Thiết kế chung cư cao tầng SKY7 địa điểm mỹ đức, hà nội

Mặt khác với xu thế phát triển của thời đại thì việc thay thế các công trình thấp tầng bằng các công trình cao tầng là việc làm rất cần thiết để giải quyết vấn đề đất đai cũng như thay đ

KHOÁ LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CHUNG CƢ CAO TẦNG SKY7

ĐỊA ĐIỂM MỸ ĐỨC, HÀ NỘI

NGÀNH: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

MÃ NGÀNH: 7580201

Mã sinh viên : 1651050014 Lớp : K61- KTXDCT

Hà Nội, 2021

LỜI CẢM ƠN

Sau quá trình học tập và nghiên cứu, được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo Phạm Văn Thuyết và sự giúp đỡ của các thầy giáo trong khoa Cơ điện & Công trình, các bạn bè đồng nghiệp cùng với sự nỗ lực cố gắng của bản thân, đến nay bản khóa luận tốt nghiệp đã hoàn thành

Em xin chân thành cảm ơn tới ban lãnh đạo khoa Cơ điện & Công trình, các thầy cô giáo trong bộ môn Kỹ thuật xây dựng công trình, đặc biệt là thầy giáo Phạm Văn Thuyết đã tạo điều kiện, hướng dẫn tận tình để em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp được giao

Em xin gửi lời cảm ơn đến những đồng nghiệp, các bạn bè đã có những

ý kiến quý báu trong thời gian qua giúp em hoàn thành bản khóa luận tốt nghiệp của mình Đồng thời em gửi lời cảm ơn đến những người thân đã tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành nhiệm vụ học tập

