Cao ốc văn phòng sunshine quận 1, tp hồ chí minh

Kết cấu chịu lực đơn Hệ khung chịu lực Được tạo thành từ cấu kiện dạng thanh như cột theo phương đứng, dầm theo phương ngang tạo thành liên kết cứng.. Các khung phẳng được liên kết với

i

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

CAO ỐC VĂN PHÒNG SUNSHINE – QUẬN 1,

TP HỒ CHÍ MINH

SVTH: CHÂU VĂN KHANH

MSSV: 110120093 LỚP: 12X1A

Đà Nẵng – Năm 2017

LỜI NÓI ĐẦU

Đồ án tốt nghiệp là bài tổng kết quan trọng nhất trong đời sinh viên nhằm đánh giá lại những kiến thức đã thu nhặt được và cũng là thành quả cuối cùng thể hiện những nỗ lực cũng như cố gắng của sinh viên trong suốt quá trình 5 năm học đại học Đồ án này được hoàn thành trong thời gian 03 tháng

Do khối lượng công việc thực hiện tương đối lớn, thời gian thực hiện và trình độ cá nhân hữu hạn nên bài làm không tránh khỏi sai sót Rất mong được sự lượng thứ và tiếp nhận sự chỉ dạy, đóng góp ý kiến của quý thầy cô và bạn bè

Xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô trong Khoa Xây dựng dân dụng

và Công nghiệp, đặc biệt là thầy ThS NGUYỄN TẤN HƯNG - giáo viên hướng dẫn kết cấu chính và thầy TS Mai Chánh Trung - giáo viên hướng dẫn thi công đã tận tâm chỉ bảo, hướng dẫn em trong quá trình làm đồ án để em có thể hoàn thành đúng thời gian quy định Những đóng góp, ý kiến, hướng dẫn của thầy là rất quan trọng, góp phần hoàn thành đồ án này

Em cũng xin gửi lời cám ơn đến bố mẹ, những người thân trong gia đình và bạn bè đã luôn động viên, cổ vũ tinh thần giúp em vượt qua khó khăn trong suốt quá trình học tập

và hoàn thành đồ án

Sinh viên thực hiện

CHÂU VĂN KHANH

LỜI NÓI ĐẦU i

CAM ĐOAN Error! Bookmark not defined. Chương 1 ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

