thiết kế tòa nhà southern cross sky view use building sai gon south việt nam

Việc nâng cao trình độ chuyên môn và áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến vào công tác xây dựng ngày càng được chú trọng và đầu tư.. Để được bền vững và nâng tầm của đất nước, ngành giáo

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ TÒA NHÀ SOUTHERN

CROSS SKY VIEW_USE

BUILDING SAI GON SOUTH

LỜI MỞ ĐẦU

Ngày nay, với sự phát triển mạnh mẽ các ngành kinh tế quốc dân trong cả nước đã góp phần thúc đẩy sự phát triển chung của đất nước lên tầm cao mới Trong đó, chúng ta không thể không nói đến sự đóng góp to lớn trong việc xây dựng cơ sở hạ tầng của ngành xây dựng Việc nâng cao trình độ chuyên môn và áp dụng khoa học kỹ thuật tiên tiến vào công tác xây dựng ngày càng được chú trọng và đầu tư Để làm được như vậy chúng ta không thể hoàn toàn dựa vào trình độ hay những bàn tay của người nước ngoài Để được bền vững và nâng tầm của đất nước, ngành giáo dục nước ta đã chú trọng đào tạo những người kỹ sư xây dựng có trình

độ kỹ thuật chuyên sâu, đáp ứng được nhu cầu phát triển của đất nước Những người kỹ sư sau khi được đào tạo có đủ năng lực, phẩm chất đạo đức để tự xây dựng hay bắt tay cùng những chuyên gia nước ngoài xây dựng nên những tòa cao ốc hay những con đường, cây cầu hiện đại mang tầm cỡ quốc gia, quốc tế

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng là minh chứng cho trình độ chuyên môn những sinh viên ngành xây dựng trước khi ra trường Yêu cầu của đồ án tốt nghiệp, sinh viên phải đưa ra phương pháp và tính toán, thiết kế một công trình cụ thể Qua đó đánh giá được trình độ chuyên môn và khắc phục những sai sót trong tính toán Đồ án tốt nghiệp là hình thức kiểm tra, đánh giá chất lượng, kỹ năng của một kỹ sư xây dựng tương lai Qua đó có thể xây dựng được đỗi ngũ kỹ sư chất lượng phục vụ nhu cầu phát triển của đất nước

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên với tấm lòng biết ơn và trân trọng, em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô khoa Xây Dựng và Điện Trường Đại học Mở Tp Hồ Chí Minh đã giảng dạy cho em những kiến thức chuyên môn, phương pháp học tập và kinh nghiệm thực tế để làm hành trang quí giá cho em trở thành kỹ sư xây dựng có năng lực và phẩm chất tốt Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn Thầy LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN đã trực tiếp hướng dẫn phương pháp tiếp cận vấn đề, phát hiện những sai sót và cho em lời khuyên để hoàn thành đồ án tốt nghiệp này trong điều kiện tốt nhất

Kết quả học tập này, trước hết xin dành cho gia đình: ba mẹ những người đã tần tảo sơm hôm cho em ăn học và những người thân khác, cảm ơn gia đình đã động viên con trong suốt quá trình học tập

Xin cảm ơn các bạn trong lớp đã giúp đỡ về tài liệu và cho ý kiến đóng góp trong suốt quá trình thực hiện đồ án này

Cuối cùng, em xin chúc các thầy cô và gia đình sức khỏe và hạnh phúc Chúc khoa Xây dựng và Điện nói riêng và Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh ngày càng lớn mạnh

Em xin chân thành cảm ơn

Tp Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 8 năm 2012 Sinh viên

NGUYỄN VŨ HUY

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

I TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC :

- Công trình mang tên “SOUTHERN CROSS SKY VIEW” được xây dựng ở: lô CR 3-6, CR 3-7 của vùng Nam Sài Gòn thuộc Phường Tân Phú, Quận 7, Tp Hồ Chí Minh