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

ĐẶT VẤN ĐỀ

CHƯƠNG 1KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 3

1.1 Giới thiệu về công trình 3

1.2 Các giải pháp kiến trúc 3

1.2.1 Giải pháp về mặt bằng 3

1.2.2 Giải pháp về mặt đứng 5

1.3 Các giải pháp kỹ thuật của công trình 6

1.3.1 Giải pháp thông gió, chiếu sáng 6

1.3.2 Giải pháp cung cấp điện 6

1.3.3 Giải pháp hệ thống chống sét và nối đất 7

1.3.4.Hệ thống nối đất 7

1.3.5 Giải pháp cấp thoát nước 7

1.3.6 Giải pháp cứu hoả 8

1.3.7 Các thông số, chỉ tiêu cơ bản 8

1.3.8 Vật liệu sử dụng trong công trình 9

1.4 Điều kiện khí hậu, thủy văn 10

CHƯƠNG 2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 11

2.1 Các giải pháp kết cấu 11

2.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện 11

2.2.1 Lựa chọn chiều dày sàn 11

2.2.2 Xác định tiết diện dầm 13

2.2.3 Xác định tiết diện cột 14

2.2.4 Xác định tiết diện vách 16

2.2.5 Mặt bằng kết cấu 16

2.3 Tính toán tải trọng và tác động 18

2.3.1 Tải trọng đứng 18

2.3.1.2 Hoạt tải 18

2.3.2 Tải trọng gió 18

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BẢN SÀN 20

3.1 Tính toán bàn sàn 20

3.2 Ô sàn S1 20

3.2.1 Sơ đồ tính toán: Tính theo sơ đồ khớp dẻo 21

3.2.2 Nội lực 21

3.2.3 Tính toán thép 21

3.3 Ô sàn S2 23

3.3.1 Sơ đồ tính toán: Tính theo sơ đồ khớp dẻo 23

3.3.2 Nội lực 23

3.3.3 Tính toán thép 23

3.4 Các ô sàn khác 24

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN KHUNG NGANG TRỤC K2 25

4.1 Giới thiệu khung K2 25

4.2 Tính toán tải trọng tác dụng vào khung K2 25

4.2.1 Phần tĩnh tải 26

4.2.2 Hoạt tải 29

4.2.3 Tải trọng gió 32

4.2.4 Sơ đồ các trường hợp chất tải 32

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN CỘT 34

5.1 Cơ sở tính toán 34

5.2 Vật liệu sử dụng 34

5.3 Điều kiện tính toán 34

5.4 Tính toán cốt thép 34

5.5 Tính toán cốt thép cột C3 (cột giữa) tiết diện cột: b h = 60 80 (cm) 35

5.5.1 Tính với cặp nội lực M = -45471 kG.m, N = -668790 kG 35

5.5.2 Tính với cặp nội lực M = 24950 kG.m, N = 780248 kG 38

5.6 Cột các tầng khác 40

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN DẦM 41

6.1 Cơ sổ tính toán 41

6.2 Vật liệu sử dụng 41

6.3 Điều kiện tính toán 41

6.4.2 Mặt cắt I-I và III: Mômen M = -60939 kG.m, lực cắt Q = 37316 kG 42

6.4.3.Mặt cắt II-II: Mômen M =23210 kG.m, lực cắt Q = -321,81 kG 43

6.4.4 Tính toán cốt đai 46

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ MÓNG 48

7.1 Địa chất công trình và địa chất thủy văn 48

7.1.1 Điều kiện địa chất công trình 48

7.1.2 Điều kiện thủy văn 49

7.2 Lựa chọn phương án móng 49

7.3 Tính toán cọc khoan nhồi 50

7.3.1 Chọn đường kính cọc, chiều dài cọc và kích thước đài cọc 50

7.3.2 Sức chịu tải của cọc 51

7.4 Tính móng M1 55

7.4.1 Xác định số lượng cọc 55

7.4.2 Tính toán kiểm tra 56

7.5 Tính móng M2 61

7.5.1 Xác định nội lực tính toán 61

7.5.2 Kiểm tra chọc thủng 65

7.6 Giằng móng 68

CHƯƠNG 8 THI CÔNG PHẦN NGẦM 69

8.1 Đặc điểm điều kiện thi công công trình 69

8.2 Thi công cọc 69

8.2.1 Lựa chọn phương pháp thi công cọc khoan nhồi 69

8.2.2 Các bước tiến hành thi công cọc khoan nhồi 71

8.2.3 Trình tự thi công cọc khoan nhồi 83

8.2.4 Chọn máy thi công và tổ chức thi công cọc khoan nhồi 83

8.3 Thiết kế hố móng và đào đất 86

8.3.1 Lựa chọn phương án đào đất 87

8.3.2 Khối lượng công tác 87

8.3.3 Chọn máy thi công đất 87

8.3.3.1 Chọn máy xúc đất 88

8.4.1 Lựa chọn loại ván khuôn thường dùng 89

8.4.2 Thiết kế ván khuôn đài M1 90

8.4.3 Thiết kế ván khuôn giằng 92