1.1 Nhu cầu đầu tư xây dựng công trình 1

1.2 Các tài liệu và tiêu chuẩn dùng trong thiết kế 1

1.3 Vị trí, đặc điểm và điều kiện tự nhiên khu đất xây dựng 1

1.3.1 Vị trí, đặc điểm 1

1.3.2 Điều kiện tự nhiên 2

1.4 Quy mô công trình 4

1.4.1 Hệ thống tầng hầm 4

1.4.2 Hệ thống tầng nổi 4

1.5 Giải pháp kiến trúc 5

1.6 Giao thông trong công trình 5

1.7 Các giải pháp kĩ thuật 6

1.7.1 Hệ thống điện 6

1.7.2 Hệ thống cấp nước 6

1.7.3 Hệ thống thoát nước thải và nước mưa 6

1.7.4 Hệ thống thông gió, chiếu sáng 6

1.7.5 An toàn phòng cháy chữa cháy và thoát người 6

1.7.6 Hệ thống chống sét 7

1.8 Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật 7

1.8.1 Mật độ xây dựng 7

1.8.2 Hệ số sử dụng 7

1.9 Kết luận 7

Chương 2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 8

2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình 8

2.1.1 Phân loại kết cấu chịu lực 8

2.1.2 Hệ kết cấu sàn 10

2.1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu của công trình 12

Chương 3 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 14

3.1 Sơ đồ phân chia ô sàn 14

3.2 Các số liệu tính toán của vật liệu 15

3.3 Chọn chiều dày sàn 15

3.4 Xác định tải trọng 15

3.4.1 Tĩnh tải sàn 15

3.4.2 Trọng lượng tường ngăn, tường bao che và lan can trong phạm vi ô sàn 16 3.4.3 Hoạt tải sàn 17

3.4.4 Tổng tải trọng tính toán 17

3.5 Xác định nội lực cho các ô sàn 17

3.5.1 Nội lực trong ô sàn bản dầm 17

3.5.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh 18

3.6 Tính toán cốt thép cho các ô sàn 18

3.7 Bố trí cốt thép 20

3.7.1 Đường kính, khoảng cách 20

3.7.2 Thép mũ chịu moment âm 20

3.7.3 Cốt thép phân bố 20

3.7.4 Phối hợp cốt thép 20

3.8 Tính ô sàn bản kê 4 cạnh: (S1) 21

3.8.1 Tải trọng: (như đã tính ở phần tải trọng) 21

3.8.2 Nội lực 22

3.8.3 Tính cốt thép 22

Chương 4 TÍNH TOÁN CẦU THANG 24

4.1 Cấu tạo cầu thang điển hình 24

4.2 Sơ bộ tiết diện các cấu kiện 25

4.3 Tính bản thang Ô1 26

4.3.1 Tải trọng tác dụng 26

4.3.2 Tính toán nội lực 27

4.3.3 Tính toán cốt thép 28

4.4 Tính bản chiếu nghỉ Ô2 28

4.4.1 Tải trọng tác dụng 29

4.4.2 Tính toán nội lực 29

4.4.3 Tính toán cốt thép 29

4.5 Tính toán cốn thang C1, C2 30

4.5.1 Tải trọng tác dụng 30

4.5.2 Tính toán nội lực 31

4.5.3 Tính toán cốt thép dọc 31

4.5.4 Tính toán cốt đai 32

4.6 Tính toán dầm chiếu nghỉ DCN1 33

4.6.1 Tải trọng tác dụng 33

4.6.2 Sơ đồ tính và nội lực 34

4.6.3 Tính toán cốt thép dọc 35

4.6.4 Tính toán cốt đai 35

4.6.5 Tính cốt treo tại vị trí 2 cốn thang gác vào 37

4.7 Tính toán dầm chiếu tới DCT 37

4.8 Tính toán dầm chiếu nghỉ DCN2 37

4.8.1 Tải trọng tác dụng 37

4.8.2 Sơ đồ tính và nội lực 38

4.8.3 Tính toán cốt thép dọc 38

4.8.4 Tính toán cốt đai 39

Chương 5 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH 41

5.1 Sơ bộ kích thước tiết diện cột, dầm, vách 41

5.1.1 Tiết diện cột 41

5.1.2 Tiết diện dầm 43

5.1.3 Chọn sơ bộ kích thước vách, lõi thang máy 43

5.2 Tải trọng tác dụng vào công trình 43

5.2.1 Cơ sở lí thuyết 43

5.2.2 Tải trọng thẳng đứng 43

5.3 Tải trọng gió 45

5.3.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió 45

5.3.2 Thành phần động của tải trọng gió 46

5.4 Tính toán gió động theo phương X 52

5.4.1 Dạng dao động thứ nhất (mode 1) 53

5.5 Tính toán gió động theo phương Y 53

5.6 Tổ hợp tải trọng 54

5.6.1 Phương pháp tính toán 54

5.6.2 Các trường hợp tải trọng 54

5.6.3 Tổ hợp tải trọng 55

Chương 6 TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC E 56

6.1 Tính toán cột khung trục E 56

6.1.1 Tổ hợp nội lực 56

6.1.2 Vật liệu 56

6.1.3 Các đại lượng đặc trưng 56

6.1.4 Trình tự và phương pháp tính toán 57

6.1.5 Bố trí cốt thép 61

6.2 Tính toán dầm khung trục 3 63

6.2.1 Vật liệu 63

6.2.2 Lý thuyết tính toán 63

6.2.3 Tính toán thép đai dầm 65

Chương 7 TÍNH TOÁN MÓNG KHUNG TRỤC E 69

7.1 Điều kiện địa chất công trình 69

7.1.1 Địa tầng khu đất 69

7.1.2 Đánh giá các chỉ tiêu vật lý của nền đất 69

7.1.3 Đánh giá nền đất 70

7.1.4 Điều kiện địa chất, thuỷ văn 71

7.2 Lựa chọn giải pháp móng 71

7.2.1 Giải pháp cọc ép 71

7.2.2 Giải pháp cọc khoan nhồi 72

7.3 Thiết kế cọc khoan nhồi 72

7.3.1 Các giả thiết tính toán 72

7.3.2 Xác định tải trọng truyền xuống móng 73

7.3.3 Tính toán móng M1 (dưới cột C8) 73

Bảng 5.5 Kiểm tra lực truyền xuống cọc với trường hợp tải trọng 1 và 2 79

7.3.4 Thiết kế móng M2 (móng dưới cột C3) 87

Chương 8 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH - BIỆN PHÁP KỸ THUẬT - TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 96

8.1 Tổng quan về công trình 96

8.1.1 Điều kiện địa chất công trình 96

96

8.1.2 Tổng quan về kết cấu và quy mô công trình 96

8.1.3 Nhân lực và máy móc thi công 97

8.2 Đề xuất phương pháp thi công tổng quát 97

8.2.1 Lựa chọn giải pháp thi công phần ngầm 97

8.2.2 Lựa chọn giải pháp thi công phần thân 101

Chương 9 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÁC CÔNG TÁC CHỦ YẾU PHẦN NGẦM 103

9.1 Thi công cọc khoan nhồi 103

9.1.1 Chọn máy thi công cọc 103

9.1.2 Các bước tiến hành thi công cọc nhồi 105

9.1.3 Các sự cố khi thi công cọc khoan nhồi 116

9.1.4 Tính toán xe vận chuyển bê tông 120

9.1.5 Chọn máy bơm bê tông 121

9.1.6 Thời gian thi công cọc nhồi 121

9.1.7 Công tác phá đầu cọc 122

9.1.8 Công tác vận chuyển đất khi thi công khoan cọc 123

9.1.9 Tính toán số lượng công nhân phục vụ công tác thi công cọc 124

CHƯƠNG 11:LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG PHẦN BTCT CHO KHUNG NHÀ 143

11.1.1 Thi công cột và vách 144

Bảng 11.1: khối lượng thi công 1 cấu kiện cột, vách 144

Bảng 11.2: khối lượng thi công cột và vách theo tầng 144

Bảng 11.3: Hao phí các dây chuyền thi công cột vách 145

Bảng 11.4: Nhịp công tác các dây chuyền thi công cột và vách 146

11.1.2 Thi công dầm sàn, cầu thang bộ 146

Bảng 11.5: khối lượng thi công dầm, sàn và cầu thang bộ 146

Bảng 11.6: Hao phí các dây chuyền thi công cột vách 147

Bảng 11.7: Nhịp công tác các dây chuyền thi công dầm, sàn và cầu thang bộ 148

Cao ốc văn phòng Sunshine Quận 1 TP Hồ Chí Minh

Chương 1 ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 Nhu cầu đầu tư xây dựng công trình

Cao ốc văn phòng Sunshine tọa lạc tại mặt tiền đường Nguyễn Văn Cừ, Phường Nguyễn Cư Trinh, Quận 1, Thành Phố Hồ Chí Minh Sunshine Building là cao ốc văn phòng hạng C với thiết kế thông thoáng, theo phong cách hiện đại, trang thiết bị mới, thang máy tốc độ cao, hệ thống phòng cháy chữa cháy tự động, máy phát điện dự phòng

tự động đảm bảo cung cấp điện năng cho toàn tòa nhà khi có sự cố mất điện, công tác quản lý chuyên nghiệp, an ninh yên tĩnh Sunshine sẽ cho bạn một không gian làm việc thoải mái và chuyên nghiệp

Nét đơn giản nối hai mặt của tòa nhà nhằm tạo nên sự thân thiện với những công trình xung quanh và hơn nữa để tạo nên những ấn tượng cho chính bản thân tòa nhà cũng như khẳng định sự phát triển với tốc độ nhanh chóng trên con đường hội nhập vào sự phát triển chung của nền kinh tế thế giới

1.2 Các tài liệu và tiêu chuẩn dùng trong thiết kế

TCXDVN 276:2003 – Công trình công cộng – Nguyên tắc cơ bản để thiết kế

TCXDVN 323:2004 – Nhà ở cao tầng – Tiêu chuẩn để thiết kế

1.3 Vị trí, đặc điểm và điều kiện tự nhiên khu đất xây dựng

Sunshinethuộc chuỗi cao ốc văn phòng cho thuê Nguyễn Văn Cừ – một trong những tuyến đường trọng yếu tại quận 1, nối liền giữa quận 1 với quận 5 và cắt ngang những tuyến đường chính của quận 1 như An Dương Vương, Trần Hưng Đạo, Nguyễn Trãi, Hùng Vương…

ĐoạnNguyễn Văn Cừlà đoạn đường hai chiều, với 4 làn xe Đây cũng là tuyến đường rất hiếm khi kẹt xe, lưu thông thuận lợi sang quận 5, quận 8, quận 3, quận 4, quận 10 và các khu vực lân cận

+ Cách trường Đại Học Sư Phạm 600m

+ Cách trung tâm thương mại Now Zone 850m

+ Cách ngã 6 Cộng Hòa 900m

+ 1 phút lưu thông sang quận 5, 3 phút sang quận 3 và chỉ 5 phút để đến quận 10

Cao ốc văn phòng Sunshine Quận 1 TP Hồ Chí Minh

Xung quanh cao ốcSunshinelà hàng loạt các trụ sở giao dịch ngân hàng, nhà hàng, quán ăn phục vụ cho giới văn phòng trong khu vực

