Văn phòng cho thuê new era building

Tính toán số lượng công nhân, máy bơm và xe vận chuyển bê tông phục vụ công tác thi công cọc : .... Kết hợp lồng thang máy tạo thành hệ khung, vách lõi kết hợp .Việc kết hợp này phát huy

Trang 1

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

VĂN PHÒNG CHO THUÊ NEW ERA BUILDING

SVTH: VĂN BÁ MINH TIẾN

Trang 2

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

1.1 Giới thiệu về công trình, điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng 1

1.1.1 Vị trí địa lý và địa điểm xây dựng 1

1.1.2 Các điều kiện khí hậu tự nhiên 1

1.2 Quy mô công trình 2

CHƯƠNG 2TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 3

2.1 Chọn chiều dày sàn và cấu tạo sàn .4

2.1.1 Chọn chiều dày sàn .4

2.1.2Cấu tạo sàn .5

2.2 Xác định tải trọng .5

2.2.1 Tĩnh tải sàn .5

2.2.2 Hoạt tải sàn 7

2.3 Vật liệu .8

2.4 Tính toán nội lực ô bản .8

2.5 Tính toán cốt thép 12

CHƯƠNG 3THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3 18

3.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu: 18

3.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước công trình: 18

3.2.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột: 18

3.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm: 19

3.2.3 Chọn sơ bộ tiết diện vách: 20

3.3 Tải trọng tác dụng lên công trình: 21

3.3.1 Tỉnh tải: 21

3.3.2 Hoạt tải: 21

3.3.3 Tải trọng gió: 21

3.4 Xác định nội lực: 26

3.5 Tính toán khung trục 3 27

3.5.1 Tính toán dầm khung trục 3: 27

3.5.2 .Tính toán cốt thép dầm 28

3.5.3 Tính toán cột khung trụcB : 33

3.5.4 Tính toán cốt thép cột 34

CHƯƠNG 4THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 38

4.1 Lựa chọn phương án thi công cọc : 38

4.2 Thi công cọc khoan nhồi : 38

4.3 Chọn máy thi công : 39

4.4 Công tác chính trong thi công cọc khoan nhồi : 41

4.5 Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi : 51

4.6 Các sự cố khi thi công cọc khoan nhồi : 52

4.7 Tính toán số lượng công nhân, máy bơm và xe vận chuyển bê tông phục vụ công tác thi công cọc : 53

4.8 Thời gian thi công cọc khoan nhồi : 55

4.9 Phá bê tông đầu cọc : 55

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN BIỆN PHÁP VÀ TỔ CHỨC 57

ĐÀO ĐẤT ,ĐẮP ĐẤT 57

Trang 3

5.1 Công tác chuẩn bị 57

5.2 Lựa chọn phương án đào móng và tính khối lượng công tác thi công 57

5.3 Tính toán khối lượng công tác thi công đào đất 59

5.4 Lựa chọn tổ hợp máy thi công 62

5.5 Tính hao phí nhân công đào đất 63

5.6 Biện pháp thi công đắp đất : 63

5.6.1 Yêu cầu về đắp đất : 63

5.6.2 Biện pháp kỹ thuật thi công : 64

5.6.3 Chọn tổ thợ thi công đắp đất : 64

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ THI CÔNG PHẦN MÓNG VÀ SÀN TẦNG HẦM 65