8.4.4 Biện pháp đổ bê tông móng 93

8.4.5 Chọn máy thi công 96

CHƯƠNG 9 THI CÔNG PHẦN THÂN 98

9.2.1 Thiết kế ván khuôn cột 101

9.2.2 Thiết ván khuôn dầm 103

9.2.3 Thiết kế ván khuôn ô sàn 107

9.3.Biện pháp kĩ thuật thi công 109

9.3.1.Gia công cốt thép 109

9.3.2.Cốt thép cột 110

9.3.3.Chuẩn bị ván khuôn 110

9.3.4.Ván khuôn cột 110

9.3.5.Ván khuôn dầm, sàn 111

9.3.6.Cốt thép sàn 112

9.3.7.Công tác đổ bê tông 112

9.3.10.Bảo dưỡng bê tông 115

9.3.11.Tháo dỡ ván khuôn 115

9.4.Chọn máy thi công 115

9.4.1 Chọn cần trục 115

9.4.2 Chọn vận thăng 117

9.5 Công tác thi công xây tường hoàn thiện 117

9.5.1 Công tác xây 117

9.5.2 Công tác trát, bả 118

9.5.3 Công tác lát nền 118

9.5.4 Công tác quét sơn 119

9.5.5 Công tác lắp dựng khuôn cửa 119

CHƯƠNG 10 LẬP DỰ TOÁN THI CÔNG MỘT SÀN ĐIỂN HÌNH 120

10.1 Các cơ sở tính toán dự toán 120

10.1.1 Phương pháp lập dự toán xây dựng công trình 120

10.1.2 Xác định chi phí xây dựng công trình 121

10.1.3 Các văn bản căn cứ để lập dự toán công trình 124

10.2 Áp dụng lập dự toán cho công trình 125

KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 126

1.Kết luận 126

2.Kiến nghị 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO

ĐẶT VẤN ĐỀ

Khu vực Châu Á – Thái Bình Dương trong những năm gần đây đã trở thành một trong những khu vực có nền kinh tế năng động và phát triển vượt bậc với mức

kinh tế thế giới Điều này thể hiện rõ nét qua việc điều chỉnh chính sách về kinh tế cũng như chính trị của các nước Phương Tây nhằm tăng cường sự có mặt của mình trong khu vực Châu Á và cuộc đấu tranh để giành lấy thị phần trong thị trường năng động này đang diễn ra một cách gay gắt

Cùng với sự phát triển của các nước trong khu vực, nền kinh tế Việt Nam cũng có những chuyển biến rất đáng kể Đi đôi với chính sách đổi mới, chính sách

mở cửa thì việc tái thiết và xây dựng cơ sở hạ tầng là rất cần thiết Mặt khác với xu thế phát triển của thời đại thì việc thay thế các công trình thấp tầng bằng các công trình cao tầng là việc làm rất cần thiết để giải quyết vấn đề đất đai cũng như thay đổi cảnh quan đô thị cho phù hợp với tầm vóc của một thành phố lớn

Nằm tại vị trí trọng điểm, là thủ đô của cả nước, Hà Nội là trung tâm kinh tế văn hóa chính trị của quốc gia, là địa điểm tập trung các đầu mối giao thông Hà Nội

đã trở thành nơi tập trung đầu tư của nước ngoài Hàng loạt các khu công nghiệp, khu kinh tế mọc lên, cùng với điều kiện sống ngày càng phát triển, dân cư từ các tỉnh lân cận đổ về Hà Nội để làm việc và học tập Do đó Hà Nội đã trở thành một trong những nơi tập trung dân lớn nhất nước ta Để đảm bảo an ninh chính trị để phát triển kinh tế, vấn đề phát triển cơ sở hạ tầng để giải quyết nhu cầu to lớn về nhà cho người dân cũng như các nhân viên người nước ngoài đến sinh sống và làm việc là một trong những chính sách lớn của nhà nước cũng như của thành phố Hà Nội

Với quỹ đất ngày càng hạn hẹp như hiện nay, việc lựa chọn hình thức xây dựng được cân nhắc và lựa chọn kỹ càng sao cho đáp ứng được nhu cầu làm việc đa dạng của thành phố, tiết kiệm đất và đáp ứng được yêu cầu thẩm mỹ, phù hợp với tầm vóc của thủ đô cả nước Trên cơ sở đó, việc lựa chọn xây dựng một chung cư cao tầng là một giải pháp thiết thực vì nó đáp ứng được những yêu cầu đặt ra

Từ đó việc dự án xây dựng chung cư cao tầng SKY7 được ra đời Là một tòa nhà 10 tầng, công trình là một điểm nhấn nâng cao vẻ mỹ quan của thành phố, thúc đẩy thành phố phát triển theo hướng hiện đại

CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1.1 Giới thiệu về công trình