− Đặc điểm:

+ Tòa nhà được thiết kế đảm bảo các yêu cầu về tiêu chuẩn, quy chuẩn xây dựng, tiêu chuẩn an toàn và vệ sinh môi trường, phòng cháy chữa cháy Đảm bảo giao thông thuận tiện và riêng biệt cho hai khối sử dụng

+ Mặt bằng các tầng được bố trí hợp lý, hiện đại, đảm bảo đáp ứng dây chuyền công năng sử dụng của một ngân hàng thương mại

+ Hệ thống kỹ thuật thiết kế theo công nghệ thông minh, tiết kiệm năng lượng với độ

dự phòng cần thiết, đảm bảo tính hiện đại và tương thích kỹ thuật, hoạt động ổn định với cường độ 24/24h, có tính an toàn và bảo mật cao

1.3.2 Điều kiện tự nhiên

a Khí hậu

Nằm trong vùng nhiệt đới xavan, cũng như một số tỉnh Nam bộ khác Thành phố Hồ Chí Mình không có bốn mùa: xuân, hạ, thu, đông, nhiệt độ cao đều và mưa quanh năm (mùa khô ít mưa) Trong năm Thành phố Hồ Chí Minh có 2 mùa là biến thể của mùa hè: mùa mưa – khô rõ rệt Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11 (khí hậu nóng ẩm, nhiệt độ cao mưa nhiều), còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau (khí hậu khô, nhiệt độ cao và mưa ít)

Trung bình, Thành phố Hồ Chí Minh có 160 tới 270 giờ nắng một tháng, nhiệt độ trung bình 27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C Hàng năm, thành phố

có 330 ngày nhiệt độ trung bình 25 tới 28 °C

Lượng mưa trung bình của thành phố đạt 1.949 mm/năm, trong đó năm 1908 đạt cao nhất 2.718 mm, thấp nhất xuống 1.392 mm vào năm 1958 Một năm, ở thành phố có trung bình 159 ngày mưa, tập trung nhiều nhất vào các tháng từ 5 tới 11, chiếm khoảng 90%, đặc biệt hai tháng 6 và 9 Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, khuynh hướng tăng theo trục Tây Nam – Ðông Bắc Các quận nội thành và các huyện phía bắc có lượng mưa cao hơn khu vực còn lại

Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính là gió mùa Tây – Tây Nam và Bắc – Ðông Bắc Gió Tây – Tây Nam từ Ấn Độ Dương, tốc độ trung bình 3,6 m/s, vào mùa mưa Gió Gió Bắc – Ðông Bắc từ biển Đông, tốc độ trung bình 2,4 m/s, vào mùa khô Ngoài ra còn có gió mậu dịch theo hướng Nam – Đông Nam vào khoảng tháng 3 tới tháng 5, trung bình 3,7 m/s Có thể nói Thành phố Hồ Chí Minh thuộc vùng không có gió bão Cũng như lượng mưa, độ ẩm không khí ở thành phố lên cao vào mùa mưa (80%), và xuống thấp vào mùa khô (74,5%) Bình quân độ ẩm không khí đạt

79,5%/năm

Cao ốc văn phòng Sunshine Quận 1 TP Hồ Chí Minh

b Vị trí, Địa hình

Thành phố Hồ Chí Minh có toạ độ 10°10' – 10°38' Bắc và 106°22' – 106°54' Đông, phía Bắc giáp tỉnh Bình Dương, Tây Bắc giáp tỉnh Tây Ninh, Đông và Đông Bắc giáp tỉnh Đồng Nai, Đông Nam giáp tỉnh Bà Rịa - Vũng Tàu, Tây và Tây Nam giáp tỉnh Long

An và Tiền Giang Nằm ở miền Nam Việt Nam, Thành phố Hồ Chí Minh cách Hà Nội 1.730 km theo đường bộ, trung tâm thành phố cách bờ biển Đông 50 km theo đường chim bay Với vị trí tâm điểm của khu vực Đông Nam Á, Thành phố Hồ Chí Minh là một đầu mối giao thông quan trọng về cả đường bộ, đường thủy và đường không, nối liền các tỉnh trong vùng và còn là một cửa ngõ quốc tế

Nằm trong vùng chuyển tiếp giữa miền Đông Nam Bộ và đồng bằng sông Cửu Long, địa hình thành phố thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông Vùng cao nằm ở phía bắc - Đông Bắc và một phần Tây Bắc, trung bình 10 đến 25 mét Xen kẽ có một số

gò đồi, cao nhất lên tới 32 mét như đồi Long Bình ở quận 9 Ngược lại, vùng trũng nằm ở phía nam - Tây Nam và Ðông Nam thành phố, có độ cao trung bình trên dưới 1 mét, nơi thấp nhất 0,5 mét Các khu vực trung tâm, một phần các quận Thủ Đức, quận 2, toàn bộ huyện Hóc Môn và quận 12 có độ cao trung bình, khoảng 5 tới 10 mét

c Thủy văn

Nằm ở vùng hạ lưu hệ thống sông Ðồng Nai - Sài Gòn, Thành phố Hồ Chí Minh có mạng lưới sông ngòi kênh rạch rất đa dạng Sông Ðồng Nai Bắt nguồn từ cao nguyên Lâm Viên, hợp lưu bởi nhiều sông khác, có lưu vực lớn, khoảng 45.000 km² Với lưu lượng bình quân 20–500 m³/s, hàng năm cung cấp 15 tỷ m³ nước, sông Đồng Nai trở thành nguồn nước ngọt chính của thành phố

Sông Sài Gòn bắt nguồn từ vùng Hớn Quản, chảy qua Thủ Dầu Một đến Thành phố

Hồ Chí Minh, với chiều dài 200 km và chảy dọc trên địa phận thành phố dài 80 km Sông Sài Gòn có lưu lượng trung bình vào khoảng 54 m³/s, bề rộng tại thành phố khoảng 225

m đến 370 m, độ sâu tới 20 m Nhờ hệ thống kênh Rạch Chiếc, hai con sông Đồng Nai và Sài Gòn nối thông ở phần nội thành mở rộng Một con sông nữa của Thành phố Hồ Chí Minh là sông Nhà Bè, hình thành ở nơi hợp lưu hai sông Đồng Nai và Sài Gòn, chảy ra biển Đông bởi hai ngả chính Soài Rạp và Gành Rái Trong đó, ngả Gành Rái chính là đường thủy chính cho tàu ra vào bến cảng Sài Gòn