6.1 Tính toán thiết kế ván khuôn đài móng 65

6.1.1 Thiết kế ván khuôn đài móng M2 (4000x4000x1500) 65

6.1.2 Xác định tải trọng : 65

6.1.3 Tính toán, kiểm tra ván khuôn : 66

6.2 Các công đoạn thi công bê tông đài móng đợt 1 : 68

6.2.1 Chia phân đoạn thi công bê tông móng : 68

6.2.2 Lập tiến độ thi công đài móng đợt 1: 70

6.3 Thời gian thực hiện các công tác móng giai đoạn 2 và sàn tâng hầm 73

6.3.1 Các phân đoạn trong thi công móng giai đoạn 2và sàn tầng hầm 73

6.3.2 Đổ bê tông lót giằng móng 73

6.3.3 Xây gạch thành đài móng và giằng móng 73

6.3.4 Lắp đặt cốt thép giằng móng và sàn tầng hầm 74

6.3.5 Đổ bê tông đài móng(GD2) giằng móng và sàn tầng hầm 74

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ THI CÔNG PHẦN THÂN 75

7.1 Thiết kế ván khuôn sàn: 75

7.1.1 Vị trí ô sàn trên mặt bằng : 75

7.1.2 Tải trọng : 75

7.1.3 Sơ đồ tính : 75

7.1.4 Kiểm tra tính toán ván khuôn, xà gồ 76

7.2 Thiết kế ván khuôn dầm phụ 80

7.2.1 Tính toán ván đáy dầm, xà gồ đáy dầm 80

7.2.2 Tính toán ván thành dầm 82

7.3 Thiết kế ván khuôn dầm chính 84

7.3.1 Tính toán ván đáy dầm, xà gồ đáy dầm 84

7.3.2 Tính toán ván thành dầm 87

7.4 Thiết kế ván khuôn cầu thang 88

7.4.1 Tính toán ván bản thang 88

7.4.2 Tính toán ván khuôn, cột chống của dầm chiếu nghỉ (200x300) 92

7.5 Thiết kế ván khuôn cột 94

7.5.1 Tải trọng 94

7.5.2 Kiểm tra sự làm việc của ván khuôn cột 95

7.5.3 Kiểm tra sự làm việc của xà gồ dọc (kiểm tra khoảng cách gông cột) 95

7.6 Tính toán ván khuôn buồng thang máy : 96

7.6.1 Tổ hợp và cấu tạo ván khuôn buồng thang máy : 96

7.6.2 Tải trọng tác dụng : 97

7.6.3 Kiểm tra sự làm việc của ván khuôn thang máy 97

7.6.4 Kiểm tra sự làm việc của xà gồ dọc 98

Trang 4

7.7 Tính toán hệ consle đỡ dàn giáo thi công : 100

7.7.1 Sơ đồ tính : 100

7.7.2 Xác định tải trọng : 100

7.7.3 Xác định nội lực : 100

7.7.4 Lựa chọn tiết diện xà gồ : 101

CHƯƠNG 8LẶP TỔNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH 102

8.1 Vai trò của kế hoạch tiến độ trong sản xuất xây dựng : 102

8.1.1 Công tác phần ngầm 102

8.1.2 Công tác phần thân 102

8.1.3 Công tác hoàn thiện 102

8.2 Tính toán khối lượng các công việc 102

8.2.1 Thống kê khối lượng bê tông, ván khuôn 102

8.2.2 Chi phí lao động cho các công tác thành phần: 105

8.2.3 Tính toán khối lượng , nhu cầu công nhân , ca máy cho các công tác hoàn thiện : 115

CHƯƠNG 9THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG 119

9.1 Tổ chức cung ứng vật tư : 119

9.1.1 Chọn vật liệu : 119

9.1.2 Nguồn cung cấp vật liệu : 119

9.1.3 Xác định lượng vật liệu (cát, xi măng) dùng trong các công việc : 119

9.1.4 Xác định số xe vận chuyển và thời gian vận chuyển cát : 120

9.1.5 Xác định số xe vận chuyển và thời gian vận chuyển xi măng : 120

9.2 Thiết kế tổng mặt bằng thi công : 121

9.2.1 Phương án tổng mặt bằng : 121

9.2.2 Lựa chọn thiết bị vận chuyển theo phương đứng : 121

9.2.3 Tính toán kho bãi công trường : 125

9.2.4 Tính toán nhà tạm : 126

9.2.5 Tính toán điện nước phục vụ thi công : 127

9.2.6 Đánh giá phương án tổng mặt bằng : 130

CHƯƠNG 10AN TOÀN LAO ĐỘNG 130

10.1 An toàn lao động trong thi công đào đất 131

10.2 An toàn lao động khi thi công cọc khoan nhồi 132

10.3 An toàn lao động khi thi công bê tông cốt thép 132

10.3.1 Lắp dựng, tháo dỡ dàn giáo 132

10.3.2 Công tác gia công, lắp dựng coffa 133

10.3.3 Công tác gia công, lắp dựng cốt thép 133

10.3.4 Đổ và đầm bê tông 133

10.3.5 Bảo dưỡng bê tông 134

10.3.6 Tháo dỡ coffa 134

10.4 An toàn lao động trong công tác xây và hoàn thiện 134

10.4.1 Xây tường 134

10.4.2 Công tác hoàn thiện 135

10.5 An toàn khi cẩu lắp vật liệu thiết bị 136

10.6 An toàn dòng điện 136

TÀI LIỆU THAM KHẢO 136

Trang 5

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 2.2.Mặt bằng chia ô sàn tầng 5 .4

Hình 2.2.Cấu tạo sàn .5

Hình 4.1.Máy KH-100 (Hitachi) 39

Hình 4.2 Cần trục MKG-16 40

Hình 4.3 Quy trình thi công cộc khoan nhồi bằng gầu khoan 41

Hình 4.4 Định vị công trình và hố khoan 43

Hình 4.5 Ống vách 44

Hình 4.6 Quả doi nặng có dây đo 50

Hình 4.7 Nén tĩnh cọc thi công 52

Hình 4.8 Cọc thí nghiệm động 52

Hình 5.2 Kích thước đài móng 60

Hình 6.1 Ván khuôn gỗ phủ phin 65

Hình 6.3.Sự phân bố lực và momen trên thanh suờn đứng 67

Hình 6.4 Sơ đồ phân đoạn công tác 69

Hình 7.1 Sơ đồ tính ván khuôn sàn 76

Hình 7.2 Bố trí xà gồ lớp 1 77

Hình 7.3 Sơ đồ tính xà gồ lớp 2 78

Hình 7.4 Sơ đồ tính xà gồ lớp 2 79

Hình 7.5 Sơ đồ tính ván khuôn đáy dầm 80

Hình 7.6 Sơ đồ tính xà gồ lớp 1 đáy dầm 81

Hình 7.7 Sơ đồ tính khoản cách xương dọc 83

Trang 6

Hình 7.11 Sơ đồ tính khoản cách xương dọc 87

Hình 7.12 Sơ đồ tính khoản cách nẹp đứng 88

Hình 7.13 Sơ đồ tính khoản cách xà gồ lớp 1 89

Hình 7.14 Thông số cột chống 91

Hình 7.17 Sơ đồ tính toán sườn ngang 99

Hình 7.19 Biểu đồ moment hệ console (KN.m) 101

Hình 7.20 Phản lực gối tựa hệ console (KN) 101

Hình 7.21 Thép neo chờ sẵn ở sàn 101

CHƯƠNG 8LẶP TỔNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH 102

Hình 8.1 Bố trí cần trục tháp 124

Trang 7

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng2.1 Sơ bộ chọn chiều dày các ô sàn .5

