Đất nước ta đang trong quá trình hội nhập kinh tế nên việc phát triển các cơ sở hạ tầng như: nhà máy, xí nghiệp, trường học, đường xá, điện, đường… là một phần tất yếu nhằm mục đích xây
Trang 1KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG
THIẾT KẾ TRỤ SỞ VĂN PHÒNG CÔNG
TY THIẾT KẾ THÔNG XANH
Trang 2KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG
THIẾT KẾ TRỤ SỞ VĂN PHÒNG CÔNG
Trang 3LỜI MỞ ĐẦU
Ngành xây dựng là một trong những ngành nghề lâu đời nhất trong lịch sử loài người Có thể nói ở bất cứ nơi đâu trên hành tinh chúng ta cũng đều có bóng dáng của ngành xây dựng, từ các quốc gia giàu mạnh có tốc độ phát triển cao, các quốc gia nghèo nàn lạc hậu cho đến các bộ tộc sinh sống ở những nơi xa xôi nhất Nói chung để đánh giá được trình độ phát của một quốc gia nào đó chỉ cần dựa vào các công trình xây dựng của họ Nó luôn đi cùng với sự phát triển của lịch
sử
Đất nước ta đang trong quá trình hội nhập kinh tế nên việc phát triển các cơ sở hạ tầng như: nhà máy, xí nghiệp, trường học, đường xá, điện, đường… là một phần tất yếu nhằm mục đích xây dựng đất nước ta ngày càng phát triển, có cơ sở hạ tầng vững chắc, tạo điều kiện cho sự phát triển của đất nước Đưa đất nước hội nhập với thế giới một cách nhanh chóng Từ lâu, ngành xây dựng
đã góp phần quan trọng trong cuộc sống của chúng ta, từ việc mang lại mái ấm gia đình cho người dân đến việc xây dựng bộ mặt cho đất nước Ngành xây dựng đã chứng tỏ được tầm quan trọng của mình
Các đô thị đang quá tải với dòng người đang đổ về ngày một đông Cùng với nhu cầu nhà ở tăng cao là nhu cầu có nhiều không gian làm việc Đó chính là cơ sở cho việc phát triển các chung
cư cao tầng
Thành phố Hồ Chí Minh là một trung tâm lớn của nước ta, cùng với sự năng động đã tạo ra được nhiều công trình xây dựng, như là: cao ốc, chung cư, … và nhiều nhà cao tầng mọc lên với tốc độ rất nhanh, kỹ thuật thiết kế và thi công ngày càng cao và hoàn thiện Từ thực tế đó, đòi hỏi chúng ta phải xây dựng nhiều công trình không những về số lượng mà còn về chất lượng để tạo nên cơ sở hạ tầng bền vững và thúc đẩy các ngành kinh tế khác cùng phát triển
Sau hơn bốn năm ngồi trên ghế nhà trường, em đã được các thầy cô truyền đạt những kiến thức
và kinh nghiệm quý báu, đã giúp em hiểu rõ hơn về ngành nghề mình chọn Đồ án tốt nghiệp như một bài tổng kết về kiến thức trong suốt quá trình học tập trên giảng đường Đại học, nhằm giúp cho sinh viên áp dụng các kiến thức được học vào thực tế, để khi ra trường có đủ năng lực đảm trách tốt công việc của mình, góp phần vào việc xây dựng đất nước ngày càng phát triển
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành cám ơn toàn thể quý thầy cô trường Đại học Mở Tp.HCM, đặc biệt là quý thầy cô khoa Xây Dựng và Điện đã tận tình chỉ bảo, truyền đạt những kiến thức và kinh nghiệm chuyên môn cho em
Em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến thầy Đào Đình Nhân đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và cung cấp tài liệu để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này
Và cũng xin gửi lời cám ơn đến các bạn đã giúp đỡ và góp ý cho mình trong suốt quá trình học tập và làm luận văn tốt nghiệp
Lời cuối cùng con xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến bố mẹ đã nuôi dưỡng và động viên để con có điều kiện học tập và hoản thành luận văn này
Vì thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình làm luận văn không tránh khỏi những sai sót Kính mong sự nhận xét và góp ý của thầy cô để luận văn được hoàn thiện hơn
Em xin chân thành cám ơn!
Tp.HCM, ngày 10 tháng 08 năm 2013
Sinh viên thực hiện
Đào Chánh Thiện
Trang 5MỤC LỤC:
Chương 1: KIẾN TRÚC 1
1.1 Mục đích đầu tư công trình: 2
1.2 Tổng quan về công trình: 2
1.2.1 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình: 2
1.2.2 Qui mô công trình: 3
1.3.Các hệ thống kỹ thuật chính công trình: 3
1.3.1.Hệ thống cấp điện: 3
1.3.2.Hệ thống chiếu sáng và thông gió tự nhiên: 3
1.3.3 Hệ thống giao thông: 3
1.3.4 Hệ thống chống sét: 3
1.3.5 Hệ thống cấp thoát nước: 4
1.5.6 Hệ thống cáp điện thoại, loa: 4
1.5.7 Hệ thống phòng cháy chữa cháy: 4
Chương 2 : TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN CHO TẦNG 5 5
2.1 Sơ bộ kích thước các ô sàn: 5
2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm sàn: 6
2.2.1 Kích thước sơ bộ các hệ dầm: 6
2.2.2 Kích thước sơ bộ sàn: 6
2.3 Tải trọng tác dụng lên sàn: 7
2.3.1.Tĩnh tải: 7
2.3.2 Hoạt tải: 10
2.4 Tính toán và bố trí thép cho sàn: 10
2.4.1.Sơ đồ tính và xác định nội lực bản kê 4 cạnh: 10
2.4.2 Sơ đồ tính và xác định nội lực ơ sàn bản loại dầm: 11
2.4.3 Tính cốt thép: 12
2.4.4.Kiểm tra độ võng của sàn: 16
2.4.5.Bố trí cốt thép: 17
Chương 3 : TÍNH CẦU THANG BỘ: 18
3.1 Chọn sơ bộ tiết diện bản thang và cầu thang: 19
3.1.1 Bản thang : 19
3.1.2 Dầm thang : 19
3.2 Tải trọng tác dụng lên bản thang: 19
3.2.1 Tĩnh tải: 20
3.2.2 Hoạt tải : 20
3.3 Tính nội lực và cốt thép cho cầu thang : 21
Trang 63.3.1 Tính bản thang : 21
3.3.2 Dầm D1(200x400 mm) 22
3.3.3 Dầm D2(200x400 mm) 24
3.3.4 Bố trí cốt thép: 25
Chương 4 : THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI 25
4.1 Tính bản nắp và hệ dầm nắp: 26
4.1.1 Bản Nắp: 26
4.1.1.1 Tĩnh tải: 26
4.1.1.2 Hoạt tải: theo bảng 3 (TCVN-2737-1995) 26
4.1.1.3 Sơ đồ tính cho bản nắp : 27
4.1.1.4 Tính nội lực và cốt thép cho bản nắp: 27
4.1.2 Dầm nắp: 29
4.1.2.1 Dầm Dn1 (200x250) : 29
4.1.2.2 Dầm Dn2 (200x250) : 30
4.1.2.3 Dầm Dn3 (200x400) : 31
4.1.2.4 Tính cốt thép cho hệ dầm nắp: 31
4.2 Tính bản thành: 33
4.2.1 Tải trọng tác dụng : 33
4.2.2 Sơ đồ tính: 34
4.2.3 Nội lực tại gối và nhịp của bản thành 34
4.2.4 Tính cốt thép: 34
4.3 Tính bản đáy: 35
4.3.1 Bản đáy 35
4.3.1.1 Tĩnh tải: 35
4.3.1.2 Hoạt tải nước : 35
4.3.1.3 Sơ đồ tính : 35
4.3.1.4 Tính nội lực và cốt thép cho bản đáy: 36
4.3.2 Dầm đáy : 38
4.3.2.1 Dầm Dd1 (200x400) : 39
4.3.2.2 Dầm Dd2 (200x400) : 39
4.3.2.3 Dầm Dd3(400x600) : 40
4.3.2.4 Tính cốt thép cho dầm đáy: 41
4.4 Tính cốt treo: 43
4.4.1 Tính diện tích cốt thép treo: 43
4.4.2 Tính số đai cốt treo : 43
4.4.3 Tính diện tích cốt treo và số đai cốt treo cho dầm nắp Dn3: 44
4.4.4 Tính diện tích cốt treo và số đai cốt treo cho dầm nắp Dd3: 45
4.5 Tính bề rộng khe nứt thẳng góc cho bản đáy và bản thành của hồ nước mái: 45
4.5.1 Tính bề rộng khe nứt cho bản đáy 46
4.5.2 Tính bề rộng khe nứt cho bản thành: 48
4.6 Cột : 48
Chương 5 : TÍNH KHUNG KHÔNG GIAN 50
5.1 Sơ đồ hình học của hệ: 50
5.2 Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện: 50
Trang 75.2.1 Chọn kích thước tiết diện dầm: 50
5.2.2 Chọn kích thước tiết diện cột: 51
5.3 Xác định các loại tải trọng: 52
5.3.1 Tải trọng đứng: 52
5.3.2 Tải trọng ngang: 54
5.4 Tổ hợp nội lực: 55
5.4.1 Các trường hợp tải tác dụng: 55
5.4.2 Các trường hợp tổ hợp tải trọng tác dụng: 55
5.5 Tính cốt thép khung: 56
5.5.1 Kết quả nội lực của dầm khung trục C 56
5.5.2 Tính cốt thép dọc cho dầm khung trục C 56
5.5.3 Tính thép đai cho dầm: 60
5.5.4 Tính cốt treo cho dầm khung trục C: 61
5.5.5 Tính cốt thép cho cột: 62
5.5.6 Tính cốt đai cho cột: 83
5.5.6.1 Tính tốn cốt đai cho phần tử cột số hiệu C12: 83
5.5.6.2 Tính tốn cốt đai cho phần tử cột số hiệu C1: 84
5.5.6.2 Tính tốn cốt đai cho phần tử cột số hiệu C3: 86
5.5.6.3 Tính tốn cốt đai cho phần tử cột số hiệu C6: 87
Chương 6 : NỀN VÀ MĨNG 90
6.1 Thống kê địa chất cơng trình: 90
6.1.1 Mặt cắt địa chất thủy văn: 90
6.1.2.Tính chất cơ lý của đất: 91
6.2 Thiết kế mĩng cọc đài thấp: 93
6.2.1 Thiết kế mĩng M1: 93
6.2.1.1 Nội lực tính tốn: 93
6.2.1.2 Chọn sơ bộ kích thước và chiều sâu chơn mĩng: 93
6.2.1.2.1 Chọn chiều sâu chơn mĩng hm: 93
6.2.1.2.2 Thơng số của cọc: 94
6.2.1.3 Tính tốn sức chịu tải của cọc: 95
6.2.1.3.1 Tính tốn cốt thép trong cọc: 95
6.2.1.3.2 Tính khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu: 97
6.2.1.3.3 Theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền: 98
6.2.1.3.4 Theo chỉ tiêu cường độ của đất nền: 99
6.2.1.4 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc: 102
6.2.1.4.1 Xác định số lượng cọc: 102
6.2.1.4.2 Tải trọng tác dụng lên các đầu cọc: 104
6.2.1.4.3 Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc và tính lún: 105
6.2.1.5 Tính kết cấu đài: 110
6.2.1.5.1 Xác định chiều cao đài h0 theo điều kiện tuyệt đối cứng: 110
6.2.1.5.2 Tính cốt thép đài cọc: 110
6.2.1.6 Bố trí cốt thép: 111
6.2.2 Thiết kế mĩng M2: 112
6.2.2.1 Nội lực tính tốn: 112
Trang 86.2.2.2 Chọn sơ bộ kích thước và chiều sâu chôn móng: 112
6.2.2.2.1 Chọn chiều sâu chôn móng hm: 112
6.2.2.2.2 Thông số của cọc: 112
6.2.2.3 Tính toán sức chịu tải của cọc: 114
6.2.2.3.1 Tính toán cốt thép trong cọc: 114
6.2.2.3.2 Tính khả năng chịu tải của cọc theo vật liệu: 116
6.2.2.3.3 Theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền: 117
6.2.2.3.4 Theo chỉ tiêu cường độ của đất nền: 118
6.2.2.4 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc: 121
6.2.2.4.1 Xác định số lượng cọc: 121
6.2.2.4.2 Tải trọng tác dụng lên các đầu cọc: 122
6.2.2.4.3 Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc và tính lún: 123
6.2.2.5 Tính kết cấu đài: 127
6.2.2.5.1 Xác định chiều cao đài h0 theo điều kiện tuyệt đối cứng: 128
6.2.2.5.2 Tính cốt thép đài cọc: 128
6.2.2.6 Bố trí cốt thép: 129
Trang 9Chöông 1: KIEÁN TRUÙC
21000
7000 7000
Trang 101.1 Mục đích đầu tư công trình:
Cùng với sự phát triển mang tính tất yếu của đất nước, ngành xây dựng ngày càng giữ vai trò thiết yếu trong chiến lược này Vốn đầu tư xây dựng cơ bản ngày càng chiếm một con số rất lớn trong ngân sách nhà nước (khoảng 40-50%), kể cả vốn đầu tư nước ngoài
Những năm gần đây, cùng với chính sách mở cửa nền kinh tế, thu hút sự đầu tư trong và ngoài nước ngày càng lớn, nhất là kể từ khi chúng ta gia nhập vào WTO,đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng cao ốc dùng làm văn phòng làm việc với quy mô lớn và chất lượng cao Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều cao ốc trong các thành phố không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng(để tạo điều kiện thuận lợi cho các nhà đầu tư nước ngoài) mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới cho các thành phố
Đối với các thành phố lớn thì đây là một nhu cầu thật nan giải và Thành phố Hồ Chí Minh là trung tâm số 1 về kinh tế, khoa học kỹ thuật của cả nước cũng không phải là một trường hợp ngoại lệ Diện tích đất xây dựng ngày càng thu hẹp nhưng dân số thì ngày càng tăng Mặt khác việc xây dựng công trình một cách hợp lý còn biểu trưng cho sự phát triển khoa học kỹ thuật của công nghệ xây dựng nói riêng cũng như nền văn minh đô thị nói chung
Bên cạnh đó, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng ở các thành phố và cả nước thông qua việc áp dụng các kỹ thuật , công nghệ mới trong tính toán , thi công và xử lý thực tế
Từ những lý do khách quan như trên, ta càng nhận thức rõ tầm quan trọng của một cao ốc vừalàm trụ sở công ty mà còn vừa làm văn phòng cho thuê Do đó công trình Trụ Sở Văn Phòng Công Ty Thiết kế Thông Xanh số 3E đường Đồng Nai, quận Tân Bình , Thành phố Hồ Chí Minh là một dự án thiết thực và mang tính khả thi cao
1.2 Tổng quan về công trình:
1.2.1 Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình:
Khí hậu Thành phố Hố Chí Minh có những đặc điểm sau:
Nhiệt độ trung bình trong năm: 270
Tháng có nhiệt độ cao nhất trong năm(tháng 4): 370-380
Tháng có nhiệt độ thấp nhất trong năm (tháng 2): 210
Khí hậu nhiệt đới có 2 mùa rõ rệt: mùa nắng từ tháng 12 đến tháng 4, mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11
Độ ẩm trung bình trong năm: 79.5%
Tháng có độ ẩm cao nhất trong năm (tháng 9):70-80%
Tháng có độ ẩm thấp nhất trong năm (tháng 3):60-65%
Gió: Trong mùa khô gió Đông Nam chiếm 30-40%
Trong mùa mưa gió Tây Nam chiếm 66%
Đây cũng là 2 hướng gió chính cho việc thông thoáng tự nhiên
Tầng suất lặng gió trung bình hàng năm là 26% , lớn nhất là tháng 8 (34%),nhỏ nhất là tháng 4 (14%) Tốc độ gió trung bình 1,4 –1,6m/s Hầu như không có gió bão, gió giật và gió xoáy thường xảy ra vào đầu và cuối mùa mưa (tháng 9)
Thủy triều tương đối ổn định ít xảy ra hiện tương đột biến về dòng nước
Trang 111.2.2 Qui mô công trình:
Trụ sở văn phòng nằm trên đường Đồng Nai, quận Tân Bình , Thành phố Hồ Chí Minh
Văn phòng công ty gồm 11 tầng Bao gồm 1 tầng trệt dùng làm bãi đậu xe hơi, từ tầng 1 đến tầng 4 dùng làm văn phòng Trụ Sở Văn Phòng Công Ty Thiết kế Thông Xanh, từ tầng 5 đến tầng 10 dùng làm văn phòng cho thuê, còn tầng 11 là tầng mái
Chiều cao công trình: 37.6m (tính từ mặt đất tự nhiên đến sàn tầng mái), 39.9m (tính đến đỉnh công trình)
Chiều cao tầng:
Tầng trệt: 3.4m
Tầng 1: 3.6m
Tầng 2-10: 3.4m
1.3.Các hệ thống kỹ thuật chính công trình:
1.3.1.Hệ thống cấp điện:
Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện thành phố và máy phát điện riêng có công suất 150KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt dưới tầng trệt để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng sinh hoạt) Toàn bộ đường dây điện được
đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)
1.3.2.Hệ thống chiếu sáng và thông gió tự nhiên:
Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các cửa sổ được lắp đặt bằng kính phản quang ở các mặt của tòa nhà) và bằng điện Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang đều có đèn tự phát sáng khi có sự cố mất điện
Khu vực xung quanh công trình chủ yếu là khu dân cư thấp tầng, vì vậy phải tận dụng tối
đa việc chiếu sáng tự nhiên và thông thoáng tốt Đây là tiêu chí hàng đầu khi thiết kế chiếu sáng và thông gió công trình này Ngoài ra cũng cần phải bố trí hệ thống chiếu sáng và hệ thống máy điều hoà nhân tạo sao cho đảm bảo đúng tiêu chuẩn theo từng chức năng của khu vực
1.3.3 Hệ thống giao thông:
Công trình gồm có 1 cầu thang máy và 1 cầu thang bộ , thang máy gồm có 2 buồng Thang bộ nằm gần thang máy, thông từ tầng trệt cho đến tầng 10
1.3.4 Hệ thống chống sét:
Hệ thống chống sét cho công trình được thiết kế ở dạng kim thu sét , hệ thống tiếp đất bằng cọc thép mạ đồng Hệ thống chống sét đảm bảo cho việc chống sét đánh trực tiếp vào công trình
Trang 121.3.5 Hệ thống cấp thoát nước:
Hệ thống cấp nước: Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy Tất cả được chứa trong bể nước ngầm đặt ở tầng trệt Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính để đảm bảo áp lực nước an toàn cung cấp cho các tầng phía dưới, hệ thống đường ống nước có bố trí van giảm áp.Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp Giant Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng
Hệ thống thoát nước : Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy ( bề mặt mái được tạo dốc ) và chảy vào các ống thoát nước mưa ( =140mm) đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng Toàn bộ hệ thống được bố trí theo chiều đứng trong các hộp gen kỹ thuật, đến tầng trệt thoát ngang ra các bể tự hoại và hệ thống đường ống thoát nước bên ngoài công trình
Hệ thống xử lý phân và nước thải được thiết kế ở dạng bể tự hoại và bố trí ngoài công trình Nước sau khi xử lý sơ bộ sẽ được đưa về trạm xử lý tập trung bố trí tại một góc của khu đất trước khi thoát ra hệ thống thoát nước chung của thành phố
1.5.6 Hệ thống cáp điện thoại, loa:
Hệ thống cáp điện thoại với 80 line cung cấp đến các phòng chức năng của công trình
Hệ thống loa được khuếch đại (100W) và đưa đến các tầng trong công trình để có thể thông báo thông tin khi cần thiết
1.5.7 Hệ thống phòng cháy chữa cháy:
Hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC) trong công trình bao gồm: hệ thống cầu thang thoát hiểm, hệ thống báo cháy (đầu báo khói, đầu báo nhiệt, tủ hiển thị) với 14 zone (cho mỗi tầng) tại các phòng , hành lang, các phòng với chức năng khác, hệ thống chữa cháy bằng nước với các hộp chữa cháy bố trí trên mỗi tầng (khu cầu thang), các bình chữa cháy bằng CO2 và bột khô
Hệ thống đường ống cung cấp nước chữa cháy nối đến các họng chữa cháy và các Sprinkler là các ống sắt tráng kẽm với hệ thống bơm nước đặt tại tầng trệt Lồng cầu thang bộ với kết cấu tường xây gạch dày 200mm và thời gian chịu lửa của tường xây gạch là 300 phút (theo TCVN 2622-1995: Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình ), thoả mãn yêu cầu về chống cháy cho cầu thang thoát nạn trong công trình (yêu cầu 150 phút)
Trang 13Chương 2 : TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN CHO TẦNG 5
2.1 Sơ bộ kích thước các ô sàn:
2 1
D C B A
S13 S14
Trang 142.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm sàn:
2.2.1 Kích thước sơ bộ các hệ dầm:
Công thức chọn sơ bộ dầm
1(
Trong đó:
hd:chiều cao dầm(mm)
L: chiều dài của nhịp dầm (mm)
bd:chiều rộng của dầm (mm)
Bảng 2 : Chọn Sơ Bộ Tiết Diện Dầm
Loại dầm Tiết diện(bxh) (mm)
2.2.2 Kích thước sơ bộ sàn:
Chiều dày bản sàn cĩ thể xác định sơ bộ theo cơng thức sau:
Trang 15m –hệ số phụ thuộc vào loại bản:
bản dầm m30 35
bản kê 4 cạnh m40 45
bản cơng xơn m10 18
D –hệ số phụ thuộc tải trọng, D0.8 1.4 ,
L1 –chiều dài cạnh ngắn của ơ sàn,
hmin –chiều dày tối thiểu của bản sàn, theo TCXDVN 356 : 2005
h mmđối với sàn mái
Chọn D=0.9 (vì hoạt tải tiêu chuẩn của loại phòng có chức năng làm văn phòng theo TCVN 2737-1995 cóptc 2(kN/m2)
Lm
Tĩnh tải tác dụng lên sàn điển hình là tải phân bố đều do các lớp cấu tạo:
Theo giáo trình KẾT CẤU BÊ TƠNG CỐT THÉP tập 2 của Võ Bá Tầm ta cĩ khối lượng riêng của các vật liệu như sau:
- Gạch lát g 2000daN m/ 3
- Bê tơng bt 2500daN m/ 3
-Vữa lĩt v 1800daN m/ 3
Trang 16Xác định trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo:
Sàn thường: Tải trọng tác dụng lên 1m2 sàn
Lớp cấu tạo Chiều dày i mm
Trọng lượng riêng
/ 3
Trị tiêu chuẩn
/ 2
c s
g kN m
Hệ số tin cậy về tải trọng f i,
Trị tính toán
/ 2
s
g kN mGạch
Trang 17 Sàn vệ sinh: Tải trọng tác dụng lên 1m2 sàn
Lớp cấu tạo Chiều dày i mm
Trọng lượng riêng
/ 3
Trị tiêu chuẩn
/ 2
c s
g kN m
Hệ số tin cậy về tải trọng f i,
Trị tính tốn
/ 2
s
g kN m Gạch nhám
Kích thước cấu kiện
Tải trọng tiêu chuẩn
H.số v.tải
Tải trọng t.tốn
L h b γ (KN/m3) n Gtt (KN) Tường xây 1.8 2,75 0,1 18 1,1 9.8 Gạch men 1.8 1,85 0,008*2 20 1,2 1.29
Các ô sàn chịu tải trọng tường
Ô sàn
Diện tích(m2)
Tải trọng tính tốn(Gtt)
Tải trọngtường (kN/m2)
Trang 182.4 Tính toán và bố trí thép cho sàn:
Công trình sử dụng bê tông sàn có cấp độ bền là B20 và cốt thép AI
a (mm) h (mm) h0 (mm) Rb (MPa) RS (Mpa) R
2.4.1.Sơ đồ tính và xác định nội lực bản kê 4 cạnh:
Tiết diện dầm 300x600,300x400&200x400 Khi đĩ hd 3hs Khơng xét đến sự làm việc liên tục các ơ sàn thì xem như bản ngàm vào dầm Ta cĩ sơ đồ ngàm 4 cạnh (sơ đồ 9)
Các ơ bản S1, S2,S3,S4,S11, S12, S13,S14, S15 được tính như bản kê 4 cạnh
Sơ đồ tính:
Trang 19Mômen uốn của bản kê 4 cạnh được xác định theo công thức trong sách KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP tập 2 của Võ Bá Tầm
Mômen dương ở giữa nhịp:
- Theo phương cạnh ngắn: M1m Pi1
- Theo phương cạnh dài: M2 m Pi2
Mômen âm ở gối:
2.4.2 Sơ đồ tính và xác định nội lực ô sàn bản loại dầm:
Tiết diện dầm 300x600,300x400&200x400 Khi đó hd 3hs Không xét đến sự làm việc liên tục các ô sàn thì xem như bản ngàm vào dầm Ta có sơ đồ ngàm 4 cạnh (sơ đồ 9)
Các ô bản S5,S6,S7,S8,S9,S9A,S16,S17 được tính như bản loại dầm
Sơ đồ tính:
Trang 20Do bản chỉ làm việc theo một phương nên chỉ cần cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn
R
Trong đó:
M: momen uốn tính toán,
b
R : cường độ chịu nén của Bê tông,
s
R : cường độ chịu kéo của cốt thép,
b: chiều rộng của tiết diện, với b = 1000mm,
min 0.05%
Trang 22 cm2
Chọn Thép
s
A chọn
Trang 23kN m / 2
Mômen Nhịp (KN.m)
Mômen gối (KN.m)
GOI
M 0.36 0.8 0.0049 0.005 20.05 8 200 252 0.32 S7 MNHIP 0.18 0.8 0.0024 0.002 10.01 6 200 142 0.18
GOI
M 0.36 0.8 0.0049 0.005 20.05 8 200 252 0.32 S8 MNHIP 0.15 0.8 0.0020 0.002 8.34 6 200 142 0.18
GOI
M 0.3 0.8 0.0041 0.004 16.70 10 200 252 0.32
Trang 24Vậy thép sàn đảm bảo khả năng chịu lực
2.4.4.Kiểm tra độ võng của sàn:
Chọn ô bản S1 có cạnh lớn nhất với L14 ,m L2 7m để kiểm tra độ võng của sàn Nếu ô bản này thỏa thì các ô bản còn lại cũng thỏa
s
q L bf
EJ
Trong đó:
E : mođun đàn hồi của Bê tông, E 27 10 3Mpa27 10 8daN m/ 2,
Trang 25J: momen quán tính tiết diện của bê tông 3 1 0.083 6 4
Trang 26Chương 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG CHO TẦNG 5
4
A
1 1
Hình 3.1 :Mặt Bằng Cầu Thang Tầng 5
Hình 3.2 :Mặt Cắt 1-1
Trang 273.1 Chọn sơ bộ tiết diện bản thang và cầu thang:
Bảng 1:Chọn Sơ Bộ Tiết Diện Dầm Thang
Tên dầm Kích thước(mm)
3.2 Tải trọng tác dụng lên bản thang:
Cấu tạo bậc thang từ trên xuống dưới như sau :
Cấu Tạo Bậc Thang TL:1/10
Hình 3.3: Cấu Tạo Bậc Thang
Trang 283.2.1 Tĩnh tải:
5000
Htg
L
Tải trọng tác dụng lên bản thang bao gồm:
Tải trọng của đá hoa cương theo phương vuơng gĩc với bản thang :
bacthang
g
)/(344
gbanthang
)/(85
Tải trọng tĩnh của bản thang
85.3344.1642.0448
57.6
pg
Trang 293.3 Tính nội lực và cốt thép cho cầu thang :
Hình 3.4 :Sơ Đồ Tính Và Biểu Đồ Moment Của Bản Thang
Từ đó tính được Mmax ,Qmax
02.438
656.98
2 2
max ql
2.4 Công thức tính toán cốt thép theo (TCVN 356-2005)
Cắt một dãy của ô bản thang có bề rộng b=1000 (mm)
Giả thiết a h0 ha
R b
Từ tra bảng hoặc tính từ : 1 12m
Tính diện tích cốt thép AS : 0 (mm2)
R
hbRA
S
b S
S
Bê tông cho bản thang có cấp độ bền là B20 và cốt thép AI
Trang 30a
(mm)
b (mm)
h (mm)
Kết quả tính toán cốt thép cho bản thang như sau:
Bảng 2:Bảng Kết Quả Tính Cốt Thép Cho Bản Thang
Tiết diện (kN.m) M AS
(mm2)
Sc
A(mm2) % A chọn S
Hình 3.5:Sơ Đồ Tính Và Biểu Đồ Moment Dầm D1 +Tải trọng tác dụng bao gồm :
Trọng lượng bản thân dầm D1:
b b
d d
g ( )
251.1)1.04.0(2
gd
)/(65
Trang 312.5 Moment M và lực cắt Q lớn nhất ở nhịp của dầm D1 là:
D MAX
Tính thép dọc: (tính tương tự như dầm bảng thang)
Kết quả tính toán cốt thép dọc cho dầm D1 như sau:
Bảng 5:Bảng Kết Quả Tính Cốt Thép Cho Dầm D1
Q
hbRd
nR
w SW
2 0
2/400
mms
mm
sct ct
Khoảng cách thiết kế cốt đai smin( ;s stt MAX; ) min(2315;1256;150) 150(sct mm)
Kiểm tra điều kiện : Q0.3b1wRbbh0
)(134.231)(231134365
2005.11037.1885.03
Trang 32 Trong đoạn giữa nhịp thép đai đặt theo cấu tạo s250 mm( )
Hình 3.8:Sơ Đồ Tính Và Biểu Đồ Moment Dầm D2 + Tải trọng tác dụng bao gồm :
Trọng lượng bản thân dầm:
b b
d d
g ( )
251.1)1.04.0(2
gd
)/(65
Trang 33+ Tính thép dọc: (tính tương tự như dầm D1)
Kết quả tính toán cốt thép dọc cho dầm D2 như sau:
Bảng 6:Bảng Kết Quả Tính Cốt Thép Cho Dầm D2
h0 (mm)
Q
hbRd
nR
2 0
2/400
mms
mm
sct ct
Khoảng cách thiết kế cốt đai smin( ;s stt MAX; ) min(1732;1087;150) 150(sct mm)
Kiểm tra điều kiện : Q0.3b1wRbbh0
)(134.231)(231134365
2005.11037.1885.03
Trang 34+50.500
Hình 4.1 : Bố Trí Hệ Dầm Cho Hồ Nước Mái
Hệ dầm của hồ nước mái gồm có:
Hệ dầm nắp gồm :Dn1 ; Dn2 ; Dn3
Hệ dầm đáy gồm :Dd1 ; Dd2 ; Dd3
4.1 Tính bản nắp và hệ dầm nắp:
4.1.1 Bản Nắp:
Chọn chiều dày bản nắp hbn 70 mm( ), kích thước ô bản (3.2x4.0m)
Tải trọng tác dụng gồm:
4.1.1.1 Tĩnh tải:trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản nắp
Lớp vữa láng dày 20 mm:
)/(432.02.11802
0 kN m2
ptc ; n1.3
)/(975.03.175
3 2
g
40004000
Trang 354.1.1.3 Sơ đồ tính cho bản nắp :
Sơ đồ tính của bản nắp : 3
b
d
h
h, do đó bản liên kết vơi các dầm bao quanh và xem là liên kết ngàm
Vậy ô bản nắp thuộc loại ô bản số 9
Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi
Hình IV.2 : Sơ Đồ Tính Của Bản Nắp
4.1.1.4 Tính nội lực và cốt thép cho bản nắp:
M k P
92 II
M k P
Trong đó :
L1,L2: nhịp tính toán của ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa
P : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản (P(q p)L1L2)
Với : q là tĩnh tải tính toán (kN/m2); p là hoạt tải tính toán (kN/m2)
L ( được tra trong phục lục15 ,trang
345, sách Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (Tập 3) của tác giả Võ Bá Tầm)
Tính cốt thép: theo (TCVN-356-2005)
Cắt một dãy của ô bản nắp có bề rộng b=1000 (mm)
Giả thiết a h0 ha
b m
hbR
Trang 36 Tính diện tích cốt thép AS : 0 (mm2)
R
hbRA
S
b S
Kết quả tính cốt thép cho bản nắp được tóm tắt như sau:
Bảng 2: Tính Cốt Thép Cho Bản Nắp
Trang 374.1.2 Dầm nắp:
Chọn kích thước sơ bộ các dầm nắp như sau :
Bảng 3 : Kích Thước Sơ Bộ Hệ Dầm Nắp
Tên dầm Tiết diện(mm x mm)
Tải trọng tác dụng lên dầm nắp Dn1 gồm:
Trọng lượng bản thân dầm nắp Dn1
)/(99.01.125)07.025.0(2.0
Do bản nắp truyền vào như sau:
)/(84.56.1/656.3
lq
Trang 38 Sơ đồ tính của dầm nắp Dn1:
3200
q=0.99 (KN/m) q= 5.84 (KN/m)
Hình 4.5 : Sơ Đồ Tính Của Dầm Dn1
Nội lực Mmax và Qmax của dầm nắp Dn1:
)/(2,1724
2)(
8
3 2
1
)/(5.168
2
2)
Tải trọng tác dụng lên dầm nắp Dn2 gồm:
Trọng lượng bản thân dầm Dn2 :
)/(99.01.125)07.025.0(2.0
Do bản nắp truyền vào như sau :
)/(84.56.1/656.3
lq
Sơ đồ tính của dầm nắp Dn2 :
3200
q=0.99 (KN/m) q= 5.84 (KN/m)
Hình 4.6 :Sơ Đồ Tính Của Dầm Dn2
Nội lực Mmax và Qmax của dầm nắp Dn2:
)/(2.924
)(
8
3 2
1
)/(6,882
Trang 394.1.2.3 Dầm Dn3 (200x400) :
Tải trọng tác dụng lên dầm nắp Dn3 gồm:
Trọng lượng bản thân dầm Dn3 :
)/(815.11.125)07.04.0(2.0
4.1.2.4 Tính cốt thép cho hệ dầm nắp:
Bê tông cho hồ nước mái có cấp độ bền là B20
Cốt thép AI (10mm),AII (10mm)
Trang 40 Tính thép dọc
Giả thiết a h0 ha
b m
hbR
Từ tra bảng hoặc tính từ : 1 12m
Tính diện tích cốt thép AS : 0(mm2)
R
hbRA
S
b S
Q
hbRd
nR
Tính khoảng cách lớn nhất giữa hai cốt đai
Q
hbR
2 0
Hệ số 4lấy như sau:
- Đối với bê tông nặng lấy 1.5
- Đối với bê tông nhẹ lấy 1.2
Tính khoảng cách cấu tạo giữa hai cốt đai
Nếu tải trọng phân bố đều
- Trên đoạn dầm gần gối tựa (đoạn L/4)
khi chiều cao dầm h 450 mm
- Trên đoạn dầm giữa nhịp (đoạn L/2)
khi h300mm
Khoảng cách thiết kế cốt đai smin(stt;sMAX;sct)
Kiểm tra điều kiện Q0.3b1wRbbh0
Trong đó :b110.01bRb
sb
AE