Ngoài các con sông chính, Thành phố Hồ Chí Minh còn có một hệ thống kênh rạch chằng chịt: Láng The, Bàu Nông, rạch Tra, Bến Cát, An Hạ, Tham Lương, Cầu Bông, Nhiêu Lộc-Thị Nghè, Bến Nghé, Lò Gốm, Kênh Tẻ, Tàu Hũ, Kênh Ðôi Hệ thống sông, kênh rạch giúp Thành phố Hồ Chí Minh trong việc tưới tiêu, nhưng do chịu ảnh hưởng dao động triều bán nhật của biển Ðông, thủy triều thâm nhập sâu đã gây nên những tác động xấu tới sản xuất nông nghiệp và hạn chế việc tiêu thoát nước ở khu vực nội thành

Cao ốc văn phòng Sunshine Quận 1 TP Hồ Chí Minh

1.4 Quy mô công trình

Công trình “Cao Ốc văn phòng SUNSHINE” là loại công trình dân dụng (nhà nhiều tầng có chiều cao tương đối lớn) được thiết kế theo quy mô chung như sau: 2 tầng hầm,

15 tầng nổi Mặt đất tự nhiên có cao độ -0,45m, mặt sàn tầng hầm 1 tại cao độ -3,00 m, mặt sàn tầng hầm 2 tại cao độ -6,00m, cao độ ±0,00m tại mặt sàn tầng 1 Chiều cao công trình 102m tính từ cao độ mặt đất tự nhiên

Công trình tọa lạc trong khuôn viên rộng 2400m2 với diện tích xây dựng là 1151,5m2, phần còn lại bố trí cây cảnh và bóng mát quanh công trình

Công trình thực hiện chức năng chính bao gồm:

− Không gian giao dịch và làm việc của cao ốc

− Văn phòng cho thuê

1.4.1 Hệ thống tầng hầm

Gồm 2 tầng hầm dùng làm nơi đỗ xe ô tô, xe máy và bố trí các phòng kỹ thuật, phục

vụ hệ thống kỹ thuật của toà nhà với tổng diện tích sử dụng là 2907m2

Tầng hầm 1: Bố trí gara cho xe máy Ngoài đường dốc lên xuống cho các phương tiện giao thông, tầng hầm còn chứa 2 thang nâng ô tô, phòng máy bơm, bể nước và hệ thống điện

Tầng hầm 2: Bố trí gara ô tô, thang nâng ô tô, hệ thống phòng kỹ thuật, bể phốt, bể nước, phòng máy bơm, xử lý nước thải và kho chứa

Với 2 tầng hầm trên đủ đảm bảo được nhu cầu hiện tại về diện tích đỗ xe của công trình “Cao Ốc văn phòng SUNSHINE”, cũng như nhu cầu phát triển trong tương lai phù hợp với nhu cầu phát triển giao thông đô thị hiện đại

Không gian giao dịch và làm việc của cao ốc Không gian bố trí từ tầng 1 (cao độ

±0,00m) đến tầng2 (cao độ +3,60m) được phân bổ chi tiết như sau:

+ Đại sảnh,

+ Quầy lễ tân ,

+ Phòng quản lý cao ốc 33m2,

+ Phòng kỹ thuật điên, phòng bảo vệ, kho và các quầy nữ trang

+ Sảnh thang máy, thang bộ và WC chung

− Văn phòng cho thuê được bố trí từ tầng 2(cao độ +3,6m) đến tầng 15 (cao độ +54m) Mỗi tầng đều có:

+ Không gian làm việc 710m2,

+ Khu vực kho chứa, sảnh thang máy, thang bộ và WC chung

Cao ốc văn phòng Sunshine Quận 1 TP Hồ Chí Minh

Công trình là những hình khối đơn giản - đơn giản đến tối đa để đạt được sự tương phản và hài hòa với các công trình xung quanh bằng khối tích, nhịp điệu, song công trình vẫn tạo cho mình những nét riêng về chất liệu, về giải pháp ngôn ngữ, chi tiết kiến trúc Hình ảnh những thanh đố kính theo phân vị đứng của tòa nhà được khuếch trương trên mặt đứng, dưới ánh sáng tự nhiên hay đêm tối, của từng khoảnh khắc thời gian, bằng kỹ thuật ánh sáng với sự bố trí hệ thống tấm chắn nắng tạo ra một hiệu quả đặc biệt, biểu tượng cho triết lý vững chắc phát triển không ngừng

Ngôn ngữ lựa chọn các vật liệu để xây dựng công trình là ngôn ngữ hiện đại, kết hợp với các lam chớp ở mặt đứng và mặt bên công trình Với khí hậu nóng ẩm ở khu vực tp

Hồ Chí Minh và cường độ bức xạ mặt trời lớn, hệ thống lam chớp rất phù hợp để thỏa mãn tối đa yêu cầu về chống nắng, nóng, đảm bảo sự sang trọng cũng như tính hiện đại của công trình

Tỷ lệ đặc rỗng được phân chia một cách hài hòa và kỹ lưỡng Việc sử dụng chất liệu

và dáng vẻ kiến trúc đã tạo nên sự sang trọng chắc chắn của tòa nhà Đây cũng là một yêu cầu rất cần thiết của một công trình Ngân hàng mang tầm cỡ trong khu vực Sự xuất hiện của tòa nhà chắc chắn sẽ tạo nên một góc phố đẹp, góp phần làm đẹp cảnh quan thành phố

1.6 Giao thông trong công trình

Hệ thống giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống thang bộ và thang máy gồm:

− 6 buồng thang máy, 2 thang bộ

Hệ thống thang máy, thang bộ kết hợp với các sảnh và hành lang, đảm bảo việc đi lại giao dịch, làm việc thuận tiện và yêu cầu thoát hiểm trong các trường hợp khẩn cấp

Cao ốc văn phòng Sunshine Quận 1 TP Hồ Chí Minh

1.7 Các giải pháp kĩ thuật

1.7.1 Hệ thống điện

Công trình được lấy điện từ nguồn điện cao thế thuộc Trạm biến áp hiện có trên địa bàn Điện năng phải đảm bảo cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục

Toàn bộ hệ thống điện được đi trần (được tiến hành lắp đặt sau khi thi công phần thô xong) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi sửa chữa Hệ thống ngắt điện tự động

bố trí theo tầng và theo khu vực đảm bảo an toàn khi có sự cố xảy ra

1.7.2 Hệ thống cấp nước

Công trình được cấp nước từ mạng lưới phân phối hiện có của khu vực dọc theo trục đường Nguyễn Văn Cừ Chi tiết vị trí, điểm cấp nguồn và phương án cấp nước cho công trình sẽ được xác định cụ thể trong thỏa thuận cấp nước sạch được ký kết giữa Chủ đầu

tư và Công ty cấp nước sạch TP Hồ Chí Minh cho công trình

Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp gen, đi ngầm trong hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng

1.7.3 Hệ thống thoát nước thải và nước mưa

Nước mưa từ mái sẽ theo các lỗ thu nước trên tầng thượng chảy vào các ống thoát nước mưa chảy xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng Nước thải từ các tầng sẽ được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm

Toàn bộ hệ thống nước thải và nước mưa sau khi được xử lý đảm bảo các Tiêu chuẩn

vệ sinh môi trường đô thị sẽ được thoát vào tuyến cống hiện có trên phố Nguyễn Văn Cừ Chi tiết điểm và hướng thoát nước của công trình sẽ được thể hiện trong thỏa thuận thoát nước bẩn được ký kết giữa Chủ đầu tư và Công ty thoát nước môi trường TP Hồ Chí Minh

1.7.4 Hệ thống thông gió, chiếu sáng

Các phòng trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua hệ thống các cửa sổ lắp kính Ngoài ra hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp một cách tốt nhất những vị trí cần ánh sáng như trong buồng thang bộ, thang máy, hành lang,…

Ở các tầng đều có hệ thống thông gió nhân tạo bằng điều hòa tạo ra một môi trường làm việc mát mẻ và hiện đại

1.7.5 An toàn phòng cháy chữa cháy và thoát người

Các thiết bị cứu hỏa và đường ống nước dành riêng cho chữa cháy đặt gần nơi xảy ra

sự cố như hệ thống điện gần thang máy Hệ thống phòng cháy chữa cháy an toàn và hiện đại, kết nối với hệ thống phòng cháy chữa cháy trung tâm thành phố Mỗi tầng đều có hệ thống chữa cháy và báo cháy tự động Ở mỗi tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy

Cao ốc văn phòng Sunshine Quận 1 TP Hồ Chí Minh

Thang bộ có bố trí cửa kín để khói không vào được, dùng làm cầu thang thoát hiểm, đảm bảo thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố xảy ra

Ngoài ra, còn có cầu thang thoát hiểm bằng thép bên ngoài nhà

1.7.6 Hệ thống chống sét

Sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được lắp đặt ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ

1.8 Đánh giá các chỉ tiêu kinh tế - kĩ thuật

Đảm bảo yêu cầu về quy hoạch tổng thể trong khu đô thị mới về mật độ xây dựng và

hệ số sử dụng đất theo TCXDVN 323:2004 “Nhà ở cao tầng và tiêu chuẩn thiết kế”

Theo TCXDVN 323:2004, mục 5.3, khi xây dựng nhà ở cao tầng trong khu đô thị, mật

độ xây dựng không vượt quá 40% và hệ số sử dụng đất không quá 5 Trong trường hợp công trình đang tính, 2 điều kiện trên đều không thỏa Đó là vì công trình xây dựng trong khu vực trung tâm thành phố Cũng theo TCXDVN 323:2004 mục 5.1, nhà cao tầng có thể xây chen trong các đô thị khi đảm bảo đủ nguồn cung cấp dịch vụ hạ tầng cho công trình như điện, nước, giao thông và đảm bảo việc đấu nối với các kết cấu hạ tầng của khu

đô thị Đồng thời, khi đó các hệ số mật độ xây dựng và hệ số sử dụng đất được xem xét theo điều kiện cụ thể của lô đất và được cấp có thẩm quyền phê duyệt

Chương 2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình

2.1.1 Phân loại kết cấu chịu lực

a Kết cấu chịu lực đơn

Hệ khung chịu lực

Được tạo thành từ cấu kiện dạng thanh như cột theo phương đứng, dầm theo phương ngang tạo thành liên kết cứng Các khung phẳng được liên kết với nhau bằng các thanh dọc nhà tạo thành khối khung không gian có mặt bằng hình vuông, chữ nhật, đa giác,… Tải trọng đứng và tải trọng ngang của kết cấu khung đều do cột và dầm đảm nhiệm, không có khối tường chịu lực Không gian mặt bằng lớn, bố trí kiến trúc linh hoạt, có thể đáp ứng yêu cầu sử dụng không bị hạn chế, phù hợp với các loại công trình Do kết cấu khung có độ cứng ngang nhỏ, khả năng chống lực ngang tương đối thấp Do vậy, để đáp ứng được yêu cầu chống gió và chống động đất, mặt cắt của dầm và cột thường tương đối lớn, lượng thép dùng tương đối nhiều, không kinh tế Vì vậy, kết cấu khung thường được

sử dụng trong công trình cao dưới 40m

Hệ vách chịu lực

Các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tấm tường phẳng Theo cách bố trí tường có các sơ đồ sau: tường dọc chịu lực, tường ngang chịu lực, tường ngang và tường dọc cùng chịu lực Tường chịu tải trọng ngang và đứng Tải trọng ngang được truyền đến các tấm tường chịu tải thông qua các bản sàn (xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của chúng) Do đó, các vách cứng làm việc như một console có chiều cao tiết diện lớn Khả năng chịu tải của vách cứng phụ thuộc phần lớn vào hình dáng tiết diện ngang của chúng (tùy theo cấu tạo có thể có dạng chữ nhật, chữ I, L, C)

Hệ vách chịu lực thích hợp cho nhà cần chia không gian bên trong (nhà ở, làm việc, khách sạn,…) có thể cao đến 20 tầng

Hệ hộp với giải pháp lưới không gian có các thanh chéo thường dùng cho nhà có chiều cao cực lớn

b Hệ kết cấu chịu lực hỗn hợp

Hệ kết cấu khung cứng - vách cứng

Hệ kết cấu khung - giằng (khung và vách cứng) được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, khu vệ sinh chung hoặc ở các tường biên là các khu vực có tường liên tục nhiều tầng Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà Hai hệ thống khung và vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn Trong trường hợp này, hệ sàn liên kết có ý nghĩa rất lớn Thường trong hệ thống kết cấu này, hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu được thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột và dầm, đáp ứng được yêu cầu kiến trúc Hệ kết cấu khung - giằng tỏ ra là

hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình được thiết kế trong vùng động đất cấp 8 thì chiều cao tối đa cho loại kết cấu này là 30 tầng, trong vùng động đất cấp 9 là 20 tầng Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng

Hệ kết cấu khung cứng - lõi cứng

Hệ kết cấu này phát huy những ưu điểm của cả hai loại kết cấu trên như khả năng chịu tải trọng ngang tốt của lõi và khả năng chịu tải theo phương đứng của khung Hệ khung tạo ra không gian thoáng, rộng rãi còn hệ lõi có thể tận dụng bố trí đường ống kỹ thuật, thang máy nên đây là hệ kết cấu thông dụng trong nhà nhiều tầng

