Thiết kế trụ sở văn phòng cho thuê khu đô thị mễ trì, từ liêm, hà nội

Chương 1 : Kiến trúc của công trình 1.1 Giới thiệu công trình: Công trình TRỤ SỞ VĂN PHÒNG CHO THUÊ được xây dựng tại khu đô thị Mễ Trì– Từ Liêm- Hà Nội với mục đích chính giải quyết đư

Trang 1

Chương 1 : Kiến trúc của công trình

1.1 Giới thiệu công trình:

Công trình TRỤ SỞ VĂN PHÒNG CHO THUÊ được xây dựng tại khu đô thị

Mễ Trì– Từ Liêm- Hà Nội với mục đích chính giải quyết được phần nào nhu cầu về sử dụng mặt bằng xây dựng trong nội thành trong khi quỹ đất ở các thành phố lớn của nước ta tương đối chặt hẹp.Vì vậy việc xây dựng công trình là hết sức cần thiết

Nhằm mục đích phục vụ nhu của các công ty, doanh nghiệp Thành phố Hà nội, công trình được xây dựng ở khu đô thị mới ở phía Đông thành phố Do đó, công trình đòi hỏi không những đáp ứng đầy đủ các công năng sử dụng mà còn phải phù hợp với kiến trúc tổng thể khu đô thị nơi xây dựng công trình và phù hợp với quy hoạch chung của thành phố

- Mặt tiền giáp với đường lớn

+ công trình cấp: Cấp I

+ phòng cháy nổ cấp:Cấp I

+ Công trình được trang bị bởi các hệ thống hiện đại : hệ thống chiếu sáng,hệ thống báo điểm điện tử, các hệ thống thông tin hiện đài gồm cả việc nối mạng Internet

1.2 Địa điểm xây dựng

Công trình TRỤ SỞ VĂN PHÒNG CHO THUÊ được xây dựng tại khu đô thị Mễ Trì– Từ Liêm- Hà Nội Địa điểm thuận lợi về mặt giao thông Mặt đứng chính của công trình quay ra hướng Bắc- Đông Bắc, vì vậy thông gió và ánh sáng tự nhiên thuận lợi

1.3 Điều kiện xây dựng công trình

1.3.1 Hê thống cấp nước:

Điều kiện điện cấp nước đối với công trình thuận tiện mạng lưới cấp nước của công trình lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố vào các bể chứa ngầm, dùng máy bơm - bơm lên các bể chứa được bố trí trên các vách cứng, sau đó qua các dường ống dẫn nước xuống các thiết bị sử dụng

1.3.2 Hệ thống thoát nước:

Hệ thống thoát nước mưa thì chảy thẳng ra hệ thống thoát nước thành phố, còn nước thải lại đưa vào các hố ga xử lý trước khi thải ra hệ thống thoát nước thành phố

Trang 2

Đề tài:Trụ Sở Văn Phòng Cho Thuê

1.3.4 Hệ thống phòng cháy – chữa cháy:

- Hệ thống báo cháy:

Thiết bị báo cháy thì bố trí ở các tầng tại ở vị trí có thể phát cháy, khi cháy xảy ra

sẽ nhanh chóng được phát hiện và chửa cháy kịp thời

1.4 Đặc điểm kết cấu của công trình

Về tổng thể kết cấu công trình là một khối thống nhất, gồm một đơn nguyên các phần của ngôi nhà có chiều cao xap xi bằng nhau nên tải trọng truyền xuống chân cột

và móng ở mỗi khu vực là khác nhau và khác nhau không nhiều

1.4.1 Kết cấu lõi thang máy:

Vách thang máy được thiết kế bằng BTCT chiều dày 25cm, đổ toàn khối, gồm

2 thang, chiều cao cửa 2,1m, bề rộng 1,5m Vật liệu sử dụng cho lõi thang là bê tông cấp độ bền B20, cốt thép nhóm AI và AII

1.4.2 Thiết kế dầm dọc:

Các dầm dọc của tòa nhà có nhiệm vụ đảm bảo độ cứng cho khung không gian cho hệ khung (ở ngoài mặt phẳng khung) chịu những tải trọng sàn truyền vào và tường bao che ở bên trên, dầm dọc được liên kết với hệ khung phẳng Toàn bộ những dầm dọc được sử dụng vật liệu bê tông có cấp độ bền B20 Thép dọc chịu lực của dầm dùng cốt thép ở nhóm AI và AII