Tên công trình: Chung cư cao tầng SKY7

Địa điểm xây dựng: Hợp Tiến-Mỹ Đức-Hà Nội

Hiện nay, công trình kiến trúc cao tầng đang được xây dựng khá phổ biến ở Việt Nam với chức năng phong phú: nhà ở, nhà làm việc, văn phòng, khách sạn, ngân hàng, trung tâm thương mại Những công trình đã giải quyết được phần nào đó nhu cầu nhà ở cho người dân cũng như nhu cầu cao về sử dụng mặt bằng xây dựng trong nội thành trong khi quỹ đất ở các thành phố lớn nước ta vốn hết sức chật hẹp Công trình xây dựng “ Nhà chúng cư cao tầng SKY7 ” là một phần thực hiện mục đích này

Công trình chung cư cao tầng SKY7 gồm 10 tầng nổi, diện tích 630m2tổng diện tích là 6300m2 Tầng 1 với các cửa hàng, ban quản lý, bảo vệ, nhà

Tầng mái có lớp chống nóng, chống thấm, bể chứa nước và lắp đặt một số phương tiện thuật khác

Để tận dụng không gian ở, giảm diện tích hành lang, công trình được

bố trí 1 thành lang giữa, 2 dãy phòng bố trí 2 bên hành lang

Công trình được bố trí 2 thang máy và 1 thang bộ giữa nhà để đảm bảo giao thông theo phương đứng, đồng thời đảm bảo việc di chuyển người khi có hảo hoạn xảy ra công trình được bố trí thêm 1 cầu thang bộ cuối hàng lang Mỗi tầng có phòng thu gom rác thông từ tầng trên cùng xuống tầng trệt, phòng này đặt ở giữa tầng nhà, sau thang máy

Mỗi căn hộ có diện tích sử dụng 50 - 70m2 bao gồm 1 phòng khách, 2-3 phòng ngủ, bếp, khu vệ sinh.Mỗi căn hộ được thiết kế độc lập với nhau, sử dụng chung hành lang Không gian nội thất các phòng ngủ đủ để bố trí một giường ngủ, bàn làm việc, tử đựng quần áo, đồ đạc cá nhân Phòng Khách kết hợp với phòng ăn làm thành không gian rộng có thể tổ chức sinh hoạt đông người Các phòng đều có 1 ban công tạo không gian thoáng mát đồng thời dùng cho việc phơi quần áo hoặc trang trí chậu hoa cây cảnh Sự liên hệ giữa các căn hộ tương đối hợp lý Diện tích cảu các phòng trong một căn hộ là tương đối hợp lý

Hình 1.1: Mặt bằng tầng điển hình

1.2.2 Giải pháp về mặt đứng

Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, góp phần

để tạo thành quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn

bộ khu vực kiến trúc Mặt đứng công trình được trang trí trang nhã, hiện đại, với hệ thống cửa kính khung nhôm tại các căn phòng Với các căn hộ có hệ thống ban công và cửa sổ mở ra không gian rộng tạo cảm giác thoáng mát, thaoir mái cho người sử dụng Giữa các căn hộ và các phòng trong một căn hộ được ngăn bằng tường xây, trát vữa xi măng hai mặt và lăn sơn 3 nước theo chỉ dẫn kỹ thuật Ban công có hệ thống lan can sắt sơn tĩnh điện chống gỉ

Hình thức kiến trúc của công trình mạch lạc, rõ ràng Công trình có bố cục chặt chẽ và quy mô phù hợp chức năng sử dụng, góp phần tham gia vào kiến trúc chung của toàn khu Mặt đứng phía trước đối xứng qua trực giữa nhà Đồng thời toàn bộ các phòng đều có ban công ngô ra phía ngoài, các ban công này đều thẳng hàng theo tầng tạo nhịp điệu theo phương đứng Chiều cao tầng 1 là 3,7 m ; các tầng từ tầng 2 -10 mỗi tầng 3,3 m