Hệ kết cấu vách cứng- lõi cứng

Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí theo một phương, hai phương hoặc có thể liên kết lại thành các hệ không gian gọi lõi cứng Đặc điểm quan trọng của loại kết cấu này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng Tuy nhiên, độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra là hiệu quả

ở những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có kích thước đủ lớn, mà điều đó thì khó có thể thực hiện được

Ngoài ra, hệ thống vách cứng trong công trình là sự cản trở tạo ra các không gian rộng Trong thực tế, hệ kết cấu vách cứng thường được sử dụng có hiệu quả cho các công trình nhà ở, khách sạn không quá 40 tầng đối với cấp phòng chống động đất ≤ 7 Độ cao giới hạn bị giảm đi nếu cấp phòng chống động đất của nhà cao hơn

c Theo vật liệu sử dụng

Kết cấu bê tông truyền thống

− Ưu điểm: dễ tạo hình, có thể sản xuất tại công trường, chịu nhiệt tốt, chống phá hoại,

ăn mòn tốt

− Nhược điểm: tỷ số trọng lượng riêng và cường độ cao c = 2,4.10-3 (1/m), mất nhiều thời gian cho thi công, lắp dựng coppha, chờ bê tông đạt cường độ chịu lực Khả năng chịu kéo kém và phải có sự hỗ trợ của cốt thép

Kết cấu thép

− Ưu điểm: khả năng chịu lực tốt, trọng lượng nhẹ, tỷ số trọng lượng riêng và cường độ thấp c = 3,7.10-4 (1/m), thi công nhanh, chú trọng độ chính xác cao, thích hợp điều kiện công nghiệp hóa

− Nhược điểm: chống ăn mòn và chịu nhiệt kém

2.1.2 Hệ kết cấu sàn

Hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc không gian của hệ kết cấu và giá thành của toàn công trình Nó có vai trò giống như hệ giằng ngang liên kết hệ lõi, vách và hệ cột để đảm bảo sự làm việc đồng thời của lõi và cột Đồng thời là bộ phận chịu lực trực tiếp, có vai trò là truyền các tải trọng và phân phối tải trọng vào trong khung, vách, lõi Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là rất quan trọng Do vậy, cần phải có sự phân tích so sánh để lựa chọn được phương án phù hợp với hệ kết cấu và đặc điểm của công trình Đối với công trình này, dựa theo yêu cầu kiến trúc và công năng công trình, ta xét các phương án sàn sau:

a Hệ sàn có dầm

Sàn sườn toàn khối có bản loại dầm hoặc bản kê 4 cạnh

− Ưu điểm:

+ Tính toán đơn giản

+ Được sử dụng phổ biến, thuận 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 tiết kiệm chi phí vật liệu

+ Chiều cao nhà lớn, nhưng không gian sử dụng bị thu hẹp

Hệ sàn ô cờ

Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm ≤ 2m

− Ưu điểm:

+ Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và

có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian

sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ,

− Nhược điểm:

+ Không tiết kiệm, thi công phức tạp

+ Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cần chiều cao dầm chính phải lớn để đảm bảo độ võng giới hạn

Để khắc phục những nhược điểm khi sử dụng sàn có dầm, người ta có thể sử dụng phương án dầm bẹt Dầm bẹt là loại dầm có chiều cao bé hơn nhiều so với chiều rộng

Do vậy, vừa có thể hạn chế độ võng của bản sàn vừa có thể làm giảm chiều cao tầng

b Hệ sàn không dầm

Hệ sàn không dầm thông thường

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột hoặc vách

− Ưu điểm:

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

+ Tiết kiệm được không gian sử dụng, thích hợp với công trình có khẩu độ vừa

+ Dễ phân chia không gian

+ Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước,…

+ Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, 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 có 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 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

Hệ sàn không dầm ứng lực trước

− Ưu điểm:

Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm thì phương án sàn không dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phương án sàn không dầm: + Có khả năng chịu uốn tốt hơn, do đó, độ cứng lớn hơn và độ võng bé hơn bê tông cốt thép thường

+ Trọng lượng riêng nhỏ hơn so với bê tông cốt thép thường nên đóng vai trò giảm tải trọng tác dụng lên công trình, từ đó cũng tiết kiệm được chi phí cho móng

+ Khả năng chống nứt cao hơn nên có khả năng chống thấm tốt

+ Độ bền mỏi cao nên thường dùng trong kết cấu chịu tải trọng động

+ Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứng lực trước được đặt phù hợp

+ Với biểu đồ mômen do tĩnh tải gây ra, nên tiết kiệm được cốt thép

− Nhược điểm: Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thông thường, nhưng lại xuất hiện một số khó khăn cho việc lựa chọn phương án:

+ Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác,

do đó, yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn Tuy nhiên, với xu thế hiện đại hóa hiện nay thì điều này sẽ là yêu cầu tất yếu

+ Thiết bị giá thành cao và còn hiếm do trong nước chưa sản xuất được

+ Mặc dù tiết kiệm về bê tông và thép, tuy nhiên, do phải dùng bê tông và cốt thép cường độ cao, neo,… nên kết cấu này chi kinh tế đối với các nhịp lớn

+ Với công trình cao tầng, nếu sử dụng phương án sàn ứng lực trước thì kết quả tính toán cho thấy độ cứng của công trình nhỏ hơn bê tông dầm sàn thông thường Để khắc phục điều này, nên bố trí xung quanh mặt bằng sàn là hệ dầm bo, có tác dụng neo cáp tốt và tăng cứng, chống xoắn cho công trình

2.1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu của công trình

a Kết cấu chịu lực

Từ sự phân tích những ưu, nhược điểm và phạm vi sử dụng của từng loại hệ kết cấu chịu lực ở các mục trên, ta chọn phương án hệ kết cấu chịu lực là hệ khung cứng, vách cứng, kết hợp với lõi cứng

b Vật liệu

Lựa chọn vật liệu xây dựng đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định giải pháp kết cấu hợp lý cho công trình Hiện nay, trong điều kiện xây dựng nước ta, các tòa nhà cao tầng vẫn chủ yếu sử dụng bê tông cốt thép toàn khối đổ tại chỗ Với vật liệu này, người ta thấy rằng khối lượng tham gia dao động lớn, hình dáng kiến trúc nặng nề, giải pháp móng phức tạp, khó khăn trong việc đáp ứng các yêu cầu về kiến trúc và thi công Trong khi đó, vật liệu thép lại có những đặc tính hết sức phù hợp có thể giải quyết tốt các vấn đề nêu trên:

− Đối với nhà cao tầng, nội lực trong cột là rất lớn, sử dụng khung thép sẽ có lợi hơn khung bê tông

