Thiết kế cao ốc Bình Thuận

Thiết kế cao ốc Bình Thuận Thiết kế cao ốc Bình Thuận Thiết kế cao ốc Bình Thuận 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

Trang 1

PHẦN A: GIỚI THIỆU PHẦN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1 GIỚI THIỆU CHUNG

- Cao Ốc Bình Thuận là một công trình được xây dựng theophong cách kiến trúc hiện đại, có công năng sử dụng caovà đặc biệt không những không làm mất đi vẻ đẹp tựnhiên của toàn bộ cảnh quan xung quanh mà còn gópphần làm nên sự hiện đại hoành tráng của một khu đôthị mới nói riêng và toàn thành phố nói chung

- Công trình cao 9 tầng tạo nên một dáng vẻ riêng củamình Cùng với các công trình khác ở xung quanh tạo nênmột quần thể các công trình kiến trúc hài hoà, sinh độnggóp phần tạo nên vẻ đẹp hiện đại chung cho toàn thànhphố đang trên con đường phát triển

- Sự ra đời của công trình này tạo điều kiện thuận lợi choviệc ăn ở, sinh hoạt của một bộ phận cư dân và phầnnào giảm bớt được áp lực cho các cơ quan nhà nước trongviệc giải quyết nhu cầu về nơi ở của nhân dân trong diệngiải toả của các công trình công cộng, giao thông hiệnđang được phát triển mạnh trong thành phố Cũng vì lý dođó mà sự ra đời của nhà chung cư này trở nên hết sứccần thiết và kịp thời

Các đặc điểm chính của công trình:

- Công trình Cao Oác Bình Thuận được xây dựng tại phườngPhú Cường – TX Thủ Dầu Một – Bình Dương

- Chức năng sử dụng của công trình là tầng 1 và tầnglửng làm nơi kinh doanh, từ tầng 3 trở lên là căn hộ nhà

ở

- Công trình có tổng cộng 9 tầng chưa kể một tầng hầmsâu 3.0 m Tổng chiều cao của công trình là 30.8 m Kíchthước mặt bằng sử dụng khoảng 30m×24m

2 PHÂN KHU CHỨC NĂNG

- Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe, đặt máybơm nước, máy phát điện Ngoài ra còn bố trí một số khophụ, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật điện, nước, chữacháy … Hệ thống xử lý nước thải được đặt ở góc củatầng hầm

- Các tầng trên chỉ có chức năng căn hộ để ở Chiềucao tầng là 3.4 m

Trang 2

- Công trình có 2 thang máy và 2 thang bộ, vừa có chứcnăng sử dụng vừa để thoát hiểm.

3 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

3.1.Giải pháp mặt bằng:

- Thiết kế mặt bằng là một khâu quan trọng nhằm thoảmãn dây chuyền công năng của công trình Dây chuyềncông năng chính của công trình là nhà ở cho người dân,Với giải pháp mặt bằng vuông vắn, thông thoáng, linhhoạt kín đáo, yên tĩnh phù hợp với các yêu cầu ăn ở,sinh hoạt của người dân Không gian trên mặt bằng điểnhình công trình được ngăn cách bằng các khối tường xây

do vậy rất đảm bảo về các điều kiện sinh hoạt, nghỉ ngơicho con người sau những giờ làm việc, học tập căng thẳng

- Mặt bằng công trình vận dụng theo kích thước hình khốicủa công trình Mặt bằng thể hiện tính chân thực trong tổchức dây chuyền công năng Mặt bằng áp dụng hệ lướicột nhịp khác nhau thể hiện sự đa dạng, năng động trongkiến trúc và bố trí phòng ốc

- Do đặc điểm công trình là nhà ở chung cư , đồng thờixung quanh đều được bố trí các đường giao thông vì vậyviệc tổ chức giao thông đi lại từ bên ngoài vào bên trongthông qua sảnh lớn được bố trí tại chính giữa khối nhà baogồm lối đi dành cho người đi bộ và cho các phương tiện tạicác nhà để xe ở tầng hầm Công trình có tầng hầm nênrất thuận lợi cho việc để xe và đặt các hệ thống kỹthuật Sảnh tầng 1 dẫn đến các khu dịch vụ kinh doanhtổng hợp , giải trí và đi lên các tầng cao theo cầu thangmáy hoặc thang bộ được bố trí tại tại giữa nhà

3.2.Giải pháp mặt đứng:

- Mặt bằng tồ chức 1 cách linh hoạt nên mặt đứng cũngđược thiết kế tự do, không quá gò bó trong các hình khối.Tỷ lệ chiều rộng - chiều cao của công trình hợp lý tạodáng vẻ hài hoà với toàn bộ tổng thể công trình và cáccông trình lân cận Xen vào đó là các ô cửa kính trangđiểm cho công trình Các chi tiết khác như : gạch ốp, màucửa kính, làm cho công trình mang một vẻ đẹp hiện đạiriêng

- Hệ giao thông đứng bằng 2 thang máy và 2 thang bộ Hệthống thang này được đặt tại nút giao thông chính của côngtrình và liên kết với các tuyến giao thông ngang Kết hợpcùng các giao thông đứng là các hệ thống kỹ thuật điệnvà rác thải

Trang 3

- Tất cả hợp lại tạo nên cho mặt đứng công trình mộtdáng vẻ hiện đại, tạo cho con người một cảm giác thoảimái

3.3.Giải pháp kỹ thuật:

- Về thông gió tự nhiên, Công trình đón hướng gió chủđạo Đông - Nam Hệ thống cửa sổ kính, cửa đi đảm bảocho việc cách nhiệt và thông gió của mỗi phòng Cừa sổchạy xung quanh 4 mặt nhà đảm bảo đối lưu thông thoáng

- Với khí hậu nhiệt đới của Bình Dương nói riêng và ViệtNam nói chung rất nóng và ẩm, vấn đề thông gió nhântạo cũng quan trọng Do vậy để điều hoà không khí côngtrình có bố trí thêm các hệ thống máy điều hoà, quạtthông gió tại mỗi tầng

- Giải pháp chiếu sáng cũng bao gồm chiếu sáng tự nhiênvà chiếu sáng nhân tạo Chiếu sáng tự nhiên là sự vậndụng các ánh sáng thiên nhiên thông qua các lớp cửakính để phân phối ánh sáng vào trong phòng Ngoài ra còncó hệ thống đèn điện nhằm đảm đảm bảo tiện nghi ánhsáng về đêm

- Hệ thống cấp thoát nước:

Hệ thống ống nước được liên kết với nhau qua các tầngvà thông với bể nước trên mái công trình, hệ thống ốngdẫn nước được máy bơm đưa lên, các hệ thống này bố trítrong công trình vừa đảm bảo yếu tố an toàn khi sử dụngvà điều kiện sửa chữa được thuận tiện

Nước thoát từ các thiết bị vệ sinh như chậu rửa, thoátsàn được thu gom từ các thiết bị vệ sinh chảy vào hệthống ống thoát nước đứng đặt trong các hộp kỹ thuậtcủa công trình

Nước thoát từ các thiết bị vệ sinh như xí được thu vàoống và chảy vào hệ thống ống thoát nước đứng đặttrong các hộp kỹ thuật và được chảy vào hệ thống bể tựhoại đặt dưới công trình và thoát ra cống của thành phố

- Phòng cháy chữa cháy:

Ngoài các giải pháp trên thì giải pháp phòng cháy chữacháy và vấn đề thoát người khi có sự cố cũng là mộtvấn đề rất quan trọng đối với công trình cao tầng này Để nhằm ngăn chặn những sự cố sảy ra tại mỗi tầngđều có hệ thống biển báo phòng cháy, biển cấm hútthuốc lá nhất là tại các cửa cầu thang Tại hành lang củamỗi tầng và ở gần cửa thang máy có bố trí các họngnước cứu hoả, treo các bình cứu hoả phòng khi có sự cố

Trang 4

cháy, nổ Công trình được bố trí một cầu thang thoát hiểm

ở bên ngoài nhà cho mỗi đơn nguyên tận dụng được khảnăng lưu thông và thoát người khi có sự cố Các cầu thangmáy được bố trí ngay trục hành lang chung mỗi tầng là nơimà tại mọi điểm trên mặt bằng đến đó thuận tiện vànhanh nhất, các cửa thoát và hành lang bố trí rất lưu loát

3.4.Kết luận:

* Tóm lại, công trình Cao Oác Bình Thuận đã đảm bảo cácyêu cầu về kiến trúc như sau:

- Yêu cầu thích dụng:

Thoả mãn được yêu cầu thiết kế do chức năng củacông trình đề ra Các phòng ở rộng rãi thoải mái, bố trílinh hoạt, tiện nghi về sinh hoạt cũng như điều kiện vi khíhậu

- Yêu cầu bền vững:

Với thiết kế hệ khung chịu lực , biện pháp thi công móngcọc khoan nhồi công trình đã đảm bảo chịu được tải trọngngang cũng như tải trọng đứng cùng các tải trọng khác.Các cấu kiện thiết kế ngoài đảm bảo các tải trọng tínhtoán còn không làm phát sinh các biến dạng vượt quágiới hạn cho phép Với phương pháp thi công bê tông cốtthép toàn khối các kết cấu có tuổi thọ lâu dài và làmviệc tốt

- Yêu cầu kinh tế:

Mặt bằng và hình khối kiến trúc phù hợp với yêu cầusử dụng, hạn chế đến mức tối thiểu các diện tích vàkhoảng không gian không cần thiết Giải pháp kết cấuhợp lý, cấu kiện làm việc với điều kiện sát với thực tế,đảm bảo sử dụng và bảo quản ít tốn kém

- Yêu cầu mỹ quan:

Với dáng vẻ hình khối cũng như tỷ lệ chiều rộng vàchiều cao hợp lý tạo cho công trình dáng vẻ uy nghi vàvững chắc Các ô cửa kính khung nhôm, màu sắc gạch lát, nước sơn tạo cho công trình dáng vẻ đơn giản và thanhthoát Công trình không những không phá hoại cảnh quanmôi trường xung quanh mà còn góp phần tạo nên mộtkhông gian sinh động

Trang 5

8 00 0 85 00

M ẶT BẰNG DẦM VÀ CỘT

CHƯƠNG 1: CƠ SỞ THIẾT KẾ

1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

1.1 Hệ kết cấu chịu lực chính:

- Căn cứ vào hệ kết cấu chịu lực thì nhà cao tầng cóthể sử dụng các phương án kết cấu như sau:

+ Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấutường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu ống

+ Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kếtcấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp

Trang 6

+ Các hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầngcứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằngliên tầng và kết cấu có khung ghép.

Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêngtùy thuộc vào nhu cầu và khả năng thi công thực tế củatừng công trình

- Với các loại chung cư từ 10-20 tầng thì hệ kết cấu khungtỏ ra nổi trội hơn cả vì nhiều ưu điểm: tiết kiệm vật liệu -các hệ kết cấu vách phù hợp với công trình chịu tảingang lớn do nhà cao tầng, tốn nhiều vật liệu hơn; dễ thicông - thi công đơn giản, không cần những biện pháp thicông phức tạp; không đòi hỏi kết cấu móng lớn - do đótiết kiệm rất nhiều về vật liệu & thi công nhanh hơn Vì lý

do đó em chọn giải pháp chính cho kết cấu là hệ khungchịu lực, ngoài ra 1 số vị trí như cầu thang bộ, thang máy,có thể bố trí thêm lõi cứng - tăng độ ổn định cho côngtrình

1.2 Hệ kết cấu sàn & truyền tải:

Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làmviệc không gian của kết

cấu Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là rất quan trọng

Do vậy, cần phải có sự

phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kếtcấu của công trình

Ta xét các phương án sàn sau:

a) Hệ sàn sườn

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

- Ưu điểm:

+ Tính toán đơn giản

+ Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thicông phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn côngnghệ thi công

- Nhược điểm:

+ Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớnkhi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của côngtrình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tảitrọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu

+ Không tiết kiệm không gian sử dụng

b) Hệ sàn ô cờ

Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương,chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé,theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm

Trang 7

không quá 2m.

- Ưu điểm:

+ Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiếtkiệm được không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp, thíchhợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và khônggian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ

- Nhược điểm:

+ Không tiết kiệm, thi công phức tạp

+ Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêmcác dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được nhữnghạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độvõng

c) Sàn không dầm (không có mũ cột)

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột

- Ưu điểm:

+ Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều caocông trình

+ Tiết kiệm được không gian sử dụng

+ Dễ phân chia không gian

+ Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…

+ Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa

vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọngđứng do cột chịu

+ Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năngchịu uốn và chống chọc thủng do đó dẫn đến tăng khốilượng sàn

d) Sàn không dầm ứng lực trước

- Ưu điểm: Ngoài các đặc điểm chung của phương án sànkhông dầm thì phương án sàn không dầm ứng lực trước sẽkhắc phục được một số nhược điểm của phương án sànkhông dầm:

+ Giảm chiều dày sàn khiến giảm được khối lượngsàn dẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trìnhcũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng

+ Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thoả mãn vềyêu cầu sử dụng bình thường

Trang 8

+ Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứnglực trước được đặt phù hợp vớibiểu đồ mômen do tính tảigây ra, nên tiết kiệm được cốt thép.

- Nhược điểm: Tuy khắc phục được các ưu điểm của sànkhông dầm thông thườngnhưng lại xuất hiện một số khókhăn cho việc chọn lựa phương án này như sau:

+ Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chếtạo và đặt cốt thép phải chính xác do đó yêu cầu taynghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đạihoá hiện nay thì điều này sẽ là yêu cầu tất yếu

+ Thiết bị giá thành cao và còn hiếm do trong nướcchưa sản xuất được

1.3 Kết luận:

Công trình thuộc loại nhà cao tầng, bước cột trung bình,công năng sử dụng trung bình - loại hình nhà ở, không cầnnhững biện pháp kết cấu phức tạp để cải thiện kiếntrúc nên em chọn các phương án sau:

- Kết cấu sàn, chọn phương án sàn có dầm

- Kết cấu móng, chọn phương án móng cọc khoan nhồi &cọc ép - tính & so sánh 2 phương án

- Ngoài ra phần kết cấu khung, phần tính cột tính theophương pháp lệch tâm phẳng

2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU:

Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụngcác loại vật liệu nhẹ nhưng cường độ cao như thép,composite của bê tông & thép sẽ giảm đáng kể trọnglượng bàn thân nhà, nhưng cũng có khuyết điểm là giảmtrọng lượng nhà sẽ khiến kết cấu dễ mất ổn định Đồngthời những loại vật liệu đó có những phương pháp thicông khó và tốn rất nhiều kinh phí - cả về thiết kế lẫnthi công

Dựa vào loại hình công trình, em chọn giải pháp là vậtliệu bê tông cốt thép vì nó phổ biến & dễ tính toán thiếtkế

3 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH:

Trang 9

toán số học không còn là một trở ngại nữa Các phươngpháp mới có thể dùng các sơ đồ tính sát với thực tế hơn,có thể xét tới sự làm việc phức tạp của kết cấu vớicác mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian

- Việc tính toán kết cấu nhà cao tầng nên áp dụng nhữngcông nghệ mới để có thể sử dụng mô hình không giannhằm tăng mức độ chính xác và phản ánh sự làm việccủa công trình sát với thực tế hơn

3.2 Các giả thuyết dùng trong tính toán nhà cao tầng :

- Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặtphẳng ngang) và liên kết ngàm với các phần tử cột ởcao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳngsàn) lên các phần tử (thực tế không cho phép sàn cóbiến dạng cong)

- Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng nàyđến các sàn tầng kế bên Mọi thành phần hệ chịu lựctrên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau Các cộtđều được ngàm ở chân cột ngay mặt đài móng

- Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng này sẽtruyền vào công trình dưới dạng lực phân bố trên các sàn(vị trí tâm cứng của từng tầng) vì có sàn nên các lựcnày truyền sang sàn và từ đó truyền sang cột

- Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là khôngđáng kể

3.3 Phương pháp tính toán xác định nội lực:

- Hiện nay trên thế giới có ba trường phái tính toán hệchịu lực nhà nhiều tầng thể

hiện theo ba mô hình sau:

+ Mô hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phươngtrình vi phân bậc cao, chủ yếu là dựa vào lý thuyết vỏ,xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh Khi giảiquyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ cónhiều ẩn Đó chính là giới hạn của mô hình này

+ Mô hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn): Rờirạc hoá toàn bộ hệ chịu lực của nhà nhiều tầng, tạinhững liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lựcvà chuyển vị Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợgiúp của máy tính có thể giải quyết được tất cả các bàitoán Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc giảiquyết các bài toán kết cấu như ETABS, SAP, STAAD

Trang 10

+ Mô hình rời rạc - liên tục (Phương pháp siêu khối):Từng hệ chịu lực được xem là rời rạc, nhưng các hệ chịu lựcnày sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết trượtxem là phân bố liên tục theo chiều cao Khi giải quyết bàitoán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thànhhệ phương trình tuyến tính bằng phương pháp sai phân Từđó giải các ma trận và tìm nội lực.

3.4 Nội dung tính toán:

- Hệ kết cấu nhà cao tầng cần được tính toán cả về tĩnhlực, ổn định và động lực

- Các bộ phận kết cấu được tính toán theo trạng thái giớihạn thứ nhất (TTGH 1)

Trong trường hợp đặc biệt do yêu cầu sử dụng thì mới tínhtoán theo trạng thái giớihạn thứ hai (TTGH 2)

- Khác với nhà thấp tầng, trong thiết kế nhà cao tầng thìtính chất ổn định tổng thể công trình đóng vai trò hết sứcquan trọng và cần phải được tính toán kiểm tra

3.5 Kết luận:

Dựa vào những thông tin trên, em chọn phương pháp tính:

- Về kết cấu hồ nước, cầu thang: Những kết cấu nàycó những sơ đồ tính rất đơn giản nên em tính tay

- Về kết cấu sàn: Kết cấu sàn khác kết cấu hồ nước,cầu thang ở chỗ nó làm việc theo 2 phương, việc tính toáncũng đơn giản - có bảng tra nội lực nên em tính tay

- Về kết cấu khung: nếu phân tích thành từng khungriêng rẽ - tách khung không gian thành các khung phẳng thìtính được nhưng do số phần tử trong khung lớn gồm cột,dầm- rất khó quản lý dữ liệu nên em sử dụng phầnmềm ETABS phù hợp với tính toán nhà cao tầng để chạy sơđồ tính, xuất kết quả nội lực để tính thép

- Về kết cấu móng: phương pháp tính không quan trọngmà chủ yếu phụ thuộc vào các quan niệm, em sử dụngphương pháp tính tay

4 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:

4.1 Vật liệu:

- Kết cấu sàn có dầm:

+ Bê tông cấp độ bền B22.5

+ Thép dọc chịu lực chính AII

- Kết cấu khung gồm cột & dầm:

- Cọc khoan nhồi:

Trang 11

- Cọc ép:

4.2 Tải trọng:

- Tải trọng thẳng đứng:

* Tĩnh tải:

+ Trọng lượng bản thân kết cấu

+ Tải trong hoàn thiện

+ Tải trọng do tường xây

+ Các loại tải do cầu thang, hồ nước truyền xuống

* Hoạt tải:

+ Tải trọng do sinh hoạt các loại phòng ốc

+ Tải trọng do công cộng (chỉ có ở tầng trệt & tầng

2 do loại hình văn phòng cho thuê)

- Tải trọng ngang:

* Hoạt tải:

+ Tải do gió tĩnh

+ Tải do gió động (do công trình cao trên 40 m)

Các số liệu cụ thể từng loại tải trọng đều có trong tiêuchuẩn TCXD 2737-1995, không cần đề cập

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 4

1 SƠ ĐỒ KẾT CẤU

1.1 Chọn tiết diện:

- Kết cấu sàn tầng gồm có sàn, dầm; ngoài ra đối vớisàn nhịp từ 8 m trở lên để hạn chế độ võng và chiềudày sàn ta thiết kế thêm hệ dầm trực giao vừa có tácdụng đỡ tường ngăn vừa giảm độ võng và nội lực

- Sơ bộ chọn kích thước tiết diện:

1

L m

D

h s =

Với : D = 0,8 ÷1,4 : hệ số phụ thuộc vào tải trọng Chọn D = 0,9

m = (30 ÷ 35) đối với bản dầm

m = (40 ÷ 45) đối với bản kê bốn cạnh Chọn m = 40

L1 : Là chiều dài cạnh ngắn của từng ô bản

Trang 12

- Chiều dày sàn hb= 1

1 1

40 50÷ l = cm

+ Dầm qua cột chọn hd=(1 1 )

10 12÷ l

bd= )h d

3

12

1( ÷Chọn 30×60 cm Đối với dầm conxon chọn 20×30 cm+ Dầm phụ chọn các tiết diện: 20×40 cm

1.2 Sơ đồ bố trí sàn:

Trang 13

- Chọn vật liệu:

Bê tông Mac 300 có Rn = 13MPa

Thép AII với Þ≥10 Ra = 280MPa

Thép AI với Þ< 10 Ra=225MPa, Rađ = 175Mpa

2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG :

Tải trọng tác dụng gồm tĩnh tải và hoạt tải

Trang 14

2.1 Tĩnh tải:

* Sàn thường:

Gạch men δ=1 cm, γ=1800 kg/cm2 Vữ a ló t δ=1.5 cm, γ=1800 kg/cm2 Vữ a tô δ=1 cm, γ=1800 kg/cm2

Thành phần γ(kG/m

Tải tiêuchuẩn(kG/m2)

Hệsốtincậy

Tải tínhtoán(kG/

m2)Gạch men lát

BT nhồi δ=10 cm, γ=2000 kg/cm2 Vữa tô δ=1 cm, γ=1800 kg/cm2

(kG/

m3)

Tảitiêuchuẩn(kG/m2)

Hệsốtincậy

Tảitínhtoán(

kG/m2

)Vữa lót tạo dốc

Lớp chống thấm

∑64

Trang 15

Ô sàn vệ sinh làm nổi trên sàn chứ không làm sàn âm,

ta quy tải trọng này phân bố đều trên ô sàn để tính thép Sàn vệ sinh lớn nhất nằm trên ô sàn 3 (Trục 2-B, KT5.1*3.75m), kích thước 1.9x2.5m Tải phân bố đều trên ô sàn

* Tải do kết cấu bao che trên sàn:

- Đối với các tường kê trực tiếp lên dầm ta truyền tảilên dầm mà không qui phân bố trên sàn

- Ta sẽ qui tải tường cho 1 số sàn có tường 100 trực tiếpkê lên sàn

Đó là các sàn số 1,3,4,8,9,10,11,12,13,14,15 với tảiphân bố (chọn sàn có tường nhiều để tính - sàn số 3 trục 5-B: 4.85x4.85m):

3 PHÂN TÍCH SỰ LÀM VIỆC & QUAN NIỆM TÍNH:

- Nếu l2/l1≥ 2 : Sàn được tính theo loại bản dầm cắt từng látcó bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn để tính

- Nếu l2/l1< 2 : Sàn được tính theo loại bản kê bốn cạnh, theo

sơ đồ đàn hồi bằng cách tra bảng để xác định nội lựclớn nhất

3.1 Tính bản kê bốn cạnh :

Tùy theo liên kết giữa các ô bản với dầm là ngàm haytựa mà ta có các loại sơ đồ tính khác nhau

Trang 16

l 1

M

- Moment giữa nhịp theo phương cạnh ngắn: Mi1=mi1 ×P

- Moment giữa nhịp theo phương cạnh dài: Mi2=mi2 ×P

- Moment ở gối theo phương cạnh ngắn: MiI=ki1 ×P

- Moment ở gối theo phương cạnh ngắn: MiII=ki2 ×P

Trong đó I=1,2,3,… là chỉ số loại ô bảng

3.2 Tính bản dầm :

Do bản chỉ làm việc chủ yếu theo phương cạnh ngắn nênchỉ cần cắt một dải bản có bề rộng b=1m theo phươngcạnh ngắn để tính

- Đối với 1 số bản gắn với vách cứng, ta lấy kích thước l1,

l2 theo kích thước nhịp thường thiên về an toàn

3.3 Tính thép :

- Cắt 1 dải bản rộng 1m để tính cốt thép:

- Chọn lớp bảo vệ của sàn : a0 = 1.5cm

=> h0 = 10.5cm

- Sau khi có moment ta tính các hệ số

2

o b

b

m

h b R

s

s = 1 ξ×γ × × × ( cm2)

Trang 17

4 TI ́ NH TOA ́ N

4.1 Với ô bản kê 4 cạnh:

Trang 19

BẢNG BỐ TRÍ CỐT THÉP

4.2 Với ô bản loại dầm:

Trang 20

Phương dài đặt thép theo cấu tạo Þ6a200

4.3 Kiểm tra độ võng của sàn:

- Theo tiêu chuẩn TCXDVN 356 -2005 ta cần thiết kế bản sànvới độ võng nhỏ hơn độ võng giới hạn: [f] = l/200 (với sàncó l = 6m )

Theo bảng tra sách Võ Bá Tầm BTCT 3 trang 108, độ võngcủa bản ngàm 4 cạnh tính theo:

D

3 2

122850

10232.18

42510

78.2500146

0

x x

Trang 21

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

1 CẦU THANG TỪ TẦNG 3 ĐẾN TẦNG 4 TRỤC 3:

1.1 Sơ đồ kết cấu & kích thước:

Cầu thang tầng 3 đến tầng 4 của công trình này là loạicầu thang 3 vế dạng bản Vế thứ nhất gồm 6 bậc với kíchthứơc các bậc h=148, vế thứ 2 gồm 11 bậc với kích thứơccác bậc h=148, vế thứ 3 gồm 6 bậc với kích thứơc cácbậc h=148, b=260, chiều rộng là 1.2 m, xây gạch thẻ, bậcthang có lát đá dày 2cm

- Bê tông cấp độ bền B22.5 có Rb =13MPa, thép AII đối với

Þ >10 Rs = 280MPa, thép AI với Þ<10 Rs = 225 MPa, Thép AI đaivới Þ <10 Rs = 175 MPa, hệ số điều kiện làm việc của bêtôngγb=0.9.

1.2

Tải trọng tác dụng:

Tĩnh tải phân bố tác dụng lên bản thang:

1.2.1.Tải trọng:

Trang 22

Trên bản nghiêng:

n h

2

1

b

b l h

m n l

,0148,02

11,11826,0148,0

2 2

1)

(

b

b l h

m n l

)/(579.0286

,0142,0

12,11802,0)286,0142,0(

2 2

=

2 2 5

1)

(

b

b l h

m n l

)/(643.026

,0148,0

12,12002,0)26,0148,0(

2 2

=

+ Tay vịn sắt: sơ bộ lấy G6 = 0.30(kN/m)

(theo BTCT – P Cấu kiện đặc biệt - thầy Võ Bá Tầm).

⇒ Tổng tĩnh tải phân bố tác dụng lên bản rộng 1m:

g1 = G1 + G2 + G3 + G4 + G5 + G6 =3.30+0.324+1.259+0.579+0.643+0.30=

g1 = 6.405(kN/m)

Trang 23

1.2.3 Tải trọng chiếu nghỉ :

Như trong bảng sau:

=> Tải phân bố trên 1 m chiều dài chiếu nghỉ: 8.2 kN/m

1.3 Tính toán kết cấu:

1.3.1.Tính bản thang:

a Xác định nội lực:

* Nội lực của vế thang thứ nhất

Để tính toán thiên về an toàn, ta xác định nội lực của bảnthang ứng với 3 dạng sơ đồ tính, rồi lựa chọn giá trị nội lựcphù hợp trong từng dạng sơ đồ tính để tính thép tại từng vịtrí tiết diện của bản thang

* Sơ đồ 1: 1 gối cố định, 1 gối di động ( chọn Mmax tạinhịp)

Trang 24

- Sơ đồ 1: Mnh=11.59 kNm

- Sơ đồ 2: Mgay=-1.63kNm

- Sơ đồ 3: Mgoi=-3.31kNm

* Nội lực của vế thang thứ hai: Vì nhịp của vế 1 và vế 3 có kích thước và tải trọng giống nhau nên nội lực của 2 vế tương đương bằng nhau nên ta lấy nội lực

của vế thứ nhất để tính toán

b Tính thép:

Tính cốt thép theo bài toán cấu kiện chịu uốn tiết diệnchữ nhật bxh = 1000xh mm

Trang 25

Chọn a=15mm, h0=h-a = 12-1.5 = 10.5cm

0

bh R

M

b B

m γ

α = , ξ =1− 1−2αm ,

S

b b S

R

bh R

R

γξĐối với bản kê µhợp lý = (0.4 ÷0.8)%

Bảng tính thép như sau:

Cốt ngang bản thang đặt theo cấu tạo Þ6a200

• Riêng bảng thang thứ 2

Xem vế 2 là 1 ô bản có kích thước là L2*B2 (1.2*2.88)m

35.2

a

B

2.123

.327cos

88.2

Xét = =2.69>2⇒

27cos

*2.1

88.2cos

*

2

a L

Trang 26

- Tải dàn truyền vào là 10kN/m

-Tổng tất cả tải trọng:

q1 = 1.65+4.45+ 10 = 16.10 kN/m

Trang 27

b Sơ đồ tính và nội lực:

- Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ là dầm đơn giản, có nhịp tínhtoán là khoảng cách giữa 2 cột, nhịp l=5.5m:

71.94KN.m 52.53KN.m

c Tính cốt thép dọc:

- Nội lực và thép tính ra như sau :

0

bh R

M

b B

m γ

α = , ξ =1− 1−2αm ,

S

b b S

R

bh R

R

d Tính cốt thép ngang:

Lực cắt lớn nhất là: Qmax = 54.03kN

Chọn cốt thép làm cốt đai: d sw=6, số nhánh n=2, R sw

=175MPa, chọn khoảng cách các cốt đai s = 150mm

Khả năng chịu cắt của cốt đai:

Trang 28

17 x x = 0.66kNKhả năng chịu cắt của cốt đai và bê tông:

Qwb = b R bt bh2 q sw

4ϕ = 4×2×1.3×20×342×0.66 = 398 kN > QKiểm tra điều kiện:

b b

b = −β×γ ×R

bs

nA E

28.022850

2100051

x

x x

Q ≤ 0.3ϕbϕw1γb R b bh0 = 0.3x0.9883×1.069×0.9x1.3x20×34 = 252kN

Vậy cốt đai đủ khả năng chịu lực cắt

Đặt cốt đai Þ6a150 trong vùng l/4 của 2 đầu dầm, giữa dầmđặt theo cấu tạo Þ6a200

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI

1 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC HỒ NƯỚC MÁI

- Hồ nước mái có kích thước đáy: 8.5m × 4.3m

- Dung tích hồ nước mái được xác định như sau:

ng

tb ngaydem q N k

⇒ Lấy Kng=1,5 (theo TCXD 33-68: để phản ánh công suất

của hệ thống trong ngày dùng nước tối đa, thường là vềmùa nóng, với công suất dùng nước trong ngày trung bình(tính trong năm) người ta đưa ra hệ số không điều hoàngày)

Trang 29

qtb=150 - 200 (lít/người/ngày đêm)

⇒ Lấy q=170 (l/người/ngày đêm)

Ni là số người dùng nước trong ngày

Ni = [tổng diện tích sử dụng] / [5m2/người] 784

7841701000

1060

B

W

3.45.8

2

⇒ Chọn H = 2m để thiết kế

* Sơ đồ tính hồ nước mái:

- Hồ nước mái được thiết kế là bể nước đổ toàn khối(phân loại theo thi công) và dạng mặt bằng hình chữ nhật(8.5m × 4.3m), được đặt trên mái ở cao trình mặt dưới bảnđáy: 35.7m, cao trình mặt trên bản nắp: 37.7m Hồ nướccao: 2m, đặt tại vị trí các trục: số 2, 3; chữ: C,B

- Chọn sơ bộ kích thước hồ nước như sau:

600x600mm

- Vật liệu sử dụng làm hồ nước mái:

Trang 30

+ Bê tông B22.5 : Rn=13MPa

Ra=225MPa (thép AI), thép đai R sw

=175MPa φ>10mm : Ra=280MPa(thép AII)

2.TÍNH BẢN

2.1.Bản nắp hồ nước

- Chọn bề dày bản nắp (để thiết kế):10cm

- Chän kÝch thíc dÇm nÊp

m Ln

1

.8

112

.2.05

γ

Tải trọng daN/m 2

Trang 31

2.1.2.Sô ñoă tính vaø tính theùp:

Ñeơ xaùc ñònh lieđn keât ôû bieđn vaø söï laøm vieôc cụa caùc ođbạn ta xeùt caùc heô soâ sau:

34

→ Bạn laøm vieôc theo 2 phöông

- Cođng thöùc tính theùp nhö sau:

M = k9i(m9i)×q×l1×l2, 2

0

bh R

M

b B

m γ

α = , ξ =1− 1−2αm ,

S

b b S

R

bh R

ho (c

As tính (mm2 )

µ% Theù p

chón

As chó n (mm 2)

Nhòp

0 123 0.39 Þ8a200 251.5Nhòp

0.02

0 123 0.39 Þ8a200 251.5Goâi

0.04

8 291 0.52 Þ8a150 301.8Goâi

0.04

8 291 0.46 Þ8a150 301.8

2.2.Bạn thaønh hoă nöôùc

- Chón chieău daøy bạn thaønh hoă ñeơ thieât keẩ: 15 cm

- Kích thöôùc bạn thaønh lôùn nhaât : 4.5m × 2m

- Tyû leô 2 cánh: 8.8/2= 4.4 >2 Bạn laøm vieôc 1 phöông, lieđnkeât giöõa bạn thaønh vaø bạn ñaùy laø ngaøm

2.2.1.Tại tróng:

- Aùp löïc nöôùc phađn boâ hình tam giaùc:

Aùp löïc nöôùc lôùn nhaât ôû ñaùy hoă:

q1= n×γ × h × B = 1,1 × 1000 × 2× 1 = 2200 (daN/m)=2.2T/m

- Tại tróng gioù : xem gioù taùc dúng phađn boâ ñeău leđnthaønh hoă

Trang 32

q2 = nkcqoB

trong đó:

 n = 1,3 : Hệ số vượt tải của tải trọng gió

dạng nhà và vào vị trí tính toán tải trọng gió so với hướnggió thổi) Với hình dạng bể nước mái lấy phía gió đẩy: c =+0,8; phía gió hút: c= -0,6

độ mặt trên bản nắp là 38m, địa hình B → k = 1,25 (z =36.7m)

 q0 : giá trị của áp lực gió lấy theo bảnđồ phân vùng; B×nh D¬ng lấy áp lực gió tiêu chuÈn tươngứng vùng I, ít chịu ảnh hưởng của bão:

 q0 = 53kG/m2 : (Áp lực này được tính bằng áplực gió tiêu chuẩn: 65daN/m2 trừ đi sự ảnh hưởng của gióbão vùng II: 12kG/m2)

 B =1m : cắt dải bản rộng 1m để tính

- Ta chỉ tính cho hoạt tải gió hút (vì trường hợp này lànguy hiểm nhất bởi hướng của gió trùng với hướng củatác động của khối nước bên trong lên bản thành):

q2 = nkcqoB = 1,3 × 1,25 × 0,6 × 53 × 1 = 51.7daN/m=0.052 T/m

2.2.2 Sơ đồ tính & tính thép:

Trường hợp tải gió hút và bể đầy nước, tải phân bố tạiđáy hồ:

q = q1 + q2 = 0.052 + 2.2 = 2.252 T/m =22.52KN/m

Trang 33

- Tải dạng hình thang, ta cộng tác dụng trường hợp tải tamgiác và hình chữ nhật, dùng phương pháp cơ học kết cấuđể giải cho từng trừơng hợp tải sau đó cộng tác dụng lại

222

8

5x0.52x2 = 18.25kN

8

3x0.52x2 = 4.79 kN

Ta cần phải truyền tải phương ngang lên dầm nắp là 4.79kN/m và lên dầm đáy 18.25 kN/m, ngoài ra dầm đáy cònchịu xoắn với moment 6.1 kNm

chọn

As chọn (mm2 )

- Chọn chiều dày bản đáy là 17cm để thiết kế

BẢNG TĨNH TẢI VÀ HOẠT TẢI TÁC DỤNG LÊN HỒ NƯỚC MÁI

Trang 34

Chiều dày (m)

γ

(kN/m³

Tải trọng (kN/m 2 )

Sơ đồ tính chọn bản kê 4 cạnh ngàm hd/hb > 3

- Bảng tính thép như sau:

m)

ho (c

As tính (mm 2)

µ% Thép chọn

As chọ n (mm 2)

5 0.085 0.08

8 741 5.11 Þ10a100 785Gối

5 0.085 0.08

8 741 5.11 Þ10a100 785

Trang 35

Chọn tiết diện 200x300

- Tải trọng bản thân dầm:

• Sơ đồ tính & tính thép:

-Sơ đồ tính dầm DN2 là dầm đơn giản, có nhịp tính toánlà khoảng cách giữa 2 cột, nhịp l= 4.1m:

- Nội lực và thép tính ra như sau :

0

bh R

M

b B

m γ

α = , ξ =1− 1−2αm ,

S

b b S

R

bh R

R

• Tính cốt thép ngang:

Trang 36

Lực cắt lớn nhất là: Qmax = ql/2 = 6.98x4.1/2=14.31kN

Qwb = b R bt bh2q sw

2

4ϕ = 4×2×1.3×20×222×0.66 = 257.8 kN > QKiểm tra điều kiện:

b b

b = −β×γ ×R

bs

nA E

28.022850

2100051

x

x x

Q ≤ 0.3ϕbϕw1γb R b bh0 = 0.3x0.9883×1.069×0.9x1.3x20×22 = 163.2kN Vậy cốt đai đủ khả năng chịu lực cắt

(Với β = l1/(2l2) = 4.25/(2×4.3)=0.49)

- Tổng tải trọng:

qd = g + q = 1.1 + 11.76 = 12.86kN/m

- Dầm nắp DN3 gối 2 đầu lên dầm DN1, ta chọn sơ đồ tínhdầm đơn giản:

- Nội lực:

Mo = ql2/8 = 12.86x4.12/8 = 27.02 kNm

Trang 37

As tính (mm2 )

µ % Thé p

chọn

Nhịp 27.02 26 0.171 0.189 410 0.788 3Þ 14 461.7

+ Tính cốt thép ngang:

b b

b = −β×γ ×R

bs

nA E

28.022850

2100051

x

x x

2.4.3 Dầm nắp DN1(200x300)

-Dầm nắp DN1 gối 2 đầu cột, ta chọn sơ đồ tính dầm đơngiản:

Trang 38

As tính (mm2 )

µ % Thé p

chọn

0.091

0.09

+ Tính cốt thép ngang:

b b

b = −β×γ ×R

bs

nA E

28.022850

2100051

x

x x

2.5 Tính dầm đáy

Trang 39

Sơ đồ truyền tải:

8500

2.5.1 Dầm đáy DĐ2(200x400)

Sơ đồ tính & tính thép:

-Dầm đáy DĐ2 gối 2 đầu cột, ta chọn sơ đồ tính dầm đơngiản:

- Nội lực:

Trang 40

tính (mm2 )

p chọn

chọ n (mm 2)

- Dầm nắp DĐ3 gối 2 đầu lên dầm DĐ1, ta chọn sơ đồ tínhdầm đơn giản:

Tiêu đề	Cao Ốc Bình Thuận
Tác giả	Kiều Ngọc Thịnh
Người hướng dẫn	GVHD: Đỗ
Trường học	Trường Đại Học Xây Dựng
Chuyên ngành	Kiến Trúc
Thể loại	Đề tài
Năm xuất bản	2009
Thành phố	Bình Dương

Định dạng
Số trang	117
Dung lượng	4,64 MB