Văn phòng làm việc công ty cổ phần xây dựng 545

Đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng, bêtông cốt thép được sử dụng rộng rãi do có những ưu điếm sau: Giá thành của kết cấu bêtông cốt thép BTCT thường rẻ hơn kết cấu thép đối với những c

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

*

VĂN PHÒNG LÀM VIỆC CTCP XÂY DỰNG 545

Sinh viên thực hiện: BÙI THANH HOÀNG

Đà Nẵng – Năm 2019

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

1.1 Sự cần thiết đầu tư 1

1.2 Vị trí, điều kiện tự nhiên, hiện trạng khu vực xây dựng công trình 1

1.2.1 Vị trí xây dựng công trình 1

1.2.2 Điều kiện tự nhiên 2

1.3 Nội dung và qui mô đầu tư công trình 2

1.3.1 Các hạng mục đầu tư 2

1.3.2 Qui mô đầu tư 2

1.4 Các giải pháp thiết kế 3

1.4.1 Tổng mặt bằng 3

1.4.2 Giải pháp kiến trúc 3

1.4.3 Giải pháp kết cấu 5

1.4.4 Các giải pháp kỹ thuật khác 6

1.5 Chỉ tiêu kinh tế 7

1.5.1 Hệ số sử dụng KSD 7

1.5.2 Hệ số khai thác khu đất KXD 7

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 9

2.1 Sơ đồ phân chia ô sàn 9

2.2 Các số liệu tính toán của vật liệu 10

2.3 Chọn chiều dày bản sàn 10

2.4 Cấu tạo các lớp sàn 12

2.4.1 Cấu tạo các lớp sàn nhà 12

2.4.2 Cấu tạo các lớp sàn vệ sinh 12

2.5 Tải trọng tác dụng lên sàn 12

2.5.1 Tĩnh tải sàn 12

2.5.2 Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn 13

2.5.3 Hoạt tải 14

2.6 Tính toán nội lực và kết cấu thép cho ô sàn 15

2.6.1 Xác định nội lực trên các ô sàn 15

2.6.2 Tính toán và bố trí cốt thép cho sàn 19

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 24

3.1 Chọn vật liệu 24

3.2 Cấu tạo cầu thang 24

3.3 Tính bản thang, chiếu nghỉ 26

3.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang 26

3.3.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 27

3.3.3 Sơ đồ tính - Xác định nội lực 27

3.3.4 Tính thép cho bản thang 28

3.4 Tính toán dầm chiếu tới 29

3.4.1 Tải trọng tác dụng lên dầm 29

3.4.2 Tính nội lực 29

3.4.3 Tính cốt thép 30

CHƯƠNG 4 TÍNH KHUNG KHÔNG GIAN 33

4.2 Sơ bộ chọn kích thước tiết diện 34

4.2.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột 34

4.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 35

4.2.3 Chọn sơ bộ tiết diện vách 35

4.3 Sơ đồ bố trí dầm sàn các tầng 35

4.4 Tải trọng tác dụng lên công trình 38

4.4.1 Tải trọng thẳng đứng 38

4.4.2 Tải trọng gió 42

4.5 Xác định nột lực 46

4.5.1 Tải trọng nhập vào 46

4.5.2 Các biểu đồ mômen, lực cắt và lực nén trong khung 48

4.6 Tổ hợp nội lực 53

4.6.1 Tổ hợp cơ bản 1 53

4.6.2 Tổ hợp cơ bản 2 53

4.7 Tính toán cốt thép khung trục Y2 53

4.7.1 Kí hiệu dầm cột trong khung (lấy theo ETABS đặt tên) 53

4.7.2 Tính thép cột 54

4.7.3 Tính thép dầm 60

4.7.4 Tính cốt treo 68

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI KHUNG TRỤC Y2 70

5.1 Điều kiện địa chất công trình 70

5.1.1 Địa tầng 70

5.1.2 Đánh giá nền đất 70

5.1.3 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng 72

5.1.4 Lựa chọn giải pháp nền móng 72

5.2 Các loại tải trọng dùng để tính toán 73

5.3 Các giả thiết tính toán 73

5.4 Thiết kế móng M1 ( móng dưới cột C10) 74

5.4.1 Vật liệu 74

5.4.2 Tải trọng 74

5.4.3 Xác định sơ bộ kích thước đài móng 75

5.4.4 Kích thước cọc 75

5.4.5 Sức chịu tải của cọc 75

5.4.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 76

5.4.7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 77

5.4.8 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 78

5.4.9 Kiểm tra độ lún của móng cọc 82

5.4.10 Tính toán đài cọc 83

5.5 Thiết kế móng M2 ( móng dưới cột C11) 86

5.5.1 Vật liệu 86

5.5.2 Tải trọng: 86

5.5.3 Xác định sơ bộ kích thước đài móng 87

5.5.4 Kích thước cọc 87

5.5.5 Sức chịu tải của cọc 87

5.5.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 88

5.5.7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 89

5.5.8 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 90

5.5.9 Kiểm tra độ lún của móng cọc 93

5.5.10 Tính toán đài cọc 95

5.6 Kiểm tra cọc khi vận chuyển cẩu lắp và treo giá búa 97

5.6.1 Kiểm tra cọc khi vận chuyển 97

5.6.2 Kiểm tra cọc treo lên giá búa 98

CHƯƠNG 6 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 99

6.1 Tổng quan về công trình 99

6.2 Điều kiện khí hậu - địa chất công trình 99

6.3 Phương hướng thi công tổng quát toàn công trình 99

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN

NGẦM 101

7.1 Thi công ép cọc 101

7.1.1 Hạ cọc trên mặt đất trước khi đào hố móng 101

7.1.2 Hạ cọc khi đã đào hố móng 101

7.1.3 Chọn phương pháp thi công ép cọc 101

7.1.4 Chọn biện pháp thi công hạ cọc 101

7.1.5 Thi công bằng phương pháp ép cọc 102

7.1.6 Tiến độ thi công ép cọc 111

7.2 Công tác thi công đất 114

7.2.1 Xác định máy bơm nước ngầm và nước mưa 114

7.2.2 Lựa chọn phương án đào đất 115

7.2.3 Tính khối lượng đào đất 115

7.2.4 Thể tích phần ngầm chiếm chỗ 117

7.2.5 Chọn máy đào và phương án di chuyển của máy 119

7.2.6 Chọn ô tô phối hợp với máy để vận chuyển đất đi: 120

7.3 Thiết kế các biện pháp xây lắp 121

7.3.2 Thiết kế ván khuôn móng điển hình M4 122

7.3.3 Thiết kế ván khuôn tường tầng hầm 125

7.4 Tổ chức thi công đài móng, giằng móng 127

7.4.1 Xác định cơ cấu các quá trình 127

7.4.2 Phân chia phân đoạn và tính nhịp công tác 127

7.5 Biện pháp tổ chức thi công khác 131

7.5.1 Công tác phá đầu cọc 131

7.5.2 Công tác thi công hầm tự hoại và dọn dẹp vệ sinh 132

7.5.3 Công tác đổ bê tông lót 132

7.5.4 Công tác đầm 132

CHƯƠNG 8 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN 133

8.1 Tính toán ván khuôn sàn 133

8.1.1 Phân tích cấu tạo và tổ hợp ván khuôn 133

8.1.2 Sơ đồ tính 134

8.1.3 Xác định tải trọng 134

8.1.4 Kiểm tra điều kiện cường độ và độ võng 135

8.1.5 Tính toán xà gồ đỡ sàn 135

8.2 Thiết kế hệ ván khuôn dầm 138

8.2.1 Phân tích cấu tạo và tổ hợp ván khuôn 138

8.2.2 Tính ván khuôn đáy dầm 138

8.2.3 Tính ván khuôn thành dầm 139

8.2.4 Tính cột chống dầm 140

8.3 Thiết kế hệ ván khuôn cột trục Y2-X2 140

8.3.1 Phân tích cấu tạo và tổ hợp ván khuôn 140

8.3.2 Sơ đồ tính 141

8.3.3 Xác định tải trọng 141

8.3.4 Kiểm tra khoảng cách các gông cột 142

8.3.5 Tính cột chống xiên 142

8.4 Thiết kế ván khuôn thang bộ 142

8.4.1 Thiết kế ván khuôn cho bản thang 142

8.4.2 Thiết kế ván khuôn bản chiếu nghỉ 146

8.5 Thiết kế ván khuôn vách thang máy 150

8.5.1 Phân tích cấu tạo và tổ hợp ván khuôn 150

8.5.2 Sơ đồ tính 150

8.5.4 Kiểm tra ván khuôn vách 151

8.5.5 Kiểm tra gông ngang 151

8.5.6 Tính toán bulong neo 152

8.6 Thiết kế hệ giàn giáo bao quanh công trình 152

8.6.1 Phân tích cấu tạo và tổ hợp giàn giáo 152

8.6.2 Tính hệ sàn công tác đỡ giàn giáo 152

DANH MỤC BẢNG Bảng 1 1 Bố trí cụ thể mặt bằng công trình 4

Bảng 2 1 Phân loại các ô sàn và chọn chiều dày bảng 11

Bảng 2 3 Tải trọng tác dụng lên sàn nhà 12

Bảng 2 4 Tải trọng tác dụng lên sàn vệ sinh 13

Bảng 2 5 Trọng lượng tường ngăn và cửa 13

Bảng 2 6 Bảng tính tĩnh tải trên các ô sàn 14

Bảng 2 7 Hoạt tải tác dụng lên các sàn 14

Bảng 3 1 Tĩnh tải ô sàn chiếu nghỉ 27

Bảng 3 3 Kiểm tra điều kiện tính cốt đai 31

Bảng 4 1 Tải lên sàn hành lang, văn phòng 39

Bảng 4 3 Tải tác dụng lên sàn phòng vệ sinh 39

Bảng 4 4 Tải tác dụng lên sàn mái 39

Bảng 4 5 Bảng tính trọng lượng lớp vữa trát của các dầm 40

Bảng 4 6 Chu kỳ và tần số dao động theo phương X, Y 44

Bảng 4 7 Giá trị i 45

Bảng 4 8 Bảng điều kiện và mô hình tính toán theo phương X và Y 55

Bảng 4 9 Giá trị cốt thép tối thiểu 57

Bảng 4 10 Điều kiện tính toán theo nén lệch tẩm phẳng phương X,Y 58

Bảng 5 1 Mặt cắt địa chất công trình 70

Bảng 5 3 Tổ hợp tải trọng tính toán 74

Bảng 5 4 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn 74

Bảng 5 5 Kiểm tra các trường hợp nội lực 78

Bảng 5 6 Bảng tính lún 82

Bảng 5 7: Tổ hợp tải trọng tính toán 86

Bảng 5 8 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn 86

Bảng 5 9 Kiểm tra các trường hợp nội lực 90

Bảng 5 10 Bảng tính lún 94

Bảng 7 1 Mẫu ghi chép nhật kí thi công ép cọc 110

Bảng 7 3 Bảng thống kê số lượng cọc phải ép 113

Bảng 7 4 Bảng tính thời gian thực hiện các công đoạn ép cọc 113

Bảng 7 5 Thể tích móng chiếm chỗ 117

Bảng 7 6 Thể tích bê tông lót móng chiếm chỗ 118

Bảng 7 7 Bảng đặc tính kỹ thuật của tấm khuôn phẳng 121

Bảng 7 8 Bảng đặc tính kỹ thuật tấm khuôn góc trong 121

Bảng 7 10 Bảng tính bê tông, cốt thép và ván khuôn móng 128

Bảng 7 11 Bảng tính khối lượng các phân đoạn đài móng 128

Bảng 7 12 Bảng tính khối lượng các phân đoạn giằng móng 129

Bảng 7 13 Bảng tính khối lượng kết hợp các phân đoạn đài và giằng móng 129

Bảng 7 14 Định mức thành phần tổ thợ thi công móng và giằng 129

Bảng 7 15 Nhu cầu ngày công cho các phân đoạn móng và giằng 129

Bảng 7 16 Nhịp công tác thi công móng, giằng móng 130

Bảng 7 17 Nhịp dây chuyền (t ij ) 130

Bảng 7 18 Cộng dồn nhịp công tác(Σt ij ) 130

Bảng 7 19 Tính dãn cách 130

Bảng 7 20 Bảng tính Galkin 131

Bảng 8 1 Các thông số kỹ thuật của cột chống 136

DANH MỤC HÌNH Hình 2 1 Mặt bằng tầng điển hình 9

Hình 2 2 Sơ đồ sàn tầng 4 10

Hình 2 3 Cấu tạo lớp sàn nhà 12

Hình 2 4 Cấu tạo lớp sàn vệ sinh 12

Hình 2 5 Sơ đồ tính thép bản 16

Hình 2 6 Liên kết của ô bản 16

Hình 2 7 Ô bản số 9 17

Hình 2 8 Ô bản số 6, 7, 8 18

Hình 2 9 Biểu đồ Momen bản loại dầm 18

Hình 2 10 Ví dụ ô bản S7 19

Hình 2 11 Mặt cắt bố trí thép 19

Hình 2 12 Phương bố trí thép 20

Hình 2 13 Momen hai ô sàn gần kề 21

Hình 2 14 Biểu đồ momen tính toán và thực tế 21

Hình 3 1 Mặt bằng cầu thang bộ 24

Hình 3 2 Mặt bằng cấu tạo cầu thang bộ 25

Hình 3 3 Mặt cắt cầu thang bộ 25

Hình 3 4 Cấu tạo các lớp vật liệu bản thang 26

Hình 3 5 Sơ đồ tính bản thang 27

Hình 3 6 Biểu đồ momen (N.m) 28

Hình 3 7 Dầm chiếu tới 29

Hình 3 8 Biểu đồ momen (N.m) 29

Hình 3 9 Biểu đồ lực cắt (N) 30

Hình 4 1 Mô hình không gian 33

Hình 4 2 Mặt bằng dầm sàn tầng 1 36

Hình 4 3 Mặt bằng dầm sàn tầng 2 36

Hình 4 4 Mặt bằng dầm sàn tầng 3-11 37

Hình 4 5 Mặt bằng dầm sàn tầng áp mái 37

Hình 4 6 Mặt bằng dầm sàn tầng mái 38

Hình 4 7 Sơ đồ truyền tải trọng tường lên dầm 41

Hình 4 8 Sơ đồ tính toán 43

Hình 4 9 Mômen do tĩnh tải TT và hoạt tải HT gây ra 48

Hình 4 10 Mômen do gió GTX và gió GTY gây ra 49

Hình 4 11 Mômen do gió GDX1 và gió GDY1 gây ra 49

Hình 4 12 Lực cắt do tĩnh tải TT và hoạt tải HT gây ra 50

Hình 4 13 Biểu đồ lực cắt do gió GTX và gió GTY gây ra 50

Hình 4 14 Biểu đồ lực cắt do gió GDX1 và gió GDY1 gây ra 51

Hình 4 15 Biểu đồ lực nén do TT và HT gây ra 52

Hình 4 16 Biểu đồ lực nén do GTX và GTY gây ra 52

Hình 4 17 Biểu đồ lực nén do GDX1 và GDY1 gây ra 53

Hình 4 18 Biểu đồ kí hiệu tên dầm và cột trong khung Y2 54

Hình 4 19 Độ lệch tâm ngẫu nhiên 55

Hình 4 20 Sơ đồ cốt treo 69

Hình 5 1 Trục địa chất công trình 71

Hình 5 2 Sơ đồ bố trí cọc móng M1 77

Hình 5 3 Khối móng quy ước móng M1 80

Hình 5 4 Sơ đồ tính lún móng M1 83

Hình 5 5 Sơ đồ kiểm tra chọc thủng móng M1 84

Hình 5 6 Momen tại các tiết diện đài cọc móng M1 85