Hình 1.2: Mặt đứng công trình

1.3 Các giải pháp kỹ thuật của công trình

1.3.1 Giải pháp thông gió, chiếu sáng

Công trình đƣợc thông gió tự nhiên bằng các hệ thống cửa sổ Khu cầu

thang và sảnh đƣợc bố trí hệ thống chiếu sáng nhân tạo

Tất cả các hệ thống cửa đều có tác dụng thông gió cho công trình Do công trình nhà ở nên các yêu cầu về chiếu sáng là rất quan trọng, phải đảm bảo đủ ánh sáng cho các phòng Chính vì vậy mà các căn hộ của công trình đều đƣợc bố trí tiếp giáp với bên ngoài đảm bảo chiếu sáng tự nhiên

1.3.2 Giải pháp cung cấp điện

Hệ thống điện cho toàn bộ công trình đƣợc thiết kế và sử dụng điện trong toàn bộ công trình tuân theo các nguyên tắc sau:

+ Đường điện trong công trình được đi ngầm trong tường, có lớp bọc bảo vệ

+ Hệ thống điện đặt ở nơi khô ráo, với những chỗ đặt gần nơi có hệ thống nước phải có biện pháp cách nước

+ Tuyệt đối không đặt gần nơi có thể phát sinh hỏa hoạn

+ Dễ dàng sử dụng cũng như sửa chữa khi có sự cố

+ Phù hợp với giải pháp Kiến Trúc và Kết Cấu để đơn giản trong thi công lắp đặt cũng như đảm bảo thẩm mỹ công trình

Hệ thống điện được thiết kế theo dạng cây Bắt đầu từ trạm điều khiển trung tâm, từ đây dẫn đến từng tầng và tiếp tục dẫn đến toàn bộ các phòng trong tầng đó Tại tầng 1 còn có máy phát điện dự phòng để đảm bảo việc cung cấp điện liên tục cho toàn bộ khu nhà

1.3.3 Giải pháp hệ thống chống sét và nối đất

Chống sét cho công trình bằng hệ thống các kim thu sét bằng thép 16 dài 600mm 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 65x65x6 dài 2,5m Dây nối đất dùng thép dẹt 40  4 điện trở của hệ thống nối đất đảm bảo nhỏ hơn 10

1.3.4.Hệ thống nối đất

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 Giải pháp cấp thoát nước

Sử dụng nguồn nước từ hệ thống cung cấp nước của Thành phố Nước được chứa trong bể ngầm riêng sau đó cung cấp đến từng nơi sử dụng theo mạng lưới được thiết kế phù hợp với yêu cầu cũng như các giải pháp kết cấu

Tất cả các khu vệ sinh và phòng phục vụ đều được bố trí các ống cấp nước và thoát nước Đường ống cấp nước được nối với bể nước ở trên mái

Bể nước ngầm dự trữ nước được đặt ở ngoài công trình để đơn giản hóa việc

xử lý kết cấu và thi công, cũng như để sẽ sửa chữa Tại đây có lắp máy bơm

để bơm lên tầng mái

Toàn bộ hệ thống thoát nước trước khi ra hệ thống thoát nước cảu thành phố phải qua trạm xử lý nước thải để đảm bảo nước thải ra đạt tiêu chuẩn về nước thải

Hệ thống nước cứu hảo được thiết kế riêng biệt gồm một trạm bơm ở tầng 1, một bể chứa riêng trên mái và hệ thống đường ống riêng đi toàn bộ ngôi nhà Tại các tầng đều có các hộp chữa cháy đặt tại hai đầu hành lang và cầu thang

1.3.6 Giải pháp cứu hoả

Hệ thống nước cứu hỏa được thiết kế riêng biệt gồm một trạm bơm ở tầng 1, một bể chứa riêng trên mái và hệ thống đường ống riêng đi toàn bộ ngôi nhà Tại các tầng đều có các hộp chữa cháy đặt tại hai đầu hành lang và cầu thang

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

1.3.7 Các thông số, chỉ tiêu cơ bản

- Mật độ xây dựng được xác định bằng công thức: Sxd/S

Trong đó: Sxd – Diện tích xây dựng của công trình

Sxd= 42x15 = 630m2

S – Diện tích toàn khu đất, S= 1700m2

(Bao gồm diện tích xây dựng công trình, đường giao thông, các khu vui chơi, giải trí …)

