cứng chống cắt tốt nhưng độ cứng

Sự tương tác giữa khung và vách khi chịu lực tải trọng ngang đã tạo ra một hiệu ứng có lợi cho sự làm việc của kết cấu hỗn hợp khung – vách

Tuy nhiên, trong hệ kết cấu này các vách cứng chỉ chịu lực trong mặt phẳng Vì vậy, để đảm bảo độ cứng không gian cho công trình, thì phải bố trí các vách cứng theo cả hai phương

và được liên kết với nhau tạo thành lõi cứng

- Việc bố trí vách trong nhà cao tầng rất quan trọng, ứng với đặc điểm của mặt bằng công trình, trong đồ án bố trí các vách theo cả hai phương, liên kết với nhau tạo thành lõi cứng được đặt tại tâm công trình, và có độ cứng EJ theo hai phương gần bằng nhau, tránh hiện tượng công trình bị xoắn khi dao động

- Và để tận dụng hết khả năng chịu lực của vách cứng, sàn là một trong những kết cấu truyền lực quan trọng trong nhà nhiều tầng kiểu khung giằng Không những có chức

năng đảm bảo ổn định tổng thể của hệ thống cột, khung, đồng thời truyền các tải trọng ngang khác sang hệ vách cứng Sàn cứng còn có khả năng phân phối lại nội lực trong hệ vách cứng

Do đó, phải lựa chọn các phương án sàn sao cho công trình kinh tế nhất, ổn định nhất, và mỹ quan nhất…

+ Sàn Sườn Toàn Khối:

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

Ưu điểm:

Tính toán đơn giản

Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nênthuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

Nhược điểm:

Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiét kiệm chi phí vật liệu

Không tiết kiệm không gian sử dụng

+Sàn Phẳng Có Dầm Biên:

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột

Ưu điểm:

Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình

Tiết kiệm được không gian sử dụng

Dễ phân chia không gian

Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước

Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa (68 m)

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, côt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình

và đơn giản việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản

Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành

Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn dầm

Nhược điểm:

Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do

đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu

Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do

đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

 Ta chọn phương án Sàn sườn toàn khối để đảm bảo độ cứng theo phương

ngang của công trình, và cũng vấn đề tiết kiệm không gian kiến trúc cũng không được đặt lên

ưu tiên hàng đầu đối với công trình "Cao ốc văn phòng ngân hàng BIDV – chi nhánh Long

An" , với chiều cao tầng 3.5m, phương án sàn sườn toàn khối hoàn toàn có thể giải quyết được

vấn đề này

I.2.1.5 Lựa chọn vật liệu cho công trình

- Vật liệu thép: ưu điểm của kết cấu thép là khả năng chịu lực lớn, trọng lượng nhẹ, độ dẻo cao, khả năng chống động đất tốt Cấu kiện thép được chế tạo trong công xưởng với độ chính xác cao, dễ lắp ráp tại hiện trường, tiết kiệm lao động, dễ quản lý chất lượng, rút ngắn thời gian thi công Nhược điểm của kết cấu thép là giá thành cao, khả năng phòng hỏa kém nên cần có biện pháp phòng hỏa đi kèm gây tốn thêm chi phí

- Vât liệu BTCT: ưu điểm của kết cấu bằng BTCT là giá thành thấp hơn kết cấu thép, khả năng chịu lực tương đối cao, độ cứng lớn và khả năng phòng hỏa tốt Nhược điểm là trọng lượng kết cấu lớn, tốn nhiều nhân công ở hiện trường và thời gian thi công chậm hơn kết cấu thép

- Vật liệu tổ hợp thép - bê tông: là loại kết cấu phát huy được một số ưu điểm và khắc phục được một số nhược điểm của 2 loại kết cấu nói trên, bởi vậy loại kết cấu này đang được nghiên cứu ứng dụng ngày càng nhiều trên thế giới

Dựa vào quy mô của công trình, thực tế thi công tại Việt Nam hiện nay và trình độ hiểu biết của bản thân, em quyết định lựa chọn BTCT làm vật liệu cho công trình những lí do sau: +Do thực tế tại Việt Nam hiện nay, các công trình nhà cao tầng bằng kết cấu thép và kết

+Do công trình có chiều cao không quá lớn nên việc dùng kết cấu thép và kết cấu tổ hợp

sẽ có thể không kinh tế bằng kết cấu BTCT

I.2.2 Xác định sơ bộ kích thước cấu kiện

Kích thước sơ bộ cấu kiện được chọn đảm bảo theo tiêu chuẩn TCXDVN 356 : 2005 Kết

cấu bê tông và bê tông cốt thép- tiêu chuẩn thiết kế, và theo kinh nghiệm thiết kế “Kết cấu bê tông cốt thép- cấu kiện cơ bản” (trường Đại Học Xây Dựng)

Trong đó kích thước các cấu kiện phải:

 Đảm bảo điều kiện bền (khả năng chịu lực)

 Đảm bảo điều kiện về biến dạng (điều kiện sử dụng bình thường)