Hình 5 7 Sơ đồ bố trí cọc móng M2 89

Hình 5 8 Khối móng quy ước móng M2 91

Hình 5 9 Sơ đồ tính lún móng M2 94

Hình 5 10 Sơ đồ kiểm tra chọc thủng móng M2 95

Hình 5 11 Momen tại các tiết diện đài cọc móng M2 96

Hình 5 12 Sơ đồ vận chuyển cọc 97

Hình 5 13 Sơ đồ cẩu lắp cọc 98

Hình 7 1 Máy ép cọc EBT200 103

Hình 7 2 Sơ đồ làm việc giá ép cọc 104

Hình 7 3 Cẩu lắp cọc và biểu đồ tính năng cần trục KX-5361 106

Hình 7 4 Cẩu xếp đối trọng 106

Hình 7 5 Cẩu xếp cọc 107

Hình 7 6 Cẩu xếp cọc 107

Hình 7 7 Xác định thể tích hình chóp cụt 116

Hình 7 8 Cấu tạo ván khuôn móng M4 122

Hình 7 9 Sơ đồ tính ván khuôn đài móng 123

Hình 7 10 Áp lực bê tông lên ván khuôn 123

Hình 7 11 Sơ đồ tính thanh nẹp đứng 124

Hình 7 12 Cấu tạo ván khuôn tường tầng hầm 125

Hình 7 13 Sơ đồ tính ván khuôn tường 125

Hình 8 1 Mặt bằng sàn tầng điển hình tầng 5 133

Hình 8 2 Cấu tạo ván khuôn đỡ sàn 134

Hình 8 3 Sơ đồ tính ván khuôn sàn 134

Hình 8 4 Sơ đồ tính xà gồ 136

Hình 8 6 Sơ đồ cấu tạo ván khuôn dầm 138

Hình 8 7 Sơ đồ tính ván khuôn đáy dầm 138

Hình 8 8 Sơ đồ tính ván khuôn thành dầm 140

Hình 8 9 Sơ đồ cấu tạo ván khuôn cột 141

Hình 8 10 Sơ đồ tính ván khuôn cột 141

Hình 8 11 Mặt bằng cầu thang bộ giữa trục X1-X2 143

Hình 8 12 Sơ đồ cấu tạo ván khuôn cầu thang bộ 143

Hình 8 13 Sơ đồ tính ván khuôn bản sàn 143

Hình 8 14 Sơ đồ tính xà gồ 145

Hình 8 15 Sơ đồ tính ván khuôn bản chiếu nghỉ 147

Hình 8 16 Sơ đồ tính xà gồ 148

Hình 8 17 Cấu tạo ván khuôn vách thang máy 150

Hình 8 18 Sơ đồ tính ván khuôn vách thang máy 150

Hình 8 19 Sơ đồ tính gông ngang 151

Hình 8 20 Giàn giáo 1700x1250 152

Hình 8 21 Chi tiết cấu tạo hệ đỡ giàn công tác 153

Hình 8 22 Sơ đồ tính thanh thép I150x200x5x10 153

Hình 8 23 Biểu đồ momen thanh thép I150x200x5x10 154

CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 Sự cần thiết đầu tư

Nằm tại vị trí trọng điểm, Đà Nẵng là trung tâm kinh tế văn hóa chính trị của miền trung nói riêng và cả nước nói chung, là địa điểm tập trung các đầu mối giao thông Hàng loạt các khu công nghiệp, khu kinh tế mọc lên, cùng với điều kiện sống ngày càng phát triển Với quỹ đất ngày càng hạn hẹp như hiện nay, việc lựa chọn hình thức xây dựng các trụ sở làm việc cũng được cân nhắc và lựa chọn kỹ càng sao cho đáp ứng được nhu cầu làm việc đa dạng của thành phố Đà Nẵng, tiết kiệm đất và đáp ứng được yêu cầu thẩm mỹ, phù hợp với tầm vóc của thành phố trọng điểm miền trung Trong hoàn cảnh

đó, việc lựa chọn xây dựng một cao ốc văn phòng là một giải pháp thiết thực bởi vì nó có những ưu điểm sau:

Tiết kiệm đất xây dựng: Đây là động lực chủ yếu của việc phát triển kiến trúc cao tầng của thành phố, ngoài việc mở rộng thích đáng ranh giới đô thị, xây dựng nhà cao tầng là một giải pháp trên một diện tích có hạn, có thể xây dựng nhà cửa nhiều hơn và tốt hơn

Có lợi cho công tác sản xuất và sử dụng: Một văn phòng cao tầng khiến cho công tác và sinh hoạt của con người được không gian hóa, khiến cho sự liên hệ theo chiều ngang và theo chiều đứng được kết hợp lại với nhau, rút ngắn diện tích tương hỗ, tiết kiệm thời gian, nâng cao hiệu suất và làm tiện lợi cho việc sử dụng

Tạo điều kiện cho việc phát triển kiến trúc đa chức năng: Để giải quyết các mâu thuẫn giữa công tác cư trú và sinh hoạt của con người trong sự phát triển của đô thị đã xuất hiện các yêu cầu đáp ứng mọi loại sử dụng trong một công trình kiến trúc độc nhất

Làm phong phú thêm bộ mặt đô thị: Việc bố trí các kiến trúc cao tầng có số tầng khác nhau và hình thức khác nhau có thể tạo được những hình dáng đẹp cho thành phố Những tòa nhà cao tầng có thể đưa đến những không gian tự do của mặt đất nhiều hơn, phía dưới có thể làm sân bãi nghỉ ngơi công cộng hoặc trồng cây cối tạo nên cảnh đẹp cho đô thị

Từ đó việc dự án xây dựng Văn phòng làm việc công ty Cổ phần Xây dựng 545 được ra đời

1.2 Vị trí, điều kiện tự nhiên, hiện trạng khu vực xây dựng công trình

1.2.1 Vị trí xây dựng công trình

Công trình xây dựng nằm trên: Lô A-23, A-24, A-25 số 324 Khu dân cư số 5, đường Nguyễn Hữu Thọ, phường Khuê Trung, quận Hải Châu, Thành phố Đà Nẵng

Hướng Bắc-Đông Bắc : giáp đường Nguyễn Đăng Đạo;

Hướng Tây-Tây Nam : giáp khu quy hoạch;

Hướng Đông-Đông Nam: giáp đường Nguyễn Hữu Thọ;

Hướng Nam-Tây Nam : giáp khu quy hoạch;

1.2.2 Điều kiện tự nhiên

a) Khí hậu:

Nhiệt độ:

Thành phố Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt

độ cao và ít biến động

Nhiệt độ trung bình hàng năm : 25.9 oC;

Tháng có nhiệt độ cao nhất : trung bình 28 - 30 oC (tháng 6, 7, 8)

Tháng có nhiệt độ thấp nhất : tháng 12 18 – 23 oC

Mùa mưa: từ tháng 4 đến tháng 11:

Lượng mưa trung bình hàng năm : 2504.57 mm;

Lượng mưa cao nhất trong năm : 550 - 1000 mm; 10 11

Lượng mưa thấp nhất trong năm : 23 40 mm; 1 2 3 4

Gió: có hai mùa gió chính:

Gió tây nam chiếm ưu thế vào mùa hè; gió đông bắc vào mùa đông

Thuộc khu vực gió IIB

Độ ẩm: độ ẩm trung bình hàng năm: 80-85%

Nắng: tổng số giờ nắng trong năm: 2156.2 giờ

b) Địa chất:

Từ mặt đất hiện hữu đến độ sâu >-70 m, nền đất được cấu tạo gồm 6 lớp theo thứ

tự từ trên xuống như sau:

1 Phần đất lấp: chiều dày không đáng kể

2 Sét pha, trạng thái dẻo cứng, dày 5.2m

3 Cát pha, trạng thái dẻo, dày 7.5m

4 Cát bụi trạng thái chặt vừa, dày 8.5m

5 Cát hạt nhỏ và hạt trung, trạng thái chặt vừa, dày 8.2m

6 Cát hạt thô lẫn cuội sỏi, trạng thái chặt, chiều dày lớn hơn 60m

Mực nước ngầm ở độ sâu -4.2 m so với cốt thiên nhiên

c) Hiện trạng khu vực xây dựng công trình:

Dự án nằm trong quy hoạch chung của thành phố, xung quanh là các khu chung cư khác và các công trình công cộng, quỹ đất được tận dụng một cách triệt để

1.3 Nội dung và qui mô đầu tư công trình

Bãi giữ xe và khu vệ sinh

1.3.2 Qui mô đầu tư

Qui mô công trình bao gồm :

Khối nhà văn phòng cao 11 tầng 1 tầng ngầm và 1 tầng sân thượng, công trình

có mặt bằng hình chữ nhật có kích thước 24.8x20.3(m2);chiều cao 46.4m; tầng ngầm sâu 3.2m, nhà xe được bố trí trong tầng hầm

Tầng 1: sảnh tiếp khách trưng bày

Tầng ngầm: Bãi đậu xe, xử lý nước thải, hệ thống điện, đặt thiết bị

Công trình được thiết kế theo yêu cầu của quy hoạch đô thị và tuân theo các quy định trong tiêu chuẩn thiết kế trụ sở văn phòng: TCVN 4601-1988 và các tiêu chuẩn khác

có liên quan

Công trình thiết kế theo tiêu chuẩn cấp I:

Chất lượng sử dụng : Bậc I (Chất lượng sử dụng cao )

Độ bền vững : Bậc I (Niên hạng sử dụng trên 100 năm)

có cổng chính hướng trực tiếp ra mặt đường chính

Hệ thống kỹ thuật điện, nước được nghiên cứu kĩ, bố trí hợp lý, tiết kiệm dễ dàng

Diện tích phòng và cửa được bố trí theo yêu cầu thoát người là: cứ 50 người thì bố trí một cửa đi, người ngồi xa nhất so với cửa không quá 25 m, một luồng người chạy ra khỏi phòng có bề rộng nhỏ nhất là 0,6 m

Đối với công trình này, diện tích các phòng đều tương đối lớn nên ta bố trí một cửa đi hai cánh (rộng 2.1 m), cửa nhỏ 0.8 m

Mỗi tầng đều bố trí khu vệ sinh tập trung và cách biệt

Giữa các phòng và các tầng được liên hệ với nhau bằng phương tiện giao thông theo phương ngang và phương thẳng đứng:

Phương tiện giao thông nằm ngang là các hành lang giữa rộng 2.5 m và 4.8 m

độ rộng của cầu thang đảm bảo yêu cầu thoát người khi có sự cố Với bề rộng tối thiểu của một luồng chạy là 0.75 m thì hành lan rộng 1.25 m sẽ đảm bảo độ rộng cho hai luồng chạy ngược chiều nhau Trên hành lang không được bố trí vật cản kiến trúc, không tổ chức nút thắt cổ chai và không tổ chức bậc cấp

Phương tiện giao thông thẳng đứng được thực hiện bởi 2 cầu thang bộ và 2 cầu thang máy với kích thước mỗi lồng thang 1.4x1.5 m có đối trọng sau, vận tốc di chuyển 4 m/s Do mặt bằng nhà có dạng hình chữ nhật nên ta bố trí cầu thang máy ở giữa nhà và hai cầu thang bộ gần với các thang máy nhằm đảm bảo thoát người khi thang máy có sự cố

Như vậy, mặt bằng được bố trí gọn và hợp lí, hệ thống cầu thang rõ ràng, thuận tiện cho việc đi lại và thoát người khi có sự cố Các phòng làm việc, giao dịch được bố trí phù hợp với chức năng làm việc, giao dịch, dễ quản lý, bảo vệ phù hợp với tính chất của công trình

Ngoài ra, công trình còn bố trí 2 hệ thống thang máy và 2 cầu thang bậc chạy suốt

từ tầng ngầm đến tầng trên cùng

b) Giải pháp mặt đứng:

Với mặt bằng hình chữ nhật, nhưng 2 mặt giáp đường chính của công trình cấu tạo

1 vòng cung nhằm tạo cho công trình có một dáng vẽ đồ sộ nhưng không kém phần mềm mại, uyển chuyển Mặt trước và mặt bên của công trình được cấu tạo bằng bêtông và kính, với mặt kính là những ô cửa rộng nhằm đảm bảo chiếu sáng tự nhiên cho ngôi nhà

Hai mặt còn lại áp sát với khu dân cư nên được cấu tạo bằng các ô cửa đảm bảo chiếu

sáng thông gió cho tòa nhà

Về mỹ thuật: Với khối nhà 12 tầng, hình dáng cao vút, vươn thẳng lên khỏi tầng kiến trúc cũ ở dưới thấp với kiểu dáng hiện đại, mạnh mẽ, thể hiện ước mong kinh doanh

phát đạt Từ trên cao ngôi nhà có thể ngắm toàn cảnh Đà Nẵng

1.4.3 Giải pháp kết cấu

Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu bêtông cốt thép trong xây dựng trở nên rất phổ biến Đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng, bêtông cốt thép được sử dụng rộng rãi do có những ưu điếm sau:

Giá thành của kết cấu bêtông cốt thép (BTCT) thường rẻ hơn kết cấu thép đối với những công trình có nhịp vừa và nhỏ chịu tải như nhau

Bền lâu, ít tốn tiền bảo dưỡng, cường độ ít nhiều tăng theo thời gian Có khả năng chịu lửa tốt

Dễ dàng tạo được hình dáng theo yêu cầu của kiến trúc

Công trình được xây bằng bêtông cốt thép

a) Giới thiệu và mô tả kết cấu

Khối nhà văn phòng cao 11 tầng 1 tầng ngầm và 1 tầng sân thượng, công trình có mặt bằng hình chữ nhật có kích thước 24.8x20.3 m2;chiều cao 46.4m; tầng ngầm sâu 3.2m, nhà xe được bố trí trong tầng hầm

Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình: Hệ khung - vách bê tông cốt thép đổ toàn khối Hệ này chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang tác dụng vào nó Để tăng

độ cứng theo phương ngang nhà khi chịu tải trong ngang do gió gây ra, kết hợp vách Bê tông cốt thép ở cầu thang máy làm tăng độ cứng cho công trình

Kích thước của công trình theo Hồ sơ Kiến trúc cơ sở

Chiều cao công trình lớn hơn 40m, kể đến cả thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió

b) Lựa chọn phương án kết cấu

Phương án kết cấu móng:

Công trình với quy mô công trình 12 tầng, 1 tầng hầm, chịu tác động của tải trọng gió và tải trọng động đất So sánh các phương án móng, nhận thấy giải pháp móng cọc sẽ đảm bảo đáp ứng yếu tố về kiến trúc, độ bền vững, tiết kiệm và thuận lợi về mặt thi công Dựa vào hồ sơ khoan khảo sát địa chất công trình chọn phương án móng cọc ép

Phương án kết cấu khung:

Khung Bê tông cốt thép bao gồm các cột, dầm, sàn liên kết với nhau và liên kết cứng với móng Kết hợp vị trí cầu thang bộ và thang máy làm vách cứng cho công trình, các vách này sẽ chịu một phần tải trọng ngang do gió gây ra, khi đó độ cứng tổng thể của công trình được tăng lên và công trình sẽ ổn định hơn khi đưa vào sử dụng Phương án khung kết hợp vách cứng sẽ làm tăng khả năng chịu lực và độ ổn định tổng thể cho công trình khi chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang tương đối lớn, lúc này hệ kết cấu khung- vách chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang phân phối cho nó, không ảnh hưởng

về kiến trúc và thi công cũng thuận lợi

Phương án kết cấu thang máy:

Kết cấu thang máy sử dụng vách cứng Bê tông cốt thép, vách kết hợp với khung toàn nhà làm tăng khả năng chịu lực và ổn định cho công trình

Sơ đồ kết cấu của công trình:

Với mặt bằng kết cấu công trình, nhận thấy độ cứng tổng thể theo hai phương không chênh lệch nhiều, bản sàn kê 4 cạnh, tải trọng truyền lên cả 4 dầm, và công trình kết hợp khung với cách cứng cùng đồng thời chịu tải trọng ngang và đứng Do đó sơ đồ tính toán kết cấu của công trình là sơ đồ khung không gian Móng được tính toán với sơ

Thoát nước

Nước mưa trên mái công trình, trên logia, ban công, nước thải sinh hoạt được thu vào xênô và đưa vào bể xử lý nước thải Nước sau khi được xử lý sẽ được đưa ra hệ thống thoát nước của thành phố

b) Mạng lưới thông tin liên lạc

Sử dụng hệ thống điện thoại hữu tuyến bằng dây dẫn vào các phòng làm việc

c) Thông gió và chiếu sáng

Chiếu sáng tự nhiên: Công trình lấy ánh sáng tự nhiên qua các ô cửa kính lớn, do các văn phòng làm việc đều được bố trí quanh nhà nên lấy ánh sáng tự nhiên rất tốt

Chiếu sáng nhân tạo: Hệ thống chiếu sáng nhân tạo luôn phải được đảm bảo

24/24, nhất là hệ thống hành lang và cầu thang

Hệ thống thông gió: Vì công trình có sử dụng tầng ngầm nên hệ thống thông gió luôn phải được đảm bảo Công trình sử dụng hệ thống điều hoà trung tâm, ở mổi tầng đều có phòng điều khiển riêng

d) Cấp điện

Nguồn điện được cung cấp cho công trình phần lớn là từ trạm cấp điện của nhà máy thông qua trạm biến thế riêng Ngoài ra cần phải chuẩn bị một máy phát điện riêng

cho công trình phòng khi điện lưới có sự cố Điện cấp cho công trình chủ yếu để chiếu sáng, điều hòa không khí và dùng cho máy vi tính

e) Hệ thống chống sét

Xác suất bị sét đánh của nhà cao tầng tăng lên theo căn bậc hai của chiều cao nhà nên cần có hệ thống chống sét đối với công trình Thiết bị chống sét trên mái nhà được nối với dây dẫn có thể lợi dụng thép trong bê tông để làm dây dẫn xuống dưới

f) Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

Dùng hệ thống cứu hỏa cục bộ gồm các bình hóa chất chữa cháy bố trí thuận lợi tại các điểm nút giao thông của hành lang và cầu thang Ngoài ra còn bố trí hệ thống các đường ống phun nước cứu hỏa tại các cầu thang bộ ở mỗi tầng

g) Vệ sinh môi trường

Để giữ vệ sinh môi trường, gii quyết tình trạng ứ đọng nước, đảm bảo sự trong sạch cho khu vực thì khi thiết kế công trình phi thiết kế hệ thống thoát nước xung quanh công trình Ngoài ra trong khu vực còn phải trồng cây xanh để tạo cảnh quan và bảo vệ

môi trường xung quanh

h) Sân vườn, đường nội bộ

Do khu đất xây dựng chật hẹp nên không thể bố trí đường bộ xung quanh công trình, tuy nhiên phía Bắc và phía đông đều có đường phố chạy sát công trình nên yêu cầu

về phòng hỏa vẫn được đảm bảo

SD

DTP K

XD

DTCT K

Về kiến trúc, công trình mang dáng vẻ hiện đại với mặt ngoài được ốp đá Granite và

hệ thống cửa kính Mặt đứng công trình thể hiện được vẻ đẹp độc đáo khó một công trình kiến trúc nào có được Quan hệ giữa các phòng ban trong công trình rất thuận tiện, hệ thống đường ống kỹ thuật ngắn gọn, thoát nước nhanh

Về kết cấu, hệ kết cấu khung - vách, đảm bảo cho công trình chịu được tải trọng đứng

và ngang rất tốt Kết cấu móng vững chắc với hệ móng cọc, có khả năng chịu tải rất lớn

CHƯƠNG 2 TÍNH TỐN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1 Sơ đồ phân chia ơ sàn

Dựa vào bản vẽ kiến trúc + hệ lưới cột nên bố trí hệ lưới dầm theo các yêu cầu: Đảm bảo tính mỹ thuật

Đảm bảo tính hợp lý về mặt kết cấu: các dầm nên bố trí sao cho “nhanh” truyền lực xuống đất

Dầm được bố trí để đỡ bản sàn và đảm bảo độ cứng tổng thể của sàn Cĩ thể bố trí dầm theo một phương hay hai phương đặt vuơng gĩc với nhau Khoảng cách giữa các dầm phụ thuộc vào tải trọng trên bản, khả năng bố trí được các gối tựa

đỡ dầm…

Dầm phải được kê lên gối tựa một cách chắc chắn

Với hệ lưới dầm đã bố trí, mặt bằng sàn được chia thành các ơ sàn Ta quan niệm các ơ sàn làm việc độc lập với nhau: tải trọng tác dụng lên ơ sàn này khơng gây ra nội lực trong các ơ sàn lân cận (quan niệm này khơng được chính xác nhưng được áp dụng vì cách tính đơn giản, nếu khơng: cần tính và tổ hợp nội lực trong sàn)

Vì quan niệm rằng các ơ sàn làm việc độc lập nên ta xét riêng từng ơ sàn để tính Tiến hành đánh số thứ tự các ơ sàn để tiện tính tốn (các ơ sàn cùng loại: cùng kích thước;

Y1 Y2

THA NG

M A Ù Y THA NG

M A Ù Y PHÒ NG

cùng tải trọng, cùng sơ đồ liên kết thì đánh số trùng nhau) Các sơ đồ tính toán ô sàn xem giáo trình KCBTCT trang 327

2.2 Các số liệu tính toán của vật liệu

Bêtông cấp độ bền: B25 có: Rb = 14.5 MPa,  = 25 kN/m3

Rbt = 1.05 MPa Cốt thép Ø ≤ 8 dùng thép CI, A-I có Rs = Rsc = 225MPa

Cốt thép Ø > 8 dùng thép CII, A-II có Rs = Rsc = 280MPa

2.3 Chọn chiều dày bản sàn

Do có nhiều ô bản có kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến có chiều dày bản sàn khác nhau, nhưng để thuận tiện cho thi công cũng như tính toán ta ưu tiên chọn một chiều dày bản sàn

Chiều dày của bản được chọn theo công thức: hb =

m

D

.l Trong đó :

D = 0.8 – 1.4 hệ số phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản, chọn D = 1.1

m – hệ số phụ thuộc liên kết của bản: m=35-45 đối với bản kê bốn cạnh, m = 30-35 đối với bản loại dầm; lấy m = 45

5600 3250

Y3 Y4

Hình 2 2 Sơ đồ sàn tầng 4

l1 : Là cạnh ngắn của ô bản(cạnh theo phương chịu lực )

Chiều dày của bản phải thoả mãn điều kiện cấu tạo: hb hmin = 6 cm đối với sàn nhà dân dụng

l  -Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh

Trong đó: l1-kích thước theo phương cạnh ngắn,

l2-kích thước theo phương cạnh dài

Căn cứ kích thước, cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng chia các loại ô bảng sau:

Bảng 2 1 Phân loại các ô sàn và chọn chiều dày bảng

0.11

S23 1 6 1.4 8.4 4.3 Bản loại dầm 0.8 1.4 30 35 0.04 0.06 0.06 S24 1 8.4 1.4 11.76 6.0 Bản loại dầm 0.8 1.4 30 35 0.04 0.06

0.06

S25 1 5.3 1.4 7.42 3.8 Bản loại dầm 0.8 1.4 30 35 0.04 0.06

0.06

Ta ưu tiên chọn chiều dày sàn là 100 mm

2.4 Cấu tạo các lớp sàn

2.4.1 Cấu tạo các lớp sàn nhà

Hình 2 3 Cấu tạo lớp sàn nhà

2.4.2 Cấu tạo các lớp sàn vệ sinh

Hình 2 4 Cấu tạo lớp sàn vệ sinh

2.5 Tải trọng tác dụng lên sàn

2.5.1 Tĩnh tải sàn

Tĩnh tải tác dụng lên sàn là tải trọng phân bố đều do trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn truyền vào Căn cứ vào các lớp cấu tạo sàn ở mỗi ơ sàn cụ thể, tra bảng tải trọng tính tốn( TCVN 2737-1995) của các vật liệu thành phần dưới đây để tính:

Ta cĩ cơng thức tính: gtt = Σγi.δi.ni

Trong đĩ: γi, δi, ni lần lượt là trọng lượng riêng, bề dày, hệ số vượt tải của lớp cấu tạo thứ i trên sàn

Hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737 – 1995

Ta tiến hành xác định tĩnh tải riêng cho từng ơ sàn

Bảng 2 2 Tải trọng tác dụng lên sàn nhà

Các lớp cấu tạo δ i (cm) γ i (daN/m 3 ) g tc (daN/m 2 ) n i g stt (daN/m 2 )

3 3

BẢ N BTCT DẦ Y 100mm TRẦ N THẠCH CAO KHUNG THÉ P +Ố NG KỸ THUẬ T 60daN/m TRỌNG LƯỢNG RIÊ NG 2500daN/m

VƯA LÓ T DẦ Y 10mm, TRỌNG LƯỢNG RIÊ NG 1800daN/m

2 3

GẠCH DẦ Y 10mm, TRỌNG LƯỢNG RIÊ NG 2000 daN/m

N/m BẢ N BTCT DẦ Y 100mm

GẠCH DẦ Y 10mm, TRỌNG LƯỢNG RIÊ NG 2000 daN/m

Bảng 2 3 Tải trọng tác dụng lên sàn vệ sinh

Các lớp cấu tạo δ i (cm) γ i (daN/m 3 ) g tc (daN/m 2 ) n i g stt (daN/m 2 )

2.5.2 Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn

Tải trọng do tường ngăn và cửa kính khung nhôm ở các ô sàn được xem như phân

bố đều trên sàn Các tường ngăn là tường dày t 100mm xây bằng gạch rỗng có

St(m2): diện tích bao quanh tường

Stk(m2): diện tích cửa và tường kính khung nhôm

ntx,ntk: hệ số độ tin cậy đối với tường và cửa lấy bằng 1.2

 = 15 (daN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa, tường kính

Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán

Bảng 2 4 Trọng lượng tường ngăn và cửa

S20 3.4 1.25 27.6 15 1.2 2.8

Bảng 2 5 Bảng tính tĩnh tải trên các ô sàn

(daN/m 2 ) (daN/m 2 ) (daN/m 2 )

2.6 Tính toán nội lực và kết cấu thép cho ô sàn

Bản loại dầm : khi bản sàn được liên kết ( dầm hoặc tường) ở một cạnh ( liên kết

ngàm) hoặc ở 2 cạnh đối diện ( kê tự do hoặc ngàm ) và chịu tải phân bố đều Bản chỉ

chịu uốn theo phương có liên kết, bản chịu lực một phương gọi là bản một phương hay

bản loại dầm

Bản kê bốn cạnh : khi bản có liên kết ở bốn cạnh ( tựa tự do hoặc ngàm) , tải trọng

truyền đến các liên kết theo cả hai phương

Liên kết của bản :

Bản của sàn sườn được liên kết với tường và dầm theo các cạnh, thường gặp 2 loại

liên kết chính là liên kết kê và liên kết cứng

Liên kết kê khi bản kê tự do lên tường hoặc dầm, liên kết cứng khi bản đúc toàn

khối với dầm hoặc tường bê tông cốt thép có đủ cốt thép để chịu được nội lực ở liên kết

Cần phân biệt liên kết cứng và liên kết ngàm, tại liên kết ngàm thì bản không có chuyển

vị nào ,tại liên kết cứng thì bản có thể có chuyển vị ,điểm giống nhau là tại đó cả 2 liên

kết đều có moment, tuy vậy tại ngàm moment sẻ lớn hơn

* Nhận xét phương pháp tính toán kết cấu

Việc tính toán kết cấu sàn dù cho phương pháp nào, dù cho tính toán có chi li đến

đâu thì kết quả cũng chỉ là gần đúng vì mọi việc tính toán đều dựa vào một số giả thiết

nhằm đơn giản hóa mà các giả thiết đều là gần đúng

Về tải trọng giả thiết về hoạt tải là phân bố đều, liên tục trên mặt sàn, thực tế thì

hoạt tải thường là những lực gần như tập trung và phân bố không đều, không liên tục

Về vật liệu trong sơ đồ đàn hồi giả thiết bê tông cốt thép là vật liệu đàn hồi, đồng

chất Thực tế thì bê tông là vật liệu có tính dẻo và trong vùng kéo có thể có vết nứt, biến

dạng của betong lại tăng theo nội lực và thời gian

Trong sơ đồ dẻo cũng chỉ mới xét đến sự xuất hiện của khớp dẻo ở một số vùng, chưa xét đến biến dạng dẻo của bê tông trong toàn cấu kiện và trong suốt quá trinh sử dụng

kết cấu thì hầu như không hề có khớp dẻo xuất hiện

Trong sơ đồ tính toán xem dầm sàn là gối tựa của bản, dầm khung là gối tựa của

dầm sàn và gối tựa không có chuyển vị đứng thực tế thì dầm sàn và dầm khung đều có thể

có độ võng và như vậy gối tựa sẻ có chuyển vị đứng

Trong sơ đồ đàn hồi xem các gối tựa như các gối tựa đơn, kê trên một điểm , cấu

kiện có thể xoay trên điểm đó, và như vậy sẻ dễ dàng truyền ảnh hưởng của hoạt tải từ nhịp

này sang nhịp khác Thực tế tại liên kết cứng cấu kiện khó có thể xoay tự do và ảnh hưởng

của hoạt tải khó truyền từ nhịp này sang nhịp khác

Thực chất của tính toán không phải ở chỗ xác định thật chính xác giá trị nội lực tại

từng tiết diện mà ở chỗ xét được khả năng bất lợi có thể xảy ra và đảm bảo được độ an toàn

chung cho kết cấu với yêu cầu như vậy thấy rằng dù có dung các giả thiết gần đúng và dù

có dùng sơ đồ đàn hồi hay sơ đồ dẻo thiết kế thì vấn đề an toàn vẫn được bảo đảm trong

phạm vi chấp nhận được

2.6.1 Xác định nội lực trên các ô sàn

a) Bản kê bốn cạnh

Tính bản liên tục theo sơ đồ khớp dẻo: Các ô bản liên tục có các nhịp tính toán gần bằng nhau theo mỗi phương( sai khác dưới 10%) có thể được tính toán bằng cách tách từng ô riêng Trong đó các gối tựa giữa được thay bằng liên kết ngàm còn các gối tựa biên được xem là liên kết gối kê tự do hoặc ngàm đàn hồi

Tính bản liên tục theo sơ đồ đàn hồi: Nhịp tính toán l1, l2 gần bằng nhau theo mỗi phương có thể tách thành các ô bản đơn để tính toán Lúc này để kể đến vị trí bất lợi của hoạt tải p người ta xem xét các trường hợp hoạt tải cách ô và hoạt tải đặt trên toàn bản

Ta chọn phương pháp tính bản theo sơ đồ đàn hồi, dễ tính toán, đơn giản

Phân loại sàn, phụ thuộc vào tỷ số kích thước cạnh dài, cạnh ngắn ô sàn mà ta có sàn làm việc một phương hay hai phương

Khi 2

1

2

l

l  : sàn làm việc theo 2 phương ( bản kê 4 cạnh )

M1, MI, MI’ : Dùng để tính cốt thép đặt dọc theo cạnh ngắn

Hình 2 5 Sơ đồ tính thép bản

M2, MII, MII’:Dùng để tính cốt thép đặt dọc theo cạnh dài

Cốt thép chịu lực được tính toán cụ thể cho cả hai phương l1 và l2 Với l1, l2 là chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản

Tùy thuộc vào sự liên kết ở các cạnh mà ta có liên kết ngàm hay khớp Ở đây để

an toàn ta quan niệm rằng:

Dưới sàn không có dầm thì xem là tự do

Sàn liên kết với dầm giữa xem là liên kết ngàm

Sàn liên kết với dầm biên là liên kết khớp để xác định nội lực trong sàn

Nhưng khi bố trí thép thì dùng thép tại biên ngàm đối diện để bố trí cho khớp

M1 =α1 (g + p).l1.l2 kN.m Mômen dương lớn nhất giữa nhịp theo phương cạnh dài

M2 = α2 (g + p).l1.l2 kN.m Mômen gối:

Mômen âm lớn nhất ở gối theo phương cạnh ngắn

MI = -β1 (g + p).l1.l2 kN.m Mômen âm lớn nhất ở gối theo phương cạnh dài

MII = -β2 (g + p).l1.l2 kN.m Với: q = g + p: tổng tải trọng tác dụng lên sàn

Mômen dương lớn nhất giữa nhịp theo phương cạnh ngắn

có thể bằng phương pháp cân bằng tĩnh hoặc phương pháp cân bằng công khả dĩ

Tính nội lực theo sơ đồ đàn hồi: Tính dải bản 1 phương, liên tục theo sơ đồ đàn hồi có thể dùng các phương pháp của cơ học kết cấu về tính toán dầm liên tục

Từ 2 phương pháp tính nội lực theo sơ đồ dẻo và sơ đồ đàn hồi ta chọn tính theo phương pháp sơ đồ đàn hồi, phương pháp này tính toán đơn giản ,dễ dàng hơn

Cắt một dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm:

Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm: q=(g+p).1m kN/m

Tùy theo liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm:

Hình 2 9 Biểu đồ Momen bản loại dầm

* VÍ DỤ TÍNH TOÁN CHO Ô SÀN S7

Kích thước ô sàn: l2/l1 = 6/2.7 = 2.2; gtt = 409.8 daN/m2, ptt=360 daN/m2

Quan niệm tính toán: thuộc ô sàn b 1 đầu ngàm 1 đầu khớp

l1 1

2 min

M = - ql12

M = - ql

min 12

2 1

1

l1

Bước 2: Xác định m  2

b o

M

Nếu m > R : tăng tiết diện

Bước 3: Tính cốt thép

Sau khi tính R và thoả mãn m R :

L2 1m

Rs là cường độ chịu kéo của thép

Kết quả tính toán nội lực và thép trong sàn lập bảng để tiện theo dõi, kiểm tra

Bước 5: Chọn đường kính thép và kiểm tra hàm lượng cốt thép:

Dựa vào Bảng tra diện tích cốt thép của bản, Phụ lục 19 giáo trình Sàn BTCT toàn

khối Ta chọn cốt thép phù hợp

Đường kính cốt chịu lực từ 6 10 ( không được > h/10 )

Khoảng cách giữa các cốt thép: TT s.100

TT a

a a

A

 (cm)

Chọn khoảng cách thép a BT ≤ aTT Thoả điều kiện 70 ≤ aBT ≤ 200 mm

b) Các yêu cầu chọn và bố trí cốt thép

Sau khi tính toán và chọn được cốt thép ta tiến hành phối hợp cốt thép

Đường kính cốt thép chịu lực từ 6 10 (không được > h/10)

Khoảng cách giữa các cốt thép 7 cm  a  20 cm

Trong khi tính toán ta phải phối hợp cốt thép để tiện cho thi công

Cốt thép phân bố không ít hơn 10% cốt chịu lực nếu l2/l1 ≥ 3, không ít hơn 20% cốt chịu lực nếu l2/l1 < 3 Khoảng cách các thanh  35cm, đường kính cốt thép phân bố  đường kính cốt thép chịu lực

Lưới cốt thép chịu momen âm trên gối cả 2 phương có bề rộng bằng 1 1

4l Đường kính cốt thép phân bố Ø6, Ø8( cốt chịu lực)

Cốt phân bố có tác dụng:

Chống nứt do BT co ngót

Cố định cốt chịu lực

Truyển tải sang vùng xung quanh tránh tập trung ứng suất

Chịu ứng suất nhiệt

Diện tích của cây theùp

As11

Hình 2 13 Momen hai ô sàn gần kề

Do tính toán các ô sàn độc lập nên thường xảy ra hiện tượng: tại 2 bên của 1 dầm, các ô sàn có nội lực khác nhau

VD :

MII(1) : momen gối của ô (1)

MII(2) : momen gối của ô (2)

Hình 2 14 Biểu đồ momen tính toán và thực tế

Do có sự phân phối momen mà momen tại gối của 2 ô sàn lân cận sẽ bằng nhau Để đơn giản và thiên về an toàn ta lấy momen lớn nhất bố trí cốt thép cho cả 2 bên gối

Các ô bản liên kết với dầm biên, tại các vị trí đó ta quan niệm liên kết giữa bản và dầm là liên kết khớp nhưng thực tế thì không phải như vậy nên để hợp lý về mặt tính toán

và thiên về an toàn ta bố trí cốt thép ở các vị trí dầm biên bằng (1/2-1/3) hàm lượng cốt thép ở gối đối diện

* VÍ DỤ TÍNH TOÁN CHO Ô SÀN S17 (BẢN KÊ 4 CẠNH)

M

(2)

2.4 0.98 2800 8.5

TT s

s o

M A

Vậy bố trí cốt thép Ф8a150 bố trí theo phương cạnh ngắn

* Thép tại gối theo phương cạnh ngắn:

TT s

s o

M A

Vậy bố trí cốt thép Ф10a120 bố trí theo phương cạnh ngắn làm thép mũ

Tương tự với các ô sàn khác, Thép bản kê 4 cạnh được thể hiện PL 3

* VÍ DỤ TÍNH TOÁN CHO SÀN S7 ( BẢN LOẠI DẦM )

Vật liệu

Vật liệu Bê tông B25: Rb = 14.5 MPa = 145 daN/cm2

Rbt = 1.05 MPa = 10.5 daN/cm2 Thép chịu lực AII: Rs = Rs' = 280 MPa = 2800 daN/cm2

Thép bản, thép cấu tạo AI: Rs = Rs' = 225 MPa = 2250 daN/cm2

Tính toán

hs = 100 mm => abv = 10 mm, giả thiết a0 = 1.5 cm => ho = 10 – 1.5 =8.5 cm

* Thép tại nhịp theo phương cạnh ngắn:

TT s

s o

M A

Vậy bố trí cốt thép Ф6a150 bố trí theo phương cạnh ngắn

* Thép tại gối theo phương cạnh ngắn:

TT s

s o

M A

Vậy bố trí cốt thép Ф8a150 bố trí theo phương cạnh ngắn làm thép mũ

Tương tự với các ô sàn khác, Thép bản loại dầm được thể hiện PL 4

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ

Cầu thang là bộ phận kết cấu công trình thực hiện chức năng đi lại, vận chuyển trang thiết bị hàng hóa theo phương đứng Vì vậy cầu thang phải được bố trí ở vị trí thuận

tiện nhất, đáp ứng được nhu cầu đi lại và thoát hiểm tốt

Về mặt kết cấu, cầu thang phải đáp ứng được yêu cầu về độ bền, độ ổn định, khả năng chống cháy và chống rung động Về mặt kiến trúc, cầu thang phải đảm bảo được

yêu cầu thẩm mỹ cho công trình

Chọn cầu thang số giữa trục X1-X2 Lầu 4 để tính toán

3.1 Chọn vật liệu

Vật liệu Bêtông B25 : Rb = 14.5 MPa = 145 daN/cm2

Rbt = 1.05 MPa = 10.5 daN/cm2 Thép chịu lực AII : Rs = Rs' = 280 MPa = 2800 daN/cm2 Thép bản, thép cấu tạo AI: Rs = Rs' = 225 MPa = 2250 daN/cm2 Chọn kích thước dầm chiếu tới là 200x400mm, các bản dày 150 mm

3.2 Cấu tạo cầu thang

Các bộ phận của cầu thang : bậc thang, lan can tay vịn, dầm chiếu tới, bản thang, bản chiếu nghỉ

Toàn bộ công trình, trên mỗi tầng đều gồm có 2 cầu thang bộ và 1 cầu thang máy

Ta chọn phương án thiết kế cầu thang bộ thuộc loại cầu thang 2 vế kiểu bản thang không cốn chịu lực, làm bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ

Xem các bản thang và bản chiếu nghỉ là một bản liên tục

Hình 3 2 Mặt bằng cấu tạo cầu thang bộ

3.3 Tính bản thang, chiếu nghỉ

3.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang

Tải trọng tác dụng gồm trọng lượng bậc thang, bản thang và hoạt tải sử dụng Sơ

bộ chọn bề dày bản thang 150 mm, chiều cao bậc thang là h = 16.4 cm, chiều rộng bậc thang b = 30cm Mỗi vế 11 bậc, tổng cộng 22 bậc thang

Tĩnh tải tác dụng lên bản thang:

Hình 3 4 Cấu tạo các lớp vật liệu bản thang

Lớp đá Granit dày 10:

2

0.3 0.1641.1 28000 0.01

0.3 0.164 418 N/m

b h n

0.3 0.164

635 N/m

b h n

1554 N/m

b h n

Hoạt tải phân bố trên mặt bằng là:

Hoạt tải tiêu chuẩn được lấy theo TCVN 2737:1995 cho cầu thang ptc= 3 kN/m2 với hệ số 1.2 do đĩ hoạt tải tính tốn là p bt tt 3600 N/m2

Chiều dài bản thang nghiêng 2 2

- Ố P ĐÁ GRANITE DÀ Y 10

- LỚ P VỮ A LÓ T DÀ Y 20

- BẬ C THANG XÂ Y GẠCH ĐẶ C

- BẢ N THANG BTCT ĐỔ TẠI CHỖ

- LỚ P VỮ A TRÁ T TRẦ N DÀ Y 15

- Ố P ĐÁ GRANITE DÀ Y 10

- LỚ P VỮ A LÓ T DÀ Y 20

- BẢ N THANG BTCT ĐỔ TẠI CHỖ

- LỚ P VỮ A TRÁ T TRẦ N DÀ Y 15

3.3.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Bảng 3 1 Tĩnh tải ô sàn chiếu nghỉ

TẢI TRỌNG Ô SÀN CHIẾU NGHỈ STT Cấu tạo vật liệu Chiều dày

h (m)

ɣ (N/m3)

Hệ số

độ tin cậy

Tải tính toán (N/m2)

Có nhiều quan niệm về sơ đồ tính toán bản thang Dựa trên các yếu tố về thi công

cũng như kết cấu, trong đồ án sinh viên thực hiện tính toán với các quan niệm sau:

Quan niệm 1: Liên kết bản thang vào dầm chiếu tới có thể xem là liên kết khớp

vì bên này dầm liên kết với sàn tầng, bên kia liên kết vào bản thang – tính liên tục của liên kết dảm bảo Ðồng thời, chiều dày sàn và bản thang là 150mm, nhỏ hơn 1/3 chiều cao dầm (400mm) Tương tự liên kết bản thang vào dầm chiều tới, liên kết bản thang với vách cứng cũng được xem là liên kết cứng

Quan niệm 2: Tất cả các cấu kiện đều làm việc đồng thời, nội lực của cấu kiện

còn phụ thuộc vào vị trí, tiết diện, độ cứng của nó trong tổng thể công trình Vậy đưa cầu thang vào làm việc tổng thể của công trình để xem xét nội lực Bản thang gồm hai vế Tải trọng tác dụng vào bản thang sẽ được truyền về hai phía dầm chiếu nghỉ và vách cứng nên ta xem bản thang làm việc như 1 dầm có đầu dưới liên kết với dầm chiếu tới và đầu trên liên kết với vách cứng Về sơ đồ làm việc và nội

lực, 2 vế làm việc như nhau, ta tính toán cho vế dưới và lấy tương tự cho vế trên

Ưu điểm của sơ đồ tính là vì không có dầm chiếu nghỉ nên không gây ra sự phân biệt làm việc chung hay riêng của bản thang và chiếu nghỉ Vì vậy chỉ cần tính toán cho 1

sơ đồ dầm gãy khúc Nhược điểm là chiều dày bản lớn vì nhịp làm việc lớn

Hình 3 5 Sơ đồ tính bản thang

TT s

s o

M A

283

TT s

s o

M A

Kiểm tra hàm lượng cốt thép : 100% 2.83 100% 0.22% min 0.1%

tt

tt s o

Thép tại vị trí gối lên dầm chiếu tới :

Tại vị trí bản thang gối lên dầm chiếu tới do không có momen nên ta lấy momen tại vị trí bản thang gối lên vách để tính toán Việc tính toán cốt thép và bố trí tương tự tại

vị trí gối lên vách

Tại các vị trí bản thang liên kết với tường xây ta đặt cốt thép cấu tạo vì thực tế tại các vị trí này sẽ sinh ra nội lực ta bố trí cốt thép lớn hơn 50% diện tích cốt thép tính toán tại các vị trí gối tựa

3.4 Tính toán dầm chiếu tới

Kích thước b x h = 200 x 400 mm Chiều dài tính toán l = 3.1 m

Tải trọng do bản thang truyền vào:

Tải trọng do bản thang truyền vào chính là phản lực gối tựa khi tính toán bản thang: Vdcn = 41448.4 N/m

Tải trọng do bản chiếu tới truyền vào (Ô sàn S2):

Hình 3 9 Biểu đồ lực cắt (N)

+ Momen dương lớn nhất ở giữa dầm là: Mmax = 57017.4 N.m

+ Giá trị lực cắt lớn nhất ở hai gối dầm là: Qmax = 75103.6 N

3.4.3 Tính cốt thép

a) Cốt thép dọc chịu momen dương

Chiều cao làm việc của dầm là: h0 = h - a = 40 – 3 = 37 cm

Tính thép chịu momen dương:

m =

2 0

 = 0.5 1 1 2 0.144  0.922

3

2 0

R R

200 370

ch s o

b) Cốt thép dọc chịu momen âm

Chiều cao làm việc của dầm là: h0 = h - a = 40 – 3 = 37 cm

Tính thép chịu momen âm: bố trí theo cấu tạo Chọn 2Φ10 có Aschon = 1.57 cm2 Kiểm tra :

R R

% = 100% 157 100%

200 270

ch s o

Nếu Qmax  Qbmin  b3.(1  f  n) R b hbt . o  0.6.(1  f  n) R b hbt . othì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo

Trong đó:

b2, b3: Hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông

 2= 2; 3=0.6: Đối với bê tông nặng và bê tông tổ ong

 2=1,7; 3=0.5: Đối với bê tông hạt nhỏ

f

 : hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Đối với tiết diện hình chữ nhật f= 0

n

 : hệ số kể đến ảnh hưởng của lực dọc trục

Trong trường hợp này dầm không có lực dọc trục nên n=0

Trong mọi trường hợp; 1f n 1,5

=> Qbmin =0.6 (1  0 0) 1.05 200 370   46620N

=> QMax = 75103.6 N < Qbmin = 46620 N  Tính cốt đai

- Kiểm tra về điều kiện ứng suất chính nén :

Phương pháp này dùng để tính toán các dầm thông thường của sàn và khung, chịu lực cắt không lớn, thõa mãn điều kiện: QA  0.7 Qbt

- QA – lực cắt lớn nhất trong đoạn dầm đang xét

- Qbt = 0.3*φw1*φb1*Rb*b*h0– khả năng bê tông chịu cắt giữa các vết nứt nghiêng

b b

min w2

46.62

b s

Chọn đai : đai 2 nhánh 8, Asw = 1 cm2, Rsw = 17.50 MPa

Khoảng cách cốt đai s theo công thức:

w w w

175.100

277.7 63

s s tt