Khu khám bệnh và điều trị bệnh viện đa khoa tỉnh quảng nam

Khí hậu Vị trí xây dựng công trình nằm ở tỉnh Quảng Nam nên mang đầy đủ tính chất chung của vùng: Quảng Nam thuộc vùng duyên hải miền Trung Đặc điểm khí hậu Quảng Nam nằm trong vùng

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

LỜI CAM ĐOAN

Em: Phan Văn Hòa xin cam đoan:

- Đồ án tốt nghiệp là thành quả từ sự nghiên cứu thực tế trên cơ sở số liệu và được thực hiện theo sự hướng dẫn của giáo viên hướng dẫn

- Đồ án thực hiện là của riêng em, không sao chép bất cứ đồ án tương tự nào

- Mọi sự tham khảo sử dụng trong đồ án đều được trích dẫn các nguồn tài liệu trong báo cáo và danh mục tài liệu tham khảo

Đà Nẵng, ngày 12 tháng 12 năm 2019

Sinh viên thực hiên

Phan Văn Hòa

LỜI CẢM ƠN

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi lĩnh vực, ngành xây dựng cơ bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi về kỹ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng Để đạt được điều đó đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật ngoài trình độ chuyên môn của mình còn cần phải có một tư duy sáng tạo, đi sâu nghiên cứu để tận dung hết khả năng của mình

Qua thời gian học tại khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như

sự nỗ lực của bản thân, em đã tích lũy cho mình một số kiến thức để có thể tham gia vào đội ngũ những người làm công tác xây dựng sau này Để đúc kết những kiến thức

đã học được, em được giao đề tài tốt nghiệp là:

Thiết kế : KHU KHÁM BỆNH VÀ ĐIỀU TRỊ BỆNH VIỆN ĐA KHOA TỈNH

QUẢNG NAM

Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 phần:

Phần 1: Kiến trúc 10% - GVHD: TS Đinh Thị Như Thảo

Phần 2: Kết cấu 60% - GVHD: TS Đinh Thị Như Thảo

Phần 3: Thi công 30% - GVHD: KS Đặng Hưng Cầu

Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là lần thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức tạp, gặp rất nhiều vướng mắc và khó khăn Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo hướng dẫn, đặc biệt là cô Đinh Thị Như Thảo đã giúp em hoàn thành đồ án này Tuy nhiên, với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa có kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót Em kính mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô để em hoàn thiện kiến thức hơn nữa

Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt là các Thầy

Cô đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này

Đà Nẵng, tháng 12 năm 2019

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU KIẾN TRÖC CÔNG TRÌNH 2

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư công trình 2

1.2 Vị trí công trình - điều kiện tự nhiên-hiện trạng khu vực 2

1.2.1 Vị trí công trình xây dựng 2

1.2.2 Điều kiện tự nhiên 2

1.3 Các giải pháp về kết cấu 3

1.3.1 Giải pháp về tổng mặt bằng 3

1.3.2 Giải pháp về tổng kiến trúc 3

1.3.3 Các giải pháp kỹ thuật khác 5

1.4 Chỉ tiêu kỹ thuật 6

1.4.1 Hệ số sử dụng KSD 6

1.4.2 Hệ số khai thác khu đất KXD 6

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN TẦNG 5 9

2.1 Mặt bằng bố trí sàn tầng 5: 9

2.2 Số liệu tính toán: 10

2.3 Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 5 10

2.3.1 Phân loại ô bản 10

2.3.2 Chọn chiều dày ô sàn 10

2.3.3 Cấu tạo sàn 11

2.4 Xác định tải trọng 11

2.4.1 Tĩnh tải sàn 11

2.4.2 Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn: 12

2.4.3 Hoạt tải sàn 13

2.5 Xác định nội lực 14

2.5.1 Nội lực trong ô bản loại dầm 14

2.5.2 Nội lực trong các ô bản kê 4 cạnh 14

2.6 Tính toán cốt thép cho 1 ô sàn điển hình 15

2.6.1 Tính toán và bố trí cốt thép ô bản S1 15

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN DẦM TRỤC E (D1) VÀ D (D2) 21

1.1 Sơ đồ tính: 21

1.2 Số liệu tính toán: 21

1.3 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm D1 21

1.3.1 Tĩnh tải: 21

1.3.2 Hoạt tải: 24

1.4 Sơ đồ tải trọng: Xem phụ lục 3 (hình 3.1 - 3.27) 24

1.4.2 Hoạt tải: 24

1.4.3: Biểu đồ moment và lực cắt dầm D1: 25

1.5: Tổ hợp n ội lực dầm D1: 25

1.6 Tính toán cốt thép dọc trục E (Dầm D1) 25

1.6.1 Tính cốt thép dọc: 25

1.6.2 Tính cốt thép đai: 28

2 Dầm D2 trục D (từ trục 1-9): 32

2.1 Sơ đồ tính: 32

2.2 Số liệu tính toán: 32

2.3 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm D2 32

2.3.1 Tĩnh tải: 32

2.3.2 Hoạt tải: 36

2.4 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên dầm dọc trục D (dầm D2): 37

2.4.1 Tĩnh tải: 37

2.4.3 Biểu đồ moment và lực cắt dầm D2: 37

2.5 Tổ hợp nội lực dầm D2: Xem phụ lục 3: 37

2.6 Tính cốt thép dầm dọc truc D (Dầm D2): 37

2.6.1 Tính cốt thép dọc: 37

2.6.2 Tính cốt thép đai: 39

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THANG BỘ TẦNG 5 44

4.1 Cấu tạo cầu thang: 44

4.2 Mặt bằng cầu thang 44

4.3 Tính toán các ô bản thang (Ô1) 45

4.3.1 Sơ đồ tính 45

4.3.2 Xác định tải trọng 45

4.3.3 Xác định nội lực và bố trí cốt thép: 46

4.4 Tính bản chiếu nghỉ (Ô2) 47

4.4.1 Sơ đồ tính 47

4.4.2 Xác định tải trọng 47

4.4.3 Xác định nội lực và bố trí cốt thép 47

4.5 Tính toán các cốn thang CT1 và CT2 48

4.5.1 Sơ đồ tính 48

4.5.2 Xác định kích thước sơ bộ 49

4.5.3 Xác định tải trọng 49

4.5.4 Xác định nội lực và tính toán cốt thép 49

4.6 Tính toán nội lực và cốt thép dầm chiếu nghỉ 1 DCN1 52

4.6.1 Chọn kích thước sơ bộ dầm DCN1 52

4.6.2 Xác định tải trọng 52

4.6.3 Sơ đồ tính và xác định nội lực 53

4.6.4 Tính toán cốt thép 53

4.7 Tính toán nội lực và cốt thép dầm chiếu tới DCT 56

4.7.1 Chọn kích thước sơ bộ dầm DCT 56

4.7.2 Xác định tải trọng 56

4.7.3 Sơ đồ tính và xác định nội lực 56

4.7.4 Tính toán cốt thép 57

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 5 59

5.1 Sơ đồ kết cấu khung: 59

5.2 Số liệu tính toán: 60

5.3 Sơ đồ tính toán khung trục 5: 61

5.4 Lựa chọn kích thước các bộ phận: 62

5.4.1 Sơ bộ kích thước tiết diện cột: 62

5.4.2 Chọn tiết diện dầm: 63

5.5 Xác định tải trọng lên khung trục 5: 63

5.5.1 Tĩnh tải 63

5.4.2 Hoạt tải: 73

5.6 Xác định tải trọng gió lên khung trục 5: 75

5.7 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên khung: 77

5.9 Cốt thép dầm khung: 77

5.9.1 Tính toán cốt thép dọc: 77

5.9.2 Tính cốt thép đai: 79

5.10 Tính toán cốt thép cột: 93

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG TRỤC 5 100

6.1 Chọn phương án thiết kế móng: 100

6.2 Điều kiện địa chất: 100

6.2.1 Địa tầng 100

6.2.2 Đánh giá điều kiện địa chất 101

6.2.3 Lựa chọn giải pháp nền móng 102

6.3 Thiết kế móng cọc ép 103

6.3.1 Tải trọng 103

6.3.2 Thiết kế móng M1 (trục E) 105

6.3.3 Thiết kế móng M2 (trục D) 117

6.3.4 Kiểm tra khi vận chuyển và cẩu lắp 127

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ PHẦN NGẦM 131

7.1 Lập biện pháp thi công ép cọc 131

7.1.1 Ưu nhược điểm của phương pháp ép cọc 131

7.1.2 Các yêu cầu kỹ thuật đối với đoạn cọc ép 131

7.1.3 Lựa chọn phương án thi công cọc 131

7.1.4 Kỹ thuật thi công ép cọc 132

7.1.5 An toàn lao động trong công tác ép cọc 132

7.1.6 Tổ chức thi công ép cọc 132

7.1.7 Thi công đào hố móng: 142

7.2 Thiết kế cốt pha cho các kết cấu phần ngầm 148

7.2.1 Công tác ván khuôn 148

7.2.2 Thiết kế coffa đài móng 151

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN 158

8.1.1 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 159

8.1.2 Tính ván khuôn sàn 160

8.2.1 Tính ván khuôn đáy dầm: 163

8.2.2 Tính ván thành dầm 167

8.3 Tính toán ván khuôn dầm chính trục 1 (nhịp D-E) 169

8.3.1 Tính ván khuôn đáy dầm 169

8.4 Tính toán ván khuôn cột tầng 5 173

8.5 Tính toán ván khuôn cầu thang bộ 177

8.5.1.1 Tính toán ván khuôn bản thang 177

8.5.1.2 Tính ván khuôn dầm chiếu tới 180

8.5.2.1 Tính toán ván khuôn dầm chiếu tới tương tự dầm chiếu nghỉ 186

8.5.2.2 Tính toán ván khuôn sàn chiếu nghỉ 186

8.5.2.3 Kiểm tra cột chống 190

CHƯƠNG 9: TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN 191

9.1 Xác định cơ cấu quá trình 191

9.2 Tính toán khối lượng công việc 191

9.3 Tính toán chi phí lao động cho các công tác 192

9.3.1 Chi phí lao động cho công tác ván khuôn 192

9.3.2 Công tác lắp dựng ván khuôn 192

9.3.3 Chi phí lao động cho công tác cốt thép: 193

9.3.4 Chi phí lao động cho công tác bê tông 194

9.4 Tổ chức thi công công tác BTCT toàn khối 195

9.4.1 Tính nhịp công tác quá trình: 195

9.4.2 Vẽ biểu đồ tiến độ và nhân lực 196

TÀI LIỆU THAM KHẢO 198

Khu Khám Bệnh Và Điều Trị Bệnh Viện Đa Khoa Tỉnh Quảng Nam

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

PHẦN MỘT KIẾN TRÖC 10%

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU KIẾN TRÖC CÔNG TRÌNH

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư công trình

Công trình bệnh viện đa khoa Quảng Nam được xây dựng tại 01 đường Nguyễn Du, thành phố Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam với mục đích chính là phục vụ nhu cầu khám, chữa bệnh cho người dân trong khu vực thành phố tam Kỳ và các tỉnh lân cận Với mục đích nhằm giảm trình trạng cho các bệnh viện tuyến trên của tỉnh đặc biệt là các bệnh viện tuyến trung ương và các tỉnh phụ cận

1.2 Vị trí công trình - điều kiện tự nhiên-hiện trạng khu vực

1.2.1 Vị trí công trình xây dựng

Công trình bệnh viện đa khoa Quảng Nam được xây dựng tại 01 đường Nguyễn Du, được xây dựng tại số đường 15 Nguyễn Du, thành phố Tam Kỳ Đây là khu vực có mặt bằng khá rộng rãi, bằng phẳng, gần các tuyến đường giao thông và có khả năng thoát nước tốt, thuận lợi về mặt giao thông cho người dân khu vực đi khám chữa bệnh, cũng như khả năng chiếu sáng và thông gió tự nhiên cho công trình

1.2.2 Điều kiện tự nhiên

a Khí hậu

Vị trí xây dựng công trình nằm ở tỉnh Quảng Nam nên mang đầy đủ tính chất chung của vùng:

Quảng Nam thuộc vùng duyên hải miền Trung

Đặc điểm khí hậu Quảng Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, chỉ có 2 mùa là mùa mưa và mùa khô, chịu ảnh hưởng của mùa đông lạnh miền Bắc

+ Mùa khô từ tháng 2 đến tháng 8, nhiệt độ khá cao từ 36 đến 40 °C

+ Mùa mưa từ tháng 10 đến tháng 12, nhiệt độ trung bình mùa mưa là 20 °C

+ Tháng 1 và tháng 9 là các tháng chuyển tiếp với đặc trưng là thời tiết hay nhiễu loạn và khá nhiều mưa

 Các yếu tố khí tượng:

+ Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm: 190C

+ Nhiệt độ cao nhất trung bình năm: 340C

+ Lượng mưa trung bình: 2000-2500 mm/năm

+ Độ ẩm tương đối trung bình: 84%

+ Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa khô: 76-88%

+ Độ ẩm tương đối cao nhất vào mùa mưa : 88-93%

b 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 25 m, mực nước ngầm ở độ sâu cách mặt đất tự nhiên là 5 m Theo kết quả khảo sát gồm 4 lớp đất từ trên xuống dưới:

Hệ thống kỹ thuật điện, nước được nghiên cứu kĩ, bố trí hợp lý, tiết kiệm dễ dàng sử dụng và bảo quản

1.3.2 Giải pháp về tổng kiến trúc

a Giải pháp thiết kế mặt bằng

Công trình được xây dựng mới hoàn toàn trên khu đất Bao gồm 9 tầng nổi, được xây dựng trên khu đất có diện tích 10000 (m2) trong đó diện tích đất xây dựng là 1730,52 (m2) Với tổng chiều cao công trình là 39,6 (m)

Trong khối nhà có các khu chức năng như sau:

Bảng 1.1: Các tầng và chức năng của từng tầng

1 Bếp, kho, kho lạnh, phòng kĩ thuật, phòng

làm việc, sảnh, phòng pha chế, trực 4.2

2

Phòng 3 giường,phòng 2 giường, phòng chủ nhiệm khoa, phòng bác sĩ điều trị, phòng đợi, phòng thủ thuật vô khuẩn và hữu khuẩn, phòng trực, phòng thiết bị, kho

3.9

3 đến 9

Phòng 3 giường, phòng 5 giường, phòng chủ nhiệm khoa, phòng bác sĩ điều trị, phòng hành chính, phòng sinh hoạt chung, phòng trực, phòng thủ thuật vô khuẩn và hữu khuẩn, kho đồ sạch, kho đồ bẩn

3.9

b Giải pháp thiết kế mặt đứng

Mặt đứng sẽ ảnh hưởng đến tính nghệ thuật của công trình và kiến trúc cảnh quan của khu phố Khi nhìn từ xa ta có thể cảm nhận toàn bộ công trình trên hình khối kiến trúc của nó Mặt trước và mặt sau được cấu tạo bằng tường ngoài có ốp đá và kính, với mặt kính là những ô cửa rộng nhằm đảm bảo chiếu sáng tự nhiên cho ngôi nhà, vừa làm tăng tính thẩm mỹ, tạo nên sự nhịp nhàng và mềm mại cho công trình Hai mặt bên được hoàn thiện bằng đá Granit

Dựa vào đặc điểm sử dụng và điều kiện chiếu sáng, thông thủy, thoáng gió cho các phòng chức năng ta chọn chiều cao các tầng nhà như sau:

+ Tầng 1, tầng mái: 4,2 (m)

+ Tầng 2-9: 3.9 (m)

c Giải pháp thiết kế mặt cắt và kết cấu

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, bêtông cốt thép được sử dụng rộng rãi do có những ưu điểm sau:

+ Giá thành của kết cấu BTCT thường rẻ hơn kết cấu thép đối với những công trình

có nhịp vừa và nhỏ chịu tải như nhau

+ Bền lâu, ít tốn tiền bảo dưỡng, cường độ ít nhiều tăng theo thời gian Có khả năng chịu lửa tốt

+ Dễ dàng tạo được hình dáng theo yêu cầu kiến trúc

Bên cạnh đó kết cấu BTCT tồn tại nhiều khuyết điểm như trọng lượng bản thân lớn, khó vượt được nhịp lớn, khó kiểm tra chất lượng và vết nứt Xem xét những ưu điểm, nhược điểm của kết cấu BTCT và đặc điểm của công trình thì việc chọn kết cấu BTCT

là hợp lí

Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án kết cấu khung, 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 móng cọc đảm bảo cho toàn bộ hệ kết cấu được an toàn và ổn định, tuân theo các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành Tường bao xung quanh được xây gạch đặc kết hợp hệ khung nhôm kính bao che cho toàn bộ tòa nhà

Các vật liệu sử dụng cho công tác hoàn thiện sẽ được thiết kế với tiêu chuẩn cao đáp ứng nhu cầu hiện đại hóa cũng như các yêu cầu về thẩm mỹ, nội thất của tòa nhà văn

đủ đảm bảo phục vụ các nhu cầu chiếu sáng, điều hòa không khí, vận hành các thiết bị

y tế cũng như các nhu cầu kĩ thuật khác Công trình có phòng kĩ thuật gồm các bảng vận hành,kiểm soát và phân phối điện cho toàn công trình đặt trong khuôn viên

b Hệ thống cung cấp nước

Điều kiện cấp thoát nước của công trình là vô cùng thuận tiện vì công trình tiếp giáp với tuyến đường lớn Hệ thống cấp nước của công trình được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố vào bể chứa ngầm ở tầng trệt và khuôn viên sau đó dùng máy bơm lên các tầng nhờ hệ thống ống chính đặt ngầm ở các vị trí kĩ thuật rồi phân phối cho các thiết bị sử dụng

c Hệ thống thoát nước

Hệ thống thoát nước mưa và nước thải được bố trí riêng biệt, cho đi qua các đường ống thoát từ trên tầng xuống Hệ thống nước mưa được đổ thẳng ra hệ thống cống

thoát nước trên đường Nguyễn Du, còn nước thải được thu gom về hố ga ở khu vực xử

lý sau đó mới thải ra hệ thống thoát nước thành phố theo đúng quy định

d Hệ thống thông gió và chiếu sáng

Các phòng đều có mặt tiếp xúc với thiên nhiên nên cửa sổ và cửa đi của công trình đều được lắp kính, khung nhôm, và có hệ lam che nắng vừa tạo sự thoáng mát, vừa

đảm bảo chiếu sáng tự nhiên cho các phòng Ngoài ra còn kết hợp với thông gió và

chiếu sáng nhân tạo

e Hệ thống thu gom rác thải

Hệ thống rác thải sau khi tập trung lại sẽ được xử lý theo một hợp đồng với Công ty Môi trường đô thị chuyển đi hàng ngày vào thời điểm thích hợp Hệ thống nước thải được tập trung ở các hố ga xử lý, sau đó mới thải ra đường ống thoát nước thành phố

f Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Hệ thống phòng cháy – chữa cháy được bố trí ở các hành lang và trong mỗi phòng bằng các bình khí CO2 và các vòi phun nước nối với các nguồn nước riêng để chữa cháy kịp thời khi có hỏa hoạn xảy ra

g Hệ thống chống sét

Chống sét cho công trình sử dụng loại đầu kim thu sét được sản xuất theo công nghệ mới nhất; dây nối đất dùng loại cáp đồng trục Triax được bọc bằng 3 lớp cách điện, đặc biệt có thể lắp đặt ngay bên trong công trình bảo đảm mỹ quan cho công trình, cách li hoàn toàn dòng sét ra khỏi công trình

Sử dụng kỹ thuật nối đất hình tia kiểu chân chim, đảm bảo tổng trở đất thấp và giảm điện thế bước gây nguy hiểm cho người và thiết bị Các tủ điện, bảng điện, thiết bị dùng điện có vỏ bằng kim loại đều phải được nối với hệ thống nối đất

h Hệ thống thông tin liên lạc

Sử dụng hệ thống điện thoại hữu tuyến bằng dây dẫn vào các phòng làm việc

l Hệ thống giao thông nội bộ

Giữa các phòng và các tầng được liên hệ với nhau bằng phương tiện giao thông theo phương ngang và phương thẳng đứng:

- Phương tiện giao thông nằm ngang là các hành lang

- Phương tiện giao thông thẳng đứng được thực hiện bởi 3 cầu thang bộ và 3 cầu thang máy Bố trí cầu thang máy ở giữa nhà, 2 cầu thang bộ 2 bên đầu hồi và một cầu thang

bộ đối diện với thang máy, đảm bảo cự ly an toàn thoát hiểm khi có sự cố

Trong đó:SXD = 1730,52(m2): Diện tích xây dựng tính theo diện tích mặt bằng mái

Trong đó: SSD = 15575 (m2) Tổng diện tích sàn toàn công trình không bao gồm diện tích sàn của tầng hầm và mái

***KẾT LUẬN***

Theo TCXDVN 323:2004, mục 5.3, khi xây dựng nhà ở cao tầng trong khu đô thị, mật độ xây dựng không vượt quá 40% và hệ số sử dụng đất không quá 5 Trong trường hợp công trình đang tính, 2 điều kiện trên đều thỏa mãn

Vì vậy dự án xây dựng KHU KHÁM BỆNH VÀ ĐIỀU TRỊ BỆNH ĐA KHOA TỈNH QUẢNG NAM là một dự án có tính khả thi, hết sức cần thiết và ý nghĩa trong

việc giải quyết nhu cầu khám chữa bệnh của người dân, giảm tải được sức ép các bệnh

về tuyến trên cho thủ đô cũng như cho Bộ y tế, góp phần xây dựng Việt Nam thành một đất nước có chất lượng đời sống tốt

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

PHẦN HAI KẾT CẤU 60%

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN TẦNG 5

Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là liên kết khớp, nếu sàn liên kết với dầm

giữa thì xem là liên kết ngàm, nếu sàn không có dầm thì xem là tự do để xác định nội lực trong sàn Nhưng khi bố trí thép, để thiên về an toàn thì bố trí thép ở biên ngàm đối diện cho biên khớp

-Khi 2: Bản làm việc chủ yếu theo phương cạnh ngắn (Bản loại dầm)

-Khi 2: Bản làm việc theo cả 2 phương (Bản kê 4 cạnh)

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

Do kích thước của các bạn có sự chênh lệch nên chọn chiều dày sàn ô bản điển

hình cho các ô còn lại để thuận tiện cho tính toán và thi công

Bảng 2 1: Bảng phân loại ô sàn tầng 5

Ô sàn L1 L2 hb

min hb max

hb chọn L 2 /L 1 Liên kết

S7 3.3 4.2 0.06 0.12 0.08 1.27 2N;2K Bản kê 4 cạnh S8 4.2 7.2 0.07 0.15 0.1 1.71 2N;2K Bản kê 4 cạnh

S11 3.75 7.2 0.07 0.13 0.1 1.92 2N;2K Bản kê 4 cạnh S12 4.2 7.2 0.07 0.15 0.1 1.71 3N;1K Bản kê 4 cạnh S13 4.2 7.2 0.07 0.15 0.1 1.71 2N;2K Bản kê 4 cạnh S14 1.5 4.2 0.03 0.04 0.08 2.8 2N;2K Bản loại dầm S15 1.5 4.2 0.03 0.04 0.08 2.8 3N;1K Bản loại dầm S16 1.2 3.3 0.03 0.03 0.08 2.75 1N,3K Bản loại dầm S17 1.6 4.2 0.04 0.04 0.08 2.63 2N;2K Bản loại dầm S18 1.2 4.2 0.03 0.03 0.08 3.5 1N,3K Bản loại dầm S19 3.3 3.75 0.06 0.12 0.08 1.14 4N Bản kê 4 cạnh

Trong đó: γ (kg/m3): Trọng lƣợng riêng của vật liệu lấy theo sổ tay kết cấu

δ (cm): Chiều dày lớp vật liệu

n: Hệ số an toàn lấy theo bảng 1, trang 4, TCVN 2737-1995

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

2.4.2 Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn:

Tất cả các tường ngăn trên ô sàn đều có chiều dày 100 (mm) Tường ngăn xây

bằng gạch rỗng có γ = 15 (KN/m3) Tường bao che bên ngoài và tường khu vực cầu thang, thang máy có chiều dày 200 (mm)

Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp lên sàn mà không có dầm đỡ thì xem tải

trọng đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường xây trên dầm được quy về tải

trọng phần bố tác dụng lên dầm

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

Trong đó:ht: Chiều cao tường

H: Chiều cao tầng

hds: Chiều cao dầm sàn tương ứng

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

γc: Trọng lượng của 1 (m2) cửa kính khung nhôm (γc = 0,15 kN/m2)

Si: Diện tích ô sàn đang tính toán (m2)

: Chiều dày của mảng tường= 0,1(m)

Hoạt tải tiêu chuẩn Ptc (daN/m2) lấy theo bảng 3, TCVN 2737-1995

Công trình đƣợc chia thành nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành xác định hoạt tải tiêu chuẩn nhân hệ số vƣợt tải

n sẽ đƣợc hoạt tải tính toán Ptt (daN/m2)

Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất của các hoạt tải

để tính toán ô sàn Để đơn giản tính toán tất cả các hoạt tải đƣợc xem là tải trọng ngắn hạn và bỏ qua thành phần dài hạn

Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán

Bảng 2 4: Bảng hoạt tải các ô sàn tầng 5

Ô

sàn Loại phòng

Diện tích (m 2 )

P tc (daN/m 2 )

Hệ số

n

P tt (daN/m 2 ) (KN/m 2 ) S1 Thiết bị 30,24 200 1,2 240 2,40

Nội lực trong sàn xác định theo sơ đồ đàn hồi; tách các ô bản thành các ô bản đơn

và làm việc độc lập Các kích thước cạnh ô bản được lấy theo tim dầm

2.5.1 Nội lực trong ô bản loại dầm

Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn (vuông góc với cạnh dài) và xem như 1 dầm Khi đó tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm là: q = (P + g).1m (KN/m)

Tùy vào liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm:

2.5.2 Nội lực trong các ô bản kê 4 cạnh

- Dựa vào liên kết cạnh bản ta có 9 sơ đồ:

Sơ đồ nội lực tổng quát: có 6 moment

l1 1

2 min

M = - ql12

q

max

M = 1 2

ql 24

M = - ql

2 1 1

l1

-Momen dương lớn nhất ở giữa bản:M1 = α1.(g+P).l1.l2 (KN.m/m)

M2 = -β1.(g+P).l1.l2 (KN.m/m)

-Momen âm lớn nhất ở gối:MI = M’I = α2.(g+P).l1.l2 (KN.m/m)

MII = M’II = -β2.(g+P).l1.l2 (KN.m/m)

Trong đó:

M1; MI; M’I: Momen 15ung để tính toán cốt thép theo phương cạnh ngắn

M2; MII; M’II: Momen 15ung để tính toán cốt thép theo phương cạnh dài

α1, α2, β1, β2 hệ số phụ thuộc sơ đồ liên kết 4 biên và tỷ số l1/l2, xác định bằng cách

tra sổ tay kết cấu, nếu l1/l2 là số lẻ thì phải nội suy

2.6 Tính toán cốt thép cho 1 ô sàn điển hình

=> MII = -β2 (gtt+ptt).l1.l2 = -0,0214x (4,711+2,4) x 4,2 x 7,2 = -4,602 kN.m

-Tính toán cốt thép:

Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh ngắn lấy giá trị M1 để tính

Chọn a=15mm =>h01=100mm-15mm=85mm (đối với chiều dày bản h=100 ≤ 100 mm)

[ √ ] [ √ ]

Chọn thép 8 có sBT =120mm

Suy ra diện tích thép bố trí là:

Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh dài lấy giá trị M2 để tính

Chọn a = 15mm =>h02 = 100 – 22 = 78mm (đối với chiều dày bản h = 100 ≤ 100

mm)

[ √ ] [ √ ]

Hàm lượng cốt thép tính toán

Chọn thép 6 có as = 28,3mm2

Chọn thép 6 có sBT

= 180mm Suy ra diện tích thép bố trí là:

Cốt thép chịu momen âm theo phương cạnh ngắn lấy giá trị MI để tính

Chọn a=15mm =>h0I = 100 – 15 = 85mm (đối với chiều dày bản h=100 ≤ 100 mm)

[ √ ] [ √ ]

Hàm lượng cốt thép tính toán

Chọn thép 10 có as = 78,5mm2

Chọn thép 10 có sBT = 120mm

Suy ra diện tích thép bố trí là:

Cốt thép chịu momen âm theo phương cạnh dài lấy giá trị MII để tính

Chọn a=15mm =>h0II = 100 – 15 = 85mm (đối với chiều dày bản h=100 ≤ 100 mm)

[ √ ] * √ +

Hàm lượng cốt thép tính toán

Chọn thép 8 có as = 50,3mm2

Chọn thép 8 có sBT = 180 mm

Suy ra diện tích thép bố trí là:

) Chọn hd = 350 mm

Chọn bd = 200 mm (bằng chiều dày tường trục E),

a Tải trọng do ô sàn truyền vào: (qd1)

- Từ các góc bản, vẽ các đường phân giác, chia sàn thành các phần 1, 2, 3, 4

+ Phần 1 truyền vào dầm D1

+ Phần 2 truyền vào dầm D2

+ Phần 3 truyền vào dầm D3

+ Phần 4 truyền vào dầm D4

- Tải trọng tác dụng từ sàn truyền vào dầm:

D1, D2: Tải trọng hình thang D3, D4: Tải trọng tam giác

- Quy đổi các tải trọng hình thang và tam giác đó về phân bố đều

Dầm D1, D2:

33600

4200 4200

- Đối với dầm có 2 bên sàn tính tải trọng do cả 2 bên truyền vào

Hình 3 2: Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm D1 (trục E):

b Tải trọng do tường và cửa truyền lên dầm: (qd2)

+ Các mảng tường xây trên dầm đều có cửa kính, khung nhôm nên cọi gần đúng tải trọng tác dụng trên dầm là toàn bộ trọng lượng tường và cửa phân bố đều trên dầm,

Nhịp dầm

Kích thước tường+cửa Diện tích

cửa Sc(m2)

Diện tích tường St(m2)

Tổng tải trọng (kN)

ld (m)

qd2 (kN/m)

Phần sàn giao nhau với dầm được tính vào trọng lượng sàn suy ra Trọng lượng bản

than dầm chỉ tính với phần không giao với sàn (phần sườn dầm):

900

4200 4200

Hình 3 4: Mặt cắt dầm D1

qd1 (kN/m)

Giải nội lực bằng phần mềm SAP2000

1 Tiết diện chịu momen âm:

Khi tính cốt thép chịu momen âm: tiết diện tính toán là hình chữ nhật bxh, vì cánh nằm trong vùng chịu kéo không tham gia chịu lực, bỏ qua tác dụng của cánh

Đây là bài toán tính cốt thép, biết: M, b, h, Rs, Rb suy ra tính

Bước 1: Từ cấp độ bền chịu nén của bê tông B20 tra bảng được Rb=11,5 MPa

Từ nhóm cốt thép AII tra bảng được Rs =Rsc =280 MPa:

Xác định hệ số hạn chế chiều cao vùng nén ξR:

Tra bảng: từ B20, AII với hệ số điều kiện làm việc là 1,0 ra ξR=0,623

Từ ξR tính ra αR: αR = (1-0,5 ξR) = 0,429

Bước 2: Tính chiều cao làm việc ho: h0 = h - a

Vì chưa có cấu tạo cốt thép nên chưa thể tính chính các giá trị a nên phải giả thiết

a để tính, ở đây giả thiết a=40 suy ra h0 = 350 - 4 =260 mm

Bước 3: Tính αm theo công thức:

Kiểm tra điều kiện hạn chế: αm ≤ αR Nếu không thỏa mãn cần tính théo cốt kép hoặc tang tiết diện hoặc tang cấp độ bền bê tông

Đối với dầm phụ: μ = 0,6% - 1,2%: là hợp lý

điều kiện này

+ Một nữa khoảng cách hai mép trong của dầm:

Suy ra

Mf = Rb bf hf (h0 + 0,5.hf ) = 11500.1,6.0,08.(0,31-0,5.0,08) = 397,44 kN.m

So sánh Mmax trong bảng tổ hợp nội lực với

Mf ta có Mmax < Mf Do đó trục trung hòa đi qua cánh nén, cánh nằm trong vùng nén Vậy tính toán dầm với tiết diện chữ nhật có kích thước bf x h = 1600x350 mm

c

b b

2Ø12 4Ø14

2Ø12 2Ø14 + 1Ø16

2Ø12 2Ø14

2Ø12 2Ø14

2Ø12

2Ø14 + 1Ø16

2Ø12 2Ø14

3Ø12 3Ø14

2Ø14 + 1Ø16

2Ø12 2Ø14

3Ø12 2Ø14 + 1Ø16

35

2Ø12

1.6.2 Tính cốt thép đai:

a Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai

( ) Với Qbmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông, thì ta không cần phải tính toán cốt đai mà chỉ cần đặt theo cấu tạo

 Qbmin = 0,6.0,9.103.0,2.0,32 = 34,56 (kN) < 58,31 (kN)

 Tính toán cốt thép chịu lực cắt: Ta chọn theo cấu tạo để kiểm tra

Đối với dầm chịu tải trọng phân bố

+ Đoạn gần gối tựa (1/4 nhịp dầm)

Với: hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện

Asw: diện tích tiết diện nagng của các nhánh đai đặt trong 1 mặt phẳng vuông góc với trục cấu kiện và cắt qua tiết diện nghiêng

b: chiều rộng của tiết diện chữ chật, chiều rộng sườn của tiết diện chữ T và chữ I s: khoảnh cách giữa các cốt đai theo chiều dọc của cấu kiện

: hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bê tông khác nhau

Rb: Cường độ chịu nén của bê tông

Rbt: Cường độ chịu kéo của bê tông

Eb: Module đàn hồi của bê tông

Rsw: Cường độ chịu cắt của cốt thép

Es: Module đàn hồi của cốt thép

β = 0,01 đối với bê tông nặng

√(

*Kiểm tra điều kiện không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng đi qua giữa 2 thanh

cốt đai( khe nứt không cắt qua cốt đai)

Ghi chú: Trường hợp không yêu cầu tiết kiệm cốt thép đai tại giữa nhịp, việc tính

toán cốt đai tại giữa nhịp ta dựa vào điều kiện cấu tạo và giá trị stt đã tính được tại gối

để chọn sao cho thỏa mãn các yêu cầu chịu lực (khoảng cách đặt cốt đai tại nhịp ≤ stt) Kết quả tính toán được thể hiện ở bảng sau:

a Tải trọng do ô sàn truyền vào: (qd1)

+ Với sàn bản kê bốn cạnh xem gần đúng tải trọng do sàn truyền vào dầm phân bố

theo diện chịu tải Bao gồm hai dạng tải trọng là:

- Theo phương cạnh ngắn tải trọng có dạng tam giác