So sánh chỉ tiêu kinh tế các phương án sàn trong kết cấu công trình viện nghiên cứu và phát triển trường đại học duy tân

Đồ án tập trung vào thiết kế phần kết cấu công trình, lập biện pháp và tiến độ thi công phần thân, tính toán các giải pháp sàn khác nhau, từ đó đưa ra phương án sàn có hiệu quả kinh tế n

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

SO SÁNH CHỈ TIÊU KINH TẾ CÁC LOẠI SÀN

Đồ án tập trung vào thiết kế phần kết cấu công trình, lập biện pháp và tiến độ thi công phần thân, tính toán các giải pháp sàn khác nhau, từ đó đưa ra phương án sàn có hiệu quả kinh tế nhất

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, ngành xây dựng đóng một vai trò rất quan trọng là một ngành cơ bản, tạo tiền đề cho sự phát triển Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, nguồn nhân lực ngày càng tăng lên và nhu cầu về nơi làm việc Để đáp ứng nhu cầu ngày càng phát triển của xã hội chúng ta cần có những nơi làm việc Với diện tích đất hữu hạn để đáp ứng nhu cầu về không gian làm việc thì cần phải có những tòa nhà cao tầng

Đối với các thành phố xu thế xây dựng các tòa nhà cao tầng vừa là nơi làm việc, đồng thời cũng tạo vẻ đẹp mỹ quan và hiện đại Việc thiết kế kết cấu, tổ chức thi công một tòa nhà cao tầng tập trung nhiều kiến thức cơ bản, thiết thực với một kỹ sư xây dựng Chính vì vậy đề tài đề đồ án tốt nghiệp của em là: “ SO SÁNH CHỈ TIÊU KINH TẾ CÁC LOẠI SÀN TRONG NHÀ CAO TẦNG ”.Qua đó, đưa ra giải pháp kết cấu sàn sao cho tạo ra giá trị hiệu quả về mặt kinh tế đối với công trình này

Nội dung đồ án gồm 4 phần:

Phần 1: Thiết kế kiến trúc

Phần 2: Thiết kế kết cấu

Phần 3: Kĩ thuật thi công và tổ chức thi công phần thân

Phần 4: Thiết kế các loại sàn vượt nhịp, so sánh chỉ tiêu kinh tế giữa các loại sàn

Em xin chân thành thành cảm ơn đến thầy giáo Th.s Nguyễn Thạc Vũ, PGS TS Đặng Công Thuật người đã hướng dẫn em phần kiến trúc, kết cấu và thi công của đồ án này Thầy đã hướng dẫn tận tình, chỉ bảo thêm nhiều kiến thức bổ ích, thiết thực, để em

có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp trong thời gian vừa qua

Em cũng xin tỏ lòng biết ơn đến các thầy cô giảng dạy tại Khoa Xây Dựng Dân Dụng và Công Nghiệp trường Đại học Bách Khoa – Đại Học Đà Nẵng Các thầy cô đã trang bị cho chúng em những kiến thức quý báu, từng bước hướng dẫn chúng em vào con đường học tập và nghiên cứu Không có sự dạy bảo và giúp đỡ của các thầy cô, chúng em

sẽ không có được hành trang và kiến thức như ngày hôm nay

Nhân cơ hội này em cũng xin gởi lời cám ơn đến toàn thể các bạn đồng môn, sinh viên ở trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, các bạn bè gần xa đã động viên giúp đỡ để

em có thể hoàn thành tốt đồ án này

Và chắc chắn em cũng không quên công ơn của Bố Mẹ, Gia Đình, đã luôn động viên, khuyến khích và tạo điều kiện tốt nhất để giúp đỡ em trên từng bước đi

CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là đề tài của riêng tôi, chưa từng được sử dụng ở bất kỳ một

đồ án tốt nghiệp nào khác trước đây Các số liệu viện dẫn, tính toán từ các tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, theo quy định

Sinh viên thực hiện:

Võ Văn Trọng

Hà Ngọc Tuấn

Võ Như Tường

MỤC LỤC

TÓM TẮT i

LỜI MÓI ĐẦU, LỜI CẢM ƠN ii

CAM ĐOAN iii

MỤC LỤC iiii

DANH MỤC BẢNG, HÌNH ẢNH iv

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 2

1.1: Thông tin chung: 2

1.1.1: Tên công trình: 2

1.1.2: Địa điểm xây dựng: 2

1.1.3: Quy mô công trình: 2

1.2: Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội: 2

1.2.1: Sự cần thiết phải đầu tư: 2

1.2.2: Các điều kiện khí hậu tự nhiên: 2

1.2.3: Các điều kiện địa chất thủy văn: 3

1.3: Giải pháp kiến trúc: 3

1.3.1: Giải pháp tổ chức công năng: 3

1.3.2: Giải pháp tổ chức mặt bằng: 3

1.3.3: Giải pháp tổ chức mặt đứng: 4

1.3.4: Giải pháp vật liệu và màu sắc vật liệu ngoài công trình: 5

1.3.5: Giải pháp kĩ thuật: 5

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 8

2.1: Các tiêu chuẩn quy phạm áp dụng: 8

2.2: Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình: 8

2.3: Lựa chọn vất liệu: 8

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 8 9

3.1: Bố trí hệ lưới dầm và phân chia ô sàn: 9

3.2: Chọn chiều dày sàn: 9

3.3: Xác định tải trọng: 10

3.3.1: Tĩnh tải: 10

3.3.2: Hoạt tải: 11

3.4: Tính nội lực ô bản: 11

3.4.1: Tính theo phương pháp truyền thống: 11

3.4.2: Xác định nội lực dùng phần mềm SAFE V12: 12

3.5: Tính cốt thép: 15

3.6: Kết quả tính thép: 17

3.6.1: Tính thép nội lực xác định từ phương pháp truyền thống: 17

3.6.2: Tính thép nội lực lấy từ phần mềm safe v12: 17

3.7: Bố trí hệ dầm và phân chia ô sàn: 17

3.8: Chọn chiều dày sàn: 17

3.9: Xác định tải trọng: 18

3.9.1: Tĩnh tải: 18

3.9.2: Hoạt tải: 20

3.10: Tính nội lực ô sàn: 20

3.10.1: Tính theo phương pháp truyền thống: 20

3.11: Kết quả tính thép: 22

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 23

4.1: Cấu tạo chung: 23

4.1.1: Cấu tạo cầu thang: 23

4.1.2: Vật liệu: 23

4.1.3: Tải trọng: 24

4.2: Tính toán bản thang: 25

4.2.1: Xác định nội lực: 25

4.2.2: Tính cốt thép: 27

4.3: Tính toán dầm chiếu nghỉ: 28

4.3.1: Tải trọng: 28

4.3.2: Sơ đồ tính: 29

4.3.3: Tính thép dọc: 29

4.3.4: Tính cốt thép ngang: 29

CHƯƠNG 5: TÍNH KHUNG 31

5.1: Sơ lược kết cấu chịu lực trong nhà cao tầng: 31

5.1.1: Hệ kết cấu khung: 31

5.1.2: Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng: 31

5.1.3: Hệ kết cấu khung: 31

5.1.4: Hệ kết cấu đặc biệt: 32

5.1.5: Hệ kết cấu hình ống: 32

5.1.6: Hệ kết cấu hình hộp: 32

5.2: Giải pháp kết cấu công trình: 32

5.2.1: Chọn sơ bộ kích thước sàn: 32

5.2.2: Chọn sơ bộ kích thước cột: 32

5.2.3: Chọn sơ bộ kích thước dầm: 33

5.2.4: Chọn sơ bộ kích thước vách: 33

5.3: Tải trọng tác dụng vào công trình: 34

5.3.1: Cơ sở xác định tải trọng: 34

5.3.2: Xác định tải trọng theo phương thẳng đứng: 34

5.3.3: Xác định tải trọng theo phương ngang: 37

5.4: Xác định nội lực: 42

5.4.1: Cách khai báo các trường hợp tải trọng trong Etabs: 42

5.5: Tính thép dầm khung 4: 42

5.5.1: Nội lực tính toán: 42

5.5.2: Tính toán cốt thép dầm thường: 43

5.5.3: Tính toán dầm ứng lực: 44

5.5.4: Tính toán cốt đai: 49

5.5.5: Tính toán cốt treo: 51

5.6: Bảng tổ hợp nội lực dầm : 53

5.7: Tính toán thép cột khung trục 4: 53

5.7.1 : Nội lực tính toán : 53

5.7.2 : Vật liệu : 53

5.7.3 : Tính toán cốt thép dọc : 53

5.7.4: Kiểm tra cột theo khả năng chịu cắt: 56

5.7.5:Bố trí cốt thép cột: 57

CHƯƠNG 6: TÍNH VÁCH THANG MÁY 58

6.1: Phương pháp giả thiết vùng momen âm: 58

6.2: Tính toán vách lõi thang máy số 3: 60

6.2.1: Vật liệu sử dụng: 60

6.2.2: Chia phần tử và phân phối nội lực: 60

6.2.3: Tổ hợp nội lực: 60

6.2.4: Tính vách theo phương pháp vùng biên chịu momen: 60

6.3: Bố trí và kiểm tra thép ngang: 64

6.4: Tính toán lanh tô thang máy ( phần tử SPANDREL): 65

6.4.1: Cấu tạo: 65

6.4.2: Tính toán cốt thép: 67

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 4 VÀ MÓNG THANG MÁY TRỤC 2 71

7.1: Điều kiện địa chất công trình: 71

7.1.1: Điều kiện địa tầng: 71

7.1.2: Đánh giá nền đất: 71

7.1.3: Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng: 74

7.1.4: Điều kiện địa chất thủy văn: 74

7.2: Lựa chọn giải pháp móng: 74

7.3: Thiết kế cọc khoan nhồi: 74

7.4: Thiết kế móng M1 cho cột A4( C19): 76

7.4.1: Chọn vật liệu: 76

7.4.2: Chọn kích thước cọc, chiều sâu đáy đài: 76

7.4.3: Tính sức chịu tải của cọc: 76

7.4.4: Xác định diện tích đáy đài: 77

7.4.5: Kiểm tra chiều sâu chôn đài: 78

7.4.6: Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: 79

7.4.7: Kiểm tra nền đất tại mặt phảng mũi cọc và kiểm tra lún cho móng cọc: 80 7.4.8: Tính toán và cấu tạo đài cọc: 83

7.5: Thiết kế móng M2 cho cột C4(C9): 86

7.5.1: Chọn vật liệu: 86

7.5.2: Chọn kích thước cọc và chiều sâu đáy đài: 86

7.5.3: Tính sức chịu tải của cọc: 87

7.5.4: Xác định diện tích đáy đài: 88

7.5.5: Kiểm tra chiều sâu chôn đài: 89

7.5.6: Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: 89

7.5.7: Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng mũi cọc và kiểm tra lún cho móng cọc: 91 7.5.8: Tính toán và cấu tạo đài cọc: 94

7.6: Thiết kế móng M3 cọc cho cột B4: 96

7.6.1:Chọn vật liệu: 96

7.6.2: Chọn kích thước cọc và chiều sâu đáy đài: 96

7.6.3: Tính sức chịu tải của cọc: 97

7.6.4: Xác định diện tích đáy đài: 98

7.6.5: Kiểm tra chiều sâu chôn đài: 99

7.6.6: Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: 99

7.6.7: Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng mũi cọc và kiểm tra lún cho móng cọc: 100

7.6.8: Tính toán và cấu tạo đài cọc: 104

7.7: Thiết kế móng M4 cọc cột D4: 104

7.7.1:Chọn vật liệu: 104

7.7.2: Chọn kích thước đài cọc vài chiều sâu đáy đài: 104

7.7.3: Tính sức chịu tải của cọc: 105

7.7.4:Xác định số lượng cọc và diện tích đáy đài: 106

7.7.5: Kiểm tra chiều sâu chôn đài: 106

7.7.6: Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: 107

7.7.7: Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng mũi cọc và kiểm tra lún cho móng: 108

7.7.8: Tính toán và cấu tạo đài cọc: 112

7.8: Thiết kế móng thang máy trục 2: 113

7.8.1: Chọn vật liệu: 113

7.8.2: Chọn kích thước cọc và chiều sâu đáy đài: 113

7.8.3: Tính sức chịu tải của cọc: 113

7.8.4: Xác định diện tích đáy đài: 114

7.8.5: Kiểm tra chiều sâu chôn đài: 115

7.8.6: Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: 116

7.8.7: Kiểm tra nền đất tại mặt phẳng mũi cọc và kiểm tra lún cho móng cọc: 117

7.8.8: Tính thép cho đài cọc: 121

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG SÀN TẦNG 8 VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN 123

8.1: Lựa chọn ván khuôn và kết cấu chống đỡ: 123

8.1.1: Ván khuôn: 123

8.1.2: Ván khuôn gỗ: 123

8.1.3: Ván khuôn kim loại: 123

8.1.4: Ván khuôn nhựa: 123

8.1.5: Ván khuôn gỗ ép phủ phim: 123

8.1.6: Xà gồ: 124

8.1.7: Hệ giáo chống: 125

8.2: Tính toán và thiết kế ván khuôn cho ô sàn điển hình: 126

8.2.1: Tải trọng: 126

8.2.3: Tính toán khoảng cách xà gồ lớp dưới: 128

8.2.4: Tính toán và kiểm tra cột chống xà gồ: 130

8.3: TÍnh toán và thiết kế ván khuôn dầm: 131

8.3.1: Tính toán ván khuôn đáy dầm: 132

8.3.2: Tính toán ván khuôn thành dầm: 136

8.4: Tính toán và thiết kế ván khuôn cột: 139

8.4.1: Tải trọng tác dụng lên ván khuôn cột: 139

8.4.3: Kiểm tra xà gồ lớp 1: 140

8.4.5:Kiểm tra gông cột: 141

8.4.6: Kiểm tra ty ϕ16: 141

8.5: Tính toán và thiết kế ván khuôn cầu thang: 142

8.5.1: Thiết kế ván khuôn bản thang: 142

8.5.2: Tính toán và thiết kế ván khuôn bản chiếu nghỉ: 146

8.5.3: Tính toán và thiết kế ván khuôn dầm chiếu tới: 146

8.6: Tính toán và thiết kế ván khuôn lõi thang máy: 151

8.6.1:Xác định tải trọng tác dụng lên ván khuôn vách: 152

8.6.2: Tính toán tấm ván khuôn 152

8.6.3: Kiểm tra xà gồ lớp 1: 153

8.6.4: Kiểm tra gông bằng thép hộp 100x50x2mm: 154

8.6.5: Kiểm tra các ty neo 16: 155

8.7: Lập tiến độ thi công phần thân: 155

8.7.1: Vai trò của việc lập tiến độ trong sản xuất xây dựng: 156

8.7.2: Thống kê các công tác thi công chủ yếu: 156

8.7.3: Thống kê khối lượng và hao phí thời gian công việc: 156

CHƯƠNG 9: ĐƯA RA CHỈ TIÊU KINH TẾ CHO SÀN UBOOT 157

9.1: Giới thiệu về công nghệ UBOOT: 157

9.1.1: Khái niệm: 157

9.1.2: Nguyên tắc cấu tạo cơ bản: 157

9.1.3: Phạm vi ứng dụng: 159

9.1.4: Các dạng sàn UBOOT: 159

9.2: Chỉ tiêu kĩ thuật: 160

9.2.1: Trọng lượng bản thân tấm sàn: 160

9.2.2: Khả năng chịu lực: 161

9.3.3: Khả năng vượt nhịp: 161

9.3.4: Khả năng chống cháy: 161

9.3.5: Khả năng thi công: 162

9.3: Thời gian thi công: 162

9.4: Tính toán sàn uboot: 162

9.4.1: Sơ bộ tiết diện sàn: 162

9.4.2: Quan niệm tính toán sàn: 163

9.5: Đánh giá chỉ tiêu kinh tế vật liệu cấu tạo sàn uboot: 177

9.6: Đánh giá ưu nhược điểm của sàn uboot: 177

9.6.1: Về mặt kĩ thuật: 177

9.6.2: Về thi công: 179

9.6.3: Về mặt hiệu quả kinh tế: 179

CHƯƠNG 10: ĐƯA RA CHỈ TIÊU KINH TẾ CHO SÀN BTCT SỬ DỤNG DẦM

ULT 180

10.1: Giới thiệu tổng quát về sàn: 180

10.2:Tính toán bố trí cốt thép cho sàn: 180

10.3: Tính toán hệ dầm cho sàn tầng 6: 180

10.3.1:Tính toán dầm thường: 180

10.3.2:Tính toán dầm ứng lực trước: 181

10.4:Tính toán cốt đai: 186

10.4:Tính cốt treo: 188

10.5: Quy trình thi công: 190

10.5.1:Lắp dựng copha,đà giáo: 190

10.5.2:Lắp đặt neo,thép ƯLT trong dầm và vòi bơm vữa: 190

10.5.3: Lắp đặt cốt thép sàn: 191

10.5.4:Công tác đổ bê tông: 192

10.5.5:Công tác kéo cáp và bơm vữa: 192

10.6: Đánh giá chỉ tiêu kinh tế vật liệu cấu tạo sàn BTCT sử dụng dầm ULT: 193

CHƯƠNG 11: ĐƯA RA CHỈ TIÊU KINH TẾ CHO SÀN BTCT ỨNG LỰC TRƯỚC 194

11.1: Giới thiệu chung: 194

11.1.1: Bản chất bê tông ULT: 194

11.2: Ưu điểm và ứng dụng của BTCT ULT: 195

11.3: Lựa chọn phương pháp tính nội lực: 196

11.4: Quy đổi cường độ vật liệu: 196

11.5: Xác định tải trọng: 197

11.5.1: Chọn chiều dày sàn: 197

11.5.2: Tải trọng tác dụng lên sàn: 197

11.6: Xác định lực ULT và tổn hao ứng suất: 198

11.6.1: Xác định lực ứng lực trước: 198

11.6.2: Tổn hao ứng suất lúc căng cáp: 198

11.6.3: Tổn hao ứng suất dài hạn: 198

11.7: Xác định hình dạng, số lượng cáp và bố trí cáp: 199

11.7.1: Xác định độ lệch tâm độ võng lớn nhất của cáp: 199

11.7.2: Xác định hình dạng cáp ứng lực trước: 200

11.7.3: Xác định số lượng và số cáp ứng lực trên các dải: 206

11.8: Kiểm tra ứng suất trong bê tông: 209

11.8.1: Lúc buông thép: 211

11.8.2: Giai đoạn sử dụng: 214

11.9: Kiểm tra khả năng chịu lực: 219

11.9.1: Quy trình xác định khả năng momen: 219

11.9.2: Kiểm tra trường hợp tải trọng cơ bản: 219

11.10: Kiểm tra khả năng chịu cắt: 221

11.11: Kiểm tra độ võng của sàn: 223

11.11.1: Độ võng tức thời: 223

11.11.2: Độ võng do tác dụng dài hạn: 225

11.12: Thống kê chỉ tiêu kinh tế: 226

11.13:Lưu đồ biện pháp thi công: 228

11.14: Công tác lắp đặt cáp : 229

11.14.1: Trình tự thi công : 229

11.14.2: Công tác lắp đặt cốt thép lớp dưới: 229

11.14.3:Công tác lắp đặt thép ứng lực trước: 230

11.14.4:Lắp đặt ống gen vào vị trí thiết kế: 230

11.14.5 :Lắp van bơm vữa và vòi bơm vữa : 230

11.14.6: Định dạng đường cong của cáp: 231

11.14.7:Công tác đổ bê tông sàn: 231

11.14.8:Công tác kéo căng cốt thép ứng lực trước: 232

11.14.9:Công tác bơm vữa: 233

CHƯƠNG 12: NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CHỈ TIÊU KINH TẾ CHO CÁC LOẠI SÀN 235

12.1: Nhận xét chung: 235

12.2: Về mặt giá hao phí vật liệu: 235

12.3: Về mặt kĩ thuật: 235

12.3.1: Sàn BTCT sử dụng dầm ULT: 235

12.3.2: Sàn phẳng ULT: 235

12.3.3: Sàn rỗng uboot: 235

KẾT LUẬN 236

TÀI LIỆU THAM KHẢO 237

DANH MỤC BẢNG

Bảng 3 3: Tải trọng tác dụng lên các ô sàn 10

Bảng 3 8: Tải trọng tác dụng lên các ô sàn 19

Bảng 4 1: Bảng tính tải trọng tác dụng 25

Bảng 4 2: Bảng chọn cốt thép cho vế thang thứ nhất 28

Bảng 4 3: Bảng chọn cốt thép dọc cho dầm chiếu nghỉ 29

Bảng 5 1: Tải trọng bản thân các lớp cấu tạo sàn 35

Bảng 5 2: Kết quả phân tích động học phương X 41

Bảng 5 3: Kết quả phân tích động theo phương Y 41

Bảng 5 4: Xác định phương tính toán của cột 54

Bảng 6 1: Tổ hợp nội lực tính thép dọc vách V1 tầng 1 đơn vị kN/m2 61

Bảng 6 2: Bảng tính và kiểm tra thép ngang 65

Bảng 6 3: : Nội lực tính toán Spandrel 67

Bảng 7 1: Bảng tổ hợp nội lực tính toán móng cột D4 75

Bảng 7 2: Bảng tổ hợp nội lực tính toán móng cột C4 75

Bảng 7 3: : Bảng tổ hợp nội lực tính toán móng cột B4 75

Bảng 7 4: Bảng tổ hợp nội lực tính toán móng cột A4 75

Bảng 7 5: Bảng tổ hợp nội lực tính toán móng lõi thang máy 75

Bảng 7 6: Kiểm tra lún móng cọc 83

Bảng 7 7: Kiểm tra lún móng cọc 94

Bảng 7 8: Kiểm tra lún móng cọc 104

Bảng 7 9: Kiểm tra lún móng cọc 111

Bảng 7 10: Kiểm tra lún móng cọc 120

Bảng 7 11: Bảng tính thép cho đài cọc 122

Bảng 9 1: Bảng tra tải trọng sàn nhẹ 162

Bảng 9 2: Momen sàn uboot và sàn đặc tương ứng 165

Bảng 9 3: Phản lực đầu cột 173

Bảng 9 4: Kiểm tra chọc thủng 173

Bảng 9 5: Giá thành vật liệu cấu thành cho 1 sàn 177

Bảng 10 1: bảng tính toán cốt treo 189

Bảng 10 2: Bảng tính toán cốt treo dạng vai bò 190

Bảng 10 3: Giá thành vật liệu cấu thành cho 1 sàn 193

Bảng 11 1: Độ lệch cáp trên dãy phương X 201

Bảng 11 2: Độ lệch cáp trên dãy phương Y 201

Bảng 11 5: Tính diện tích cốt thép thường 218

Bảng 11 6: Giá thành vật liệu cấu thành cho 1 sàn 227

Bảng 12 1: Hao phí vật liệu 235

DANH MỤC HÌNH Hình 3 1: Mặt bằng chia ô sàn tầng 8 9

Hình 3 2: Strip theo phương X ( layer A) 13

Hình 3 3: Strip thep phương Y ( layer B) 14

Hình 3 4: Biểu đồ momen của dãi strip thep phương X ( layer A) 14

Hình 3 5: Biểu đồ momen của dãi strip theo phương Y ( layer B) 15

Hình 3 11: Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 6 17

Hình 3 12: Sơ đồ tính bản sàn loại dầm 20

Hình 4 1: Mặt bằng cầu thang bộ 23

Hình 4 2: Sơ đồ 1: 1 gối cố định, 1 gối di động (chọn Momen max tại nhịp) 26

Hình 4 3: Sơ đồ 2: 2 gối cố định ( chọn Momen min tại đoạn gãy khúc) 27

Hình 4 4: Sơ đồ 3: 2 đầu ngàm (chọn momen min tại gối ) 27

Hình 4 5: Sơ đồ tải trọng tính toán dầm chiếu nghỉ 28

Hình 4 6: Sơ tính đồ dầm chiếu nghỉ 29

Hình 4 7: Biểu đồ momen dầm chiếu nghỉ 29

Hình 4 8: Biểu đồ lực cắt 30

Hình 5 1: Phân chia ô sàn từ tầng 3-7 34

Hình 5 2: Phân chia ô sàn tầng 9- tum 35

Hình 5 3: Mô hình công trình trong phần mềm Etabs 17 39

Hình 5 4: Sơ đồ tính cốt treo 52

Hình 5 5: Sơ đồ tính cốt treo 52

Hình 5 6: Mô phỏng đặt tải cột lệch tâm xiên 54

Hinh 6 1: Mặt cắt và mặt đứng vách 59

Hinh 6 2: Kích thước phần tử biên 61

Hinh 6 3: Cấu tạo thép lanh tô thang máy 67

Hình 7 1: Sơ đồ bố trí cọc và kích thước đài cọc 78

Hình 7 2: : Sơ đồ tính thép đài cọc 85

Hình 7 3: Sơ đồ bố trí cọc và kích thước dài cọc 89

Hình 7 4: : Sơ đồ tính cốt thép đài cọc 95

Hình 7 5: Sơ đồ tính thép đài móng 96

Hình 7 6: Kích thước đài cọc và bố trí cọc 99

Hình 7 7: Bố trí cọc đài móng cột D4 106

Hình 7 8: Sơ đồ bố trí cọc và kích thước đài cọc 115

Hình 8 1: Thông số ván khuôn gỗ phủ phim 124

Hình 8 2: Hình dạng kích côt chống và chân kích 126

Hình 8 3: Sơ đồ tính ván khuôn sàn 127

Hình 8 4: Sơ đồ kiểm tra xà gồ lớp trên 129

Hình 8 5: Biểu đồ momen xà gồ lớp dưới đỡ sàn 130

Hình 8 6: Sơ đồ kiểm tra xà gồ lớp 1 đỡ dầm 133

Hình 8 7: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên xag gồ lớp dưới đỡ dầm( tải tính toán) 134

Hình 8 8: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên xà gồ lớp dưới đỡ dầm( tải tiêu chuẩn) 135

Hình 8 9: Biểu đồ momen xà gồ lớp dưới đỡ dầm 135

Hình 8 10: Phản lực tại cột chống 135

Hình 8 11: Sơ đồ kiểm ván khuôn thành dầm 137

Hình 8 12: Sơ đồ kiểm tra xà gồ dọc đỡ thành dầm 138

Hình 8 13: Biểu đồ momen xà gồ đứng thành dầm 139

Hình 8 14: Biểu đồ momen gông cột 141

Hình 8 15: Biểu đồ momen xà gồ lớp dưới đỡ bản thang 145

Hình 8 16: Catologe cột chống đơn 145

Hình 8 17: Sơ đồ tính ván khuôn đáy dầm chiếu tới 147

Hình 8 18: Sơ đồ kiểm ván khuôn thành dầm chiếu tới 149

Hình 8 19: Sơ đồ kiểm tra xà gồ dọc đỡ thành dầm 150

Hình 8 20: Biểu đồ momen xà gồ đứng thành dầm 151

Hình 8 21: Cấu tạo lõi thang máy 151

Hình 8 22: Sơ đồ tính ván khuôn vách 153

Hình 8 23: Sơ đồ tính toán gần đúng của thanh ngang 155

Hình 9 1: Hình mẫu hộp uboot 157

Hình 9 2: Cốt thép sàn uboot trướt khi đổ bê tông 158

Hình 9 3: Kích thước hộp uboot 160

Hình 9 4: Thông số kĩ thuật sàn uboot 160

Hình 9 5: Sơ bộ kích thước sàn 161

Hình 9 6: Mô hình sàn phẳng 163

Hình 9 7: Mô hình kết cấu dạng thanh 164

Hình 9 8: Mô hình kết cấu dạng hộp rỗng 164

Hình 9 9: Mô hình sàn tầng 6 166

Hình 9 10: Dãy strip A 167

Hình 9 11: Dãy strip B 168

Hình 9 12: Nội lực momen trên Strip A 168

Hình 9 13: Nội lực dãy strip B 169

Hình 9 14: Phản lực tại đầu cột 172

Hình 9 15: Các trường hợp chọc thủng 173

Hình 9 16: Biểu đồ độ võng của sàn 174

Hình 10 1: Sơ đồ tính cốt treo 188

Hình 10 2: Sơ đồ tính cốt treo 189

Hình 11 1: Nguyên lý ứng lực trước 194

Hình 11 2: Dầm BTCT ứng lực trước 195

Hình 11 3: Sơ đồ cáp đối với bản công xon 200

Hình 11 4: Khai báo phương Y left cantilever 202

Hình 11 5: Khai báo phương Y Span 1 203

Hình 11 6: Khai báo phương Y right cantilever 203

Hình 11 7: Hình dạng cáp phương Y 203

Hình 11 8: Khai báo phương X left cantilever 204

Hình 11 9: Khai báo phương X span 1 204

Hình 11 10: Khao báo phương X span 2 205

Hình 11 11: Khai báo phương X span 3 205

Hình 11 12: Khai báo phương X right cantilever 206

Hình 11 13: Hình dạng cáp phương X 206

Hình 11 14: Dãy strip phương X 207

Hình 11 15: Dãy strip phương Y 208

Hình 11 16: Bố trí cáp cho sàn 209

Hình 11 17: Dải sàn phương X 210

Hình 11 18: Trình tự thi công sàn ứng lực trước căng sau 229

Hình 11 19: Bố trí cáp trong hệ đầu neo hình chữ S 233

Đề tài: So sánh chỉ tiêu kinh tế các phương án sàn trong kết cấu công trình

Viện nghiên cứu và phát triển Trường Đại Học Duy Tân

1

MỞ ĐẦU

Sau thời gian học tập tại trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng, chuyên ngành Xây Dựng Dân Dụng và Công Nghiệp Em đã kết thúc khóa học và đã tích lũy được một lượng kiến thức nhất định Nhằm mục đích củng cố và vận dụng những kiến thức đã tích lũy, em đã được giao đồ án tốt nghiệp, thực hành thiết kế kiến trúc, tính toán kết cấu, lập biện pháp thi công một tòa nhà

Với xu hướng phát triển kinh tế cùng với việc xây dựng các tòa nhà cao tầng hiện nay ở các thành phố, do giới hạn về diện tích đất xây dựng Em đã chọn thực hiện đồ án tốt nghiệp với một tòa nhà cao tầng Phù hợp với xu thế xây dựng của xã hội

Đối tượng nghiên cứu đồ án tốt nghiệp là một công trình cao tầng, tính toán hệ kết cấu bê tông cốt thép tạo nên một công trình Phạm vi nghiên cứu của của đồ án này trong khuôn khổ các tiêu chuẩn Việt Nam, áp dụng ở Việt Nam theo các điều kiện tự nhiên ở Việt Nam

Phương pháp nghiên cứu đồ án tôt nghiệp Áp dụng những tiêu chuẩn hiện hành, những tính toán đã được quy định theo tiêu chuẩn, những số liệu và công thức viện dẫn theo các tiêu chuẩn của Việt Nam

Cấu trúc đồ án tốt nghiệp:

Trang bìa

Trang bìa trong

Nhận xét của ngừoi hướng dẫn

Nhận xét của người phản biện

Quyết định giao đồ án tốt nghiệp

Lời nói đầu, lời cảm ơn

Lời cam đoan

2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1.1: Thông tin chung:

1.1.1: Tên công trình:

Viện nghiên cứu và phát triển trường đại học Duy Tân

1.1.2: Địa điểm xây dựng:

03 Quang trung, phường Hải Châu 1, quận Hải Châu, thành phố Đà Nẵng

1.1.3: Quy mô công trình:

1.2: Điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội:

1.2.1: Sự cần thiết phải đầu tư:

Một trường đại học không thể tách rời hai nhiệm vụ chính là nghiên cứu khoa học

và đào tạo Với tầm nhìn đó, hưởng ứng chủ trương chung của Nhà nước về việc khuyến khích các nhà khoa học, các giảng viên của các trường đại học phát triển các ý tưởng nghiên cứu kết hợp giảng dạy, Hội đồng Quản trị và Ban Giám hiệu, trường Đại học Duy Tân đã thành lập Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ cao trên cơ sở nâng cấp Trung tâm Nghiên cứu và Phát triển Việc thành lập Viện Nghiên cứu và Phát triển Công nghệ cao thực sự đã tạo ra những chuyển biến về chất cho công tác nghiên cứu khoa học và đào tạo của nhà trường

1.2.2: Các điều kiện khí hậu tự nhiên:

Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu cận nhiệt đới ở miền Bắc và nhiệt đới xavan ở miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới ở phía Nam Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng

8, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm và không kéo dài

Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25,8 °C; cao nhất vào các tháng 6, 7, 8, trung bình 28-30 °C; thấp nhất vào các tháng 12, 1, 2, trung bình 18-23 °C Độ ẩm không khí trung bình là 83,4% Lượng mưa trung bình hàng năm là 2.504,57 mm; lượng mưa cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình 550-1.000 mm/tháng; thấp nhất vào các tháng 2, 3,

3

4, trung bình 28–50 mm/tháng Số giờ nắng bình quân trong năm là 2.038 giờ; nhiều nhất

là vào tháng 5, 6, trung bình từ 214 đến 247 giờ/tháng; ít nhất là vào tháng 11, 12, trung bình từ 100 đến 130 giờ/tháng Mỗi năm, Đà Nẵng chịu ảnh hưởng trực tiếp từ một đến hai cơn bão hoặc áp thấp nhiệt đới

1.2.3: Các điều kiện địa chất thủy văn:

Địa chất công trình xây dựng thuộc khu vực địa chất tốt, bao gồm các lớp:

- Lớp đất san lấp có chiều dày không đáng kể

- Lớp đất 1 có độ dày 7.2 m: Lớp cát mịn, trạng thái chặt vừa

- Lớp đất 2 có độ dày 4.6 m: Lớp cát thô, trạng thái chặt vừa

- Lớp đất 3 có độ dày 8.2 m : Cát mịn,trạng thái chặt vừa

- Lớp đất 4 có độ dày 7.6 m: Sét, trạng thái nửa rắn

- Lớp 5 có độ dày 5.8 m: Cát mịn, trạng thái chặt vừa

- Lớp 6 có độ dày 5.6 m: Á sét, trạng thái nữa cứng

- Lớp 7 có độ dày 8.9 m: Cát mịn, trạng thái chặt vừa

- Lớp 8 có độ dày 9.7 m: Á sét vừa trạng thái rắn

- Lớp 9 có độ dày 10.5 m: Cát thô, trạng thái chặt

1.3: Giải pháp kiến trúc:

a) Chức năng các tầng:

- Tầng hầm 1-2: Là tầng để xe máy và ô tô bố trí các khu kỹ thuật điện nước,

thiết bị vận hành thang máy

- Tầng 1 – Tầng lửng: Lễ tân – Văn phòng giao dịch

- Các tầng giữa sử dụng làm văn phòng và hội trường

- Tầng tum kĩ thuật, tum thang: phòng kĩ thuật

b) Hệ thống giao thông:

Tổ chức hệ thống giao thông đứng gồm 06 buồng thang máy và 02 thang bộ

1.3.1: Giải pháp tổ chức công năng:

Tầng hầm là nơi để xe máy, ô tô cho người ở và khách của tòa nhà

Khối văn phòng làm việc chiếm phần lớn diện tích tại các tầng Diện tích còn lại là lối vào, sảnh đón, khu giải lao cho nhân viên và hội trường

Chiều cao tầng hầm là 3m, tầng 1 đến tầng 6 là 3.8 m, tầng 7 là 4.2 m, tầng 8 đến tầng tum là 3.3 m

1.3.2: Giải pháp tổ chức mặt bằng:

4

Khi thiết kế khu nhà cao 21 tầng có kết hợp dịch vụ công cộng tại tầng 1 và các tiện ích kỹ thuật tại tầng mái Việc tổ chức mặt bằng tầng điển hình của phương án thiết kế được xem xét tính toán kỹ lưỡng nhằm thoả mãn yêu cầu và nhiệm vụ của chủ đầu tư cũng như sự hợp lý và an toàn cho nhân viên trực tiếp làm việc tại tòa nhà này

Việc tổ chức hệ thống giao thông chiều đứng gồm 2 thang bộ và 6 thang máy cùng với ô kỹ thuật điện tập trung tại lõi các khối nhà tạo cứng cho toàn bộ công trình là giài pháp tối ưu cùng với hệ cột và vách được phân bố hợp lý tạo nên một hệ kết cấu an toàn

và vững chắc

Các lối ra vào trong khu vực, dịch vụ công cộng tại tầng 1 và tầng lửng biệt lập nhằm đảm bảo sự hoạt động độc lập của các chức năng trong công trình, phù hợp với yêu cầu công năng, an toàn và thuận tiện cho nhân viên hoạt động trong công trình

Các khối dịch vụ công cộng tại tầng 1 giáp với các trục đường quy hoạch chính và đường nội bộ tạo điều kiện thuận lợi cho người sử dụng

Cụm thang máy bao gồm 6 thang mỗi thang máy 1050 kg chiều dài buồng thang 2,4

m dùng để đảm bảo lưu lượng giao thông lên xuống cũng như thoát người chỗ đồ và phục vụ công tác cứu thương khi có sự cố

Cụm thang bộ gồm 2 thang trong đó:

- Thang chính có vế rộng 1.2m tiếp xúc trực tiếp với bên ngoài còn làm nhiệm

vụ cung cấp ánh sáng và thông thoáng cho sảnh tầng

- Thang phụ là thang thoát nạn có vế rộng 1,2 m được thiết kế tạo áp và cầu hút

gió, phía trên đề phòng trường hợp có hoả hoạn

1.3.3: Giải pháp tổ chức mặt đứng:

Giải pháp mặt đứng tuân thủ các tiêu chuẩn đơn giản hiện đại, nhẹ nhàng phù hợp với công năng của một nhà cao tầng, phù hợp với cảnh quan chung của một khu vực xung quanh

Mặt đứng công trình thể hiện sự đơn giản hài hoà, khúc triết với những đường nét khoẻ khắn Sử dụng phân vị đứng tại các vách nhằm phân chia diện rộng của khối đồng thời cùng với nét ngang của các chi tiết như ban công, logia gờ phân tầng và mái đã thể hiện rõ nét ý đồ trên Tỷ lệ giữa các mảng đặc và rộng giữa các ô cửa sổ, vách kính và tường đặc được nghiên cứu kỹ lưỡng để tạo ra nhịp điệu nhẹ nhàng và thanh thoát, tạo nên cảm giác gần gũi với con người

Trên cùng, mái là phần kết của công trình Do vậy nó là điểm nhấn quan trọng của tổ hợp công trình trong tổng thể quy hoạch của khu đô thị mới

1.3.4: Giải pháp vật liệu và màu sắc vật liệu ngoài công trình:

Toàn bộ công trình được sử dụng vật liệu tiêu chuẩn và thông dụng trên thị trường đồng thời bám sát các qui định trong nhiệm vụ thiết kế của chủ đầu tư để tạo ra sự thống nhất đồng bộ trong cả khu nhà ở

Màu sơn chủ đạo của công trình là tông màu kem hài hoà với cảnh quan xung quanh phù hợp với khí hậu và điều kiện môi trường Phần chân đế công trình ốp đá Granit nhân tạo màu nâu Phần thân và mái dùng gam màu kem kết hợp màu trắng

Hệ thống kính mặt ngoài công trình sử dụng kính phản quang nhằm tạo sự thanh thoát cho công trình và giảm thiểu bức xạ nhiệt mặt trời (tác nhân gây hiệu ứng nhà kính) Phần mái công trình là mái BTCT kết hợp với các lớp vật liệu cách nhiệt và chống thấm theo tiêu chuẩn

1.3.5: Giải pháp kĩ thuật:

1.3.5.1: Giải pháp thông gió chiếu sáng:

Thông gió : Là một trong những yêu cầu quan trọng trong thiết kế kiến trúc nhằm đảm bảo vệ sinh, sức khoẻ cho con người khi làm việc và nghỉ ngơi, phương châm là kết hợp giữa thông gió nhân tạo và tự nhiên Thông gió tự nhiên đựơc thực hiện qua hệ thông cửa sổ do tất cả các căn hộ đều có mặt tiếp xúc thiên nhiên khá rộng Thông gió nhân tạo được thực hiện nhờ hệ thông điều hoà, quạt thông gió

Chiếu sáng: Kết hợp chiếu sáng nhân tạo với chiếu sáng tự nhiên , trong đó chiếu sáng nhân tạo là chủ yếu Các phòng đều được lấy ánh sáng tự nhiên thông qua hệ thống cửa sổ và cửa mở ra ban công để láy ánh sáng tự nhiên Hệ thống chiếu sáng nhân tạo được cung cấp từ hệ thống đèn điện lắp trong các phòng, hanh lang , cầu thang

6

1.3.5.2: Cung cấp điện:

Lưới cung cấp và phân phối điện : Cung cấp điện động lực và chiếu sáng cho công trình được lấy từ điện hạ thế của trạm biến áp Dây dẫn điện từ tủ điện hạ thế đến các bảng phân phối điện ở các tàng dùng các lõi đồng cách điện PVC đi trong hộp kỹ thuật Dây dẫn điện đi sau bảng phân phối ở các tầng dùng dây lõi đồng luồn trong ống nhựa mềm chôn trong tường, trần hoặc sàn dây dẫn ra đèn phải đảm bảo tiếp diện tối thiểu 1.5mm2

Hệ thống chiếu sáng dùng đèn huỳnh quang và đèn dây tóc để chiếu sáng tuỳ theo chức năng của từng phòng, tầng, khu vực

Trong các phòng có bố trí các ổ cắm để phục vụ cho chiếu sáng cục bộ và cho các mục đích khác

Hệ thống chiếu sáng được bảo vệ bằng các Aptomat lắp trong các bảng phân phối điện Điều khiển chiếu sáng bằng các công tắc lắp trên tường cạnh cửa ra vào hoặc ở trong vị trí thuận lợi nhất

1.3.5.3: Hệ thống chống sét và nối đất:

Chống sét cho công trình bằng hệ thống các kim thu sét bằng thép  16 dài 600 mm lắp trên các kết cấu nhô cao và đỉnh của mái nhà Các kim thu sét được nối với nhau và nối với đất bằng các thép  10 Cọc nối đát dùng thép góc 65 x 65 x 6 dài 2.5 m Dây nối đất dùng thép dẹt 40 x4 điện trở của hệ thống nối đất đảm bảo nhỏ hơn 10 

Hệ thống nối đất an toàn thiết bị điện dược nối riêng độc lập với hệ thống nối đất chống sét Điện trở nối đất của hệ thống này đảm bảo nhỏ hơn 4  Tất cả các kết cấu kim loại, khung tủ điện, vỏ hộp Aptomat đều phải được nối tiếp với hệ thống này

1.3.5.4: Cấp thoát nước:

Cấp nước : Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố thông qua hệ

thống đường ống dẫn dẫn lên toàn bộ các tầng Sử dụng hệ thống cấp nước thiết kế theo mạch vòng cho toàn ngôi nhà sử dụng máy bơm, bơm trực tiếp từ hệ thống cấp nước thành phố phân phối cho các căn hộ nhờ hệ thống đường ống Như vậy sẽ tiết kiệm cho kết cấu

Đường ống cấp nước dùng ống thép tráng kẽm Đường ống trong nhà đi ngầm trong tường và các hộp kỹ thuật Đường ống sau khi lắp đặt song đều phải thử áp lực và khử trùng trước khi sử dụng Tất cả các van, khoá đều phải sử dụng các van, khóa chịu áp lực

Thoát nước : Bao gồm thoát nước mưa và thoát nước thải sinh hoạt

7

Nước thải ở khu vệ sinh được thoát theo hai hệ thống riêng biệt : Hệ thống thoát nước bẩn và hệ thống thoát phân Nước bẩn từ các phễu thu sàn, chậu rửa, tắm đứng, bồn tắm được thoát vào hệ thống ống đứng thoát riêng ra hố ga thoát nước bẩn rồi thoát ra hệ thống thoát nước chung

Phân từ các xí bệt được thu vào hệ thống ống đứng thoát riêng về ngăn chứa của bể

tự hoại Có bố trí ống thông hơi  60 đưa cao qua mái 70cm

Thoát nước mưa được thực hiện nhờ hệ thống sênô  110 dẫn nước từ ban công và mái theo các đường ống nhựa nằm ở góc cột chảy xuống hệ thống thoát nước toàn nhà rồi chảy ra hệ thống thoát nước của thành phố

Xung quanh nhà có hệ thống rãnh thoát nước có kích thước 38038060 làm nhiệm

vụ thoát nước mặt

1.3.5.5: Cứu hỏa:

Để phòng chống hoả hoạn cho công trình trên các tầng đều bố trí các bình cứu hoả cầm tay nhằm nhanh chóng dập tắt đám cháy khi mới bắt đầu Ngoài ra còn bố trí một họng nước cứu hoả đặt ở tầng hầm

Về thoát người khi có cháy, công trình có hệ thống giao thông ngang là hành lang rộng rãi, có liên hệ thuận tiện với hệ thống giao thông đứng là các cầu thang bố trí rất linh hoạt trên mặt bằng bao gồm cả cầu thang bộ và cầu thang máy

8

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 2.1: Các tiêu chuẩn quy phạm áp dụng:

TCXDVN 356:2005 Kết cấu Bê tông và Bê tông cốt thép

TCXDVN 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió

TCXDVN 2737:1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

TCXDVN 198:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu Bê tông cốt thép toàn khối TCXDVN 205:1998 Thiết kế móng cọc

TCXDVN 305:2004 Bê tông khối lớn, quy phạm thi công và nghiệm thu

Tiêu chuẩn ACI 318-11 Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép của Mỹ

2.2: Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình:

Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu bêtông cốt thép trong xây dựng trở nên rất phổ biến, đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng

Xem xét nhưng ưu điểm, nhược điểm của kết cấu bêtông cốt thép và đặc điểm của công trình thì việc chọn kết cấu bêtông cốt thép là hợp lí

Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án kết hợp hệ khung sàn bêtông cốt thép, đảm bảo tính ổn định và bền vững cho các khu vực chịu tải trọng động lớn

Phương án nền móng sẽ thi công theo phương án cọc khoan nhồi đảm bảo cho toàn

bộ hệ kết cấu được an toàn và ổn định, tuân theo các tiêu chuẩn xây dựng

Tường bao xung quanh được xây gạch đặc kết hợp hệ khung nhôm kính bao che cho toàn bộ tòa nhà

9

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 8 3.1: Bố trí hệ lưới dầm và phân chia ô sàn:

Dựa vào bản vẽ kiến trúc và hệ lưới cột ta bố trí hệ lưới dầm kết cấu sàn

Căn cứ theo công năng sử dụng, kích thước, sơ đồ tính toán của các ô sàn mà ta đánh số ô sàn trên mặt bằng sàn tầng 8 như dưới đây:

Hình 3 1: Mặt bằng chia ô sàn tầng 8 3.2: Chọn chiều dày sàn:

Chọn chiều dày bản sàn theo công thức: hb = D l.1

m ≥ hmin

Trong đó:

- l1: Là cạnh ngắn của ô bản ( cạnh theo phương chịu lực)

- D = 0,8  1,4: Hệ số phụ thuộc vào tải trọng.(chọn D =1)

- m : Hệ số phụ thuộc vào loại bản:

S2

3000

S8

5950 S6

9000 S17

8400 S15

9000 30400

3000 S14

- i: Trọng lượng riêng của các lớp vật liệu (kN/m3)

- i: Chiều dày lớp vật liệu (m)

gtc (KN/m2)

Hệ

số

n

gtt s

1

S1,S2,S3,S4,S5,6

S7,S8,S11,S12,S13,S14,S15,S16,S18

1.gạch ceramic 0.01 22 0.22 1.1 0.242 2.Vữa XM lót 0.04 16 0.64 1.3 0.832 3.Bản BTCT 0.12 25 3 1.1 3.300 4.Vữa trát 0.015 16 0.24 1.3 0.312 5.Trần thạch cao 0.01 23 0.23 1.3 0.299

3.3.1.2: Tải trọng phụ thêm do tường và cửa gây ra trên sàn:

- hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng

Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :

tt s t

- nt, nc: hệ số độ tin cậy đối với tường và cửa.(nt=1,1; nc=1,3)

- g t= 1,5 (KN/m2): trọng lượng của 1m2 tường 110, xây gạch rỗng

- g c= 0,18(KN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa

- Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán

(Bảng tải trọng tường và cửa tác dụng lên sàn theo phụ lục 3, bảng 3.1)

- l2: Kích thước cạnh dài của ô sàn

Dựa vào tỉ số l2/l1 người ta phân ra 2 loại bản sàn:

12

- l2/l1 ≤ 2: Sàn làm việc theo 2 phương  Sàn bản kê 4 cạnh

- l2/l1 > 2: Sàn làm việc theo 1 phương  Sàn bản dầm

Quan niệm tính toán: Nếu sàn liên kết với dầm biên và dầm biên là dầm khung thì xem đó là liên kết ngàm, nếu dầm biên là dầm phụ thì xem là liên kết khớp Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là liên kết ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do 3.4.1.1: Xác định nội lực trong sàn bảng loại dầm:

Cắt lấy 1m dải bản theo phương cạnh ngắn l1 và xem như 1dầm, tải trọng tác dụng lên dầm được xác định như sau:

q = ( g + p).l m ( kN/m)

Tuỳ theo liên kết của cạnh bản mà ta xác định sơ đồ tính sau:

Sơ đồ a Sơ đồ b Sơ đồ c

3.4.1.2: Xác định nội lực trong sàn bảng kê 4 cạnh:

Dựa vào liên kết cạnh bản mà ta xác định nội lực trong ô sàn dựa vào bảng tra nội lực (bảng 1-19 trang 32 sổ tay két cấu)

3.4.2: Xác định nội lực dùng phần mềm SAFE V12:

Các bước lập mô hình tính toán sàn bằng phần mềm safe V12

Bước 1: lập hệ lưới chọn hệ đơn vị KN,m

Bước 2: Khai báo vật liệu:

Bê tông sàn cấp độ bền B25,trọng lượng riêng 25KN/m3 mô đun đàn hồi E=30000 N/mm2

Bước 3: Khai báo tiết diện

Bước 4: Đinh nghĩa tải trọng

Tĩnh tải (TT)

Hoat tải (HT)

Bước 5: Tổ hợp tải trọng

Tổ hợp = linear add (TT,HT)

Bước 6: Tiến hành vẽ mô hình sàn

Bước 7:Tiến hành gán tải trọng

13

Tải trọng gồm tĩnh tải và hoạt tải đã được tính ở phần trước

Bước 8: Tiến hành vẽ các dãi strip

Dãi middle strip có bề rộng là L/2

Dãi column strip có bề rộng là L/4

Đối với kết cấu sàn sườn như trong công trình này, thông thường nội lực trong dải giữa nhịp lớn hơn dải trên cột, do đó có thể chỉ cần tính nội lực và cốt thép cho dải giữa nhịp rồi bố trí cho dải trên cột Tuy nhiên để có cơ sở chính xác, em đã vẽ và tính toán cả dải giữa nhịp và dải trên cột, từ đó so sánh nội lực giữa các loại dải bản

Phương X là các strip A gồm MSA và CSA xen kẽ

Phương Y là các strip B gồm MSB và CSB xen kẽ

Bước 9: Tiến hành chạy và xuất kết quả phân tích

Hình 3 2: Strip theo phương X ( layer A)

14

Hình 3 3: Strip thep phương Y ( layer B)

Hình 3 4: Biểu đồ momen của dãi strip thep phương X ( layer A)

R b h

 =

16

Kiểm tra điều kiện m R

- Nếu m R: Tăng chiều dày sàn hoặc tăng cấp bền bê tông, tính toán lại

- Nếu m R; thì từ m tra bảng ta có ζ hay tính ζ theo công thức:

Diện tích cốt thép tính theo công thức:

(cm2) Tính hàm lượng cốt thép:

cốt thép trong sàn, chọn  %  min%=0,1%

R s

R R

 = : Là hàm lượng lớn nhất của cốt thép sàn, với bê tông B25

Ta có:

Đối với nhóm thép CI (AI): max% b.100%

R s

R R

 = =0, 618.14, 5.100% 3, 98%

Đối với nhóm thép CII (AII): max% b.100%

R s

R R



  Chọn đường kính thép  Khoảng cách giữa các thanh thép:

s o

M A

R h



=

17

3.6: Kết quả tính thép:

3.6.1: Tính thép nội lực xác định từ phương pháp truyền thống:

(Bảng tính toán cốt thép sàn tầng 8 thep phụ lục 5, bảng 5.1)

3.6.2: Tính thép nội lực lấy từ phần mềm safe v12:

(Bảng tính cốt thép lấy từ phần mềm SAFE V12 thep phụ lục 5, bảng 5.2)

THIẾT KẾ SÀN TẦNG 6

3.7: Bố trí hệ dầm và phân chia ô sàn:

Dựa vào bản vẽ kiến trúc và hệ lưới cột ta bố trí hệ lưới dầm kết cấu sàn

Căn cứ theo công năng sử dụng, kích thước, sơ đồ tính toán của các ô sàn mà tađánh

số ô sàn trên mặt bằng sàn tầng 8 như dưới đây:

Hình 3 6: Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 6 3.8: Chọn chiều dày sàn:

Chọn chiều dày bản sàn theo công thức: hb = D l.1

m ≥ hmin

Trong đó:

l1: Là cạnh ngắn của ô bản ( cạnh theo phương chịu lực)

D = 0,8  1,4: Hệ số phụ thuộc vào tải trọng.(chọn D =1)

h ≥ hmin =60mm đối với sàn nhà dân dụng ( Theo TCXDVN 356 – 2005)

(Bảng chọn bề dày sàn được lấy theo phụ lục 1, bảng 1.2)

Từ kết quả chọn sơ bộ và điều kiện thi công thực tế ngoài công trường ta chọn hb=12cm cho các ô sàn S7, S8, S9, S12, S13, S14, S17, S18, S19 và các ô sàn còn lại ta chọn hb=10cm

Trong đó:

- i: Trọng lượng riêng của các lớp vật liệu (kN/m3).i

- Chiều dày lớp vật liệu (m).ni:

- Hệ số độ tin cậy

Gạch Ceramic dày 10 mm Vữa lót mác 50 dày 40 mm Sàn BTCT

Vữa trát trần M50 dày 15 mm Trần thạch cao

19

Bảng 3 2: Tải trọng tác dụng lên các ô sàn

3.9.1.2: Tải trọng do tường và cửa gây ra:

Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 110mm, xây bằng gạch rỗng có  = 15 (KN/m3)

Gần đúng, qui tải trọng tường ngăn và cửa về tải phân bố đều tác dụng lên ô sàn

Chiều cao tường được xác định: ht = H-hds

Trong đó:

- ht: chiều cao tường

- H: chiều cao tầng nhà

- hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng

Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :

tt s t

- nt, nc: hệ số độ tin cậy đối với tường và cửa.(nt=1,1; nc=1,3)

- g t= 1,5 (KN/m2): trọng lượng của 1m2 tường 110, xây gạch rỗng

- g c= 0,18(KN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa

120

Tổng cộng

Chiều dày

Trọng lượng

tt s

S1, S2, S3, S4, S5, S6, S10, S11, S15, S16, S20,S21,S22,S 23,S24,S25,S2 6,S27,S28,S29

100 1

Chiều dày

Tổng cộng

20

- Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán

( Bảng tải trọng tường và cửa tác dụng lên sàn tầng 6 theo phụ lục 3, bảng 3.2)

3.9.2: Hoạt tải:

Hoạt tải lấy theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động: TCVN 2737-1995

ptt = ptc.npTrong đó:

- ptc: Tải trọng tiêu chuẩn

- l2: Kích thước cạnh dài của ô sàn

Dựa vào tỉ số l2/l1 người ta phân ra 2 loại bản sàn:

- l2/l1 ≤ 2: Sàn làm việc theo 2 phương  Sàn bản kê 4 cạnh

- l2/l1 > 2: Sàn làm việc theo 1 phương  Sàn bản dầm

Quan niệm tính toán: Nếu sàn liên kết với dầm biên và dầm biên là dầm khung thì xem đó là liên kết ngàm, nếu dầm biên là dầm phụ thì xem là liên kết khớp Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là liên kết ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do 3.10.1.1: Xác định nội lực trong các ô bản loại dầm:

Cắt lấy 1m dải bản theo phương cạnh ngắn l1 và xem như 1dầm, tải trọng tác dụng lên dầm được xác định như sau:

Kiểm tra điều kiện m R

Nếu m R: Tăng chiều dày sàn hoặc tăng cấp bền bê tông, tính toán lại

Nếu m R; thì từ m tra bảng ta có ζ hay tính ζ theo công thức:

Diện tích cốt thép tính theo công thức:

(cm2) Tính hàm lượng cốt thép:

2 0

m b

s o

M A

R h



=