 Đảm bảo tính kinh tế trong thiết kế, điều kiện thi công thuận lợi (hàm lượng cốt thép, tận dụng tối đa khả năng làm việc kết cấu, )

I.2.2.1 Chon sơ bộ chiều dày bản sàn :

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức :

.

b

D l h m

 Trong đó: D=0.8÷1.4 – hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng ( chọn D=1)

m=30÷35 – đối với bản 1 phượng m=40÷45 – đối với bản kê 4 cạnh

1.3 46.8

1.2 79.2

1.1

275

1.3 35.1

Chọn chiều dày bản sàn :

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

- k: hệ số xét đến ảnh hưởng của mô men uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột Với k = 1,1 cột trong nhà; k=1,3 cột biên; k= 1,5 cột góc

c

N    n q F

Với :+ n : số tấm sàn phía trên tiết diện đang xét (kề cả mái)

+ qs: tải trọng tương đương tính trên mỗi m2 sàn, trong đó gồm tải trọng thường xuyên, tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn

Chọn ô sàn có tải trọng toàn phần lớn nhất để tính Dựa vào kết quả tính toán ô sàn ta lấy

ô sàn S2 có tải trọng toàn phần lớn nhất với :

q : tải tường tác dụng lên sàn

+ Fs : diện tích mặt bằng sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

Chọn tiết diện cột theo công thức trên với kích thước thay đổi 4 tầng 1 lần

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

D1 300x600 D1 300x600

D1 300x600

D1 300x600 D1 300x600

D1 300x600 D1 300x600

D1 300x600

D1 300x600 D1 300x600

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

MẶT BẰNG DẦM SÀN TÂNG THƯỢNG

19.8

L

Sơ bộ chọn mặt ngàm của công trình ngay mặt đáy tầng hầm có cao trình -3.100(m)

Mô hình khung không gian được thực hiện bằng phần mền tính kết cấu Etabs 9.7.1

D1 300x600 D1 300x600

D1 300x600 D1 300x600 D2 300x400 D1 300x600 D1 300x600

D1 300x600 D1 300x600

MÔ HÌNH KHUNG KHÔNG GIAN

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (LẦU 2)

Tường ngăn phòng (không có dầm đỡ tường) có thể thay đổi vị trí mà không làm tăng độ võng của sàn

II.2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU DÀY BẢN SÀN - KÍCH THƯỚC DẦM CHÍNH VÀ DẦM PHỤ :

II.2.1 Chiều dày bản sàn :

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn

chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức :

.

b

D l h m

 Trong đó: D=0.8÷1.4 – hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng ( chọn D=1)

m=30÷35 – đối với bản 1 phượng

D1 300x600 D1 300x600

D1 300x600

D1 300x600 D1 300x600

1.3 46.8

1.2 79.2

1.1

275

1.3 35.1

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

- Chiều rộng tiết diện dầm bd chọn trong khoảng: bd  ( 2 1 ÷ 4 1 ) h d

II.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KẾT CẤU :

 Các số liệu về tải trọng lấy theo TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế

 Hệ số vượt tải lấy theo bảng 1, trang 10 – TCVN 2737 – 1995

TĨNH TẢI SÀN KHU VỆ SINH S2

lt : chiều dài tường(m)

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

20 20 20 20 20

II.3.2 Hoạt tải:

Giá trị của hoạt tải được chọn dựa

theo chức năng sử dụng của

các loại phòng Hệ số độ tin cậy n,

đối với tải trọng phân bố đều xác

định theo điều 4.3.3 trang 15

II.3.3 Tổng tải tác dụng lên các ô bản

Đối với bản kê: P  ( gtt  ptt) ( l l daN1 2 )

Đối với bản dầm: qb  ( gtt  ptt) ( b daN m / )

BẢN KÊ BỐN CẠNH

tt(daN /m2)

ptt(daN /m2)

l1 (m)

l2 (m)

Pstt (daN)

ptt

qbtt(daN /m)

II.3.4 Sơ đồ tính :

Sơ đồ tính là sơ đồ đàn hồi và tính với ô bản đơn

Liên kết của bản sàn với dầm, tường được xem xét theo quy ước sau:

 Liên kết được xem là tựa đơn:

 Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối)

mà có hd/hb  3

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

 Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do

Tùy theo tỷ lệ độ dài 2 cạnh của bản, ta phân bản thành 2 loại:

 Moment dương lớn nhất ở giữa bản (áp dụng công thức tính Moment của ô bản liên tục)

M1 = mi1 P (daN.m)

M2 = mi2 P (daN.m)

 Moment âm lớn nhất ở gối:

MI = ki1 P (daN.m)

M = k  P (daN.m)

Trong đó: - i : kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét (i=1,2,…11)

- L1, L2 : nhịp tính toán cuả ô bảng là khoảng cách giữa các trục gối tựa

-P : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản:

P = (p+q)  L1  L2

Vơí p : hoạt tải tính toán (daN /m2)

q : tĩnh tải tính toán (daN /m2)

