Thiết kế nhà làm việc trường cao đẳng công nghiệp hà nội

CHƯƠNG 1: THUYẾT MINH KIẾN TRÚC 1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN, HIỆN TRẠNG CỦA KHU VỰC XÂY DỰNG: 1.1.1 Vị trí địa lý công trình: Công trình Nhà Làm Việc Trườ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA XÂY DỰNG 0O0

HỆ ĐÀO TẠO: VỪA LÀM VỪA HỌC NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG

ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ NHÀ LÀM VIỆC TRƯỜNG CAO ĐẲNG

CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

ĐỊA ĐIỂM: HUYỆN TỪ LIÊM – TP HÀ NỘI

GVHD : Th.s VÕ MINH THIỆN SVTH : NGUYỄN NGỌC TÂM LỚP : 06VXD2

MSSV : 506105303

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ TP.HCM

KHOA XÂY DỰNG 0O0

HỆ ĐÀO TẠO: VỪA LÀM VỪA HỌC NGÀNH: XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

PHỤ LỤC THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG

ĐỀ TÀI

THIẾT KẾ NHÀ LÀM VIỆC TRƯỜNG CAO ĐẲNG

CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

ĐỊA ĐIỂM: HUYỆN TỪ LIÊM – TP HÀ NỘI

GVHD : Th.s VÕ MINH THIỆN SVTH : NGUYỄN NGỌC TÂM LỚP : 06VXD2

MSSV : 506105303

THÁNG 05 - 2011

Kính thưa Quý thầy cô!

Kính thưa Quý thầy cô!

Qua quá trình học tập trong nhà trường, đến ngày hôm nay em đã hoàn thành xong chương trình học và chính thức nhận được đề tài thực hiện đồ án tốt nghiệp Kỹ sư xây dựng, ngành dân dụng và công nghiệp Khóa 2006-2010

Được sự quan tâm của Ban giám hiệu nhà trường, Khoa xây dựng, quý thầy cô Trường Đại Học Kỷ Thuật Công Nghệ TP.HCM và đặc biệt là được sự

hướng dẫn tận tình của quý thầy VÕ MINH THIỆN trong suốt gần 4 tháng qua

đã giúp đỡ em rất nhiều để hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp của mình và qua đó

em đã học hỏi được rất nhiều từ những kinh nghiệm thực tế hết sức quý báu từ thầy cô

Trong suốt thời gian qua em đã cố gắng để hoàn thành tốt Đồ án tốt nghiệp của mình, song kinh nghiệm thực tiễn chưa nhiều và kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện vẫn còn thiếu sót Rất mong được sự chỉ bảo của Quý thầy cô để em ngày càng hoàn thiện hơn Qua đây em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến tất cả Quý thầy cô

Em xin trân trọng cảm ơn, chúc thầy cô sức khỏe và thành đạt!

TP.HCM, ngày 23/05/2011

Sinh viên

NGUYỄN NGỌC TÂM

CHƯƠNG 1: THUYẾT MINH KIẾN TRÚC

1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ, ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU, ĐỊA CHẤT THỦY VĂN, HIỆN

TRẠNG CỦA KHU VỰC XÂY DỰNG:

1.1.1 Vị trí địa lý công trình:

Công trình Nhà Làm Việc Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Hà Nội, thuộc địa

phận huyện Từ Liêm, được xây dựng trên lô đất 6329,5m2, và nằm trong khuôn

viên của Trường Cao Đẳng Công Nghiệp Hà Nội, trên đường Minh Khai

- Phía Bắc giáp khu dân cư

- Phía Nam giáp đường Minh Khai

- Phía Tây giáp khu vực trường học của Trường Cao Đẳng Công Nghiệp

- Phía Đông giáp hẻm của đường Minh Khai

Đây là vị trí thuận lợi cho việc đi lại, vị trí mặt bằng thuận lợi trong quá trình

thi công…

1.1.2 Điều kiện khí hậu, địa chất thủy văn:

Công trình nằm ở thành phố Hà Nội, nhiệt độ bình quân hàmg năm là 27°C

chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 4) và tháng thấp nhất (tháng 12) là