- Chức năng sử dụng của công trình là văn phòng làm việc và căn hộ cho thuê

- Công trình có tổng cộng 15 tầng trong đó có một tầng hầm sâu 3,8 m Chiều cao tầng

là 3.6m Khu vực xây dựng rộng, trống, công trình đứng riêng lẻ Mặt đứng chính của công trình hướng về phía Nam , xung quanh được trồng cây, vườn hoa tăng vẽ

mỹ quan cho công trình

- Kích thước mặt bằng sử dụng 31m35m, công trình được xây dựng trên khu vực địa chất đất nền đất yếu

II ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU Ở TPHCM :

Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt

- Lượng mưa trung bình: 274.4 mm

- Lượng mưa cao nhất: 638 mm (tháng 9)

- Lượng mưa thấp nhất: 31 mm (tháng 11)

- Độ ẩm tương đối trung bình: 79%

- Độ ẩm tương đối thấp nhất: 74%

- Độ ẩm tương đối cao nhất: 95%

- Lượng bốc hơi trung bình: 28 mm/ngày đêm

2 MÙA KHÔ : từ tháng 12 đến tháng 4

- Nhiệt độ trung bình: 27oC

- Nhiệt độ cao nhất: 40oC

- Lượng mưa cao nhất: 300mm

- Lượng mưa thấp nhất: 1mm

3 GIÓ :

- Trong mùa khô :

Gió Đông Nam: chiếm 30% - 40%

Gió Đông: chiếm 20% - 30%

- Trong mùa mưa :

Gió Tây Nam: chiếm 66%

- Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2,15 m/s

Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ

Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão

III PHÂN KHU CHỨC NĂNG :

- Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát điện Ngoài ra còn bố trí một số kho phụ, phòng bảo vệ,phòng kỹ thuật điện, nước, chữa cháy … Hệ thống xử lý nước thải được đặt ở góc của tầng hầm

- Tầng 1 và tầng 2 được sử dụng làm phòng làm việc Ngoài ra còn có đại sảnh và căn tin chung Mặt bằng tầng trệt là 28m x32m Chiều cao tầng trệt và tầng 2 là 4,2m

- Các tầng trên có diện tích 31m x 35 được sử dụng làm văn phòng và căn hộ cho thuê Chiều cao tầng là 3,6m Mỗi căn hộ có 2 phòng ngủ, 1 nhà bếp, 1 nhà vệ sinh, 1 phòng khách và phòng ăn

Công trình có 4 thang máy và 2 thang bộ, tay vịn bằng hợp kim

IV CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC

1. GIÓ:

- Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện thành phố, có bổ sung hệ thống điện

dự phòng, nhằm đảo bảo cho tất cả các trang thiết bị trong tòa nhà có thể hoạt động được trong tình huống mạng lưới điện thành phố bị cắt đột xuất Điện năng phải bảo đảm cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục

- Máy điện dự phòng 250KVA được đặt ở tầng ngầm, để giảm bớt tiếng ồn và rung động không ảnh hưởng đến sinh hoạt

- Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường , sàn

- Hệ thống đóng ngắt điện tự động từ 1A đến 50A bố trí theo tầng và khu vực và bảo đảm an toàn khi có sự cố xảy ra

2. HỆ THỐNG CẤP NƯỚC

Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố kết hợp với nguồn nước ngầm do khoan giếng dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và được bơm lên hồ nước mái Từ đó nước được dẫn đến mọi nơi trong công trình

3. HỆ THỐNG THOÁT NƯỚC

- Nước thải sinh hoạt được thu từ các ống nhánh , sau đó tập trung tại các ống thu nước chính bố trí thông tầng Nước được tập trung ở tầng hầm , được xử lý và đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố

4. HỆ THỐNG THOÁT RÁC

- Ống thu rác sẽ thông suốt các tầng, rác được tập trung tại ngăn chứa ở tầng hầm, sau

đó có xe đến vận chuyển đi hằng ngày

5. HỆ THỐNG THÔNG THOÁNG VÀ CHIẾU SÁNG

- Các phòng đều đảm bảo thông thoáng tự nhiên bằng các cửa sổ, cửa kiếng được bố trí ở hầu hết các phòng Có hệ thống máy lạnh điều hòa nhiệt độ Các phòng đều được chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo

6. HỆ THỐNG PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY

- Tại mỗi tầng đếu được trang bị thiết bị chống hỏa đặt ở hành lang, trong nhà được lắp đặt hệ thống báo khói tự động

