Thiết kế trụ sở nhà khách VP

Thiết kế trụ sở nhà khách VP Thiết kế trụ sở nhà khách VP Thiết kế trụ sở nhà khách VP luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

PHẦN III

NỀN MÓNG

Khối lượng (40%)

GVHD CHÍNH: ThS NGUYỄN VIỆT TUẤN

GVHD NỀN MÓNG: ThS NGUYỄN VIỆT TUẤN

PHẦN II

KẾT CẤU

Khối lượng (55%)

GVHD CHÍNH: ThS NGUYỄN VIỆT TUẤN

GVHD KẾT CẤU: ThS NGUYỄN VIỆT TUẤN

CHƯƠNG I

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

I Phân tích hệ chịu lực chính của công trình

- Ta xem hệ khung chịu lực là kết cấu khung cứng là kết cấu chịu lực chính

của nhà, các cấu kiện chịu lực chủ yếu là cột và xà ngang được liên kết cứng với

nhau tạo thành một hệ thống khung không gian, hệ khung cứng này có khả năng

tiếp thu tải trọng ngang và thẳng đứng tác động vào ngôi nhà, ngoài ra các sàn

ngang cũng tham gia chịu tải trọng ngang vào các khung có độ cứng khác nhau

- Tải trọng ngang như áp lực gió tác động trực tiếp vào hệ cứng ngang rồi

truyền vào hệ cứng thẳng đứng và xuống móng công trình Đối với nhà cao tầng

nội lực trong các kết cấu sinh ra chủ yếu do tải trọng ngang nên hệ các tấm thẳng

đứng có vai trò quyết định bảo đảm ổn định tổng thể độ nghiêng, độ uốn của toàn

bộ nhà

- Nói chung toàn bộ hệ chịu lực chính của kết cấu bên trên là hệ khung

cứng, mọi tải trọng thẳng đứng, ngang sau khi truyền lên sàn, dầm dọc rồi sẽ

truyền trực tiếp lên khung, sau đó thông qua hệ cột của khung thì toàn bộ tải trọng

được truyền xuống móng công trình

II Tính toán sàn tầng điển hình

- Việc bố trí mặt bằng kết cấu của sàn phụ thuộc vào mặt bằng kiến trúc

và cách sắp xếp các kết cấu chịu lực chính

- Kích thước tiết diện các bộ phận sàn phụ thuộc vào nhịp của chúng trên

mặt bằng và tải trọng tác dụng

- Xác định sơ bộ kích thước tiết diện các bộ phận sàn dựa theo tài liệu [1]

1.Chọn sơ bộ kích thước các tiết diện ban đầu của các cấu kiện

1.1 Kích thước tiết diện dầm

- Chiều cao tiết diện dầm hd được chọn theo nhịp:

d d

m

h  1 .

với:

md: hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng;

+ m d = 8  12 đối với dầm chính, khung 1 nhịp;

+ m d = 12  20 đối với dầm liên tục hoặc khung nhiều nhịp

- Bề rộng tiết diện dầm bd chọn trong khoảng:

Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm

D1 D2 D3 D4 D5

30x60 30x60 25x50 25x50 20x45

``

1.2.Chiều dày sàn

Chiều dày bản sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Sơ bộ xác

định chiều dày hb theo biểu thức:

l m

D

h b 

với:

- Bản loại dầm lấy m = 30  35 và l là cạnh ngắn của bản;

- Bản kê 4 cạnh lấy m = 40  45 và l = lng Chọn m bé với bản đơn kê

tự do và m lớn với bản kê liên tục;

- Bản consol lấy m = 10  18;

S6 S7

S8

S7 S3'

S5' S5

MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

D1 D1

D1 D1

D5

D4 D4

D4

- D = 0.8  1.4 hệ số kinh nghiệm phụ thuộc vào hoạt tải sử dụng

Chọn hb là số nguyên theo cm, đồng thời đảm bảo điều kiện cấu tạo

hb  hmin Đối với sàn nhà dân dụng hmin = 6 cm

Để thuận tiện cho việc thi công sau này, ta nên thống nhất chọn một loại

chiều dày bản sàn

Tính sơ bộ chiều dày sàn : l

m

D

h b  Chọn : D = 0.8; m = 40; l = lng = 6.8(m)

Thay các hệ số vào biểu thức :

) ( 136 0 8 6 40

8

2.Xác định tải trọng

- Tĩnh tải sàn gồm trọng lượng bản thân và các lớp cấu tạo sàn

gs = gitc.ngi

với:

gitc: trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i;

ngi : hệ số độ tin cậy thứ i

- Hoạt tải sàn

ps=pitc.npi

với:

pitc: hoạt tải tác dụng lên sàn;

npi : hệ số độ tin cậy của hoạt tải

2.1.Tĩnh tải

-Tĩnh tải sàn có 2 loại: sàn không chống thấm và sàn có chống thấm

2.1.1 Sàn không chống thấm

- Gồm các ô bản : S1,S1’, S2, S2’,S3,S3’,S4, S4’,S5’, S6, S6’, S7, S9

,S10,S11, S12, S13

STT

Các lớp cấu tạo (kG/m 3 ) δ(mm) n g s tc (daN/m 2 ) g s tt (daN/m 2 )

- Gạch Ceramic, γ1 = 2000 daN/m3,δ1 = 10mm, n=1.2

- Vữa lót, γ2 = 1800 daN/m3,δ2 = 30mm, n=1.3

- Sàn BTCT, γ3 = 2500 daN/m3,δ3 = 150mm, n=1.1

- Vữa trát trần, γ4 = 1800 daN/m3,δ4 = 15mm, n=1.3

2.1.2 Sàn chống thấm (sàn khu vệ sinh)

-Gồm các ô bản :S5, S8

Cạnh ngắn

Diện tích Hoạt tải n Hoạt tải

l d (m) l n (m) (m 2 ) p tc (kG/m 2 ) p tt (kG/m 2 ) S1,S1'

2.3 Trọng lượng tường ngăn

- Tính tất cả tường ngăn, sau đó nhân với hệ số kể đến lỗ cửa sổ và cửa đi

Tính theo công thức sau :

- Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tải trọng phân bố đều trên sàn :

ng d

t t t t qd t

l l

n h l g



với:

lt : chiều dài tường (m);

ht : chiều cao tường (m);

t : trọng lượng tường;

n: hệ số độ tin cậy;

ld,lng: kích thước cạnh dài và cạnh ngắn ô bản có tường;

gttc = 330 (kG/m2) với tường 20 gach ống; gttc = 180 (kG/m2) với tường

10 gạch ống tra theo tài liệu [3] TCVN 2737-95

- Trọng lượng tường ngăn qui đổi thành tải trọng phân bố đều trên sàn (gtqđ)

- Tất cả tường ngăn đều là tường 10 xây gạch ống, lấy gttc = 180 (kG/m2), hệ số

độ tin cậy n = 1.3 : gt tt = gttc x n = 234 (kG/m2)

- Đối với tường có lổ cửa, lấy trọng lượng tường ngăn bằng 70% trọng lượng

Trọng lượng tiêu

Trọng lượng qui đổi

3.Xác định nội lực bản sàn theo sơ đồ đàn hồi

- Sàn thuộc loại bản kê khi l2/l1 2, bản làm việc hai phương

- Các giả thuyết tính toán:

+ Các ô bản kê gồm các ô bản từ S1S10 ,S12, S13

+ Liên kết được xem là ngàm: khi bản đổ toàn khối với dầm bêtông cốt thép

có hd/hb  3

+ Tính bản theo sơ đồ theo các ô bản đơn

+ Các kích thước ô bản lấy từ trục dầm đến trục dầm

+ Tùy theo liên kết giữa các cạnh của ô bản mà lựa chọn sơ đồ tính theo các

loại ô bản lập sẵn

3.1 Xác định sơ đồ tính

+ Bêtông Mác 250: Rb= 115 daN/cm2, Rbt= 9 daN/cm2

+ Cốt thép nhóm CI : Rsc= Rs= 2250 daN/cm2

3.1.2.Trị số tải trọng tính toán

Tải trọng tính toán toàn phần trên bản : q = gstt + ptt + gttt

l n (m) Tĩnh tải Hoạt tải

Tổng tải Giá trị momen

g s tt (daN/m 2 ) g t qd (daN/m 2 ) p tt (daN/m 2 ) q(daN/m 2 ) M nh (daN.m) M g (daN.m)

Tuỳ theo điều kiện liên kết của bản với các dầm xung quanh (ngàm hoặc khớp)

mà ta lựa chọn sơ đồ tính bản theo 11 loại ô bản lập sẵn

BẢNG SƠ ĐỒ TÍNH CỦA Ô SÀN

h dầm /h bản

Liên kết Các cạnh

Sơ đồ tính

Sơ đồ tính toán nội lực :

Theo bảng sơ đồ tính của ô sàn thì các ô bản kê 4 cạnh là: S1,S1’

S2,S2’,S3,S3’,S4,S4’,S5,S5’,S6,S6’,S7,S8,S9,S10,S12, S13

Cắt một dải giữa của ô bản theo hai phương L1 và L2 có bề rộng b=1 m , ta

được sơ đồ tính toán như sau:

Các giá trị Mômen được tính toán theo các công thức:

- Mômen dương lớn nhất ở giữa nhịp:

P = q.ln.ld : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản

q = gstt + ptt + gttt

mi1, mi2, mk1, mk2 : các hệ số được xác định bằng cách tra bảng phụ

lục 15 (sách bêtông 3), phụ thuộc vào tỷ số ld/ln

Giả thiết : a = 2 cm ;  ho = hs-a=15-2= 13 cm

BẢNG KẾT QUẢ NỘI LỰC

1.Tính toán cốt thép

 Tính toán và bố trí cốt thép

Cốt thép được tính toán với dãy bản có bề rộng b = 1m theo cả 2 phương

và được tính toán như cấu kiện chịu uốn

s

b b S

R

h b R

.R b h M

b b m



b = 100cm: bề rộng dải tính toán;

h0 = hb – a: chiều cao có ích của tiết diện;

- Giả thiết a = 2cm: khoảng cách từ mép bêtông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép

chịu kéo

- Hàm lượng cốt thép tính toán () trong dãy bản cần đảm bảo điều kiện:

0 min



h b

Do ô sàn S11 có kích thước nhỏ nên ta không cần tính thép sàn để bố trí sàn mà lấy

thép của ô sàn lớn bên cạnh để bố trí thép sàn luôn

BẢNG KẾT QUẢ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

2) Kiểm tra độ võng:

Tính toán về biến dạng cần phân biệt 2 trường hợp, một là khi bê tông

vùng kéo của tiết diện chưa hình thành khe nứt và hai là khi bê tông vùng

kéo của tiết diện đã có khe nứt hình thành.Ở đồ án này chỉ xác định độ võng

f của sàn theo trường hợp thứ nhất

Từ sơ đồ bố trí hệ dầm sàn ta thấy ô sàn S3 có kích thước lng x ld là:

6.8x 7.5 (m)

Vậy chọn ô sàn S3 để tính độ võng

Gọi f1 la øđộ võng theo phương cạnh ngắn, f2 là độ võng theo phương cạnh dài

Điều kiện thỏa là f1 = f2   f = 1

200L là đđộ võng giới hạn lấy theo bảng 4

(TCVN 356-2005)

4 1 1

1

1384

c ng

c d

q

B

Trong đó :

c

q là tải tiêu chuẩn truyền theo phương cạnh dài

4 1

B, B2là độ cứng tương đương của bê tơng

1 1

Es, Eblà modun đàn hồi của thép và bê tơng

b

 là hệ số xét đến sự làm việc của cốt thép b= 0.9

 là hệ số đàn hồi của bê tơng :

 = 0.15 khi tính tốn với tải trọng tác dụng dài hạn

 = 0.45 khi tính tốn với tải trọng tác dụng ngắn hạn

100

o

x

L T h

b

E E

R bh

' '

1 2

Do độ võng của sàn theo phương cạnh ngắn và phương cạnh dài là bằng nhau nên

ta chỉ cần tính tốn độ võng của một phương,ta chọn xác định độ võng theo phương

cạnh ngắn

 Tính độ võng f1 do tác dụng ban đầu của tồn bộ tải trọng

Tiết diện được xét xem như dầm cĩ kích thước 100x15 cm

Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên sàn S3 được tính như sau

c t c c c

p g g

2 2

7.5

786 415.76( /m )6.8 7.5

Với tiết diện chữ nhật 100x15 cm

Suy ra b c'  ; b hc' = 0; cốt thép ở giữa sàn là cốt thép đơn nên As' = 0

Vậy ' 0; ' 0; T 0;

50.531 10

0.355

115 100 13

Với M cđược tính như bảng sau :

BẢNG TÍNH NỘI LỰC SÀN HAI PHƯƠNG

E

E

1065.2

101.2

100 1.97 10 7.9

x h

1.25 kc n

s

c

R W S M

Với S là hệ số phụ thuộc tính chất tải trọng và bề mặt của cốt thép, tải trọng dài

hạn S=0.8, khơng phân biệt loại cốt thép

09.720'

x

x x

Vậy W n (0.292 0.75 0.031 0.15 0)100 13 x  x x 2 5327.73 cm 2



daNcm2Vậy độ võng f1 của bản sàn S1 là:

 Tính độ võng f2 do tác dụng ban đầu (ngắn hạn) của tải trọng dài hạn.

Tải trọng dài hạn tác dụng là: g = 406 daN/m c 2 và gtc=180 daN/m2

Mơ men do tải trọng này gây ra được tính như sau

BẢNG TÍNH NỘI LỰC SÀN HAI PHƯƠNG

0.167

115 100 13

x L

100 1.97 10 7.9

x h

g g

q   = 586(daN/m2 )

Do đó

4 2

 Tính độ võng f3 do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

Tải trọng dài hạn tác dụng là: g =406 daN/m c 2

Mơ men do tải trọng này gây ra được tính như sau

BẢNG TÍNH NỘI LỰC SÀN HAI PHƯƠNG

0.167

115 100 13

x L

100 1.97 10 7.9

x h

g g

q   = 481kG/m2

Do đó

4 2

5

5.85*10 7.6 *10 7.6*105.85*10

f f

1





 l ng f

KẾT LUẬN 5

3 5.85*10

f   cm<  f 0.035cm

Sàn S7 thỏa về điều kiện độ vôõng

Vì ô sàn S3 có kích thướt lớn nhất ( 6.8x7.5m) và tải trọng tác dụng lớn thõa điều

kiện về độ võng nên các ô sàn khác cũng thõa điều kiện về độ võng

CHƯƠNG III

TÍNH TOÁN CẦU THANG

TÍNH TOÁN CẦU THANG PHƯƠNG ÁN 1

*Dạng bản chịu lực

I Khái niệm

Cầu thang là một bộ phận kết cấu phục vụ việc đi lại lên xuống Ở thời điểm

ùn tắc, đông người thoát hiểm, cầu thang phải chịu một tải trọng rất lớn Vì vậy, trong mọi trường hợp, cầu thang phải bảo đảm không bị nứt gãy, sụp đổ

II Mặt bằng cầu thang :

Thiết kế cầu thang 2 vế dạng bản, không có limon đúc bằng bêtông cốt thép, bậc xây gạch Cầu thang tính cho các tầng có chiều cao tầng là 3.3m

Chọn cầu thang ở tầng 4 để thiết kế,

III TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG

1 Tĩnh tải

- Cấu tạo các lớp vật liệu bản thang

- Chọn chiều dày bản thang : hbt =15(cm)

- Kích thước bậc thang: 2h+l = 62(cm)

- Chọn hb =16.5cm  lb = 62 – 2x16.5 = 29 cm

- Chọn lb =30cm

-Ta xét tỉ số giữa chiều cao bản thang với chiều cao dầm chiếu nghỉ ta có

-Vậy liên kết giữa cầu thang với dầm chiếu nghỉ là liên kết khớp

1.1.Qui tải bậc thang về tải tương đương

35.342

3002

165cos

98 670

Tĩnh tải tác dụng lên bản nghiêng là:

IV TÍNH TOÁN VẾ THANG 1 VÀ 2 (THÂN THANG)

Chuyển tải vuông góc với bản thang q1 về tải đứng qđ

30cos

98.1055

1.Xét mặt cắt A-A

Dùng phần mềm Sap2000 để xác định nội lực cho bản thang và chiếu nghỉ

1.1 Sơ đồ tính để tính nội lực cho bản thang và chiếu nghĩ

Trường hợp :1 gối cố định và 1 gối di động

1.2.Biểu đồ nội lực bản thang và chiếu nghĩ của mặt cắt A-A

BIỂU ĐỒ MÔMEN(Tm)

BIỂU ĐỒ PHẢN LỰC GỐI TỰA(T)

Trường hợp :2 gối cố định

1.2.Biểu đồ nội lực bản thang và chiếu nghĩ của mặt cắt A-A

BIỂU ĐỒ MÔMEN(Tm)

BIỂU ĐỒ PHẢN LỰC GỐI TỰA(T)

Dựa vào 2 trường hợp biểu đồ nội lực bản thang và chiếu nghỉ của mặt cắt A-A ,ta thấy ơ trường hợp 1 momen bụng lớn, ta lấy momen này đểtính thép bụng, còn trường hợp 2 momen gối lớn ta dùng momen ơ trường hợp này để tính thép gối.Với mục đích thiên về an toàn

Dựa vào biểu đồ nội lực ta tìm được MAB

1.3.Tính thép cho bản thang

EbdaN/cm2

Rsdan/cm2

RscdaN/cm2

EsdaN/cm2

 Tính toán và bố trí cốt thép:

Cốt thép được tính toán với dãy bản có bề rộng b = 1m theo cả 2 phương và được tính toán như cấu kiện chịu uốn

s

b b S

R

h b R

A . 0

với :

2 0 R h b.

M

b b m



b = 100cm: bề rộng dải tính toán;

h0 = hb – a: chiều cao có ích của tiết diện;

Giả thiết a = 2.0cm: khoảng cách từ mép bêtông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo

Hàm lượng cốt thép tính toán () trong dải bản cần đảm bảo điều kiện:

max 0 min



h b



Theo TCVN 356 -2005 lấy min = 0.05%

Kết quả tính toán cốt thép được lập thành bảng sau:

Ô

Mômen

8a250 với mục đích thiên về an toàn

2 Tính toán bản thang theo sơ đồ mặt cắt B-B

Trường hợp :1 gối cố định và 1 gối di động

2.1.Biểu đồ nội lực bản thang và chiếu nghĩ của mặt cắt B-B

BIỂU ĐỒ MÔMEN(Tm)

Trường hợp :1 gối cố định và 1 gối di động

2.2.Biểu đồ nội lực bản thang và chiếu nghĩ của mặt cắt B-B

BIỂU ĐỒ MÔMEN(Tm)

BIỂU ĐỒ PHẢN LỰC GỐI TỰA(T)

*Dựa vào biểu đồ nội lực ta tìm được MAB

3.Tính toán dầm chiếu nghỉ

3.1.Tính tải tác dụng lên dầm

Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ:( bd x hd )=(200x400)

- Tải trọng tác dụng lên dầm

+Trọng lượng bản thân dầm :

g d b d(h d h s)n.b 0.2(0.40.15)25001.1137.5(daN/m)

+ Tải trọng tường trên dầm:

g t b t.h t.n.t 1.13301.75635.25(daN/m)

+ Tải trọng do bản chiếu nghỉ truyền vào chính bằng giá trị phản lực tại gối của chiếu nghỉ: gcn = Vc = 2470 kG/m

- Tổng tải trọng phân bố lên dầm là:

q d g d  g t g b  137 5  635 25  2470  3242 75 (daN/m)

- Nội lực trong dầm:

)(264.71508

2.475.32428

2 2

daNm l

EbdaN/cm2

RsdaN/cm2

RscdaN/cm2

EadaN/cm2

3.2.Tính toán và bố trí cốt thép ở nhịp

.

.

s

b b S

R

h b R

M

n b m



+ b = 20cm: bề rộng tính toán của dầm

+ h0 = h – a: chiều cao có ích của tiết diện

+ Giả thiết a = 2.5cm: khoảng cách từ mép bêtông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo

- Hàm lượng cốt thép tính toán () trong dải bản cần đảm bảo điều kiện:

max

0 min



h b

A s

với :

% 6 2 2800

115 656 0



Theo TCVN 356-2005 lấy min = 0.05%

Kết quả tính toán cốt thép chịu kéo được lập thành bảng sau:

3.3.Tính cốt đai cho dầm

- Lực cắt trên dầm:

2

2 4 75 3242

l q

- Kiểm tra điều kiện hạn chế lực cắt:

k0R bbh0  0 35  115  20  37 5  30187 5 (kG) Qk0Rnbh0

=>Thoả điều kiện hạn chế lực cắt

- Kiểm tra điều kiện tính cốt đai:

0.6R bt bh0 0.692037.54050(kG)Q6809.775(daN)

=> phải tính cốt đai

- Lực mà cốt đai phải chịu:

5 37 20 9 8

775 6809

2 2

0

2

cm da h

b R

Q q

sw

Khả năng chịu cắt của cốt đai và bêtông :

) ( 34 10969 03

66 5 37 20 9 9 0 2 2

Vậy Qwb > Q  cốt đai đã chọn thỏa điều kiện chịu cắt, không cần tính cốt xiên:

- Khoảng cách tính toán cốt đai:

9.22

283.021600

cm q

fd n Rad Ut

II Sơ bộ kích thước các cấu kiện của hồ nước mái:

1.Sơ bộ kích thước bản:

Chiều dày bản nắp được lựa chọn sơ bộ theo công thức sau:

hb =

m

Dl

trong đó:

D=0.8 -hệ số phụ thuộc tải trọng

ms=35 -đối với sàn làm việc một phương

ms=40 -đối với sàn làm việc hai phương

Tên cấu

ln(m)

htính(m)

hchọn(m)

2.Sơ bộ kích thước dầm:

Chiều cao tiết diện dầm được chọn theo nhip:

md = 8 ÷ 12 - đối với hệ dầm chính, khung một nhịp;

md = 12 ÷ 16 - đối với hệ dầm chính, khung nhiều nhịp;

md = 16 ÷ 20 - đối với hệ dầm phụ;

1( 

Nhịp dầm

Hệ số Chiều

cao

Bề rộng

Chọn tiết diện

3.Sơ bộ kích thước cột:

Chọn sơ bộ kích thước cột:30x30(cm)

1.Tính bản nắp

1.1.Kích thước và cấu tạo bản nắp

- Chọn bản nắp dày 8cm, đổ bêtông toàn khối

- Chọn lỗ thăm:( 60x60)cm, tại vị trí lỗ thăm gia cường thêm thép

- Chọn dầm nắp:

gitc: trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i;

Các ô sàn với các lớp cấu tạo như sau

  g(tc) g(tt)

p g

1.3 Chọn sơ đồ tính bản nắp

- Tính ô bản đơn

- Bản nắp có kích thước: (3.25x3.5) m

- Tuỳ theo điều kiện liên kết của bản với các dầm xung quanh

(ngàm hoặc khớp) mà ta lựa chọn sơ đồ tính bản theo 11 loại ô bản lập sẵn Xét tỷ số : 1 08 2

25 3

5 3

1

l l

Vậy bản làm việc theo hai phương

-Lớp vữa XM mặt trên  =2 cm,  =1800kG/m , n=1.3

-Bản nắp BTCT  =8 cm,  =2500kG/m , n=1.1

-Vữa trát đáy bản nắp  =1.5 cm,  =1800kG/m , n=1.3

3 3 3