12°C Độ ẩm trung bình từ 75% đến 80% Hai hướng gió chủ yếu là gió Tây – Tây

Nam, Bắc – Đông Bắc Tháng có sức gió mạnh nhất là tháng 8, tháng có sức gió

yếu nhất là tháng 11 Tốc độ gió lớn nhất là 28m/s

Địa chất công trình thuộc loại đất ổn định, nên không phải gia cường đất nền

thiết kế móng

1.2 HÌNH THỨC ĐẦU TƯ VÀ QUY MÔ XÂY DỰNG:

1.2.1 Hình thức đầu tư:

Công trình được xây mới hoàn toàn

1.2.2 Quy mô xây dựng:

Công trình xây dựng bao gồm 10 tầng

Chiều cao toàn nhà: Tổng chiều cao toàn bộ ngôi nhà là 35,5m

Công trình xây dựng trên cơ sở tiêu chuẩn thiết kế của Việt Nam Diện tích

phòng, diện tích sử dụng làm việc phù hợp với yêu cầu chức năng của công trình

Kiến trúc tổng thể công trình hài hòa, phù hợp với kiến trúc tổng thể khu

vực, không gian xung quanh công trình thoáng đãng, phía sau có sân tennis phục vụ

nhu cầu giải trí sau giờ làm việc

1.3 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ:

1.3.1 Giải pháp thiết kế và tổng mặt bằng:

Mặt bằng tổng thể của công trình bao gồm các hạng mục sau:

- Công trình gồm 10 tầng

- Cổng chính bố trí ở hướng Nam trên trục đường Minh Khai

- Cổng phụ bố trí ở hướng Đông giáp hẻm đường Minh Khai

- Phòng bảo vệ được bố trí bên trái cổng chính

- Phía sau công trình bố trí sân tennis và nhà kho

- Xây dựng tường rào theo chỉ giới phạm vi khu đất

- Trồng cây bóng mát, chắn gió và cây trang trí khuôn viên

1.3.2 Giải pháp thiết kế về kiến trúc:

a Giải pháp mặt bằng:

Mặt bằng công trình là yếu tố quan trọng để hoàn thành công trình bố trí mặt

bằng hợp lý, sinh động Tạo cho công trình phù hợp với công năng trong quá trình

sử dụng, phù hợp với từng bộ phận công trình, thể hiện sự thích nghi lâu dài

Công trình được thiết kế 6 tầng, mặt bằng bố trí theo hình chữ nhậtvới những

chức năng sau:

- Đào tạo sinh viên hệ cao đẳng ngành Kỹ thuật công nghiệp

- Đào tạo lên bậc Đại học và văn bằng 2 chuyên ngành kỹ thuật công nghiệp

- Nơi thực hành và nghiên cứu, hội thảo khoa học ngành kỹ thuật công

nghiệp

Tầng 1 được sử dụng với mục đích là nơi làm việc của khu vực khối cơ quan

hành chính nhà trường ( Phòng làm việc của hiệu trưởng, hiệu phó ) Tầng 2 là nơi

bố trí làm việc của các khoa công trình, ngành nghề theo chức năng của trường và

bố trí một hội trường lớn Tầng 3 bố trí các phòng, ban khoa học cơ bản Tầng 4, 5

và tầng 5 nơi bố trí các phòng hội thảo, nghiên cứu khoa học, phòng đọc thư viện

Bố trí hành lang chung ở giữa rộng 3,3m làm giao thông theo phương dọc

của tòa nhà Các phòng bố trí hệ thống cửa đi và cửa sổ Tùy theo chức năng của

từng bộ phận và các khoa có thể bố trí 2 phòng thông nhau để phù hợp với nhiệm

vụ công việc Hệ thống cầu thang bộ bố trí phía trước tòa nhà (Trục 2-3, trục 12 –

13), thang máy ở trục 7-8 Mỗi tầng bố trí 1 khu vệ sinh (Nam và Nữ) ở phía trái

tòa nhà (trục 1- 3)

Nhà sử dụng hệ khung bê tông cốt thép đổ theo phương pháp toàn khối, có

hệ lưới cột khung dầm sàn, kết cấu tường bao che Vì vậy đảm bảo tính hợp lý của

kết cấu và phù hợp với chức năng của công trình

- Mặt cắt theo phường ngang nhà 3 nhịp

- Chiều cao tầng 1 cao 4,5m

- Chiều cao các tầng còn lại cao 3,5m

- Các phòng được kết hợp với hệ thống cửa đi, cửa sổ tạo ra không gian học tập,

nghiên cứu thông thoáng

Hệ khung sử dụng cột dầm có tiết diện chữ nhật có kích thước phù hợp điều

kiện làm việc và khả năng chịu lực của từng cấu kiện

b Giải pháp thiết kế mặt đứng, hình khối không gian công trình:

Trên cơ sở phương án thiết kế mặt bằng đã chọn, thì giải pháp mặt đứng

được thiết kế đảm bảo phù hợp với các yêu cầu về chức năng, phù hợp với cảnh

quan xung quanh và đạt được tính thẩm mỹ cao của công trình

Hình khối công trình dựng lên từ các mặt bằng công trình đã thiết kế và phù

hợp với không gian xung quanh, tạo nên một quần thể kiến trúc thống nhất trong

khu vực Hình khối tổ chức mang tính thống nhất chặt chẽ, hài hòa sinh động

Cầu thang bộ để lộ ra góp phần tăng vẻ đẹp khỏe khoắn và còn được sử

dụng như giải pháp hữu hiệu lấy ánh sánh

c Giải pháp thiết kế mặt cắt công trình:

Mặt cắt công trình dựa trên cơ sở của mặt bằng và mặt đứng đã được, thể

hiện được mối liên hệ bên trong công trình theo phương thẳng đứng giữa các tầng,

thể hiện sơ đồ kết cấu bố trí làm việc trong công trình và chiều cao thông thủy giữa

các tầng, giải pháp cấu tạo dầm sàn, cột, tường, cửa v.v…

Chiều cao thông thủy các tầng chọn thống nhất là: 3500mm, riêng với tầng 1

có chiều cao 4500mm

d Giải pháp giao thông:

Theo phương pháp dọc sử dụng hành lang rộng 3300mm trong mặt bằng 1

tầng

Theo phương đứng sử dụng hai cầu thang bề rộng 4500mm đảm bảo nhu cầu

đi lại cũng như thoát hiểm khi cần thiết

e Giải pháp thiết kế kết cấu:

Công trình thiết kế với kết cấu khung BTCT toàn khối chịu lực và làm việc

theo sơ đồ khung phẳng do kích thước và độ ổn định theo hai phương nhà khác

nhau

Hệ thống tường gạch bao che bên ngoài xen kẽ với những mảng tường kính

f Các giải pháp thiết kế kỹ thuật khác:

Giải pháp về thông gió chiếu sáng:

Để tạo được sự thông thoáng và đầy đủ ánh sáng cho các phòng làm việc

bên trong công trình và nâng cao hiệu quả sử dụng công trình, thì các giải pháp

thông gió chiếu sáng là một yêu cầu rất quan trọng

Để tận dụng việc chiếu sáng cửa đi và cửa sổ hầu hết là cửa kính

Bên cạnh đó áp dụng hệ thống thông gió và chiếu sáng nhân tạo bằng cách

lắp đặt thêm các hệ thống đèn neon, quạt trần, tường, máy điều hòa nhiệt độ

Giải pháp về cung cấp điện:

Điện sử dụng cho công trình được lấy từ mạng lưới điện hạ áp của thành phố

đã có sẳn khi làm các công trình hạ tầng từ trước, dùng cáp dẫn vào công trình qua

tử điện tổng và được lắp đặt an toàn mỹ quan

Công trình có lắp đặt thêm máy phát dự phòng khi gặp sự cố mất điện

Giải pháp về cấp thoát nước:

Nước cấp lấy từ mạng lưới nước của trường học (có tháp nước riêng)

Nước thoát chia làm 2 hệ thống riêng biệt

- Nước xí tiểu theo ống đứng xuống bể phốt và thoát ra ngoài sau khi đã được

xử lí sinh học

- Nước mái: từ mái dốc đi qua các rãnh đi về sênô, có lưới chắn rác theo ống

xuống hệ thống rảnh phía dưới công trình rồi đưa ra cống chung của thành

phố

Giải pháp về môi trường:

Xung quanh phạm vi công trình là hệ thống cây xanh để tạo bóng mát,

chống ồn, giảm bụi cho công trình

Giải pháp chống sét:

Bao gồm hệ thống thu lôi Cấu tạo thu lôi gồm kim thu Φ 16 dài 1500mm bố

trí ở nốc của công trình, dây dẫn sét Φ 12 nối khép kín các kim và dẫn xuống đất ở

các góc công trình Chúng được đi ngầm trong các cột trụ Hai hệ cọc tiếp đất bằng

đồng Φ 16 dài 2500mm Mỗi cụm gồm 5 cọc đóng cách nhau 3000mm và cách mép

công trình tối thiểu là 2000mm, đặt sâu 700mm so với mặt đất

Giải pháp phòng chống cháy nổ:

Lắp đặt hệ thống bình bọt khí chữa cháy tại chỗ ở góc cầu thang và lối đi

vào công trình rộng dành cho xe cứu hỏa khi có sự cố vầ cháy nổ

Giải pháp thông tin liên lạc:

Có hệ thống dây thông tin liên lạc nội bộ và hệ thống dây thông tin liên lạc

với mạng viễn thông chung với cả nước

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN SƯỜN BÊ TÔNG CỐT THÉP

TOÀN KHỐI TẦNG 2-9

2.1 MẶT BẰNG SÀN TẦNG 2 ĐẾN 9

DA

D K1 (2 50 00 )

DA

D 2(2 x3 )

2.2 XÁC ĐỊNH CHIỀU DÀY BẢN SÀN – KÍCH THƯỚC DẦM CHÍNH,

DẦM PHỤ

2.2.1 Chiều dày bản sàn

Quan niệm tính: Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang Chuyển

vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể

chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức:

Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức sau:

l m

D h

s

s =

Trong đó:

D - hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng;

ms = 30 ÷ 35 - đối với bản loại dầm;

md = 40 ÷ 45 - đối với bản kê bốn cạnh;

l - nhịp cạnh ngắn của ô bản

Đối với nhà dân dụng thì chiều dày tối thiểu của sàn là hmin = 6cm

Chọn ô sàn S3 (7.7mx6.5m) là ô sàn có cạnh ngắn lớn nhất làm ô sàn điển

hình để tính chiều dày sàn:

cm l

m

D h

s

45 40

8

÷

=

=

Vậy chọn hs = 12cm cho toàn sàn, nhằm thỏa mãn truyền tải trọng ngang cho

các kết cấu đứng

Vậy lấy chiều dày toàn bộ các tầng sàn hs = 12cm

2.2.2 Kích thước dầm chính - dầm phụ

12 1 ÷ ldc

Chọn dầm phụ có kích thước tiết diện 200x500

2.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

γi - Trọng lượng riêng lớp cấu tạo thứ i;

δ - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;

ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn

khác nhau, do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau Các kiểu cấu tạo

sàn tiêu biểu là sàn khu Văn phòng Khoa, hội trường, sàn ban công, sàn hành lang

và sàn vệ sinh Các loại sàn này có cấu tạo như sau:

- Sàn khu văn phòng khoa, hôi trường – sàn ban công – sàn hành lang

- Gạch Ceramic, γ1 = 2000 daN/m3, δ 1 = 8mm, n=1.1

- Vữa lót, γ 2 = 1800 daN/m3, δ 2 = 20mm, n=1.3

- Sàn BTCT, γ3 = 2500 daN/m3, δ 3 = 120mm, n=1.1

- Vữa trát trần, γ4 = 1800 daN/m3, δ 4 = 15mm, n=1.3

Hình 2.2: Các lớp cấu tạo sàn khu Văn phòng , hôi trường, ban công, hành lang

- Sàn vệ sinh

- Gạch Ceramic, γ1 = 2000 daN/m3, δ 1 = 8mm, n=1.1

- Vữa lót, γ 2 = 1800 daN/m3, δ 2= 20mm, n=1.3

- Lớp Flincote

- Sàn BTCT, γ4 = 2500 daN/m3, δ 4 = 12mm, n=1.1

- Vữa trát trần, γ5 = 1800 daN/m3, δ 5 = 15mm, n=1.3

Hình 2.3: Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng sau:

Tĩnh tải sàn khu văn phịng khoa, hội trường, hành lang, cầu thang

Các lớp cấu tạo sàn δ ( mm ) γ (daN/

Bảng 2.1: Tĩnh tải tác dụng lên sàn khu Văn phòng, hội trường, sàn hành lang

Tĩnh tải sàn khu vệ sinh

Các lớp cấu tạo sàn δ ( mm ) γ (daN/ m3) gtc (daN/m2 ) n gstt ( daN/m2 )

Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tải phân bố đều trên sàn (cách tính này

đơn giản mang tính chất gần đúng) Tải trọng tường ngăn có xét đến sự giảm tải

(trừ đi 30% diện tích lỗ cửa), được tính theo công thức sau:

A

g h l g

tc t t t qd t

.

= 70%

lt - chiều dài tường;

ht - chiều cao tường;

A - diện tích ô sàn (A = ld x ln);

gttc - trọng lượng đơn vị tiêu chuẩn của tường

với: tường 10 gạch ống: gttc = 180 (daN/m2);

tường 20 gạch ống: gttc = 330 (daN/m2)

Kết quả được trình bày trong bảng sau:

Tĩnh tải do tường truyền vào sàn

Ô sàn bt(m) ht lt A (daN/m2) qttt

Bảng 2.3: Tĩnh tải tường tác dụng lên từng ô bản sàn

Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn

Giá trị của hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng

Hệ số độ tin cậy n, đối với tải trọng phân bố đều xác định theo TCVN 2737 - 1995:

Khi ptc < 200 ( daN/m2 ) ⇒ n = 1.3

Khi ptc ≥ 200 ( daN/m2 ) ⇒ n = 1.2

Hoạt tải tác dụng lên từng ô sàn

Chức năng phòng (daN/m ptc 2) n (daN/m pttsàn2)

Bảng 2.5: Hoạt tải tác dụng lên sàn

2.3.3 Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn

2.3.3.1 Đối với bản kê : P = ( gtt + ptt s) ( l l daN1 2 )

2.3.3.2 Đối với bản dầm : ( ) (1 / )

Bảng 2.7: Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn bản loại dầm

2.3.4 Sơ đồ tính

Liên kết của bản sàn với dầm, tường được xem xét theo quy ước sau:

- Liên kết được xem là tựa đơn:

• Khi bản kê lên tường

• Khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối) mà có hd/hb < 3

• Khi bản lắp ghép

- Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên dầm bê tông cốt thép (đổ toàn khối)

mà có hd/hb ≥ 3

- Liên kết là tự do khi bản hoàn toàn tự do

Tùy theo tỷ lệ độ dài 2 cạnh của bản, ta phân bản thành 2 loại:

• Bản loại dầm (L2/L1 > 2)

• Bản kê bốn cạnh (L2/L1 ≤2)

2.4 Các bước tính toán cho từng ô bản sàn

2.4.1 Sàn bản kê bốn cạnh ngàm

- L2, L1: cạnh dài và cạnh ngắn của ô bản

- Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi: tùy theo điều kiện liên kết của bản với

các dầm bêtông cốt thép là tựa đơn hay ngàm xung quanh mà chọn sơ đồ tính bản

cho thích hợp

Hình 2.4: Sơ đồ tính sàn bản kê 4 cạnh ngàm

- Cắt ô bản theo mỗi phương với bề rộng b = 1m, giải với tải phân bố đều tìm

momen nhịp và gối

- Moment dương lớn nhất ở giữa bản (áp dụng công thức tính tính momen của ô

- Momen âm lớn nhất ở gối:

Mômen ở gối theo phương cạnh ngắn L1

MI = ki1.P(daNm/m)

Mômen ở nhịp theo phương cạnh dài L2

MII = ki2.P(daNm/m)

Trong đó:

i : kí hiệu ứng với sơ đồ ô bản đang xét (i=1,2,…11)

1, 2 : chỉ phương đang xét là L1 hay L2

L1, L2 : nhịp tính toán cuả ô bảng là khoảng cách giữa các trục gối tựa

P : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản:

P = (p+q) L1 L2Với p : hoạt tải tính toán (daN/m2)

q : tĩnh tải tính toán (daN/m2)

- Tra bảng ta tìm được các hệ số: mi1, mi2, ki1, ki2

- Trong trường hợp gối nằm giữa hai ô bản khác nhau thì hệ số ki1 và ki2 được lấy

theo trị số trung bình giữa hai ô.

2.4.2 Sàn bản dầm

α thì bản được xem là bản dầm, lúc này bản làm việc theo một

phương (phương cạnh ngắn) Có các trường hợp sau :

- Đối với những bản 4 đầu ngàm có sơ đồ tính

Hình 2.5: Sơ đồ tính sàn bản loại dầm

- Cách tính: cắt bản theo phương cạnh ngắn vơí bề rộng b = 1m để tính như

dầm 1 đầu ngàm và 1 đầu tựa đơn

sàn

(daN/m)

l1 l2 daN/m2 daN/m2

1 5,7 7,7 1,71 Làm việc 2 phương 429.5 240 669.5

2 2,6 4,50 1,73 Làm việc 2 phương 429.5 360 789.5

3 6,5 7,7 1,18 Làm việc 2 phương 429.5 240 669.5

4 4,5 7,70 1,71 Làm việc 2 phương 429.5 480 909.5

4’ 4,5 7,70 1,71 Làm việc 2 phương 429.5 240 669.5

5 5,4 7,70 1,43 Làm việc 2 phương 429.5 480 909.5

6 4,5 7,7 1,71 Làm việc 2 phương 429.5 360 789.5

2.5 Tính toán cốt thép

Ô bản loại dầm được tính như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

• a = 2.0cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu

kéo;

• ho - chiều cao có ích của tiết diện;

• ho = hs – a = 12 – 2 = 10 cm

• b = 100cm - bề rộng tính toán của dải bản

• Lựa chọn vật liệu như bảng sau:

Eb(daN/cm2) ξ

Rs (daN/cm2)

Rsc (daN/cm2)

Es (daN/cm2)

Bảng 2.8: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán

Diện tích cốt thép được tính bằng công thức sau:

0

b s s

R bh A

m b

% 100

% 05

ζ µ µ

µ Giá trị hợp lý nằm trong khoảng từ 0.3% đến 0.9%

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng dưới đây

2.5.1 Tính toán cốt thép bản sàn (bản kê 4 cạnh)

Ô sàn L1(m) L2(m) L2/L1 Các hệ số

tra bảng S1 5.4 7.7 1.43 m91=0.0209 m92=0.0103 k91=0.0431 k92=0.0230

Bảng 2.9: Các hệ số bản kê dựa vào hệ số L2/L1

Ô sàn Pstt Các hệ số Giá trị momen (daN.m)

(daN) mi1 mi2 ki1 ki2 M1 M2 MI MII

Kết quả tính cốt thép bản kê 4 cạnh

KẾT QUẢ TÍNH CỐT THÉP BẢN LÀM VIỆC MỘT PHƯƠNG

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG 2 ĐẾN 9

3.1 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG 2 ĐẾN TẦNG 9

1112

1416182022

Hình 3.1: Mặt bằng cầu thang từ tầng 2 đến tầng 9

3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG

Tải trọng tác dụng lên cầu thang gồm có:

3.2.1 Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải)

a Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản thang

Kích thước các bậc thang được chọn theo công thức sau:

Hình 3.2: Các lớp cấu tạo bản thang

Cắt 1 dải bản có chiều rộng b = 1 m để tính

Tải trọng 1 bậc thang được tính như sau:

si = δi ltdi

i

b: Chiều rộng dải bản tính toán, b=1 m;

- Diện tích tiết diện lớp đá ốp lát (lớp thứ 1);

- Diện tích tiết diện lớp vữa trát (lớp thứ 5);

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.1

Bảng 3.1: Tĩnh tải tác dụng lên bản thang

b Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ

Cấu tạo gồm các lớp tương tự như bản thang nhưng bản chiếu nghỉ không có bậc

thang Tổng trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ và chiếu tới được tính

toán tương tự như với bản thang

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản thang được tính như sau:

Trong đó: γi - khối lượng riêng lớp cấu tạo thứ i;

hb(m)

b (m)

n Gi (daN)

gs tt (daN/m2)

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.2

Bảng 3.2: Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ

c Trọng lượng lan can trên bản thang

Tải tiêu chuẩn phân bố đều của lan can trên bản thang lấy theo TCVN 2737 -

1995:

Trong đó :

3.2.2 Tải trọng tạm thời (hoạt tải)

Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên bản thang và bản chiếu nghỉ (chiếu tới) lấy

theo [1]: ptt = ptc.np

trong đó:

3.2.3 Tổng tải trọng tác dụng

Tổng tải trọng tác dụng lên phần bản thang:

gs tt (daN/m2)

3.3 TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CẦU THANG

3.3.1 Bản thang và bản chiếu nghỉ

a Sơ đồ tính

Cắt 1 dải bản có chiều rộng 1m để tính Sơ đồ tính được thể hiện trên hình 3.3

L2=1800 L1=3400

q2=843.40(daN/m)

B

A

q1=1134.23(daN/m)

RB

RA

SƠ ĐỒ TÍNH VẾ 1

l1=2100 l2=3100

b Xác định nội lực và phản lực gối tựa bản thang

Nội lực của bản được xác định bằng phần mềm ETABS V9.7

Hình 3.4: Biểu đồ momen của bản thang

c Tính toán cốt thép

Do 2 vế của bản thang giống nhau nên ta chỉ tính toán cho 1 vế, vế 2 còn lại bố trí

thép tương tự Bản thang được tính toán như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

Bảng 3.4: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán

Rb(Mpa) Rbt(Mpa) Eb(MPa) αR ξR RS(Mpa) RSC(Mpa) ES(MPa)

R

bh R

M

m

γ

h b

γ ξ

280

5 11

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.5

Bảng 3.5: Tính toán cốt thép cho bản sàn loại dầm

Vế 1 (daN.m) Momen αmm ζ Astt

a (mm) As

chon

(cm2/m)

Mnhịp 2471.41 0.1776 0.197 8.9 12 120 9.42 0.86 Thỏa

Mgối 741.423 0.0533 0.0548 2.48 10 200 3.93 0.36 Thỏa

Từ sơ đồ tính và dạng tải trọng hình 3.3, tại gối B ta quan niệm là khớp di động,

thực tế điều kiện làm việc này chưa thể hiện điều kiện làm việc thực tế của dầm chiếu

nghỉ (dầm chiếu nghỉ không thể hoàn toàn di chuyển tự do theo phương ngang, nếu có

thì chuyển dịch này rất bé có thể bỏ qua) Từ đó ta có thể chọn liên kết tại gối B, bằng

khớp cố định hay ngàm, trường hợp này tại gối B và vị trí gãy khúc của bản thang sẽ

xuất hiện momen âm, do đó ta phải bố trí thép cấu tạo nằm ở thớ trên (chọn Ф10a200)

tại các gối và tại vị trí giữa bản thang và bản chiếu nghỉ

Cốt thép phân bố được đặt vuông góc cốt thép chịu lực, chọn Ф8a250

3.3.2 Dầm chiếu nghỉ (DCN1)

a Tải trọng tác dụng và sơ đồ tính

- Chọn sơ bộ tiết diện dầm 20x40 cm

b Xác định nội lực và phản lực gối tựa bản thang

- Nội lực của bản được xác định bằng phần mềm ETAP

Trọng lượng tường dày 20 cm xây trên dầm:

Hình 3.5: Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ

c Xác định nội lực cho dầm chiếu nghỉ

Xác định bằng các công thức giải tích

8

l2q

=

2

l q

=

Trong đó: q – tổng tải trọng tác dụng

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.6

Bảng 3.6: Giá trị nội lực trong dầm chiếu nghỉ Dầm (m) l (daN/m) q M Momen (daN.m) Lực cắt (daN)

DCN1 4,5 2961.34 2248.77 7495.89 6663.02

d Tính toán cốt thép

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;

Đặc trưng vật liệu, công thức tính toán cốt thép và kiểm tra hàm lượng cốt thép

tương tự như mục 3.3.1.c Kết quả tính toán được trình bày trong bảng (3.7)

Bảng 3.7: Tính toán cốt thép cho dầm chiếu nghỉ

thép theo cấu tạo 2Ф14mm

Kiểm tra hàm lượng cốt thép dọc

36 20

72 , 8

bh A

x R

R

s

b b R

γ ξ

280

5 11

tt s

tt s chọn s

72 , 8 829 ,

Aùp dụng công thức sau:

A

A a

si

chon si i

x

829 8

545 2 ) 9 0 2 ( 284 6 ) 0 , 1 2 (

=

<

= +

+

× +

h0

(cm )

αm ξ

As tt

(cm2/ m)

6,284 +2,545 1.21 THỎA

Mg 2248.77 20 36 0.0754 0.078

Trong đó:

tông bảo vệ (mép bê tông chịu kéo)

- att = ao + Ф/2;

- a: Khoảng cách thực tế từ trọng tâm cốt thép chịu lực đến mép bê tông bảo vệ, a = 4cm

- Aùp dụng công thức sau:

2

) 8 1 1 0 , 2 2 ( 20

Cốt đai: tính toán theo [12; 10]

Kiểm tra điều kiện

Dầm DCN1 chịu tải trọng phân bố đều q đặt ở mép trên thì lực cắt lớn nhất là:

Tính Qb min = ϕb3( 1 + ϕf + ϕn) Rbtbh0

Trong đó:

⇒ Qb min = ϕb3( 1 + ϕf + ϕn) Rbtbh0

10 27

10 21

* 01 0 1 1

với β = 0.01: đối với bê tông nặng

Suy ra:

Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

Qwb = 2 ϕb2( 1 + ϕf + ϕn) γbRbtbho2qsw

Trong đó :

03 66 150

6 56

sw

⇒ Qwb = 2 2 x 1 x 0 9 x 105x 0 2 x 0 362x 66 033 x 102 = 11100.8 (daN)

Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:

Q

bh R

66630

360 200 9 0 1 5

max

2 4

Trong đó: ϕ 4= [1.5 đối với bê tông nặng; 1.2 đối với bê tông hạt nhỏ]

Khoảng cách các cốt đai theo cấu tạo:

Trên đoạn dầm gần gối tựa (đoạn 1/4 )

- Với chiều cao dầm h = 400mm < 450mm thì:

Trên đoạn dầm giữa:

- Với chiều cao dầm h = 4000mm <450mm thì:

Chọn bước cốt đai nhỏ nhất trong các điều kiện trên, ta chọn Þ6a150 trong

khoảng ¼ nhịp dầm và đai Þ6a200 ở đoạn giữa nhịp

3.3.3 Dầm chiếu tới (DCT)

a Tải trọng tác dụng và sơ đồ tính

Dầm chiếu tới thuộc ô sàn S2(2.6x4.5)m của sàn tầng 2 đến tầng 9, chọn sơ bộ

tiết diện dầm 20x40 cm (Hình 3.6)

Tải trọng do bản thang truyền vào, chính là phản lực gối tựa R khi tính toán bản thang:

Qui đổi thành tải phân bố tác dụng lên dầm DCT:

Tổng tải trọng tác dụng:

dầm đơn giản

Hình 3.7: Sơ đồ tính dầm chiếu tới (DCT)

b Xác định nội lực cho dầm chiếu tới

Xác định bằng các công thức giải tích

8

l2q

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 3.8

Bảng 3.8: Giá trị nội lực trong dầm chiếu tới

(m)

q (daN/m)

Momen (daN.m) Lực cắt

(daN)

DCT 4,5 3823.72 2903.64 9678.79 8603.37

c Tính toán cốt thép

Cốt thép dọc

Dầm được tính toán như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

 a = 5 cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

Đặc trưng vật liệu, công thức tính toán cốt thép và kiểm tra hàm lượng cốt

thép tương tự như mục 3.3.1.c Kết quả tính toán được trình bày bảng (3.9)

Bảng 3.9: Tính toán cốt thép cho dầm chiếu tới

thép theo cấu tạo 2Ф14mm

Kiểm tra hàm lượng cốt thép dọc

36 20

06 12

bh A

x R

R

s

b b R

γ ξ

280

5 11

tt s

tt s chọn s

06 12 51

Aùp dụng công thức sau:

a A

A a a

chon si

chon si i

x

51 12

909 4 ) 25 1 2 ( 602 7 ) 1 , 1 2 (

=

<

= +

+

× +

=

Trong đó:

bê tông bảo vệ (mép bê tông chịu kéo)

a - khoảng cách thực tế từ trọng tâm cốt thép chịu lực đến mép bê tông bảo vệ, a = 4cm

Aùp dụng công thức sau:

h0

(cm )

αm ξ

As tt

(cm2/ m)

Thép chọn

µ

% µmin≤µ≤µax m

Ф (mm) thanh Số

As chọn

(cm2/m)

DCT Mnh 9678.79 20 36 0.3247 0.4079 12.06 +25 22 +1 2 +4.909 7.602 1.68 THỎA

Mg 2903.64 20 36 0.0974 0.1027 3.04 14 2 3.078 0.42 THỎA

2

) 5 2 1 2 2

* 2 2 2 ( 20

Trong đó:

Cốt đai: tính toán theo [12; 10]

Kiểm tra điều kiện

Dầm DCT chịu tải trọng phân bố đều q đặt ở mép trên thì lực cắt lớn nhất là:

Tính Qb min = ϕb3( 1 + ϕf + ϕn) Rbtbh0

Trong đó:

đặt cách nhau S= 150mm

10 21

* 01 0 1 1

với β = 0.01: đối với bê tông nặng

Suy ra:

Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

5 56

Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai:

Q

bh R

7 86033

360 200 9 0 1 5

max

2 4

Trong đó:

Khoảng cách các cốt đai theo cấu tạo:

Trên đoạn dầm gần gối tựa (đoạn 1/4 )

- Với chiều cao dầm h = 400mm < 450mm thì:

Trên đoạn dầm giữa:

- Với chiều cao dầm h = 4000mm <450mm thì:

Chọn bước cốt đai nhỏ nhất trong các điều kiện trên, ta chọn Þ6a150 trong

khoảng ¼ nhịp dầm và đai Þ6a200 ở đoạn giữa nhịp

3.3.4 Kết luận

Các kết quả tính toán đều thỏa mãn các điều kiện kiểm tra Do đó các giả thiết và

kích thước sơ bộ chọn ban đầu là hợp lý

3.4 BỐ TRÍ CỐT THÉP CẦU THANG TẦNG 2 ĐẾN TẦNG 9

Cốt thép cầu thang được bố trí trong bản vẽ kết cấu

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI

4.1 CÔNG NĂNG VÀ KÍCH THƯỚC HỒ NƯỚC MÁI

4.1.1 Công năng

Hồ nước mái có nhiệm vụ cung cấp nước phục vụ nhu cầu sinh hoạt của các bộ

phận trong công trình và công tác cứu hỏa khi cần thiết:

4.1.2 Tính dung tích bể nước mái:

Nước dùng cho sinh hoạt xem gần đúng số người trong cả tòa nhà là 400 người thể

tích nước sinh hoạt cho tòa nhà

- Trang thiết bị ngôi nhà: loại IV (nhà có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệ

sinh và có thiết bị tắm thông thường, tra bảng 1.1 của sách cấp thoát nước – Bộ Xây

Dựng) Ta được:

Với số đám cháy đồng thời: 1 đám cháy trong thời gian 10 phút, nhà 3 tầng trở lên,

- Dung lượng sử dụng nước sinh hoạt trong ngày đêm:

Như vậy ta chọn 1 hồ nước và mỗi ngày bơm hai lần do đó dung tích hồ có thể

chọn sơ bộ như sau:

cách mặt sàn sân thượng 1,2m để tiện bảo quản, sửa chữa và tránh ảnh hưởng trực tiếp

lên sàn.

Kích thước dầm được chọn sơ bộ như hình vẽ