CHƯƠNG 2 TÍNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

I GIỚI THIỆU:

1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ SÀN TẦNG ĐIỆN HÌNH

 Công trình có tổng cộng 15 tầng, một tầng mái và một tầng hầm Trong đó từ tầng 2 – 11 thiết kế kiến trúc giống nhau sử dụng làm căn hộ cao cấp phục vụ nhu cầu nhà ở

 Mỗi tầng điển hình được thiết kế bao gồm có các phòng trong mỗi căn hộ: một phòng khách, một nhà bếp kết hợp làm phòng ăn, hai phòng ngủ, phòng vệ sinh

2 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP

 Sàn là kết cấu chịu lực trực tiếp của tải trọng sử dụng tác dụng lên công trình sau

đó tải này truyền lên dầm rồi dầm truyền lên cột xuống móng, đồng thời có vách cứng làm cho ngôi nhà đủ độ cứng, ổn định theo phương ngang Sàn và mái phải đảm bảo đầy đủ những yêu cầu về độ cứng, cường độ của nhà thoả mãn những đòi hỏi về kiến trúc và về mục đích sử dụng

 Sàn bêtông cốt thép sử dụng rộng rãi trong ngành xây dựng dân dụng và công nghiệp Nó có ưu điểm quan trọng như bền vững, độ cứng lớn có khả năng chống cháy tốt, chống thấm tương đối tốt, thoả mãn các yêu cầu thẩm mỹ, vệ sinh và điều kiện kinh tế Tuy nhiên nó có khả năng cách âm không cao

 Cường độ và độ cứng được kiểm tra bằng tính toán khả năng chịu tải và biến dạng của các cấu kiện sàn khi chịu uốn

 Sàn thuộc loại bản kê

 Việc lựa chọn kiểu sàn bêtông cốt thép phụ thuộc công dụng của các phòng và kích thước mặt bằng của nó, phụ thuộc hình thức kiến trúc của công trình, các chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật và các yếu tố khác

Công trình sử dụng sàn đổ toàn khối

 Bêtông được chọn thiết kế cho toàn công trình có M250 với các chỉ số:

o Cường độ tính toán của bêtông chịu nén: Rb = 11.5 MPa

o Cường độ tính toán của bêtông chịu kéo: Rbt = 0.9MPa

o Môđun đàn hồi ban đầu của bêtông khi nén và kéo: Eb = 27x103 MPa

o Hệ số làm việc của bê tông lấy b = 1

 Cốt thép bố trí cho sàn sử dụng thép CII với các chỉ số:

o Cường độ tính toán cốt thép: 10, Rs = 280 MPa

Tải trọng ngang truyền vào vách cứng, lõi cứng thông qua sàn

Sàn không bị rung động , dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bão, động đất ) ảnh hưởng đến công năng sử dụng

Trên sàn, hệ tường ngăn không có hệ dầm đỡ có thể được bố trí bất kỳ vị trí nào trên sàn mà không làm tăng đáng kể độ võng của sàn

Sơ bộ chọn bề dày sàn : L1

m

D

hs  Trong đó: L1 = chiều dài cạnh nhỏ của ô sàn đang xét

(13) 8 2 4 Bản dầm 0.067

Dựa vào bản tính trên ta chọn chiều dày ô sàn tinh toán: hs = 110 mm

TCVN 356-2005, chọn lớp bêtông bảo vệ 8.32/trang 125, chiều dày bản 100mm trở xuống chọn a = 20mm

1.1 1.3 1.1 1.3 1.3

0.22 0.468 3.025 0.234 0.65

 Trọng lượng bản thân kết cấu sàn : gttsàn = 4.597(KN/m2)

● Tải phân bố do kết cấu bao che gây ra trên sàn

Tải trọng của các vách tường được qui về tải phân bố đều theo diện tích ô sàn

gqđ = (bề dày tường x chiều dài tường x chiều cao tường) x gtc x HSVT/ ( diện tích ô sàn) Với : Chiều cao tường = Htầng-Hsàn=3.6-0.11=3.49m

Các ô sàn tiếp theo tương tự ta có bảng số liệu sau:

Sàn Diện tích sàn (m2) Chiều dài tường trên sàn ( m ) VT HS (KN/mgqđ 2)

(1) 4x1.1=4.4 (m2) Không có tường trên sàn

(2) 5 x1.5=7.5 (m2) Không có tường trên sàn

(4) 4 x4=16 (m2) Không có tường trên sàn

(5) 5 x4=20 (m2) Không có tường trên sàn

(12) 4 x1.1=4.4 (m2) Không có tường trên sàn

(13) 8 x2=16 (m2) Không có tường trên sàn

(14) 8 x3.3=26.4 (m2) Không có tường trên sàn

(15) 4x2.05=8.2(m2) Không có tường trên sàn

3 1.5

3

3

1.2 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2

1.8 1.8 3.6 1.8 3.6 3.6

Bảng kết quả tĩnh tải và hoạt tải của các ô sàn

Sàn Tĩnh tải tính toán (KN/m2) gttsàn pttsàn Tổng tải sàn

TLBT Tường qui đổi (KN/m2) (KN/m2) qs (KN/m2)

Dựa vào điều kiện biên của ô sàn ta có:

:3

hs là chiều dày bản sàn hs = 110mm

Mặt bằng dầm điển hình

S S

o b

S

m

o b

m

h b A R

h b R A

h b R M

o Xét ô bản S4: cắt 1m bản để tính

 Thép chịu moment dương theo phương ngắn ở giữa bản:

02.090

10005

.11

1083

.1

6 2

m

hbR

M



02.002.0211

21



)(

1.93225

901000

5.11002.0

R

hbRA

s

o b

s       

Chọn Ф 6 @ 200 (As = 142 mm2)

%18.3225

5.11623.0

158.0100901000

S

R

Rh

1000 5

11

10 27

4

I m

h b R

M



047 0 046 0 2 1 1

2 1



)(

216225

901000

5.11047.0

mmR

hbRA

s

o b

Chọn Ф 6 @ 125 (As = 226mm2)

%18.3225

5.11623.0

123.0100901000

S

R

Rh

10005

.11

1083.1

6 2

m

hbR

M



02.002.0211

21



)(

1.93225

901000

5.11002.0

R

hbRA

s

o b

Chọn Ф 6 @ 200 (As = 142 mm2)

%18.3225

5.11623.0

158.0100901000

S

R

Rh

10005

.11

1027

.4

II m

hbR

M



047.0046.0211

21



)(

216225

901000

5.11047.0

R

hbRA

s

o b

Chọn Ф 6 @ 125 (As = 226mm2)

%18.3225

5.11623.0

213.0100901000

S

R

Rh

b





Bảng kết quả cốt thép cho M1

Ô sàn h

(mm)

a (mm)

AS1

chọn   (4) 110 20 1.83 90 0.02 0.02 91.3  142 0.158 (5) 110 20 2.65 90 0.028 0.029 133  142 0.158 (6) 110 20 3.27 90 0.035 0.036 164  177 0.197 (8) 110 20 2.37 90 0.025 0.026 119  142 0.158 (9) 110 20 1.6 90 0.017 0.017 79.7  142 0.158 (10) 110 20 2.24 90 0.024 0.024 112  142 0.158 (11) 110 20 3.27 90 0.035 0.036 164  177 0.197 (15) 110 20 1.25 90 0.014 0.014 63.1  142 0.158

Bảng kết quả cốt thép cho MI

Ô sàn h

(mm)

a (mm)

ASI

chọn   (4) 110 20 4.27 90 0.046 0.047 216  226 0.251

AS2

chọn   (4) 110 20 1.83 90 0.02 0.02 91.3  142 0.158

ASII

chọn   (4) 110 20 4.27 90 0.046 0.047 216  226 0.251

o S S

o b

S

m

o b

m

hbAR

hbRA

hbRM

1000 5

11

10 37 1

x h

b R

M

o b

m



013.0013.0.211

21



)(

34.64225

9010005

.11013.0

R

hbRA

s

o b

Chọn Ф 6 @ 200 (As = 142 mm2)

%18.3225

5.11623.0

149.0100901000

S

R

Rh

o Cốt thép ở gối :