-Tra bảng các hệ số: mi1, mi2, ki1, ki2 các hệ số phụ thuộc vào tỷ lệ

Ta thấy các ô sàn bản kê đều có : hdmin = 600 mm ≥ 3.hb = 3 15 = 450mm nên liên kết giữa bản và dầm là ngàm do đó i = 9 (sơ đồ số 9)

Cách tính: cắt bản theo cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm có 2 đầu ngàm

12

2 1

L

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

-Khi tính thép xem như cắt ô sàn thành từng dải rộng 1m ( b=100cm )

Chọn a0 = 2 cm: khoảng cách từ mép bêtông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo

h : chiều cao có ích của tiết diện o

 

min =0,05% <  =Achon/bho < max= R.Rb/Ra = 0.618x145/2250 =3.983 % Giá trị  hợp lý nằm trong khoảng 0.3% ÷ 0.9%

BẢNG TRA CÁC HỆ SỐ CỦA CÁC Ô BẢN KÊ DỰA VÀO TỶ SỐ L2/L1

(daNm)

M2 (daNm)

MI (daNm)

MII (daNm)

Cắt bản theo cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như dầm có 2 đầu ngàm

12

2 1

L

=

2964.8 2.95 12

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

Tại nhịp : Mn =

24

2 1

II.6 TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA Ô SÀN:

Được xác định dựa theo mục 7.4 trang 112 theo TCXDVN 356:2005

Cắt dải bản có bề rộng 1m theo phương cạnh dài để tính toán và kiểm tra độ võng Khi

đó, dải bản được coi như 1 dầm đơn giản chịu tải trọng phân bố đều

Chọn ô sàn S2 và ô sàn S3 để kiểm tra

Ô sàn S2:

Kiểm tra khả năng xảy ra khe nứt trong vùng kéo

- Điều kiện kiểm tra: M ≤ Mcrc = Rbt,serWpl - Mrp

M= 1261.041 (daN.m)

4 s

3 b

Ứng suất nén trước trong cốt thép do bê tông co ngót xác định theo mục 8 bẳng 6 TCVN 356 -

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

Số liệu và nội lực tính toán

- Ô sàn S 2(6m×7.2m) Các số liệu tính toán như sau:

tc h s

- Vật liệu: Rb,ser = 18.5 MPa; Rbt,ser = 1.6MPa;

Eb = 30×103 MPa; Es = 21×104 MPa;

As = 523 mm2; A’s = 0, f  0,   0.

Tính độ cong ở giữa nhịp do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

 Độ cong được xác định theo công thức:

β 10μα

3 b

- υ hệ số đặc trưng trạng thái đàn hồi dẻo của bêtông vùng nén, với bêtông nặng: tải ngắn hạn : υ = 0.45

tải dài hạn: υ = 0.15 (khi độ ẩm môi trường 40-75%)

υ = 0.10 (khi độ ẩm môi trường <40%);

khi bêtông ở trạng thái khô-ướt, giá trị υ khi tính toán với tải trọng dài hạn

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

được nhân với hệ số 1.2;

khi độ ẩm của môi trường >75% và bêtông được chất tải trong trạng thái

ngập nước, giá trị υ đối với tải trọng dài hạn được nhân với hệ số 1.25

bền của bêtông, khi cấp độ bề của bêtông cao hơn B7.5

tải trọng ngắn hạn: cốt thép trơn và sợi: ls = 1.0

cốt thép có gờ: ls = 1.1

tải trọng dài hạn, với mọi loại cốt thép: ls = 0.8

bt,ser pl m

Tính độ cong ở giữa nhịp do tác dụng ngắn hạn của phần tải trọng dài hạn (thường

xuyên và tạm thời dài hạn)

 Độ cong được xác định theo công thức:

β 10μα

3 b

 1 

1 5 0.03165 0 1.8

Tính độ cong ở giữa nhịp do tác dụng dài hạn của phần tải trọng dài hạn (thường

xuyên và tạm thời dài hạn)

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

Theo cơ học kết cấu ta có:( sổ tay kết cấu PGS.TS Vũ Mạnh Hùng bảng1-4)

Nhận xét : Ta thấy f = 15.059mm < fu  25 mm

Vậy ô bản S2 thỏa yêu cầu về độ võng.

Ô sàn S3:

Kiểm tra khả năng xảy ra khe nứt trong vùng kéo

- Điều kiện kiểm tra: M ≤ Mcrc = Rbt,serWpl - Mrp

M= 947.262 (daN.m)

4 s

3 b

Ứng suất nén trước trong cốt thép do bê tông co ngót xác định theo mục 8 bẳng 6 TCVN 356 -

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

Vậy giữa tiết diện của ô bản không có xuất hiện khe nứt dưới tác dụng của tải trọng

Độ cong toàn phần của cấu kiện không xuất hiện khe nứt được xác định theo công thức:

Tính độ cong ở giữa nhịp do tải trọng tạm thời ngắn hạn