1.4.3 Thiết kế kết cấu các cầu thang bộ:

Hệ thống thang bô thì thiết kế bởi kết cấu bê tông cốt thép gồm hai cầu thang chính và thang phụ, thuận lợi các nhu cầu sử dụng Vật liệu bê tông có cấp độ bền B20 Cốt thép ở nhóm AI và AII

Trang 3

Theo đặc điểm của công trình và theo mặt bằng kết cấu, thiết kế khung bởi vật liệu bê tông cốt thép, các khung này gồm các cột chịu tải theo phương đứng và tải gió…; các dầm chính, các dầm ngang, dầm phụ đỡ các sàn tầng và tường bao che Vật liệu bê tông cấp độ bền B20 Cốt thép ở nhóm AI và AII Sơ đồ của công trình và các tải trọng tác động lên công trình theo các tiêu chuẩn của Việt Nam

1.4.5 Kết cấu sàn:

Hệ sàn BTCT được đổ liền khối, chịu các tải trọng ngang, chiều dày của sàn 12cm Vật liệu bê tông có cấp độ bền B20 Cốt thép ở nhóm AI và AII

1.4.6 Kết cấu mái:

Sàn mái BTCT đươc đổ toàn khối Vật liệu bê tông có cấp độ bền B20 Cốt thép

ở nhóm AI và AII Tính toán và thiết kế đảm bảo đủ khả năng chịu lực và những yêu cầu cấu tạo theo các tiêu chuẩn Việt Nam

Trang 4

Mễ Trì ,Từ Liêm, Hà Nội

Sinh viên: Trần Xuân Chính

Chương 2 Lựa chọn giải pháp kết cấu

2.1 Sơ bộ phương án kết cấu

2.1.1 Phân tích các dạng kết cấu khung:

Công trình xây dựng muốn đạt hiệu quả kinh tế thì điều đầu tiên là phải lựa chọn cho nó một sơ đồ kết cấu hợp lý Sơ đồ kết cấu này phải thỏa mãn được các yêu cầu về kiến trúc, khả năng chịu lực, độ bền vững, ổn định cũng như yêu cầu về tính kinh tế Hiện nay để xây dựng nhà cao tầng, người ta thường sử dụng các sơ đồ kết cấu sau: + Hệ tường chịu lực :

Trong hệ này các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tường phẳng Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường qua các bản sàn Các tường cứng làm việc như các công xon có chiều cao tiết diện lớn Giải pháp này thích hợp cho nhà có chiều cao không lớn và yêu cầu về không gian bên trong không cao (không yêu cầu có không gian lớn bên trong )

+ 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 khung Các khung phẳng liên kết với nhau qua các thanh ngang tạo thành khung không gian Hệ kết cấu này khắc phục được nhược điểm của hệ tường chịu lực Nhược điểm chính của hệ kết cấu này là kích thước cấu kiện lớn

+ Hệ lõi chịu lực :

Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ tải trọng tác động lên công trình và truyền xuống đất Hệ lõi chịu lực có khả năng chịu lực ngang khá tốt và tận dụng được giải pháp vách cầu thang là vách bê tông cốt thép Tuy nhiên để hệ kết cấu thực sự tận dụng hết tính ưu việt thì hệ sàn của công trình phải rất dày

và phải có biện pháp thi công đảm bảo chất lượng vị trí giao nhau giữa sàn và vách

+ Hệ 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 trung gian bên trong Giải pháp này thích hợp cho các công trình cao cực lớn (thường trên 80 tầng)

Đối với hệ kết cấu móng, do công trình có tải trọng rất lớn, nền đất yếu, lớp đất tốt ở khá sâu nên ta sử dụng hệ móng cọc sâu Có 3 dạng móng cọc sâu thường được

sử dụng:

Trang 5

+ Móng cọc ép BTCT

+ Móng cọc nhồi BTCT

2.1.2 Phương án lựa chọn:

Qua phân tích một cách sơ bộ như trên ta nhận thấy mỗi hệ kết cấu cơ bản của

nhà cao tầng đều có những ưu, nhược điểm riêng Với công trình này do có chiều cao lớn và yêu cầu không gian linh hoạt cho các phòng hội thảo và các gian siêu thị nên giải pháp tường chịu lực khó đáp ứng được Với hệ khung chịu lực do có nhược điểm là gây ra chuyển vị ngang lớn và kích thước cấu kiện lớn nên không phù hợp với công trình là Nhà làm việc Dùng giải pháp hệ lõi chịu lực thì công trình cần phải thiết

kế với độ dày sàn lớn, lõi phân bố hợp lí trên mặt bằng, điều này dẫn tới khó khăn cho việc bố trí mặt bằng với công trình là nhà làm việc Vậy để thoả mãn các yêu cầu kiến trúc và kết cấu đặt ra cho một nhà cao tầng làm văn phòng cho thuê ta chọn biện pháp

sử dụng hệ hỗn hợp là hệ được tạo thành từ sự kết hợp giữa hai hoặc nhiều hệ cơ bản Dựa trên phân tích thực tế thì có hai hệ hỗn hợp có tính khả thi cao là :

2.1.2.1 Sơ đồ giằng

Sơ đồ này tính toán khi khung chỉ chịu phần tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến nó còn tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng do các kết cấu chịu tải cơ bản khác như lõi, tường chịu Trong sơ đồ này thì tất cả các nút khung đều có cấu tạo khớp hoặc tất cả các cột có độ cứng chống uốn bé vô cùng

2.1.2.2 Sơ đồ khung giằng

Sơ đồ này coi khung cùng tham gia chịu tải trọng thẳng đứng với xà ngang và các kết cấu chịu lực cơ bản khác Trường hợp này có khung liên kết cứng tại các nút (gọi là khung cứng )

a Lựa chọn kết cấu chịu lực chính

Qua việc phân tích trên ta nhận thấy sơ đồ khung giằng là hợp lí nhất ở đây việc

sử dụng kết cấu lõi (lõi cầu thang máy) và vách cứng ( vách cứng bố trí trong gian cầu thang bộ) vào cùng chịu tải đứng và ngang với khung sẽ làm tăng hiệu quả chịu lực của toàn kết cấu lên rất nhiều đồng thời nâng cao hiệu quả sử dụng không gian Đặc biệt có sự hỗ trợ của lõi làm giảm tải trọng ngang tác dụng vào từng khung sẽ giảm

Trang 6

Nhược điểm của sàn nấm là khối lượng bê tông lớn dẫn đến giá thành cao và kết cấu móng nặng nề, tốn kém Ngoài ra dưới tác dụng của gió động và động đất thì khối lượng tham gia dao động lớn  Lực quán tính lớn  Nội lực lớn làm cho cấu tạo các cấu kiện nặng nề kém hiệu quả về mặt giá thành cũng như thẩm mỹ kiến trúc

+ Với sàn sườn :

Do độ cứng ngang của công trình lớn nên khối lượng bê tông khá nhỏ

 Khối lượng dao động giảm  Nội lực giảm Tiết kiệm được bê tông và thép Cũng do độ cứng công trình khá lớn nên chuyển vị ngang sẽ giảm tạo tâm lí thoải mái cho khách

Nhược điểm của sàn sườn là chiều cao tầng lớn và thi công phức tạp hơn phưong

án sàn nấm tuy nhiên đây cũng là phương án khá phổ biến do phù hợp với điều kiện kỹ thuật thi công hiện nay của các công ty xây dựng

d Cơ sở tính toán kết cấu

- Giải pháp kiến trúc

- Tiêu chuẩn về tải trọng và tác động TCVN 2737-1995

- Kiến thức của môn cơ học kết cấu

Trang 7

Dựa vào đặc điểm kiến trúc và đặc điểm kết cấu, tải trọng của công trình và

Cơ sở phân tích sơ bộ ở trên

em lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối thiết kế cho công trình

2.1.3 Xác định sơ bộ kích thước các cấu kiện (cột, dầm, sàn, vách…)

Xem như các cột được ngàm chặt vào móng

- D0,8 1, 4 ; D _ hệ số phụ thuộc vào tải trọng đươc lấy D = 1

- m là hệ số phụ thuộc vào loại bản:

m 30 35   là loại bản dầm lấy m = 35;

m  40  45là loai bản kê 4 cạnh lấy m = 42

- l là chiều dài của cạnh ngắn của ô sàn

Ta có bảng tính toán chiều dày sơ bộ các ô sàn:

Bảng tính toán sơ bộ của các ô sàn

cạnh dài (m)

1 Phòng làm việc 3,9 6,5 1,6 bản kê 4

cạnh 1,1 42 0,11

cạnh 1,1 42 0,10

Trang 8

2.1.3.2 Chọn sơ bộ kích thước dầm

1) Chọn sơ bộ kích thước cho dầm khung:

Chiều cao sơ bộ của dầm thìđược xác định theo công thức:

2) Chọn sơ bộ kích thước của dầm phụ:

Nhịp dầm phụ max bằng 5,6 m Chiều cao sơ bộ đươc chọn theo công thức:

2.1.3.3 Chọn kích thước sơ bộ cho cột:

Diện tích sơ bộ cho cột thì được xác định theo công thức:

- F là diện tích tiết diện cột;

- k là hệ số kể tới mô men uốn; k 1 1,5

Chọn k=1 - đối với cột giữa

Trang 9

- Bê tông của cột sử dụng bê tông B20 có Rb  1,15 kN/cm2;

- N là lực dọc được tính toán theo diện chịu tải tác dụng vào cột

1) Chọn sơ bộ cho tiết diện cột giữa:

Với cột trục 8,9- CD có diện chịu tải lớn nhất để tính toán:

Hình 2-1 Diện chịu tải cột giữa 4C

22168

Trang 10

Kiểm tra tiết diện của cột theo điều kiện độ mảnh cho phép:

Tiết diện của cột phải đảm bảo điều kiện:

l - chiều dài tính toán của cấu kiện Với cột 2 đầu ngàm thì: l0 0, 7l

Kiểm tra với cột tầng 1 có chiều cao lớn nhất: l=4,2m

0

2,6250,7.4, 2 2,94 m; = 13,36 31

0, 22

l

2.1.3.4 Chọn sơ bộ kích thước của vách lõi:

Với Bề dày vách cứng thang máy không nhỏ hơn các giá trị sau:

- H/20 = 4200/20 = 210 mm

- 150 mm

Với h là chiều cao của tầng

Ta Chọn bề dày vách thang máy: b = 25 cm

Trang 11

MẶT BẰNG KẾT CẤU TÂNG 1

MẶT BẰNG KẾT CẤU TÂNG 2,3,4,5,6,7

Trang 12

Hình 2-2 Kết cấu khung trục 5

Trang 13

2.2.1 Tĩnh tải (phân chia trên các ô bản):

2.2.1.1 Tinh tải sàn phòng làm việc:

Tĩnh tải của sàn phòng làm việc (T/m2

)

Các lớp sàn

Chiều dày lớp (m)

TL riêng

 (T/m3)

TT tiêu chuẩn

gtc (T/m2)

Hệ số vượt tải

n

TT tính toán

Tĩnh tải của tường ngăn 110mm ở trong nhà vê ̣ sinh thì được quy về tĩnh tả i của sàn

st

b

g S g

Trang 14

TL riêng

 (T/m3)

TT tiêu chuẩn

gtc (T/m2)

n

TT tính toán

TL riêng

 (T/m3)

TT tiêu chuẩn

gtc (T/m2)

n

TT tính toán

Trang 15

Tường xây gạch rỗng, dày 22cm, cao 2,95m

Các lớp sàn Chiều dày lớp

(m)

TL riêng

(T/m3)

TT tiêu chuẩn

gtc (T/m2)

n

TT tính toán

Tường xây gạch rỗng dày 11cm, cao 2,95m

Các lớp sàn

Chiều dày lớp (m)

TL riêng



(T/m 3 )

TT tiêu chuẩn

g tc (T/m 2 )

Hệ số vượt tải

n

TT tính toán

g tt (T/m 2 )

- Tải tường có cửa (tính đến hệ số cửa 0.75) 0.506 0.584

Tường xây gạch rỗng dày 11cm, cao 1,2m (lan can tầng mái)

Các lớp sàn

Chiều dày lớp (m)

TL riêng

 (T/m3)

TT tiêu chuẩn

gtc(T/m2)

n

TT tính toán

Trang 16

+ Hệ số vượt tải của tải trọng gió n = 1,2

+ Hệ số khí động C được tra bảng theo tiêu chuẩn và lấy :

C = + 0,8 (gió đẩy)

C = - 0,6 (gió hút)

Trang 17

Tải trọng gió chuyền về dầm

tầng

Gió hút (T/m)

Gió đẩy (T/m)

2.2.4 Lập các sơ đồ trường hợp tải trọng:

2.2.4.1 Lựa chọn phần mềm tính toán nội lực:

- ETABS là phần mềm kết cấu chuyên dụng trong tính toán và thiết kế nhà cao tầng

2.2.4.2 Khai báo tải trọng:

Trang 18

Hình 2-3 Xây dựng mô hình Etabs:

Khai báo và gán các tải trong TT, HT1, HT2, HT3, GT, GP

Hình 2-4 Sơ đồ gán TT sàn của tầng điển hình (STORY 2)

Trang 19

Hình 2-5 Tĩnh tải tường tác dụng lên khung trục 5

Hình 2-6 Sơ đồ gán HT1 của tầng điển hình (STORY 2)

Trang 20

Hình 2-7 Sơ đồ gán HT2 của tầng điển hình (STORY 2)

Hình 2-8 Gió Trái tầng điển hình (STORY 2)

Trang 21

Hình 2-9 Gió Phải tầng điển hình (STORY 2)

Hình 2-10 Khung yêu cầu tính toán

Trang 22

2.3 Tính toán nội lực cho công trình:

2.3.1 Tính toán nội lực cho các kết cấu của công trình:

Nội lực được phần mềm Etap 9.7.1 tự động tính toán

Trang 24

Trang 25

Hình 2-12 Biểu đồ lực dọc của tổ hợp TH11

Trang 26

Trang 27

Hình 2-13 Biểu đồ lực cắt Q2-2 và Q3-3 của tổ hợp TH11

Trang 28

Hình 2-14 Biểu đồ lực dọc của tổ hợp TH10

Trang 29

Hình 2-15 Biểu đồ mô men M2-2 cuẩ tổ hợp TH10 (T.m)

Trang 30

Với: Bê tông B20 và thép AI có:  R 0, 437;  R 0,645

Bê tông B20 và thép AII có:  R 0, 429;  R 0,623

Trang 31

3.2.1 Xác định nội lực:

Hình 3-2 Sơ đồ tính toán bản kê 4 cạnh

Do ô sàn vệ sinh không được phép nứt vậy ta tính theo sơ đồ đàn hồi

Trang 32

M   q l l (mô men âm trên cạnh l2 trên dảibản rộng 1m)

Với: l1; l2 lần lượt là cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản

1 ; 2 ; 1 ; 2

    là các hệ số tra bảng phụ thuộc tỉ số l 2 /l 1 và liên kết 4 cạch của ô

bản.( hệ số được tra bảng trong phụ lục 16, sách “ Sàn sườn Bêtông cốt thép toàn

Trang 33

A0,05%

b.h

3.2.2.1 Tính toán cốt thép chịu mô men dương:

Lấy giá trị mômen dương M1 = 260,89 kN.cm để tính cho cạnh ngắn l1:

- Ta tính toán với tiết diện chữ nhật bxh = 100 x12 cm

s s

Trang 34

Vậy ta lấy cốt thép theo phương cạnh ngắn

3.2.2.2 Tính toán cốt thép chịu mô men âm

3, 44

s s

Trang 35

l   < 2 bản làm việc theo 2 phương tính cho bản kê 4cạnh,tính

theo sơ đồ khớp dẻo

Trang 36

Giải phương trình ta được:

Giả thiết: a=1,5 cm

 chiều cao làm việc của bản sàn là:

Trang 37

3.3.2.2 Tính toán cốt thép chịu mô men âm

Theo phương cạnh ngắn l1: có MA1= 376,5 kN.cm

Ta tính toán với tiết diện chữ nhật bxh = 100x12 cm

Trang 38

 Cốt thép theo phương cạnh dài l2:có MA2< MA1

Nên chọn thép theo phương l2 : Ø10a200 có As = 2,515cm2

Hình 3.4 Mặt cắt sàn 1 – 1

Trang 39

Hình 3-4 Mặt cắt thép sàn 2 - 2

Trang 40

+ Tra ra hệ số R =0,623; R =0,429 sách “Kết cấu bê tông cốt thép – Phần cấu

kiện cơ bản” – Phan Quang Minh

4.1.1.2 Tiết diện chịu mô men âm

Cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua

Chiều cao làm việc ho = h – a, với a là lớp bảo vệ cốt thép

4.1.1.3 Với tiết diện chịu mômen dương:

Sàn nằm trong vùng chịu nén, tham gia chịu lực với sườn, tính toán theo tiết diện chữ

T chiều rộng cánh đưa vào tính toán là bc:

bc = b + 2C1

Trong đó C1 không vượt quá trị số bé nhất trong ba trị số sau:

+ Một nửa khoảng cách giữa hai mép trong của dầm 0,5lo

Định dạng
Số trang	209
Dung lượng	3,57 MB