− Thép là vật liệu có cường độ cao Việc sử dụng thép với các vách ngăn nhẹ sẽ giảm được đáng kể khối lượng tham gia dao động của công trình Qua đó, giảm được đáng kể khối lượng quán tính sinh ra trong quá trình dao động mà vẫn đảm bảo khả năng chịu lực của tiết diện

− Tính biến dạng của thép cũng vượt trội so với bê tông, nó làm tăng khả năng phân tán năng lượng của kết cấu trong quá trình dao động

− Thép là vật liệu lý tưởng, đồng nhất và đẳng hướng Tính chất này hạn chế sự tách thớ, làm giảm tiết diện cấu kiện trong quá trình chịu lực Mặt khác cũng phù hợp với các

lý thuyết tính toán của sức bền vật liệu, tránh việc sử dụng các hệ số gần đúng khi sử dụng vật liệu bêtông

Không những vậy, việc sử dụng vật liệu thép cũng đơn giản hóa đáng kể các giải pháp thi công Các cấu kiện được chế tạo sẵn với độ chính xác cao trong nhà máy, được vận chuyển đến nơi thi công, giúp đẩy nhanh tiến độ thi công cũng như tiết kiệm vật liệu và nhân công Bên cạnh đó, thép là loại vật liệu ít cản trở ý đồ kiến trúc, có thể tạo ra các nhịp lớn, thông thoáng Kết cấu thép đẹp và mang tính thẩm mỹ cao

Nói như thế không có nghĩa là vật liệu thép không có những nhược điểm, đó là:

− Bị ăn mòn: Vật liệu thép dễ bị ăn mòn trong không khí ẩm hoặc bị xâm thực Từ sự

ăn mòn cho đến phá hoại tiết diện có khi chỉ diễn ra trong vài ba năm Chi phí bảo dưỡng kết cấu thép là khá lớn

− Chịu lửa kém: Dù không cháy nhưng thép biến dạng dẻo ở nhiệt độ khoảng 500 -

6000C, mất khả năng chịu lực và kết cấu bị sụp đổ

Đây là 2 nhược điểm lớn nhất đối với kết cấu thép Trong quá trình thiết kế cũng như

sử dụng cần hết sức lưu ý đến các nhược điểm này và tìm ra các biện pháp hợp lý để khắc phục

trong nhà máy

Chế tạo chính xác, định hình hóa trong nhà máy

Tính cơ động trong thi

Chương 3 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 Sơ đồ phân chia ô sàn

Quan niệm tính toán: Tuỳ thuộc vào sự liên kết ở các cạnh của ô sàn mà có thể xem là liên kết ngàm hay liên kết khớp Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, khi dầm biên lớn ta cũng có thể xem là ngàm

Có quan niệm nếu dầm biên mà là dầm khung thì xem là ngàm, nếu là dầm phụ (dầm dọc) thì xem là khớp

Lại có quan niệm dầm biên xem là khớp hay ngàm phụ thuộc vào tỉ số độ cứng của sàn

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 vào kích thước, cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng, ta chia như sau:

3.2 Các số liệu tính toán của vật liệu

Bê tông B30 có: Rb = 14,5 (MPa) = 145 (daN/cm2)

Vì đa số các ô sàn đều là bản loại kê 4 cạnh nên ta có:

Trọng lượng các lớp sàn: dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:

gtc = . (daN/cm2): tĩnh tải tiêu chuẩn

gtt = gtc.n (daN/cm2): tĩnh tải tính toán

Trong đó:  (daN/cm3): trọng lượng riêng của vật liệu

n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737-1995

Hình 1 Các lớp cấu tạo sàn tầng điển hình Hình 2 Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh tầng điển hình

Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:

3.4.2 Trọng lượng tường ngăn, tường bao che và lan can trong phạm vi ô sàn

Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 100mm

Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được quy đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm

Chiều cao tường được xác định: ht = H - hds = 3,6– 0,10 = 3,5m

Trong đó: ht: chiều cao tường

H: chiều cao tầng nhà

hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng

Công thức quy đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn:

Llc (m): chiều dài lan can

nt, nc, nv, nlc: hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa

- Vữa xi măng lót B5, dày 30mm

- Sàn Bê tông cốt thép, dày 90mm

- Trần thạch cao

- Lớp chống thấm Sikaproof Membrane

- Lát đá Ceramic, dày 10mm

- Vữa xi măng lót B5, dày 30mm

- Sàn Bê tông cốt thép, dày 90mm

- Trần thạch cao

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

Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995, trang 9, mục 4.3.3, hệ số độ tin cậy đối với tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang lấy bằng:

+ Đối với các phòng nêu ở mục 1, 2, 3, 4, 5 nhân với hệ số ψA1 (khi A > A1 = 9m2)

A – Diện tích chịu tải tính bằng m2

+ Đối với các phòng nêu ở mục 6, 7, 8, 10, 12, 14 nhân với hệ số ψA2

Nội lực trong sàn được tính theo sơ đồ đàn hồi

Trong sàn, khi ta đặt tải trọng vào một ô sàn thì tại các ô còn lại cũng sinh ra nội lực

Để đơn giản khi tính toán ta tách thành các ô bản độc lập để tính nội lực

3.5.1 Nội lực trong ô sàn bản dầm

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

Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm: qtt = (gtt + ptt).1m (daN/m)

Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà các sơ đồ tính đối với dầm trên

1 m

L2

1L

1Lq.l2

8

1 28

29.q.l

83.L1

L1

1 2

1 22

224q.l

Hình 3 Sơ đồ tính ô sàn bản dầm

3.5.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh

Sơ đồ nội lực tổng quát:

3.6 Tính toán cốt thép cho các ô sàn

Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn có bề rộng b = 1m; chiều cao h = hb

0

m b

M

R b h

abv:chiều dày lớp bê tông bảo vệ,

d1, d2: lần lượt là đường kính thép chịu moment dương lớp trên và dưới của bản

M - moment tại vị trí tính thép

− Kiểm tra điều kiện:

+ Nếu m R: tăng bề dày sàn hoặc tăng cấp độ bền bê tông để đảm bảo điều kiện hạn chế m R

+ Nếu  ≤ min = 0,1% thì lấy ASmin = min.b.h0 (mm2)

− Việc bố trí cốt thép cần phải phối hợp cốt thép giữa các ô sàn với nhau, với khoảng cách cốt thép bố trí sBT  sTT

3.7 Bố trí cốt thép

3.7.1 Đường kính, khoảng cách

Đường kính cốt thép chịu lực trong ô bản: d ≤ h/10

Khoảng cách thép chịu lực: 70mm < s < 200mm

3.7.2 Thép mũ chịu moment âm

Tại vùng giao nhau để tiết kiệm có thể đặt 50% As của mỗi phương nhưng không ít hơn 3 thanh/1m dài (để an toàn thì không áp dụng)