Bảng2.2 Tải trọng các lớp của ô sàn100 .6

Bảng2.3 Tải trọng các lớp của ô sàn80 .6

Bảng2.4 Tĩnh tải sàn .7

Bảng2.5 Hoạt tải sàn .7

Bảng5.1 Thông số kỹ thuật máy KH – 100 (hãng Hitachi) 39

Bảng 5.2 Thông số kĩ thuật máy trộn Bentônite 39

Bảng 5.3 Chế độ rung của búa rung ICE 44

Bảng 5.4.Thông số kỹ thuật búa rung ICE 44

Bảng 5.5 Chỉ số kĩ thuật dd Bentonite trước khi dùng để khoan 46

Bảng 5.6 Công thức trộn bê tông tươi 49

Bảng 5.8 Thông số kĩ thuật cho cọc 53

Bảng 5.9 Các quá trình thi công 1 cọc khoan nhồi: 55

Bảng 6.1 Khối lượng bê tông đài móng 69

Bảng 6.2 Khối lượng ván khuôn đài móng 69

Bảng 6.3 Khối lượng cốt thép đài móng 70

Bảng 6.4 Khối lượng công tác các phân đoạn 70

Bảng 6.5 Số công nhân và tổ thợ cho các dây chuyền 72

Bảng 6.6 Nhịp dây chuyền (kij) 72

Bảng 6.7.Cộng dồn nhịp công tác(Σkij) 72

Bảng 6.8.Tính dãn cách 73

Trang 8

Bảng 7.1 Thống kê khối lượng bê tông ván khuôn 102

Bảng 7.2 Chi phí lao động ván khuôn và cốt thép 105

Bảng 7.3 Chọn số tổ thợ công nhân ván khuôn , cốt thép 109

Bảng 7.4 Chi phí lao động đổ bê tông : 114

Bảng 8.5 Tính toán khối lượng, chi phí lao động cho công tác hoàn thiện : 115

Bảng 8.2 Tính toán cấp nước tạm 129

Trang 9

CHƯƠNG 1 ĐẶC ĐIỂM KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 Giới thiệu về công trình, điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng

1.1.1 Vị trí địa lý và địa điểm xây dựng

Khu đất xây dựng công trình có diện tích 1728m2 trên khu đất có 3994m2 tại trục đường Mai Hắc Đế và một đường Nguyễn Văn Siêu thuộc quận Sơn Trà thành phố Đà Nẵng

+ Phía Bắc giáp với nhà dân

+ Phía Nam giáp với đường Nguyễn Văn Siêu

+ Phía Đông giáp với nhà dân

+ Phía Tây Nam giáp với đường Mai Hắc Đế

1.1.2 Các điều kiện khí hậu tự nhiên

+ Lượng mưa trung bình : 2.504,57mm

+ Lượng mưa cao nhất : 550-1000 mm

Thịnh hành trong mùa khô :

+ Gió Đông Nam : chiếm 30% - 40%

Thịnh hành trong mùa mưa :

Trang 10

+ Gió Tây Nam : chiếm 66%

Hướng gói Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình : 2,15 m/s

Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 8 đến tháng 12 , ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ

Địa chất:

Theo tài liệu báo cáo kết quả địa chất công trình, khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng và được khảo sát bằng phương pháp khoan Độ sâu khảo sát là 50 m, mực nước ngầm ở độ sâu cách mặt đất tự nhiên là 8,5 m Theo kết quả khảo sát gồm 5 lớp đất từ trên xuống dưới:

+Lớp đất 1: Lớp 1 là cát san lấp lẫn gạch vỡ có bề dày 1,4m

+Lớp đất 2: Lớp 2 là bùn sét hữu cơ màu đen có bề dày 2,2m

+Lớp đất 3: Lớp 3 là sét pha kẹp lớp cát pha màu vàng, xám xanh trạng thái

dẻo mềm - dẻo cứng có bề dày 8,8m

+Lớp đất 4: Lớp 4 là lớp cát pha, cát trung lẫn sét, cát mịn lẫn sét, màu hồng,

vàng, kết cấu kém chặt – chặt vừa – chặt có bề dày 28,9m

+Lớp đất 5: Lớp 5 là lớp sét bụi, màu nâu đỏ, vàng , vàng nâu, xám xanh,

xám nâu, trạng thái nửa cứng – cứng có bề dày 8,7m và chưa kết thúc ở độ sâu 50m

1.2 Quy mô công trình

Công trình gồm 20 tầng và 1 tầng hầm, chiều sâu 3m, chiều dài 48m; chiều rộng 36m, chiều cao 72m

Diện tích khu đất xây dựng: 1728m2

+ Ban quản lý khu : 255m2

+ Diện tích nhà bảo vệ : 24 m2

+ Diện tích trạm biến áp : 20 m2

+ Cây xanh, thảm cỏ,đường đi: 1967 m2

+ Quy mô xây dựng công trình: 20 tầng

+ Tổng diện tích : 3994 m2

Trang 11

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Hình 2.1: Mặt bằng tầng 5

5

4

B D

1 2 3

van phòng

B C

Trang 12

D = 0,8 1,4 phụ thuộc vào tải trọng Chọn D = 1

D

.



