Thiết kế cao ốc văn phòng vietcombank tower

II/ XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN: Tải trọng tác dụng lên sàn gồm có: 1/Tĩnh tải: Tải trọng thường xuyên tĩnh tải bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn δi - chiều

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp là thành quả của hơn bốn năm học tập trên ghế nhà trường

Vì vậy đồ án tốt nghiệp là một trong những chỉ tiêu đánh giá thực lực học tập và nghiên cứu của sinh viên trong quá trình học tập

Qua đồ án này, em đã có dịp tập hợp và hệ thống lại những kiến thức đã được học, đã tích lũy được và cũng mở ra nhiều điều hay mà em chưa trải qua trong công tác thiết kế Tuy nhiên việc thiết kế kết cấu công trình là rất phức tạp Vì thế trong buổi đầu thiết kế công trình, với những hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm thực tế, việc mắc phải những sai sót là không tránh khỏi Kính mong quý Thầy Cô chỉ dạy thêm để giúp em hoàn thiện hơn vốn kiến thức của bản thân

Và em cũng xin chân thành cảm ơn sâu sắc đến:

* Cha mẹ luôn động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp

* Các Thầy Cô đã giảng dạy trong các năm học vừa qua Đặc biệt em xin cảm ơn thầy Nguyễn Việt Tuấn đã dành nhiều thời gian quý báu và tất cả lòng nhiệt tình để truyền đạt, hướng dẫn em hoàn thành đồ án này

* Cảm ơn tất cả anh chị, bạn bè đã quan tâm động viên và giúp đỡ trong quá trình thực hiện đồ án

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH KHI TÍNH TOÁN SÀN:

1.Chọn sơ bộ tiết diện dầm

2.Bố trí mặt bằng dầm và đánh số thứ tự các ô sàn

3.Chọn sơ bộ chiều dày sàn

4.Cấu tạo sàn tùy theo yêu cầu sử dụng

5.Tải trọng tác dụng theo tiêu chuẩn 2737-1995

6.Sơ đồ tính toán của từng ô bản,Kết quả nội lực, Tính cốt thép

7.Kiểm tra độ võng của sàn

8.Bố trí cốt thép sàn

I/ CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM:

Chọn sơ bộ chiều cao dầm theo công thức sau:

1

Kích thước tiết diện dầm được trình bày trong bảng :

Bảng 1.1: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm

Daàm phuï

Daàm chính

2/ Chọn sơ bộ chiều dày sàn:

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

l m

D hs

s 

trong đó:

D = 0.8 ÷ 1.4 - hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng;

l - nhịp cạnh ngắn của ô bản

Chọn ô sàn S1(9mx9m) là ô sàn có cạnh ngắn lớn nhất làm ô sàn điển hình để tính chiều dày sàn:

cm x

l m

Tỷ số

l d /l n

3/ Cấu tạo sàn:

Hình 1.2: Các lớp cấu tạo sàn

II/ XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN:

Tải trọng tác dụng lên sàn gồm có:

1/Tĩnh tải:

Tải trọng thường xuyên (tĩnh tải) bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn

δi - chiều dày lớp cấu tạo thứ i;

ni - hệ số độ tin cậy của lớp thứ i

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.3

Bảng 1.3: Tĩnh tải tác dụng lên sàn

STT Các lớp cấu tạo γ(daN/m 3 ) δ(mm) n gs

tc (daN/m 2 ) gs

tt (daN/m 2 )

Tải trọng phân bố đều trên sàn lấy theo TCVN 2737:1995 ([1]) như sau:

trong đó:

Hành lang

Văn phòng làm việc

Hành lang

Văn phòng làm việc

Văn phòng làm việc

Văn phòng làm việc

Văn phòng làm việc Văn phòng làm việc

Hoạt tải

ptt(daN/m2)

vệ sinh

Văn phòng làm việc

Công năng ld(m) ln(m) Hoạt tải

ptc(daN/m2

3/ Tải trọng tường ngăn:

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%

(1.8)

Trên mặt bằng kiến trúc ta thấy chỉ có ô sàn S1,S2, S8 là có tường ngăn Kết quả được trình bày trong bảng 2.5

III/ SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN TỪNG Ô BẢN:

Do các ô sàn có cùng sơ đồ tính nên các bước tính lặp đi lặp lại nhiều lần.Do đó

ta chỉ tính một ô bản còn các ô còn lại ta tính và lập thành bản

1/ Bản làm việc 1 phương:(loại bản dầm):

Theo bảng 1.2 thì có các ô sàn S12 là bản làm việc 1 phương

Các giả thiết tính toán:

ảnh hưởng của các ô bản kế cận

a/ Xác định sơ đồ tính:

Xét tỉ số

s

dh

< 3 => Bản sàn liên kết khớp với dầm;

= 40cm), nên chọn sơ đồ tính của ô bản S12 là dầm đơn giản 2 đầu ngàm

b/ Xác định sơ đồ tính:

Hình 1.3: Sơ đồ tính và nội lực bản loại dầm

Các giá trị momen:

Trong sơ đồ tính: q = gstt + ptt + gttt (1.11)

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 1.6

Bảng 1.6: Nội lực trong các ô bản loại dầm

Hoạt tải Tổng tải

gs tt(daN/m2) gt qd(daN/m2) ptt(daN/m2) q(daN/m2) Mnh(daN.m) Mg(daN.m)

KH ln(m)

2/ Tính toán cốt thép:

Từ các giá trị moment ở nhịp và gối, cốt thép của các ô bản được tính như sau: Chọn đặc trưng vật liệu:

max 0

μ % Thép chọn

Bản làm việc hai phương:

Bảng 1.9: Sơ đồ tính ô bản kê 4 cạnh

trong đó: g – tĩnh tải ô bản đang xét;

p – hoạt tải ô bản đang xét;

đang xét.Trong trường hợp đang tính toán i = 9

Momen âm lớn nhất trên gối:

MI= k91.P

MII= k92.P

P = gstt + ptt + gttt trong đó: P – tổng tải tác dụng lên ô bản

Hình 1.4: Sơ đồ tính và nội lực bản kê 4 cạnh

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.10

Bảng 1.10: Nội lực trong các ô bản kê 4 cạnh

KH l ng (m) l d (m) l d /l ng m 91 m 92 k 91 k 92

S2 4.25 4.5 1.05882 0.0188 0.0168 0.0441 0.0381S3 4.25 6.6 1.55294 0.0206 0.0086 0.0459 0.0191S4 2.4 4.25 1.77083 0.0196 0.0062 0.0427 0.0137

4/ Tính toán cốt thép:

Ô bản được tính như cấu kiện chịu uốn

Giả thiết tính toán:

đến mép bê tông chịu kéo

đến mép bê tông chịu kéo

 h0 - chiều cao có ích của tiết diện ( h0 = hs – a), tùy theo

phương đang xét;

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

Đặc trưng vật liệu lấy theo bảng 2.7

Tính toán và kiểm tra hàm lượng μ tương tự phần 2.3.1.c

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 1.11

Bảng 1.11: Tính toán cốt thép cho sàn loại bản kê 4 cạnh

Ghi chú: Khi thi công, thép chịu momen âm ở 2 ô bản kề nhau sẽ lấy giá trị lớn để bố

trí

5/ Kiểm tra độ võng bản sàn:

• Xét ô bản lớn nhất là ô số 1 có kích thước 9m x 9m

Độ võng bản ngàm 4 cạnh được xác định theo công thức sau :

f=

B

l c

: liên kết ngàm)

0 3

Độ võng của sàn là:

2

1.0103085.016

129256.347

a/ Bố trí thép sàn:

Cốt thép sàn được bố trí như các hình vẽ sau:

Bản hai phương

Chiều dài neo của cốt thép là L = 10 Cốt thép mũ bẻ đến đụng sàn

Chi tiết bố trí thép sàn được thể hiện trong bản vẽ kết cấu KC – 1

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM DỌC TRỤC C

I/ SƠ ĐỒ TRUYỀN TẢI SÀN LÊN DẦM DỌC TRỤC -C:

II/ ĐỒ TÍNH TOÁN DẦM TRỤC -C:

Chọn sơ bộ chiều cao dầm theo công thức sau:

1

Kích thước tiết diện dầm được trình bày trong bảng :

Bảng 1.1: Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm

III- XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TRUYỀN LÊN DẦM:

- Tải trọng do sàn truyền lên dầm theo phương ngang vuông góc với dầm

- Tải do trọng lượng bản thân dầm

- Tải tập trung do dầm phụ truyền vào

1/ Số liệu tính toán:

- Lấy theo tài liệu TCXDVN 2737-1995, ta có bảng tĩnh tải và hoạt tải của sàn truyền lên dầm như sau:

2/ Xác định tải trọng:

a/ Sàn làm việc 2 phương:

+ Tải phân bố đều dạng tam giác:

Ta quy về tải phân bố đều theo công thức:

28

td

l q

- q : là tải trọng phân bố hình tam giác

- Ln : chiều dài cạnh ngắn của ô sàn

+ Tải phân bố hình thang:

Ta quy về tải phân bố đều theo công thức:

2

ln)

21

l

2



- ln, ld : chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài của ô sàn

- q : là tải trọng phân bố dạng hình thang

b/ Sàn làm việc1 phương:

+ tải phân bố hình chữ nhật:

2

n td

l q

- q : là tải trọng phân bố dạng hình chữ nhật

3/ Tính tải truyền lên dầm:

a/Trọng lượng bản thân dầm:

Ta tính theo công thức sau:

Với:

+ Trọng lượng bản thân của dầm chính D1 750x300 là

b/ Trọng lượng tường tác dụng trực tiếp lên dầm:

m daN x

x

Kích thước Tĩnh tải daN/m

ln/2ld

ln

ld

Tổng tĩnh tải

ký hiệu

sàn Nhịp

Kích thước Tĩnh tải daN/m

ln/2ld

ln

ld

Kích thước Tĩnh tải daN/m

ln/2ld

ln

ld

Tổng tĩnh tải

Kích thước Tĩnh tải daN/m

ln/2ld

ln

ld

Tổng hoạt tải

BẢNG QUI VỀ TẢI TẬP TRUNG CỦA DẦM PHỤ

T/m

Tải tập trung (T)

BẢNG THỐNG KÊ TẢI TRỌNG LÊN DẦM TRỤC C

2 0

bh R

M

b b m



570 300 45 , 1 9 , 0

1000 13958

s

R

R bh

280

5 , 14 570 300 117 , 0 9 ,

3,1140



Tính toán tương tự cho các dầm còn lại, ta có thống kê trong bảng sau :

P.Tử Mặt cắt M

(T.m) m 

Astt(mm2)



mm)

Asc(mm2)

Tính toán cốt thép đai

Chọn đặc trưng vật liệu:

0 3

150

3 , 50 2 175



s

A n R

Theo tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 thì cốt đai theo điều kiện cấu tạo được xác định như sau:

 h/3 = 750/3 = 250 mm

Sct =  500 mm Trong dầm ta bố trí cốt đai 8a150

Cơ sở tính toán và bố trí cốt treo : gọi F là lực tập trung của dầm phụ tác dụng lên dầm chính Lực F có thể tìm được nhờ vào độ chênh lệch giá trị lực cắt tại điểm đặt lực tập trung (cũng là vị trí dầm phụ)

Fmax = 19340 (daN)

hS = hdc - hdp – a = 600 – 500 – 30 = 70 (mm)

h0 = h – a = 600 – 30 = 570 (mm)

Aw = 50,3 mm2 (đai 8)

Số cốt treo cần thiết :

x

105,173,502

570

70119340

R A n h

h F

đai Chọn cốt treo là 8 và a = 50 mm mỗi bên bố trí là 5 đai

5

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH TỪ TẦNG 2 ĐẾN TẦNG 9

I/ CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH:

Hình 2.1: Mặt bằng cầu thang tầng điển hình

Hình 2.2: Mặt cắt cầu thang tầng điển hình II/ SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:

1/ Kích thước sơ bộ:

Chiều cao tầng là 3.3m

Cầu thang tầng điển hình này là loại cầu thang 2 vế dạng bản.Mỗi vế gồm 10 bậc thang kích thước :h=16,5cm ; b=28cm

165

Chọn kích thước dầm thang,dầm chiếu nghỉ là 25x30

2/ Vật liệu:

Thép CII (Φ ≥ 10):Rs =Rsc = 2800 daN/cm2

Thép CI (Φ ≤ 10):Rs =Rsc = 2250 daN/cm2

3/ Xác định tải trọng: Tải trọng tác dụng lên cầu thang gồm có:

a/Tải trọng thường xuyên: (tĩnh tải)

*Trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản thang:

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

SÀN TẦNG TRÊN

SÀN TẦNG DƯỚI

BẢN CHIẾU NGHỈ BẢN SÀN

BẢN SÀN

Hình 2.3: Các lớp cấu tạo bản thang

Bậc Bậc

h b q

 Bản bêtông: qBản  1,1  Bt  hBản

 Vữa trần: qVữa  1,2  Vữa  Vữa

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.1

Bảng 2.1: 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 lương bản thân các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ được tính toán tương tự như với bản thang Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 2.2

Bảng 2.2: Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ

STT Các lớp cấu tạo γ(daN/m 3 ) δ(mm) n g s tc (daN/m 2 ) g s tt (daN/m 2 )

c/ Tải trọng tạm thời (hoạt tải):

Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên bản thang và bản chiếu nghỉ lấy theo

[1]:

trong đó:

Tổng tải trọng tác dụng lên phần bản thang:

bt tt

cn q g p

4/ Tính toán các bộ phận cầu thang:

a/ Tính toán bản thang:

*Sơ đồ tính:

Hiện đang tồn tại rất nhiều quan điểm khác nhau về sơ đồ tính cầu thang dạng

bản.Tuy nhiên trong đồ án này em đã phối hợp 2 sơ đồ tính cơ bản để có sự thiết kết an toàn nhất

Bởi vì :

Trình tự thi công vách và cầu thang không liên tục với nhau.Cột và dầm được thi công từng tầng ,bản thang là kết cấu độc lập được thi công sau cùng Nếu thi công không đúng yêu cầu, không thể đảm bảo độ ngàm cứng của bản thang và dầm thang

Công trình có mặt bằng rộng ,khi xảy ra hỏa hoạn ,động đất hoặc sự cố bất thường ,cầu thang bộ đóng vai trò thoát hiểm nên ước tính tải trọng tác dụng lên cầu thang tăng lên nhiều lần so với bình thường

-Sơ đồ dầm đơn giản một gối cố định, một gối di động tải trọng phân b

o á đ e à u

đ e å

c o ù m

qtt=721.8daN/m

qtt=721.8daN/m qtt=849.5daN/m qtt=721.8daN/m

-Sơ đồ dầm 2 gối cố định để có moment max tại điểm gãy giữa

bản thang và bản chiếu nghỉ Bản chịu lực 1 phương.Cắt 1 dải bản có chiều rộng 1 m để tính Sơ đồ tính được thể hiện trên hình 2.4

Hình 2.5: Sơ đồ tính bản thang 2 vế dầm đơn giản 2 gối cố định

5/ Xác định nội lực và phản lực gối tựa bản thang:

Hình 2.5: Biểu đồ momen

Giải nội lực ta được

III/ 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 = 1.5cm - khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

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

Lựa chọn vật liệu như bảng 2.3

Bảng2.3: Đặc trưng vật liệu sử dụng tính toán

R n (daN/cm 2 ) R k (daN/cm 2 ) E b (daN/cm 2 ) α 0 R a (daN/cm 2 ) R a' (daN/cm 2 ) E a (daN/cm 2 )

Bản thang chịu lực 1 phương, cắt 1m theo phương chịu lực để tính toán như cấu

0

m b

R

h b R

1/ Tính toán dầm thang:

a/ Tải trọng tác dụng:

Tải trọng do bản thang truyền vào (bằng phản lực của bản thang):q1 =

1910 daN/m

Tải trọng bản thân dầm thang : q2 = 0,2.0,3.2500.1,1 = 165daN/m

Trong đó, tải trọng q tác dụng lên sàn tính theo bảng 3.1 :

Hình 2.6: Sơ đồ tính dầm thang

c/ Xác định nội lực:

2.4.2.4 Tính toán cốt thép dọc:

0

m b

2.4.2.6.Kiểm tra điều kiện hạn chế:

Bêtông không bị pha 1hoại do ứng suất nén chính:

Khả năng chịu cắt của bêtông:

e/ Tính cốt đai:

Bước đai cực đại:

Smax =

max

05

.1

27 20 12 5

= 37.6 cm Bước đai cấu tạo: ( ứng với h = 30 cm < 45 cm)

S = 10 cm trong phạm vi gần gối tực

S = 20 cm trong phạm vi giữa nhịp còn lại

2.4.2.8 Tính cốt thép xiên:

IV/ TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ:

(bdxhd)=200x300

1/ Tải trọng tác dụng:

- Trọng lượng bản thân :

R1=1720.33x

25.11

=1376 (daN/m)

x qxl

4/ Kiểm tra lực cắt:

Bêtông không bị phá hoại do ứng suất nén chính:

Khả năng chịu cắt của bêtông:

Đai đặt cấu tạo  6a 150

Cốt thép cầu thang tầng điển hình được bố trí trong bản vẽ KC 03/07

CHƯƠNG IV

TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI

I CÔNG NĂNG VÀ KÍCH THƯỚC HỒ NƯỚC MÁI:

1/ Kích thước sơ bộ:

Hồ nước mái có nhiệm vụ cung cấp nước sinh hoạt cho toàn bộ toà nhà và phục vụ công tác cứu hỏa khi cần thiết

Cao trình nắp bể +31.2m

Bể nước ( gồm đáy bể, thành bể, nắp bể) được đúc BTCT toàn khối Sơ bộ chọn chiều dày nắp bể là 10cm, chiều dày thành bể là 16 cm, chiều dày đáy bể là 20 cm Bố trí 2 hồ nước mái ở trục 2-3 và 6-7 đối xứng như sau:

Hình 3.1: Mặt bằng bản nắp hồ nước mái

Hình 3.2: Mặt bằng bản đáy hồ nước mái 3.1.2.Vật liệu:

II/ TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN CỦA HỒ NƯỚC MÁI:

1/ Tính toán Bản nắp:

Nắp bể đúc bêtông toàn khối với thành bể

a/Tải trọng:

Nắp bể chỉ có hoạt tải sửa chữa, không có hoạt tải sử dụng, ta lấy hoạt tải phân

b/ Sơ đồ tính:

Tỉ số l2/l1 = 9/4.25 =2.11 >2  bản nắp làm việc theo 1 phương

Tính toán nắp bể theo dạng bản dầm

365 x 2

= 255.65 daNm

d/ Tính toán cốt thép:

0

xbxh R

III/ TÍNH TOÁN THÀNH BỂ:

1/ Tải trọng:

- Tải trọng ngang của nước

-Tải trọng gió:

Công trình thuộc địa hình B ( đất trống trải)

Xem áp lực gió không đổi xuốt chiều cao thành bể

Xét trường hợp bất lợi nhất, ô bản chịu tác dụng của áp lực nước và gió hút nên tải trọng tác dụng có dạng hình thang

2/ Sơ đồ tính:

2 2

x ql

M2 =

-6.33

27.20746

.33

As(cm2)

Chọn thép

- Tải trọng bản thân:

dày ( m )

Trọng lượng riêng

thấm

Tính toán đáy bể theo dạng bản dầm

V/ TÍNH TOÁN DẦM ĐÁY:

Chọn kích thước dầm đáy là DD (30cm x 70 cm).và dầm D-2(25x45) chọn cấu tạo