10005

.11

1073.2

xh

bR

M

o b

m



07.0026.0.211

21



)(

6.129225

9010005.11027.0

R

hbRA

s

o b

Chọn Ф 6 @ 200 (As = 142 mm2)

%18.3225

5.11623.0

149.0100901000

S

R

Rh

b



Chọn theo cấu tạo 6a250

Chọn cốt thép cho gối theo cấu tạo 6 a250

Cốt thép đặt theo phương cạnh dài của ô bản : lấy theo cấu tạo 6 a250

Các ô sàn sau tính toán tương tự, ta lập thành bảng sau:

ho

(mm)

Moment tại nhịp

M (KNm) m  AS

(mm2) Chọn

ASchọn

(mm2)

 (%) (1) 1.1 20 90 0.32 0.003 0.003 15.95  142 0.16 (2) 1.5 20 90 0.6 0.006 0.006 29.71  142 0.16(3) 1.5 20 90 0.74 0.008 0.008 36.71  142 0.16(7) 1.5 20 90 0.6 0.006 0.006 29.71  142 0.16(12) 1.1 20 90 0.32 0.003 0.003 15.95  142 0.16(13) 2 20 90 1.37 0.015 0.015 67.97  142 0.16(14) 3.3 20 90 3.72 0.04 0.041 187.5  202 0.16

Bảng tính nội lực và cốt thép các ô bản dầm tại gối

Cốt thép theo phương dài lấy theo cấu tạo 6a250

5 CÔNG THỨC KIỂM TRA ĐỘ VÕNG

 Ta lấy ô sàn có nhịp và chịu tải trọng lớn nhất để kiểm tra độ võng

Sàn có sườn và có nhịp L <5m

Ll

l q

384

. 4 1 1

11.0112

11 1 10 27 384

4 897 7

384

4 6

4 4

1

I E

l q

fml

4

10757

CHƯƠNG 3 TÍNH CẦU THANG Công trình có kích thước lớn, không gian rộng, nhiều người đi lại do đó trong bản

vẽ kiến trúc được bố trí nhiều loại cầu thang để dễ lưu thông

Công trình có tất cả 2 loại cầu thang chính sau:

Cầu thang số 1: Gồm 4 thang máy bố trí ở trung tâm công trình, dùng để đi từ tầng hầm lên đến tầng 15

Cầu thang số 2: Gồm 2 cầu thang bộ bố trí ở vị trí cạnh thang máy đi từ tầng hầm lên đến tầng thượng, dùng để đi lại và thoát hiểm khi có sự cố Sử dụng cầu thang dạng bản

MẶT CẮT & MẶT BẰNG CỦA CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Cấu tạo cầu thang

I CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Cầu thang là loại cầu thang 2 vế dạng bản, chiều cao tầng điển hình là 3.6m

150





Chiều dài vế thang(mặt bằng) l=nbậcxlbậc=13x300+1.5=4050(mm)

Khoảng không gian giữa chiếu nghỉ và dầm sàn: h = hbậc x n = 150x 13 =1800(mm) Khoảng thông thủy: d = 300 (mm)

Bề rộng chiếu nghỉ: a2 = 1.9 (mm)

Chiều dài bản thang(bản nghiêng): L = 4.0521.952 4.495(m)

Mỗi vế gồm 13 bậc thang, được xây bằng gạch đinh

 Hoạt tải tiêu chuẩn: pc = 3 (KN/m2) (n=1.2)

 Hoạt tải tính toán:ptt= pc x n=3x1.2=3.6 (KN/m2)

 Cường độ tính toán của bêtông chịu nén: Rb = 11.5 MPa

 Cường độ tính toán cốt thép: 10, Rs = 280 MPa ; <10, Rs = 225 MPa

Vật liệu:

STT Vật liệu Chiều dày

(m)

 (KN/m3) n

4

13 2 1 15 0 3 0 7 1 5 0 20 ) ( 5

.

m KN L

sôbâc n

h b a

 Tổng tải: (q3)

q3 =(g3+ q3)/2=(1.59 +1.08)/2 =1.34(KN/m)

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

Tải trọng tác dụng lên bảng nghiêng là q1=17.53 (KN/m)

Tải trọng tác dụng lên bảng chiếu nghỉ là q4= q2+q3=17.41 (KN/m)

Dùng phần mềm SAP giải nội lực

Nội lực vế 1:

Nội lực vế 2:

 Giá trị moment bản nghiêng:

max

7.95517.1

7.16241

)(7.1624280

13017005.11179.0

179.02

11

163.013017005.11

1003.54

mmm

a

AA

mmA

hbR

M

S ban

S

S

m

o b

 Số khoảng cách: 8.4

04.113

7

955  (khoảng)

 Bề rộng khoảng cách: a = 119mm

4.8

1000 Chọn a = 100 mm

4.11301000

100

04.113

mm

 Hàm lượng cốt thép:

%56.2

%87.0

%1001301000

4.1130

(thỏa điều kiện về hàm lượng cốt thép)

● Chọn cốt thép chịu lực ở nhịp của bản thang: 10a100

● Cốt ngang của bản thang chọn theo cấu tạo 6 a200

3

382  (khoảng)

 Bề rộng khoảng cách: a = 294mm

4.3

1000 Chọn a = 250 mm

16.4521000250

04.113

mm

 Hàm lượng cốt thép:

%56.2

%35.0

%1001301000

16.452

(thỏa điều kiện về hàm lượng cốt thép)

● Chọn cốt thép chịu lực ở nhịp của bản thang: 10a250

● Cốt ngang của bản thang chọn theo cấu tạo 6 a200

III TÍNH DẦM CHIẾU TỚI

1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN DẦM CHIẾU TỚI

Chọn kích thước tiết diện dầm: 300 x 500 mm, L=4000mm

1013.66

2

6 2

d b

dcn m

hbR



Tính cốt đơn thỏa

)(1.542280

4403005.111.0

1.02

11

%52.0

%100440300

4.628

%05

.04403005.11

1031.144

2

6 2

d b

dcn m

hbR

4403005.11245.0

245.02

11

 Hàm lượng cốt thép:

%56.2

%052.1

%100440300

6.1388

%05

(thỏa điều kiện về hàm lượng cốt thép)

3 TÍNH CỐT ĐAI DẦM CHIẾU TỚI

mmS

CT

CT

1502

3002150

● Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:

)(35410

62.221

4403009.015.11

5.1

3 2 2

0

Q

hbRf

1062.221

3.282175440

3009.0124

Q)

1(4

2 3 2

2 W W

2 0 2

mm

AnRhbR

bt n f b

S min max

CT

mm S

S S

0

046.180300

3.2810

27

1021515

1

885.05.11101.0101

0

1

3 3

3 0

1

3 4

NN

Nh

bRQ

sb

AE

E

R

b b w b

W b

S W

b b b

CHƯƠNG 4 KẾT CẤU HỒ NƯỚC

Trong công trình gồm 3 loại bể nước:

 Bể nước dưới tầng hầm dùng để chứa nước được lấy từ hệ thống nước thành phố và bơm lên mái

 Bể nước ngầm dưới tầng hầm dùng để chứa nước thải từ hệ thống nước thải trong công công trình để xử lí và chuyển ra hệ thống nước thải thành phố bằng máy bơm

Số người trong tòa nhà vào thời điểm đông nhất tính gần đúng khoảng 500 người Từ

đó ta tính lượng nước cung cấp cho cả công trình

1 LƯỢNG NƯỚC DÙNG CHO SINH HOẠT

 Lượng nước trung bình trong ngày:

m ngd

Nq

1000

1500

Qngaymax  ngaymax ngay 1.2125150 3/

Công trình dùng máy bơm tự động nên bể nước không cần thiết phải chứa lượng nước

dừng trong cả một ngày Ta tính lượng nước cần thiết cung cấp cho nhu cầu của tòa nhà

tại thời điểm cao nhất

 Lưu lượng giờ lớn nhất của công trình:

 3 max

max max 1.3 8.125

1360021021000

1

mT

qn

Qcc   cc cc      

Vậy, lượng nước cần dự trữ trong bể:

 3

125.152144125

Trong đó:

qtc : lượng nước tiêu chuẩn của 1 người trong 1 ngày đêm (l/người.ngày đêm)

N : số người trong tòa nhà

Kngàymax : hệ số bất điều hòa lớn nhất ngày

Khmax : hệ số bất điều hòa lớn nhất giờ

a : hệ số cấp nước trong khu dân cư

n : số đám cháy xảy ra đồng thời

qcc : lưu lượng chữa cháy (l/s)

Tcc : thời gian chữa cháy (s)

Bố trí 2 bể nước được đặt trên các cột của 2 lõi cứng có kích thước 6.9mx5.8m

Ta chia ra làm 2 bể chứa nước mỗi bể thể tích là 152.125/2=76.1m3

 Chiều cao bể nước:

Hbể = 76.1/(8 x 4)=2.4 (m)

Chọn Hbể = 2.4 (m)

8.0

Lm

D

hb     

Kích thước bể nước mái

II TÍNH TOÁN KẾT CẤU BỂ NƯỚC MÁI

1

15

18

1(  =(500 267)= 300mm

Ta có: hd / hs = 300/80 =3.75

o S S

o b

S

m

o b

m

hbAR

hbRA

hbRM

5.11623.0

max

S

b R o

S

R

Rh

Tải tính toán (KN/m2)

LqkM

KNmL

LqkM

KNmL

LqmM

KNmL

LqmM

II

I

014.344519.40417.0

014.344519.40417.0

294.144519.40179.0

294.144519.40179.0

2 1 92

2 1 91

2 1 92

2

2 1 91

M1 1.294 65 0.027 0.027 131 6 a200 142 0.218

MI 3.014 65 0.062 0.064 311 8 a160 314 0.331

M2 1.294 65 0.027 0.027 131 6a200 142 0.218

MII 3.014 65 0.062 0.064 311 8 a160 314 0.331

Bản nắp bêtông cốt thép đổ toàn khối, trên nắp bể có bố trí lỗ thăm kích thước 600x600 gần góc bể Do cốt thép tại khu vực lỗ thăm bị cắt nên cần gia cường thép tại khu vực này

 Thép gia cường lỗ thăm lớp dưới:

Lượng thép nhịp bị cắt là 3Ф6 vì thép phịp bản nắp là 6@200 trong khi đó kích thước lỗ thăm là 600x600 nên diện tích phần bị cắt 3 Ф 6 (As = 84.9mm2)

Do vậy thộp gia cường lớp dưới phải thoả điều kiện:

c s

84 4 1

c s

gc

Chọn 2 Ф 10 (AS = 157mm2), khoảng cách là a= 50mm

Đoạn thộp neo vào vùng bản sàn nắp là Lneo = 35 Ф = 35x10 = 350 (mm)

 Thép gia cường lỗ thăm lớp trên:

Lượng thép gối bị cắt gần bằng 4 Ф 8 vì thép gối bản nắp là 8@160 trong khi đó kích thước lỗ thăm là 600x600 nên diện tích phần bị cắt 4 Ф 8 (As = 200.96mm2)

Do vậy thộp gia cường lớp trên phải thoả điều kiện:

c s

200 4

1

c s

8.0

Lm

1

15

18

1(  =(500 267)= 300mm

Ta có: hd / hs = 300/120 =2.5

Xem liên kết dầm đáy với bản đáy là ngàm Ta có L2/L1=4000/4000=1<2 nên bản

đáy làm việc 2 phương Bản làm việc theo sơ đồ 9 (theo phụ lục 15, trang 449, sách kết cấu

bê tông cốt thép_tập 2 của tác giả VÕ BÁ TẦM

2.1 Tải trọng tác dụng lên bản đáy

a Tĩnh tải:

STT Vật liệu Chiều dày

(m)

 (KN/m3) n

Tĩnh tải tính toán (KN/m2)

LqkM

KNmL

LqkM

KNmL

LqmM

KNmL

LqmM

II

I

03.2044094.300417.0

03.2044094.300417.0

6.844094.300179.0

6.844094.300179.0

2 1 92

2 1 91

2 1 92

2

2 1 91

o S S

o b

S

m

o b

m

hbAR

hbRA

hbRM

5.11623.0

max

S

b R o

S

R

Rh

M1 8.6 80 0.117 0.125 511 10a150 523 0.65

MI 20.03 80 0.272 0.324 1324.8 14 a110 1399 0.75

M2 8.6 80 0.117 0.125 511 10a150 523 0.65

MII 20.03 80 0.272 0.324 1324.8 14 a110 1399 0.75 2.3 Kiểm tra nứt ở bản đáy

 Áp dụng TCVN 356:2005, bề rộng vết nứt thẳng góc với trục dọc cấu kiện được xác định theo công thức:

 : hệ số phụ thuộc vào cấu kiện, với cấu kiện chịu uốn  = 1

1 : hệ số lấy khi có tác dụng tải trọng, 1 = 1.2 (trong trạng thái bão hòa nước)

 : hệ số lấy với cốt thép có gờ,  = 1

d : đường kính cốt thép, d = 14mm

μ : hàm lượng cốt thép 1.75%

ES = 21x104 MPa (môđun đàn hồi của thép)

S : ứng suất trong cốt thép chịu kéo, được xác định theo cống thức

Đối với cấu kiện chịu uốn:  

zA

ezPM

z : khoảng cách từ trọng tâm diện tích tiết diện S đến điểm đặt của hợp lực trong vùng chịu nén của tiết diện bêtông phía trên vết nứt, được xác định bằng:

)324.00(2

324.0180

01802

1

2 2

mmh

hhz

f

f o f

141002

SP h d   

)/(56.21304

.671399

9332.7501003

zA

ezP

56.21312

1

1

1005.320

3 4

3 1

mm

dE

a

S

S crc

 : hệ số phụ thuộc vào cấu kiện, với cấu kiện chịu uốn  = 1

1 : hệ số lấy khi có tác dụng tải trọng, 1 = 1.2 (trong trạng thái bão hòa nước)

 : hệ số lấy với cốt thép có gờ,  = 1

d : đường kính cốt thép, d = 10mm

μ : hàm lượng cốt thép 0.65

ES = 21x104 MPa (môđun đàn hồi của thép)

S : ứng suất trong cốt thép chịu kéo, được xác định theo cống thức

Đối với cấu kiện chịu uốn:  

zA

ezPM

125.0080

01802

1

2 2

mmh

hhz

f

f o f

101002

SP h d   

    219.25( / )

75523

95950106

zA

ezP

25.21912

1

1

1005.320

3 4

3 1

mm

dE

a

S

S crc

c: hệ số khí động ( phía đón gió c=0.8, phía hút gió c=-0.6)

k - hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao (tra bảng 5 - TCVN 2737-1995, theo dạng địa hình A)

4.2

3248

2

1 2

L

=> Bể thuộc loại bể thấp

● Sơ đồ tính bản thành: mỗi bản thành làm việc như một bản liên kết ngàm với dầm đáy và cột ở 2 bên, còn cạnh thứ tư được xem là tựa đơn do nắp đổ sau

● Các trường hợp tác dụng của tải trọng lên thành hồ :

 Hồ đầy nước , không có gió

 Hồ đầy nước có gió đẩy

 Hồ đầy nước, có gió hút

 Hồ không có nước , có gió đẩy (hút)

Tải trọ g gió n ỏ hơn n iều so với áp lực của nư c lên thàn h ,ta xét trư n hợp

n u hiểm n ất ch thàn h là : Hồ đầy nư c + gió h t

Vậy,tải trọ g lớn n ất lên thàn bể:

o S S

o b

S

m

o b

m

h b A R

h b R A

h b R M

5.11623.0

max

S

b R o

S

R

Rh

a (mm)

h0

(mm) 1  AS1

(mm2)

Chọn thép

3.4 Kiểm tra vết nứt: trong đó:

 : hệ số phụ thuộc vào cấu kiện, với cấu kiện chịu uốn  = 1

1 : hệ số lấy khi có tác dụng tải trọng, 1 = 1.2 (trong trạng thái bão hòa nước)

S : ứng suất trong cốt thép chịu kéo, được xác định theo cống thức

Đối với cấu kiện chịu uốn:  

zA

ezPM

f o f

o h

h h z

2 1

2

zA

Mz

A

ezP

M

s S

a

S

S crc        