Trang 13

m = 3035 với bản loại dầm

m = 4045 với bản kê bốn cạnh

Do kích thước nhịp các bản không chênh lệch nhau lớn, ta chọn hb của ô lớn nhất cho các ô còn lại để thuận tiện cho thi công và tính toán Ta phải đảm bảo hb > 6 cm đối với công trình dân dụng

Bảng2.1 Sơ bộ chọn chiều dày các ô sàn

S1 4,00 5,00 1,25 2N+2K Sàn Bản Kê 4 Cạnh 1 40 100 100 S2 4,00 5,00 1,25 3N+1K Sàn Bản Kê 4 Cạnh 1 40 100 100 S3 3,50 4,00 1,14 3N+1K Sàn Bản Kê 4 Cạnh 1 40 87,5 100 S4 4,00 4,00 1 3N+1K Sàn Bản Kê 4 Cạnh 1 40 100 100 S5 3,50 4,00 1,14 4N Sàn Bản Kê 4 Cạnh 1 40 87,5 100 S6 4,00 4,00 1,00 4N Sàn Bản Kê 4 Cạnh 1 40 100 100 S7 4,00 6,00 1,50 4N Sàn Bản Kê 4 Cạnh 1 40 100 100 S8 2,950 5,00 1,69 3N+1K Sàn Bản Kê 4 Cạnh 1 40 73,75 80 S9 3,05 7,00 2,3 4N Sàn Bản Loại Dầm 1 35 87,1 100 S10 3,05 5,00 1,64 3N+1K Sàn Bản Kê 4 Cạnh 1 40 76,25 80 S11 3,50 4,00 1,14 3N+1K Sàn Bản Kê 4 Cạnh 1 40 87,5 100

Dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:

gtc = . (kN/m2): tĩnh tải tiêu chuẩn

gtt = gtc.n (kN/m2): tĩnh tải tính toán

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

1

D L

Trang 14

n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN2737-1995

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

Bảng2.2 Tải trọng các lớp của ô sàn100

Lớp vật liệu Chiều dày

(m)

Trọng lượng riêng  (kN/m3)

gtc (kN/m2) Hệ số n gtt

gt = ng.g.g + 2ntr.tr.tr ng: hệ số độ tin cậy đối với gạch xây ntr: hệ số độ tin cậy đối với lớp vữa trát

g : Trọng lượng riêng của gạch ống g = 15 kN/m3 tr : Trọng lượng riêng của lớp vữa trát tr = 16 kN/m3

g : Chiều dày lớp gạch xây

tr : Chiều dày lớp vữa trát tường

St : Diện tích tường xây trên ô sàn đó

gc : Trọng lượng đơn vị của 1m2 cửa ( 0,25 kN/m2)

Sc: Diện tích cửa trên ô sàn đó

Trang 15

Hoạt tải tiêu chuẩn ptc(kN/m 2) lấy theo TCVN 2737-1995

Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau đó nhân với hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt (kN/m 2)

Trang 16

Dùng phần mềm safe v12 để tính toán nội lực trong bản sàn

Hình 2.3:Mô hình sàn 5 trên phần mềm safe



Trang 17

Hình 2.4: Strip theo phương X(layer A)

Hình 2.5:Strip theo phương Y(Layer B)

Trang 18

Hình 2.6: Strip theo 2 phương X,Y(layer A,B)

Hình2.7:Biểu momen của các Strip layer A

Trang 19

Hình 2.8: Biểu đồ momen của các Strip layerB

Hình 2.9: Biểu đồ momen của các Strip layer A,B

Trang 20

Lý thuyết tính toán cốt thép của từng dãi như cấu kiện chịu uốn, có bề rộng b ở đây

là bề rộng dải MS Ta lấy moment của dải chia cho bề rộng b của dải, ta được moment trong các dải theo đơn vị bề rộng = 1m gọi là moment đơn vị, ký hiệu là M

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ:

abv=15mm đối với sàn có chiều dày >100mm → a=20mm abv=10mm đối với sàn có chiều dày 100mm → a=15mm Chiều cao làm việc: ho=h-a

Với bê tông cấp độ bền B30: tra bảng phụ lục 9A, ‘Sách tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép’

Thoả mãn điều kiện cấu tạo 70sbt200

Thuận tiện thi công, lấy chẵn 10mm Cốt thép trong bản sàn phải được đặt thành lưới

Đường kính cốt thép chịu lực: Ø6, 8, 10 …(hb/10)

Trang 21

m)

(mm )

(cm 2 / m)

 TT

(%)

(mm )

(cm 2 / m)

MSA3 G1 1 -4.735 -4.735 100 15 85 0.03

9

0.98

0 2.53 0.30% 6 112 100 2.83 MSA3 N1-2 1 6.286 6.286 100 15 85 0.05

1

0.97

4 3.38 0.40% 8 149 130 3.87 MSA3 G2 1 -0.465 -0.465 100 15 85 0.00

4

0.99

8 0.85 0.10% 6 333 200 1.41 MSA3 N2-3 1 6.785 6.785 100 15 85 0.055 0.972 3.65 0.43% 8 138 130 3.87 MSA3 G3 1 -1.672 -1.672 100 15 85 0.01

4

0.99

3 0.88 0.10% 6 321 200 1.41 MSA3 N3-4 1 2.562 2.562 100 15 85 0.021 0.989 1.35 0.16% 6 209 200 1.41 MSA3 G4 1 -9.344 -9.344 100 15 85 0.07

6

0.96

0 5.09 0.60% 8 99 90 5.59 MSA3 N4-5 1 2.033 2.033 100 15 85 0.01

7

0.99

2 1.07 0.13% 6 264 200 1.41 MSA3 G5 1 -0.899 -0.899 100 15 85 0.00

7

0.99

6 0.85 0.10% 6 333 200 1.41 MSA3 N5-6 1 6.102 6.102 100 15 85 0.05

0

0.97

5 3.27 0.39% 8 154 100 5.03 MSA3 G6 1 -1.630 -1.630 100 15 85 0.01

3

0.99

3 0.86 0.10% 6 330 200 1.41 MSA3 N6-7 1 2.247 2.247 100 15 85 0.01

8

0.99

1 1.19 0.14% 6 238 200 1.41 MSA3 G7 1 -8.969 -8.969 100 15 85 0.07

3

0.96

2 4.87 0.57% 8 103 90 5.59 MSA4 G1 1 -5.101 -5.101 100 15 85 0.04

2

0.97

9 2.72 0.32% 6 104 100 2.83 MSA4 N1-2 1 7.105 7.105 100 15 85 0.05

8

0.97

0 3.83 0.45% 8 131 130 3.87 MSA4 G2 1 -1.764 -1.764 100 15 85 0.01

4

0.99

3 0.93 0.11% 6 304 200 1.41 MSA4 N2-3 1 7.305 7.305 100 15 85 0.05

9

0.96

9 3.94 0.46% 8 128 130 3.87 MSA4 G3 1 -1.748 -1.748 100 15 85 0.01

4

0.99

3 0.92 0.11% 6 307 200 1.41 MSA4 N3-4 1 2.339 2.339 100 15 85 0.01

9

0.99

0 1.24 0.15% 6 229 200 1.41 MSA4 G4 1

10.29

Trang 22

MSA4 N5-6 1 7.881 7.881 100 15 85 0.064 0.967 4.26 0.50% 8 118 100 5.03 MSA4 G6 1 -0.731 -0.731 100 15 85 0.00

6

0.99

7 0.85 0.10% 6 333 200 1.41 MSA4 N6-7 1 2.438 2.438 100 15 85 0.02

0

0.99

0 1.29 0.15% 6 220 200 1.41 MSA4 G7 1 10.29

3

0.98

8 1.50 0.18% 6 188 100 2.83 MSA5 N1-2 1 5.196 5.196 100 15 85 0.04

2

0.97

8 2.78 0.33% 8 181 130 3.87 MSA5 G2 1 -4.972 -4.972 100 15 85 0.04

0

0.97

9 2.65 0.31% 8 189 90 5.59 MSA5 N2-3 1 2.031 2.031 100 15 85 0.01

7

0.99

2 1.07 0.13% 6 264 200 1.41 MSA5 G3 1 -2.764 -2.734 100 15 85 0.02

2

0.98

9 1.45 0.17% 6 196 200 1.41 MSA5 N3-4 1 1.363 1.363 100 15 85 0.01

1

0.99

4 0.85 0.10% 6 333 200 1.41 MSA5 G4 1 -5.540 -5.540 100 15 85 0.04

5

0.97

7 2.97 0.35% 8 170 90 5.59 MSA5 N4-5 1 2.743 2.743 100 15 85 0.02

2

0.98

9 1.45 0.17% 6 195 200 1.41 MSA5 G5 1 -2.888 -2.617 100 15 85 0.02

1

0.98

9 1.38 0.16% 6 204 200 1.41 MSA5 N5-6 1 5.605 5.605 100 15 85 0.04

6

0.97

7 3.00 0.35% 8 168 100 5.03 MSA5 G6 1 -2.683 -2.683 100 15 85 0.02

2

0.98

9 1.42 0.17% 6 199 200 1.41 MSA5 N6-7 1 2.084 2.084 100 15 85 0.01

7

0.99

1 1.10 0.13% 6 257 200 1.41 MSA5 G7 1 -9.343 -9.343 100 15 85 0.07

6

0.96

0 5.09 0.60% 8 99 90 5.59 MSA7 G1 1 -1.765 -1.765 80 15 65 0.02

5

0.98

8 1.22 0.19% 6 231 150 1.88 MSA7 N1-2 1 2.727 2.727 80 15 65 0.03

8

0.98

1 1.90 0.29% 6 149 130 2.17 MSA7 G2 1 -6.091 -6.091 80 15 65 0.08

5

0.95

6 4.36 0.67% 8 115 90 5.59 MSA1

1 G4 1

14.27

-0 -14.270 100 15 85 0.11

6

0.93

8 6.39 0.75% 10 123 100 7.85 MSA1

1 G5 1 -1.700 -1.700 100 15 85

0.01

4 0.99

3 0.90 0.11% 6 316 200 1.41

Trang 23

1 G7 1

16.44

-3 -16.443 100 15 85 0.134 0.928 7.45 0.88% 10 105 100 7.85 MSB1 GD 1 -5.809 -5.809 100 15 85 0.04

7

0.97

6 3.11 0.37% 8 161 150 3.35 MSB1 ND-

12.07

5

0.98

7 1.65 0.19% 6 171 150 1.88 MSB2 ND-

20.02

-2 -20.022 100 15 85 0.163 0.910 9.24 1.09% 10 85 80 9.82 MSB3 GD 1 -2.819 -2.819 100 15 85 0.02

3

0.98

8 1.49 0.18% 6 190 150 1.88 MSB3 ND-

2-C 1 0.858 0.858 100 15 85

0.00

7 0.99

6 0.85 0.10% 8 591 100 5.03

Trang 24

MSB3 GC 1

14.03

-3 -14.033 100 15 85 0.11

4

0.93

9 6.28 0.74% 10 125 80 9.82 MSB4 GD 1 -3.255 -3.255 100 15 85 0.02

6

0.98

7 1.72 0.20% 6 164 150 1.88 MSB4 ND-

4

0.96

7 4.26 0.50% 8 118 100 5.03 MSB4 N.C-

5

0.98

2 2.27 0.27% 8 222 150 3.35 MSB5 ND-dp1 1 7.406 7.406 100 15 85 0.060 0.969 4.00 0.47% 8 126 100 5.03 MSB5 G.dp1 1 1.602 1.602 100 15 85 0.013 0.993 0.85 0.10% 6 333 200 1.41 MSB5 1-dp2 N.dp 1 8.293 8.293 100 15 85 0.068 0.965 4.49 0.53% 8 112 100 5.03 MSB5 G.dp2 1 -2.487 -1.559 100 15 85 0.013 0.994 0.85 0.10% 6 333 200 1.41 MSB5 N.dp

11.80

-4 -11.804 100 15 85 0.09

6

0.94

9 5.22 0.61% 10 150 100 7.85 MSB5 N.C-

7

0.98

6 1.75 0.21% 6 162 150 1.88 MSB6 ND-

10.31

0

G.dp

3 1

13.84

-2 -13.842 100 15 85 0.11

3 0.94

0 6.19 0.73% 10 127 100 7.85

Trang 25

4 3.39 0.40% 8 148 100 5.03

Trang 26

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3

3.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu:

Đối với nhà có mặt bằng chữ nhật, chiều rộng và chiều dài chênh nhau không lớn, cao 20 tầng ta đồng thời hệ khung, vách và lõi kết hợp là phương án tối ưu Trong

đó vách không những chịu tải trọng ngang mà nó còn tham gia vào chịu tải đứng Kết hợp lồng thang máy tạo thành hệ khung, vách lõi kết hợp Việc kết hợp này phát huy được ưu điểm các loại kết cấu, đó là khả năng tạo không gian lớn , khả năng chịu tải trọng ngang và tải trọng động tốt của lõi và vách cứng Biến dạng của kết cấu khung vách là dạng uốn, cắt Biến dạng của kết cấu khung là dạng cắt, biến dạng tương đối giữa các tầng bên trên nhỏ bên dưới lớn Biến dạng vách cứng là dạng uốn cong, biến dạng tương đối giữa các tầng bên trên lớn, bên dưới nhỏ Đối với kết cấu khung - vách

do điều tiết biến dạng của hai loại kết cấu cùng làm việc tạo thành biến dạng uốn cắt ,

từ đó giảm tỉ lệ chuyển vị tương đối giữa các tầng của kết cấu và tỉ lệ chuyển vị đỉnh điểm , làm tăng độ cứng bên của kết cấu Vì những lí do trên , em chọn giải pháp hệ kết cấu chịu lực là hệ khung, vách và lõi kết hợp Bố trí hệ vách lõi đảm bảo độ cứng của công trình

3.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước công trình:

Kích thước cấu kiện được chọn theo kinh nghiệm thiết kế "KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP - PHẦN CẤU KIỆN CƠ BẢN "(trường Đại Học Xây Dựng) và đảm bảo theo tiêu chuẩn thiết kế cấu kiện BTCT TCVN 356-2005 Trong đó kích thước của cấu kiện phải đảm bảo các yêu cầu sau:

Đảm bảo khả năng chịu lực (điều kiện bền)

Đảm bảo điều kiện sử dụng bình thường ( điều kiện về biến dạng)

Đảm bảo tính kinh tế trong thiết kế , cũng như các điều kiện thi công thuận lợi( hàm lượng cốt thép, tận dụng tối đa khả năng làm việc kết cấu , )

3.2.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột:

-Với cột biên ta lấy kt = 1,3

-Với cột trong nhà ta lấy kt = 1,2

-Với cột góc nhà ta lấy kt = 1,5

Trang 27

+N: lực nén được tính toán gần đúng như sau:

Trong đó:

mS: số sàn phía trên tiết diện đang xét

FS: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

q: tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế Với sàn có bề dày 100cm lấy q =1.2T/ m=12 kN/m2 ( Xem chi tiết sơ bộ tiết diện cột khung trục B bảng 5 ở phụ lục )

Kiểm tra điều kiện ổn định cột:

+λ0: độ mảnh giới hạn Đối với cột nhà: λ0= 31

+b: kích thước cạnh nhỏ của tiết diện

+l0: chiều dài tính toán của cột l0= ψ.l

3.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm:

Chọn chiều cao dầm cho dầm dọc của khung (dầm trục A,B,C,D) có lmax=12m:

Trang 28

4

B D

1 2 3

C14 C10

C7 C3

C16 C11

Trang 29

3.3 Tải trọng tác dụng lên công trình:

3.3.1 Tỉnh tải:

3.3.1.1 Tỉnh tải tác dụng lên sàn:

( chỉ tính phần tỉnh tải do các lớp cấu tạo, các bộ phận thiết bị phụ tác dụng lên các ô sàn, phần tải trọng bản thân sàn chương trình Etabs tự tính) trọng lượng phân bố đều trong các lớp sàn cho trong bảng(xem phụ lục 1,2,3)

Đối với sang tầng mái không có phòng vệ sinh nên chọn chiều dày sàn cho toàn bộ các

Hoạt tải tiêu chuẩn ptc(kN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995

Hoạt tải của các tầng (xem bảng 4 trong phụ lục)

Do tầng mái không sử dụng nên ta lấy hoạt tải cho tất cả các ô sàn của tầng mái ptt = 0,75×1,3= 0,98 daN/m2

K: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

n: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2

Tải trọng qui về thành các lực tập trung theo các phương xác định theo công thức:

Wgi= n.(WĐ+WH).Si

Với Si là diện tích mặt đón gió theo phương đang xét

Trang 30

Hệ số

độ cao

Áp lực gió đẩy (đ)

Áp lực gió hút (h)

Chiều

ca o đón gió

Tổng áp lực gió tĩnh (đ+h)

Tải trọng gió hướng X+

Tải trọng gió hướng X-

HỆ

SỐ

ĐỘ CAO

GIÓ ĐẨY (Đ)

GIÓ HÚT (H)

CHIỀU CAO ĐÓN GIÓ

TỔNG GIÓ TĨNH (Đ+H)

TẢI TRỌNG GIÓ HƯỚNG Y+

TẢI TRỌNG GIÓ HƯỚNG Y-

Trang 31

a Tính toán gió động theo phương X

Dựa vào kết quả tính toán của chương trình ETABS ta xác định được các tần số dao động riêng của công trình và các mode dao động riêng của nó theo mặt phẳng XZ

Bảng 3.4: Tần số dao động theo phương X

=> Vì f1 < fL = 1.3 (Hz nên ta tính toán gió động tương ứng với mode dao động đầu tiên của công trình theo phương X

Xác định thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình:

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của tải trọng gió do xung và lực quán tính tác dụng lên phần thứ j ứng với dạng dao động riêng thứ i được xác định theo công thức:

n

j

Fj ji i

M y

W y

1 2 1



Trang 32

Hệ số tương quan không gian :

Hệ số tương quan không gian theo phương X

 cuả dao động:

3.0

;940

2

Xác định các hệ số fi, εi, ξi

Xác định thành phần động của tải trọng gió

- Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió được xác định theo công thức sau:

ji i i j ji

p tt

y M

W g

W = ( ) =1.2   

( Xem chi tiết giá trị tải trọng gió động theo phương X ở phụ lục 6)

b Tính toán gió động theo phương Y

Dựa vào kết quả tính toán của chương trình ETABS ta xác định được các tần số dao động riêng của công trình và các mode dao động riêng của nó theo mặt phẳng YZ Tần số dao động cơ bản của công trình :

Bảng tần số dao động cơ bản của công trình

Trang 33

=> Vì f1 < fL = 1.3 (Hz) nên ta tính toán gió động tương ứng với 1mode dao

động đầu tiên của công trình theo phương Y

Xác định thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình:

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió do xung và lực quán tính tác dụng lên phần thứ j ứng với dạng dao động thứ i được xác định theo công thức:

n

j

Fj ji i

M y

W y

1 2 1

.



Hệ số tương quan không gian :

Hệ số tương quan không gian theo phương Y

xác định phụ thuộc vào thông số i

và độ giảm loga

 cuả dao động:

3.0

;940

2

MODE fi εi ξi

1 0.47 0.055 2.069 Xác định thành phần động của tải trọng gió

- Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió được xác định theo công

thức sau:

ji i i j ji

p tt

y M

W g

W = ( ) =1.2   

(Xem chi tiết gía trị tải trọng gió động theo phương Y ở phụ lục 7)

Trang 34

3.4 Xác định nội lực:

Dùng phần mềm Etabs 2015, ta mô hình hệ kết cấu của công trình Sau khi nhập tải trọng, ta xuất ra nội lực của cấu kiện cần tính

Mô hình của hệ kết cấu:

Hình 3.2:Mô hình khung không gian

Trang 35

Hình 3.3:Mô hình khung trục 3

3.5 Tính toán khung trục 3

3.5.1 Tính toán dầm khung trục 3:

a Tổ hợp nội lực tính toán:

Dùng bảng tổ hợp nội lực để tính toán cốt thép cho dầm

Tính cốt dọc: mỗi dầm lấy momen tại 3 tiết diện( gối trái, nhịp, gối phải), mỗi tiết diện lấy giá trị Mmax và Mmin để tính toán cốt thép Để đơn giản ta chất tải đồng thời ở các ô sàn nên giá trị momen ở nhịp cần phải quy đổi cho trường hợp bất lợi bằng cách nhân với hệ số 1,2

Tính cốt ngang: mỗi dầm lấy lực cắt tại 4 tiết diện( gối trái, ¼ nhịp, ¾ nhịp, gối phải) để tính cốt ngang

Trang 36

biệt được lấy không giảm, giá trị của tải trọng tạm thời nhân với hệ số tổ hợp 0,85 Các bảng tổ hợp nội lực để tính toán dầm khung B trong các bảng sau

Đơn vị trong các bảng tổ hợp là: (kN) đối với Q, (KN.m) đối với M

Hình 3.4:Tên của các phần tử dầm và cột trong Etabs

Bảng tổ hợp momen dầm khung trục B:

(Xem chi tiết bảng tổ hợp momen dầm khung trục B ở phụ lục 8)

3.5.2 .Tính toán cốt thép dầm

a Tính toán cốt thép dọc

Với tiết diện chịu mômen âm:

Cánh nằm trong vùng chịu kéo nên tính toán với tiết diện chữ nhật bxh(cm) đặt cốt đơn

Giả thiết a = 6(cm) nên h0 = h-a

Trang 37

) (

2 0

cm h R

M A

S

TT

+Nếu m R: thì tăng kích thước tiết diện

Với tiết diện chịu mômen dương:

Tính theo tiết diện chữ T cánh trong vùng nén và trục trung hòa nằm trong cánh

Bề rộng cánh được lấy như sau: bc= b + 2.c

Trong đó c là bề rộng phần bản sàng cùng tham gia chịu lực với dầm Lấy c nhỏ nhất trong ba giá trị sau:

khoảng cách giữa 2 mép trong dầm này với dầm bên cạnh song song với nó

Nếu tiết diện chỉ có một bên cánh thì tính như tiết diện chữ nhật bxh ( bỏ qua sự làm việc của cánh)

Xác định mômen với trường hợp trục trung hoà đi qua mép dưới của cánh

Mf = Rb.b’f.h’f.(h0 – 0,5 h’f)

Trong đó: +): b’ f bề rộng cánh chữ T, b’f = b + 2Sc (cm)

+): h’f chiều cao cánh, Nếu M  Mf thì trục trung hoà qua cánh, việc tính toán như đối với tiết diện chữ

nhật

'

f

b x h (như đã trình bày ở trên)

Nếu M > Mf thì trục trung hoà qua sườn

' 0

' '

).5,0.(

)

.(

h b R

h h

h b b R M

b

f f

f b m

+ Nếu m R: thì từ m tra phụ lục ta được 

Diện tích cốt thép yêu cầu:

Trang 38

=



 max

Hợp lí: 0,8%  t 1,5%.Thông thường với dầm lấy min=0,1%

Đối với nhà cao tầng max= 5%

b Tính toán cốt thép ngang:

Đoạn gần gối tựa (l/4):

Kiểm tra điều kiện tính toán: Q ≤ Qb,0

bh R

2 0 2

0 4 0 ,

5,1

=

= Qb3= φb3Rbtbh0 = 1,5Rbtbh0

+Nếu Qb0 < Qb,3 lấy Qb,0 = Qb3 khi đó: , 0

2 0 4

b

bt b

Q

bh R

Trang 39

Q Q q

4

2 1 2

max −

=

1 max 1

Q Q

Q h

M

Q Q q

2 1

.

2 h

Q Q

1 0

h

Q Q

1 3 2 0

max 1

3 2 0

max

2

.

2

.

− +

=

h

Q q

h

Q q

h

Q q

b b b

tt

q

A R

s =

Khoảng cách lớn nhất của cốt đai: Q

bh R

2 0 4

max

)1

Khi đó bước cốt đai: s1 = min(stt;smax;s1)

Đoạn giữa dầm(trong khoảng l/2 nhịp)

Trong đoạn này cần dự kiến khoảng cách cốt đai sau đó tính ra chiều dài để bố trí cốt đai cho đoạn gần gối tựa l1

+Nếu l1 ≤ l/4 thì đạt yêu cầu

+Nếu l1 > l/4 thì phải chọn lại s2 để đạt yêu cầu

Giá trị s2 được xác định như sau:

+Theo cấu tạo:

Khi h > 300 thì s2 = min(500;3h/4)

Khi h ≤ 300 thì có thể không đặt cốt đai nếu bê tông đủ chịu cắt

Trang 40

+Theo điều kiện dầm không bị phá hoại trên tiết nghiêng giữa 2 cốt đai:

Q

bh R

2 0 4

max

)1

=

Kiểm tra điều kiện tính toán: Q = Qmax –q1C

+Nếu Q < Qb,0 :bê tông đủ chịu cắt nên đặt cốt đai theo cấu tạo

+Nếu Q > Qb,0 :bê tông không đủ chịu cắt nên cần tính cốt đai

Tính toán khoảng cách l1 như sau:

1

s

A R

sw =

b i

1 1

sw sw

sw b

q q

c q Q c q c

M c l

(

c q

c q Q

Q

2 2

1

q

M c

b b sw

Lớp bê tông bảo vệ cốt thép:

+Đối với cốt dọc: c ≥ (Φ,c0), đối với dầm có h ≥ 250mm thì c0 = 20(mm)

+Đối với cốt đai: c ≥ c0, đối với dầm có h ≥ 250mm thì c0 = 15(mm) Khoảng hở của cốt thép:

Theo TCXDVN 356:2005, khoảng hở cốt thép t ≥ (Φmax;t0)

+Cốt thép chịu momen âm: lan ≥ 30Φ

+Cốt thép chịu momen dương: lan ≥ 15Φ

Gối giữa: lan ≥ 25Φ

Cắt cốt thép:

Cốt thép chịu momen âm ở gối:

+Nhịp biên:

Định dạng
Số trang	145
Dung lượng	4,05 MB