− (Đường kính cốt thép phân bố) ≤ (đường kính thép chịu lực)

− Trong đồ án ta thấy tỉ số L2/L1 đa số < 3 nên diện tích cốt thép phân bố tính ≥ 20% diện tích cốt chịu lực => Chọn thép phân bố đường kính Φ6a250

VD:

MII(1): moment gối của ô (1)

MII(2): moment gối của ô (2)

Do có sự phân phối lại moment nên moment tại gối của 2 ô sàn liền kề sẽ bằng nhau

Để đơn giản và thiên về an toàn ta lấy moment lớn nhất để bố trí cốt thép cho cả 2 bên gối

Còn cốt thép chịu moment dương thì không cần phải làm điều này, nhưng để tiện cho thi công người ta cũng kéo dài cốt thép sang những ô sàn liên tiếp (điều này không bắt buộc) khi diện tích cốt thép tính toán ở các ô sàn đó chênh lệch nhau không nhiều

Cắt ra 1 dải b = 1m theo mỗi phương để tính toán

Chọn abv = 20 mm, đối với bản có chiều dày h > 100mm

=> ho = hb – abv = 90 – 20 = 70mm

a Tính thép chịu moment dương

− Theo phương L1, L2: M1= M2 = 261,61 (daN.m/m)

4 1

.6 1000

167 ( )4.169

b Tính thép chịu moment âm

− Theo phương L1, L2: MI= M2 = -607,81(daN.m/m)

Tính toán: 2 2

4 0

607, 81.10

0, 086 0, 409 14, 5.1000.70

607, 81.10

404 (mm )225.0, 955.70

404

0, 58 0,1 s 100% 1000.70.100%

Chương 4 TÍNH TOÁN CẦU THANG

4.1 Cấu tạo cầu thang điển hình

Hình 9 Cấu tạo cầu thang

− Tính toán cầu thang bộ tầng 2 bao gồm:

+ Tính bản thang Ô1, bản chiếu nghỉ Ô2,

+ Tính cốn thang C1, C2

+ Tính dầm chiếu nghỉ DCN1, DCN2; dầm chiếu tới DCT

Vật liệu bê tông chọn B25: Rb = 14,5 MPa = 14,5 N/mm2, Rbt = 1,05 MPa = 1,05 N/mm2

Thép chịu lực CII: Rs = Rs' = 280 MPa = 280 N/mm2

Thép bản, thép cấu tạo CI: Rs = Rs' = 225 MPa = 225 N/mm2

4.2 Sơ bộ tiết diện các cấu kiện

− Chọn sơ bộ chiều dày bản thang:

− Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cốn thang:

Do cốn thang chịu tải trọng nhỏ nên kích thước tiết diện ngang lấy:

bc = (100 ÷ 150)mm; hc = (250 ÷ 300)mm

=> Ta chọn kích thước cốn thang như sau: bc x hc = 100 x 350 (mm x mm)

− Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang:

+ Ô1: 4 cạnh bản thang liên kết với: tường, cốn C, dầm chiếu nghỉ DCN1, dầm chiếu tới

DCT

+ Ô2: 4 cạnh bản chiếu tới liên kết với: 2 tường, dầm chiếu nghỉ DCN1, dầm chiếu nghỉ

DCN2

+ Dầm chiếu nghỉ DCN1, DCN2: 2 đầu gối lên 2 dầm khung

+ Dầm chiếu tới DCT: 2 đầu gối lên dầm khung

+ Cốn C: 1 đầu gối lên dầm chiếu nghỉ DCN1, 1 đầu gối lên dầm chiếu tới DCT

Trong đó:  (daN/m3): trọng lượng riêng của lớp vật liệu thứ i

i (m): chiều dày của lớp thứ i

ni: hệ số tin cậy của lớp thứ i

− Lớp đá mài Granito:

2

0, 3 0,15 1, 2.2000.0, 015 48, 3( / )

0, 3 0,15 1, 3.1600.0, 02 55,8( / )

4.3.3 Tính toán cốt thép

− Thép chịu Moment dương:

4 max

0

328, 5.10

0, 035 0, 429 14, 5.1000.80

.6 1000

152 ( )4.186

Phương vuông góc còn lại bố trí thép cấu tạo 6a200

− Thép chịu Moment âm:

Chọn thép cấu tạo 6a200, tính diện tích cốt thép bố trí:

Xét tỉ số: 2

1

4, 0

2, 67 2 1,5

Hình 11 Sơ đồ tính nội lực bản chiếu tới

− Moment dương lớn nhất ở giữa nhịp:

1 max

209, 2.10

118 (mm ) 225.0, 989.80

− Trọng lượng lan can:g3 =1, 2.200=240 (daN m/ )

− Do ô bản thang Ô1 truyền vào:

2 2 4

a Với moment dương giữa nhịp

− Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ a = 30mm

=> ho = hc – a = 350 – 30 = 320mm

4 max

0

2774, 8.10

0,187 0, 429 14, 5.100.320

280

b R

s

R

R

=> Chọn 122, có diện tích A s ch =380,1(mm2)

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

0 min 0 0

=> Chọn thép cấu tạo 112, có diện tích A s ch =113,1 (mm2)

Kiểm tra hàm lượng cốt thép:

0 min 0 0

Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

− Đoạn gần gối tựa (0 ÷ L/4):

Vậy, bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính

Trong đó: Asw: diện tích tiết diện ngang của các nhánh đai đặt trong một mặt phẳng vuông góc với trục cấu kiện và cắt qua tiết diện nghiêng

b: chiều rộng của tiết diện chữ nhật

s: khoảng cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện

φb1: hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bê tông

β = 0,01, với bê tông nặng

φw1: hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện

− Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai: Qmax < φb3.(1 + φn + φf).Rbt.b.h0

Với: φb3 = 0,6, đối với bê tông nặng

n: hệ số xét đến ảnh hưởng của lực nén dọc trục, ở đây không có lực dọc n = 0

f: hệ số xét đến tiết diện chữ T và chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Khi tính lực cắt

ta chỉ xét lực cắt ở gối nên cánh nằm trong vùng kéo nên f = 0

=> φb3.(1 + φn + φf).Rbt.b.h0 = 0,6.1,05.100.320 = 20160 (N) < Qmax = 30079 (N) Vậy, bê tông không đủ khả năng chịu cắt, cần tính toán cốt đai:

 (tại tiết diện giữa nhịp L/4  3L/4)

=> Vậy chọn khoảng cách cốt đai:

+ Tại tiết diện gối: stk = sct = 150mm

+ Tại tiết diện giữa nhịp: stk = sct = 150mm

Dầm chiếu nghỉ được tính như dầm đơn giản 2 đầu ngàm vào 2 vách

− Tải trọng tác dụng lên đoạn dầm AB & CD: