Chiều dày bản sàn h sTrong tính toán nhà cao tầng sàn được cấu tạo sao cho được xem sàn tuyệt đối cứng trongmặt phẳng ngang, do đó bề dày của sàn phải đủ lớn để: - Tải trọng ngang truyền
Trang 1ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN PHẦN I: KIẾN TRÚC
PHẦN I :
KIẾN TRÚC
Trang 2ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG I: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC
CHƯƠNG I TỔNG QUAN KIẾN TRÚC
1.1 SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ
Trong một vài năm trở lại đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế đất nước nóichung và thành phố Hồ Chí Minh nói riêng, với vai trò là trung tâm kinh tế, khoa học, kỹ thuậtlớn nhất nước với nhiều cơ quan đầu ngành, sân bay, bến cảng…
Sự xuất hiện ngày càng nhiều các chung cư, cao ốc văn phòng trong thành phố khôngnhững đáp ứng được nhu cầu cấp bách về nơi làm việc cho một thành phố đông dân nhưng quỹđất hạn hẹp của Thành Phố Hồ Chí Minh, mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một diệnmạo mới của các thành phố: một thành phố hiện đại, văn minh, xứng đáng là trung tâm kinh tế,khoa học kỹ thuật số một của cả nước Bên cạnh đó, sự xuất hiện của các cao ốc văn phòng caocấp cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng ở thành phố và cả nướcthông qua việc áp dụng các kỹ thuật, công nghệ mới trong thiết kế, tính toán, thi công Chính
vì thế cao ốc văn phòng INTERNET NEW CITY ra đời đã tạo được qui mô cho cơ sở hạ tầngcũng như cảnh quan đẹp của thành phố nói chung và khu công nghệ cao nói riêng
Mục tiêu: Xây dựng tổ hợp thương mại, văn phòng và Hội nghị - triển lãm tiêu chuẩn caonhằm phục vụ cho các công ty trong khu công nghệ cao Hoàn thiện và khớp nối đồng bộ hạtầng kỹ thuật với toàn bộ khu vực, làm cơ sở để triển khai các bước tiếp theo
1.2 SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH
Khu đất quy hoạch thuộc Q.2, Tp Hồ Chí Minh, có đặc điểm:
- Công trình có tổng chiều cao: 54.3 m
- Toàn bộ bề mặt chính diện công trình được lắp các cửa kính để lấy sáng xen kẽ vớitường xây, các vách ngăn bằng tường xây
1.3 GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG
Số tầng: 1 tầng hầm + 14 tầng lầu + 1 tầng sân thượng
Phân khu chức năng:
Công trình được chia khu chức năng từ dưới lên
Trang 3ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG I: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 1.4.2 Giao thông ngang
Bao gồm các hành lang đi lại, sảnh, hiên
1.5 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU – KHÍ TƯỢNG - THỦY VĂN TẠI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với các đặc trưng củavùng khí hậu miền Nam Bộ, chia thành 2 mùa rõ rệt:
- Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10
- Mùa khô từ đầu tháng 11 và kết thúc vào tháng 4 năm sau
Các yếu tố khí tượng:
Lượng mưa trung bình: 1000 - 1800 mm/năm
- Tháng có lượng mưa trung bình nhiều nhất : tháng 6 và tháng 9
- Số giờ nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên
4 giờ/ngày, vào mùa khô là trên 8 giờ /ngày
Hướng gió chính thay đổi theo mùa:
Hệ thống phân phối cáp điện thoại cho văn phòng
Đường cáp chính do Công ty Bưu điện cung cấp được kết nối với tủ phân phối chính MDF
Trang 4ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG I: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC
Từ bảng phân phối chính (MDF) được kết nối trực tiếp với các bảng phân phối tầng (IDF) Từbảng phân phối tầng (IDF) được kết nối đến hộp nối dây văn phòng hoặc ổ cắm điện thoạitrong các khu vực khác của tầng đó
Hệ Thống camera quan sát được lắp đặt nhằm đảm bảo nhu cầu giám sát cho công trình
Hệ thống camera kỹ thuật số được thiết kế để quan sát các khu cần thiết cho toà nhà Ghilại những hình ảnh khi có báo động hoặc theo yêu cầu của người sử dụng, bảo vệ việc ghi đèlên các hình ảnh quan trọng đã được đánh dấu
Toàn bộ các camera đều được kết nối với máy tính trung tâm điều khiển Phần mềm điềukhiển tại máy tính được cung cấp sẽ cho phép quan sát từ xa việc thu và phát hình ảnh
Hình ảnh được lưu trữ trên ổ cứng PC và rồi được ghi lại thành đĩa CD
Hệ thống sẽ hiển thị một bản chọn (menu) thiết lập nhanh, giảm đến mức tối thiểu sự thiếtlập thời gian khởi động
Do yêu cầu phải được lưu hình ảnh trên ổ cứng PC, hệ thống sẽ cung cấp việc lưu trữ đĩacứng 120 GB hay lớn hơn
Máy tính sẽ hiển thị các thông báo về tình trạng, những sự kiện, báo động, và những thôngbáo mất hình ảnh
Màn hình máy tính có thể hiển thị hình ảnh đơn của một camera được lựa chọn hay một sốcamera trên toàn bộ màn hình Màn hình này cũng hiển thị báo động
1.6.3 Hệ thống cung cấp nước
Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy Tất cả được chứatrong bể nước ngầm Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽphân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính
Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp Gaine Hệ thống cấp nước đingầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng
1.6.4 Hệ thống thoát nước
Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy ( bề mặt mái được tạo dốc ) và chảy vàocác ống thoát nước mưa đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố tríđường ống riêng
1.6.5 AN TOÀN PHÒNG CHÁY CHỮA CHÁY
1.6.5.1 Hệ thống báo cháy
Hệ thống báo cháy gồm 1 tủ báo cháy trung tâm đặt tại phòng bảo vệ tầng hầm và các đầu
dò Khi hệ thống nhận được tín hiệu báo động từ bất kỳ đầu báo cháy nào, điểm báo cháy bằngtay hay công tắc báo dòng chảy của hệ thống chữa cháy tự động thì hệ thống phải điều khiểnđược các phần sau:
- Mở các cửa khử khói cho hệ thống thoát khói sảnh thang
- Khởi động các quạt điều áp phòng đệm và thang bộ
- Ngừng các quạt hút của hệ thống thông gió tầng hầm
- Đưa tín hiệu đến tủ thang máy để các thang máy đang hoạt động “No Stop”
- Báo động chuông và hệ thống loa phát thanh hướng dẫn thoát hiểm
- Kết nối đường dây điện thoại trực tiếp đến cơ quan phòng cháy chữa cháy
Hệ thống được thể hiện trên bản vẽ bao gồm những đầu báo khói, những đầu báo nhiệt,những điểm báo cháy bằng tay, dây và ống đi dây, các chuông báo động, khóa từ, trung tâm
Trang 5ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG I: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC
báo cháy… Hoàn chỉnh từng bộ phận như là bộ vi xử lý và truyền tín hiệu qua mạng hay mạchtín hiệu, giám sát công việc lắp đặt
1.6.5.2 Hệ thống chữa cháy tự động và chữa cháy vách tường
Hệ thống chữa cháy được lắp bao gồm hệ thống chữa cháy tự động và hệ thống cấp nướcchữa cháy vách tường
Nguồn nước cho hệ thống chữa cháy được cung cấp từ bể chứa nước ở tầng hầm và hồnước trên tầng mái với hệ thống bơm đặt tại phòng bơm tầng hầm
Nguồn điện cung cấp cho hệ thống bơm chữa cháy từ dây chờ do nhà thầu điện cung cấp từ
2 nguồn (máy biến áp và máy phát điện)
1.6.5.3 Hệ thống chống sét
Sử dụng hệ thống chống sét chủ động với kim thu sét phóng điện sớm
Hệ thống cung cấp bán kính bảo vệ lớn được bố trí ở điểm cao nhất của công trình (như thểhiện trên bản vẽ) với vùng bảo vệ bao phủ lấy toàn bộ khuôn viên công trình
Hệ thống tiếp đất chống sét có tổng trở thấp, hệ thống tiếp đất này được liên kết đẳng thếvới hệ thống đất của công trình thông qua van cân bằng đẳng thế
Thiết bị tự động hoạt động hoàn toàn, không cần bảo trì
Nối đất đơn giản, có thể nối vào hệ thống nối đất có sẳn
1.6.5.4 Hệ thống điều áp, thông gió và thoát khói
Hệ thống điều áp thang thoát hiểm và phòng đệm là hệ thống tạo độ chênh lệch áp suấtgiữa buồng thang và phòng đệm, giữa phòng đệm và sảnh thang nhằm mục đích không chokhói lan vào phòng đệm và buồng thang
Các miệng gió điều áp được bố trí tại mỗi tầng trong phòng đệm và trong thang thoát hiểm
Hệ thống ống gió theo gen kỹ thuật thông lên tầng mái
Hệ thống thông gió tầng hầm là hệ thống trao đổi khí nhằm làm tăng lượng khí tươi vàgiảm lượng khí bẩn cho các tầng hầm
Hệ thống thoát khói là hệ thống hút khói khi có sự cố cháy nhằm làm giảm lượng khói ởsảnh thang và lối thoát hiểm
Trang 6ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN
CHƯƠNG II PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TÍNH KẾT CẤU
2.1 KHÁI QUÁT CÔNG TRÌNH
Cao ốc văn phòng INTERNET NEW CITY là công trình thuộc loại nhà cao tầng, được xâydựng nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng làm văn phòng làm việc Công trình được làm bằng vậtliệu kết cấu chính là bê tông cốt thép toàn khối
Quy mô công trình gồm 1 tầng hầm +14 tầng điển hình + 1 tầng kỹ thuật Chiều cao nhà H
= 54.3m kể từ mặt đất, kích thước mặt bằng tầng điển hình BxL = 39.3x55.1 (m) chiều caotầng điên hình h=3.6m, bước cột 8x9 (m)
2.2 PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU
2.2.1 Kết cấu phần thân
Với quy mô số tầng nhà không lớn < 20 tầng, phần lõi thang máy bố trí ở phần trung tâmnhà Phần lõi thang máy ta có thể tạo ra vách cứng hoặc vách thường (xây bằng gạch) Khivách cứng thang máy được kết hợp với hệ khung nhà sẽ tạo ra hệ kết cấu khung - vách, trườnghợp vách thường (khung nhà phải chịu toàn bộ tải trọng) ta sẽ có hệ kết cấu khung chịu lực
Ta phân tích chọn một trong hai phương án sau:
1 Phương án kết cấu khung chịu lực
Hệ được tạo bởi các cột và dầm liên kết cứng tại nút, tạo thành khung không gian củanhà Hệ khung có khả năng tạo ra không gian lớn, linh hoạt rất thích hợp với tính chất sử dụngcông trình Tuy nhiên nó tỏ ra kém hiệu quả khi chống lại tải trọng ngang, làm cho các kết cấukhác cũng tăng theo
2 Phương án kết cấu khung + vách chịu lực
Hệ được tạo ra bởi sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng Hệ thống váchcứng được bố trí tại khu vực thang bộ, thang máy Hệ khung được bố trí ở phần còn lại củanhà Hệ khung và vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn
Hệ thống vách chủ yếu chịu tải trọng ngang nhà, hệ khung chủ yếu chịu tải trọng thẳngđứng Sự phân biệt rõ ràng này đã tạo điều kiện tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thướcdầm, cột và đáp ứng được yêu cầu kiến trúc
2.2.2 Chọn phương án kết cấu chính cho phần thân
Ta chọn phương án khung và vách cứng chịu lực vì: Hệ kết cấu này có khả năng chịu lựcngang tốt hơn, giảm kích thước cột, dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc
2.2.2.1 Kết cấu sàn
Với kích thước ô sàn 8x9 (m) thì việc sử dụng loại sàn có dầm hoặc sàn không dầm đều tỏ
ra hợp lí Vì vậy, ta cần phân tích ưu nhược điểm từng loại sàn để chọn ra loại sàn tối ưu
1 Kết cấu sàn không dầm (có mũ cột)
Loại sàn này làm tăng chiều cao thông thủy cho nhà, tiện lợi cho việc bố trí linh hoạtcác vách tường ngăn, các hệ thống kỹ thuật Đặc biệt loại sàn này rút ngắn được thời gian thicông
Tuy nhiên về mặt kết cấu loại sàn này có độ võng tương đối lớn, sự chống chuyển vịngang nhà không tốt, tổng khối lượng cốt thép sàn thường lớn hơn phương án sàn có dầm
Trang 7ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN
2 Kết cấu sàn có dầm
Loại sàn này có ưu điểm là độ cứng ngang lớn do đó hạn chế được chuyển vị ngangnhà, kích thước ô sàn được phân nhỏ nên chiều dầy sàn mỏng chuyển vị đứng được giảm đi.Tổng khối lượng bê tông và cốt thép ít hơn phương án sàn không dầm
Tuy vậy loại sàn này làm giảm chiều cao thông thủy nhà dẫn đến không có lợi về mặtkiến trúc, ô sàn bị phân nhỏ do đó thi công sẽ chậm hơn phương án sàn không dầm
Chọn phương án cho kết cấu sàn
Qua phân tích như trên ta chọn phương án kết cấu sàn có dầm vì: Phương án này rất cólợi về mặt kết cấu (tải trọng truyền xuống móng ít hơn, đảm bảo độ cứng của bản sàn), giảmkhối lượng bê tông và cốt thép do đó kinh tế hơn Đồng thời vẫn thỏa mãn chiều cao thôngthủy theo yêu cầu kiến trúc
2.2.3 Phương án kết cấu Nền- Móng
Do nhà có tải trọng tương đối lớn, các lớp đất nền bên dưới không thỏa mãn yêu cầu về đặtmóng đơn trên nền thiên nhiên Vì thế công trình này ta chọn phương án móng cọc là hợp lí
Trang 8ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN PHẦN II : KẾT CẤU
PHẦN II:
KẾT CẤU
( 70% )
Trang 9ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
CHƯƠNG I TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
1.1 SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP CÓ HỆ DẦM TRỰC GIAO
Trong thực tế thường gặp các ô có kích thuớc mỗi cạnh lớn hơn 6m, về nguyên tắc ta vẫn
có thể tính toán được Nhưng với nhịp lớn, nội lực trong bản lớn, chiều dày bản tăng lên, độvõng của bản cũng tăng, đồng thời trong quá trình sử dụng bản sàn dễ bị rung Để khắc phụcnhược điểm này, người ta thường bố trí thêm các dầm ngang và các dầm dọc thẳng góc giaonhau, để chia ô bản thành nhiều ô bản nhỏ có kích thước nhỏ hơn Trường hợp này gọi là sàn
- Tính toán, kiểm tra độ võng ô sàn.
1.2 LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC BỘ PHẦN SÀN
Việc bố trí mặt bằng kết cấu của sàn phụ thuộc vào mặt bằng kiến trúc và việc bố trí các kếtcấu chịu lực chính
Kích thước tiết diện các bộ phận sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng của chúngtrên mặt bằng
Xác định sơ bộ kích thước tiết các bộ phận sàn
1.2.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm
(1.1)
Trong đó:
d d
m
Trang 10ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
Bảng 1.1: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm
Trang 11ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14 1.2.2 Chiều dày bản sàn h s
Trong tính toán nhà cao tầng sàn được cấu tạo sao cho được xem sàn tuyệt đối cứng trongmặt phẳng ngang, do đó bề dày của sàn phải đủ lớn để:
- Tải trọng ngang truyền vào vách cứng, lõi cứng thông qua sàn
- Sàn không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bão, động đất ) ảnhhưởng đến công năng sử dụng
Chiều dày của bản sàn còn được tính toán sao cho trên sàn không có hệ dầm đỡ các tườngngăn mà không tăng độ võng của sàn
theo công thức sau:
hs ≥ hmin = 6 cm (đối với sàn nhà dân dụng)
Chọn ô sàn S2 (4.15mx4.7m) là ô sàn có cạnh ngắn lớn nhất làm ô sàn tầng điển hình đểtính chiều dày sàn
l m
D h
s
Bảng 1.2: Chiều dày sàn và phân loại ô sàn
Trang 12ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14 Tải trọng trên bản sàn gồm có
1.3.1 Tĩnh tải
Bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn:
Trong đó:
γi - Khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i;
ni - Hệ số độ tin cậy của lớp thứ i;
phụ thuộc vào công năng cụ thể các phòng;
Do khi số tầng nhà càng tăng lên, xác suất xuất hiện đồng thời tải trọng sử dụng ở tất cả cáctầng giảm, nên khi thiết kế các kết cấu thẳng đứng của nhà cao tầng sử dụng hệ số giảm tải.Trong [TCVN 2737: 1995] theo mục 4.3.4 có qui định như sau:
- Đối với các phòng nêu ở các mục 1,2,3,4,5 bảng 3 [TCVN 2737-1995], nhân với hệ số
A
A A
(1.6)
- Đối với các phòng nêu ở mục 6,7,8,9,10,12,14 bảng 3 [TCVN 2737-1995], nhân với hệ
số ψA2 (khi A > A2 =36 m2)
Trang 13ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG I : TÍNH TỐN SÀN TẦNG 2 - 14
2
2
0.50.5
A
A A
Kết quả tính tĩnh tải và hoạt tải sàn theo các bước như trên được cho trong bảng sau:
Bảng 1.3: Giá trị tĩnh tải các lớp cấu tạo của ô sàn chưa
Trang 14ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14 1.3.3 Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tải trọng phân bố đều trên sàn
Tải trọng của các tường ngăn có kể đến hệ số giảm tải do có kể đến các lỗ cửa xác địnhtheo công thức:
Trong đó:
gt = 330 (daN/m2) với tường 20 gach ống;
gt = 180 (daN/m2) với tường 10 gạch ống;
ld, lng - Kích thước cạnh dài và cạnh ngắn ô sàn có tường
Ở đây các ô bản kê được tính theo ô bản đơn
Tính bản theo sơ đồ đàn hồi - các kích thước ô bản lấy từ trục dầm đến trục dầm
Cắt ô bản theo cạnh ngắn và cạnh dài với các dải có bề rộng 1m để tính
Trang 15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG I : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
Hình 1.3: Sơ đồ tính sàn
Trang 16ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14 1.4.1.1 Xác định sơ đồ tính
Bản thuộc loại kê 4 cạnh do tỉ số ld/lng < 2, thuộc loại ô bản số 9
1.4.1.2 Xác định nội lực
Do các cạnh của ô bản liên kết với dầm là ngàm nên ứng với ô thứ 9 trong 11 loại ô bản
Do đó mômen dương lớn nhất ở giữa nhịp:
ptt - Hoạt tải ô bản đang xét;
Mômen âm lớn nhất trên gối:
q = gstt + ptt + gttt (1.15)Các hệ số m91, m92, k91, k92 - được xác định bằng cách tra phụ lục 15 sách kết cấu bê tôngcốt thép (tập 3), tác giả Võ Bá Tầm, phụ thuộc vào tỷ số l2/l1
Hình 1.4: Sơ đồ tính và nội lực bản kê 4 cạnh
Kết quả nội lực được tính toán theo bảng 1.6:
Trang 17ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
Bảng 1.6: Bảng giá trị nội lực các ô bản kê bốn cạnh
Giả thiết tính toán:
tông chịu kéo;
chịu kéo;
- ho = hs - a : Chiều cao có ích của tiết diện tùy theo phương đang xét;
- b = 100 cm : Bề rộng tính toán của dải bản
Trang 18ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
Bảng 1.7: Bảng giá trị đặc trưng vật liệu
s
R bh A
m b
µ ≤ =µ ≤µ (1.19) Với:
µmin = 0.05% ; max
Giá trị µ hợp lý nằm trong khoảng từ 0.3% đến 0.9%
Kết quả tính toán cốt thép được lập thành bảng 1.8
Trang 19ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
Ghi chú: Khi bố trí thép cho sàn, thép chịu momen âm ở 2 ô bản kề nhau sẽ lấy giá trị lớn
để bố trí Cốt thép mũ được bố trí dọc theo cạnh l1, l2 không chồng nhau ở chỗ góc bản
1.4.2 Tính toán các ô bản làm việc 1 phương (bản loại dầm)
Theo bảng 1.2 thì chỉ có ô sàn S7 là bản làm việc 1 phương
Các giả thiết tính toán:
- Các ô bản loại dầm được tính toán như các ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng của các
Trang 20ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
Liên kết giữa các ô bản là liên kết ngàm
Ta có sơ đồ tính ô bản số 7 như hình dưới :
Hình 1.7: Sơ đồ tính ô sàn S7
Các giá trị momen tính theo công thức sau:
tt
g
q= + + (1.22)Kết quả nội lực được tính toán theo bảng 1.9:
Bảng 1.9: Bảng giá trị nội lực các ô bản 1 phương
Cốt thép của ô bản được tính như cấu kiện chịu uốn
Giả thiết tính toán:
- a = 2 cm : Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép tông chịu kéo;
- ho = hs – ao : Chiều cao có ích của tiết diện
- b = 100 cm : Bề rộng tính toán của dải bản
Trang 21ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
Lựa chọn vật liệu như bảng 1.10
Bảng 1.10: Bảng giá trị đặc trưng vật liệu
s
R bh A
R
ξ
=Trong đó:
2 0
m b
M
R bh
α =Hàm lượng cốt thép tính toán (µ) trong dải bản cần đảm bảo điều kiện:
0
s
A bh
Với:
µmin = 0.05% ; max
µmax(%)
φ(mm)
a (mm)
Trang 22ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
f3 - Độ võng do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn
Mỗi thành phần độ võng xác định theo công thức:
4 1
1384
c n i
B - Là độ cứng tương đương của bê tông
Độ cứng tương đương của bê tông xác định theo công thức:
o
h z B
Es, Eb - Modun đàn hồi của thép và bê tông;
b
o
h - Chiều cao có ích của tiết diện
z - Cánh tay đòn nội lực
Trang 23ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
)
(
' ' 2 '
h h
b
E E
M L
1.5.1 Tính độ võng f 1 do tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng
Tiết diện được xét xem như dầm có kích thước 100x10 (cm)
Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn S2 được tính như sau
5.18 10
0.04914.5 1000 85
x L
s
b
E E
1.81.8
100 0.0046 7100
o
x
L T h
Trang 24ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
3 6
αγ
1.5.2 Tính độ võng f 2 do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn
Tải trọng dài hạn tiêu chuẩn tác dụng lên sàn S2 được tính như sau
4.29 10
0.04114.5 1000 85
x L
o
x
L T h
Trang 25ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
3 6
1.5.3 Tính độ võng f 3 do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn
Tải trọng dài hạn tiêu chuẩn tác dụng lên sàn S2 được tính như sau
4.29 10
0.04114.5 1000 85
x L
3 6
Trang 26ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 - 14
Cốt thép sàn tầng điển hình được bố trí trong bản vẽ KC- 01/07 có thể sai khác một chút ít
so với tính toán để tiện lợi hơn khi thi công nhưng vẫn đảm bảo an toàn
Trang 27ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TỐN CẦU THANG BỘ
CHƯƠNG II TÍNH TỐN CẦU THANG BỘ
2.1 CẤU TẠO CẦU THANG
Mặt cắt A-A
Hình 2.1: Mặt bằng và mặt cắt cầu thang bộ tầng điển hình
Trình tự tính tốn bản sàn cầu thang:
- Xác định tải trọng tác dụng thẳng đứng lên bản thang;
D C
DẦM CHIẾU TỚI
BẢN CHIẾU TỚI
DẦM CHIẾU TỚI
DCN BẬC THANG BẬC THANG
7000
300 2400 200 2340 200 1260 300
260 VÁCH CỨNG
VÁCH CỨNG
Trang 28ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ
- Giải tìm nội lực bản thang;
- Tính toán cốt thép cho bản thang;
- Bố trí cốt thép;
2.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
2.2.1 Lựa chọn sơ bộ các kích thước cầu thang
25 30
o bt
Kích thước bậc thang chọn theo điều kiện sau:
h
÷ (2.5)Trong đó:
- hd là chiều cao của dầm;
Tải trọng bao gồm tĩnh tải và hoạt tải
2.2.2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)
Các lớp vật liệu cấu tạo bản thang:
Trang 29ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHĨA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TỐN CẦU THANG BỘ
γ i - Trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i (daN/m3);
ni - Hệ số độ tin cậy của lớp thứ i
Chiều dày tương đương của lớp cấu tạo như sau:
- Đá Granit, =10, =2000daN/m, n=1.1 δ γ 3
- Lớp vữa trát mặt,
- Gạch xây, , =1800daN/m, n=1.3 δ γ 3
- Bản BTCT, =150, =2500daN/m, n=1.1 δ γ 3
- Vữa trát, =15, =1800daN/m, n=1.3 δ γ 3
- Đá Granit, =10, =2000daN/m, n=1.1 δ γ 3
- Lớp vữa trát mặt,
Trang 30ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ
1
0.014( )0.26
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.1
Bảng 2.1 Tĩnh tải các lớp cấu tạo bản thang nghiêng
g
tt bt
tc lc
Kết quả được trình bày trong bảng 2.2
Bảng 2.2 Tĩnh tải các lớp cấu tạo bản thang chiếu nghỉ
Trang 31ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ
g
tt bcn
2.2.2.2 Tải trọng tạm thời (hoạt tải)
Hoạt tải tính toán phân bố đều trên bản thang và bản chiếu nghỉ lấy theo bảng 3 [TCVN
2.3 TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CẦU THANG
2.3.1 Bản thang, bản chiếu tới và bản chiếu nghỉ
2.3.1.1 Sơ đồ tính
Cắt 1 dải bản có chiều rộng 1 m để tính Sơ đồ tính được thể hiện trên hình 2.3
Sơ đồ tính bản thang 2 vế như sau:
Trang 32ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ
Hình 2.3: Sơ đồ tính bản thang 2 vế
Trong đó:
qbt = 1197.3 (daN/m2);
qct = qcn = 876.4 (daN/m2)
2.3.1.2 Xác định nội lực và phản lực gối tựa tại bản thang
Nội lực và phản lực gối tựa của bản thang được xác định bằng phần mềm Sap 2000 version
10 Kết quả được thể hiện trên hình 2.4 và 2.5
Hình 2.4: Biểu đồ mômen của bản thang
Hình 2.5: Phản lực gối tựa của bản thang 2.3.1.3 Tính toán cốt thép
Do 2 vế của bản thang giống nhau nên chỉ tính toán cho 1 vế, vế còn lại bố trí thép tương
tự Bản thang được tính như cấu kiện chịu uốn
Giả thiết tính toán:
- a = 2cm : Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;
- ho = hs – a : Chiều cao có ích của tiết diện,
- b = 100cm : Bề rộng tính toán của dải bản
Lựa chọn vật liệu như bảng 2.3
Trang 33ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ
Bảng 2.3: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán
Lấy Mmax lớn nhất ở mỗi bản để tính và bố trí cốt thép
Công thức tính toán cốt thép và kiểm tra hàm lượng cốt thép tương tự như mục 1.4.1.3 Kết
quả tính toán được trình bày trong bảng 2.4
Bảng 2.4: Tính toán cốt thép cho bản thang
Momen
(daN.m)
b(cm)
- Xác định tải trọng tác dụng lên dầm;
- Xác định sơ đồ tính;
- Giải tìm nội lực dầm;
- Tính toán cốt thép cho dầm;
Trang 34ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ
- Bố trí cốt thép.
2.3.2.1 Tải trọng
Trọng lượng bản thân dầm:
g d =b h d.( d −h S) .γb n = 0.2x(0.3-0.15)x2500x1.1 = 82.5 (daN/m); (2.15)
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.7
Bảng 2.7: Giá trị nội lực trong dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ
(m)
q(daN/m)
Trang 35ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ
2.3.2.3 Tính toán cốt thép DCN, DCT
a Cốt thép dọc
Dầm được tính toán như cấu kiện chịu uốn
Giả thiết tính toán:
- a = 4 cm : Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;
- ho = hd – a = 26 cm : Chiều cao có ích của tiết diện
Đặc trưng vật liệu (Lựa chọn vật liệu như bảng 1.3)
Công thức tính toán cốt thép và kiểm tra hàm lượng cốt thép
Diện tích cốt thép được tính bằng công thức sau:
0
b s
s
R bh A
m b
µ ≤ =µ ≤µ (2.23)Với:
µmin = 0.05% ; max
Giá trị µ hợp lý nằm trong khoảng từ 0.8% đến 1.5%
Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.8
Bảng 2.8: Tính toán cốt thép cho dầm chiếu tới và dầm chiếu nghỉ
Momen (daNm)
b(cm)
b Cốt đai: Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông
Để đảm bảo bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính, cần phải thoả mãn điều kiện:Khả năng chịu lực cắt của bê tông khi không có cốt đai
Trang 36ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG II : TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ
Trong đó:
Rbt - Cường độ tính toán về kéo của bê tông, Rbt = 1.05 MPa;
b, ho – Bề rộng, chiều cao làm việc của tiết diện;
ϕb4 – Hệ số phụ thuộc loại bê tông, bê tông nặng ϕb4 = 1.5;
ϕn – Hệ số xét ảnh hưởng của lực dọc N, lấy ϕn = 0.5.
Trang 37ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI
CHƯƠNG III:
TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI
3.1 CÔNG NĂNG VÀ KÍCH THƯỚC HỒ NƯỚC MÁI
Vị trí hồ nước được đặt tại trục C, D và trục 2, 3 ở cao độ: 50.4m
Hình 3.1: Mặt bằng bản nắp hồ nước mái
D
S1 S1 D2(250X500) D2(250X500)
C 3 2
D4(300x600) C1
C1
C1
C1
Trang 38ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI
Xác định dung tích hồ nước mái:
- Số người làm việc trong văn phòng : 120 người/tầng x 15 tầng = 1800 người
- Nhu cầu dùng nước sinh hoạt: 150 lít/người/ngày – đêm
Từ yêu cầu trên, đặt hồ nước trên sân thượng của công trình, tại cao trình 50.4 m Hồ nước
Vhồ = 7× 9× 2.2 = 138.6 m 3
Nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố, dự trữ ở hồ nước ngầm và bơm lên hồnước mái bằng máy bơm
Trình tự tính toán (bản nắp, bản đáy, bản thành, dầm nắp, dầm đáy):
Dl h m
Chiều dày ô bản được xác định sơ bộ theo Bảng 3.1
Bảng 3.1: Chọn sơ bộ chiều dày bản
(m)
Hệ số D
Hệ số
ms
Chiều dàytính hs
(cm)
Chiều dàychọn hs
3.2.2 Xác định sơ bộ kích thước hệ dầm nắp và hệ dầm đáy
Chiều cao của dầm nắp được chọn sơ bộ theo công thức sau:
Trang 39ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI
(3.3)
Kích thước tiết diện hệ dầm nắp và hệ dầm đáy sơ bộ được xác định theo bảng 3.2
Bảng 3.2: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện hệ dầm nắp và hệ dầm đáy
Chọn sơ bộ tiết diện cột: C1: 40x40cm
3.3 TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN CỦA HỒ NƯỚC MÁI
3.3.1 Bản nắp
3.3.1.1 Tải trọng tác dụng lên bản nắp
Tĩnh tải: gồm trọng lượng bản thân và các lớp cấu tạo
Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 3.3
Bảng 3.3: Tải trọng bản thân bản nắp
STT Thành phầncấu tạo
Tải tiêuchuẩn γ(daN/m3)
Bề dày δ(m)
Hệ sốvượt tảin
Tải tiêu chuẩn
Trang 40ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 2006 THIẾT KẾ: CAO ỐC VP INTERNET NEW CITY GVHD: ThS.VÕ MINH THIỆN CHƯƠNG III : TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI
Suy ra: ptt = pc .np = 75x1.3 = 97.5 (daN/m2) (3.4)
Các ô bản nắp thuộc ô bản số 9 trong 11 loại ô bản
Tính toán theo ô bản đơn, dùng sơ đồ đàn hồi
Momen dương lớn nhất giữa nhịp là:
M1 = m91P (3.6)
Trong đó:
M91, m92 - 9 là loại ô bản, 1 (hoặc 2) là phương của ô bản đang xét
Momen âm lớn nhất trên gối:
Ô bản được tính như cấu kiện chịu uốn
Giả thiết tính toán:
4500