Vậy ta có hệ số xây dựng là 675/1700 = 0,37 < 0,4 (0,4- hệ số xây dựng cho phép)

1.3.8 Vật liệu sử dụng trong công trình

- Đối với kết cấu chịu lực:

+ Bê tông sử dụng có mác 300 , dùng bê tông thương phẩm tại các trạm trộn đưa đến Để rút ngắn tiến độ, bê tông có sử dụng phụ gia và được tính toán cấp phối bảo đảm bê tôg đạt cường độ theo yêu cầu

+ Thép chịu lực dùng thép AII, cường độ Rk = Rn = 2800 kG/cm2, thép đai dùng thép AI, cường độ Rk = Rn = 2250 Kg/cm2

+ Gạch xây tường ngăn giữa các căn hộ và giữa các phòng dùng gạch rỗng có trọng lượng nhẹ, để làm giảm trọng lượng của công trình

+ Dùng các loại sỏi, đá, cát phù hợp với cấp phối, đảm bảo mác của vữa và khối xây theo đúng yêu cầu thiết kế

+ Tôn: Dùng để che các mái tum phía trên công trình, tạo vẻ đẹp kiến trúc Sử dụng tôn lạnh màu để giảm khả năng hấp thụ nhiệt cho công trình

- Vật liệu dùng để trang trí kiến trúc, nội thất:

+ Cửa kính: Sử dụng cửa kính có trọng lượng nhẹ, nhưng đảm bảo được cường độ Chịu được các va đập mạnh do gió, bão và có khả năng cách

âm cách nhiệt tốt

+ Các loại gạch men dùng để ốp, lát: chống được trầy xước, có hoa văn nội tiết phù hợp với loại sơn dùng để sơn tường, tạo vẻ đẹp thẩm mỹ cho không gian bên trong phòng

+ Gỗ dùng làm cửa và nội thất bên trong phòng: Sử dụng các loại gỗ đặc chắc, không bị mối mọt, có thời gian sư dụng trên 30 năm

+ Sơn: Dùng sơn có khả năng chống được mưa bão, không bị thấm, không bị nấm mốc

- Ngoài những vật liệu đã nêu ở trên, công trình còn sử dụng các loại vật liệu chống thấm (Sika), xốp cách nhiệt, …

1.4 Điều kiện khí hậu, thủy văn

Công trình nằm ở Hà Nội, nhiệt độ bình quân trong năm là 0

Hai hướng gió chủ yếu là hướng gió Đông Nam và Đông Bắc Tháng

có sức gió mạnh nhất là tháng 8, tháng có sức gió yếu nhất là tháng 11, tốc độ gió lớn nhất là 28m/s

Địa chất công trình thuộc loại đất yếu nên phải chú ý khi lựa chọn phương án thiết kế móng

CHƯƠNG 2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN

2.1 Các giải pháp kết cấu

Do quy mô công trình là 10 tầng với chiều cao là 48,25m thuộc loại công trình cao tầng cỡ trung bình ( nhỏ hơn 20 tầng), giải pháp kết cấu thông dụng là hệ khung giằng, bao gồm hệ khung và vách bê tông cốt thép kết hợp cùng chịu lực

Trong quá trình làm việc, hệ thống khung chủ yếu chịu tải trọng đứng,

hệ thống vách, lõi chủ yếu chịu tải trọng ngang Bên cạnh đó dưới tác dụng cảu tải trọng ngang, khung chịu cắt là chủ yếu tức là chuyện vị tương đối của các tầng trên là nhỏ, của các tầng dưới lớn hơn Còn lõi và vách chịu uốn là chủ yếu, tức là chuyển vị tương đối cảu các tầng trên lớn hơn của các tầng dưới Điều này khiến cho chuyển vị của cả công trình giảm đi khi chúng làm việc cùng nhau

Đóng vai trò liên kết hai hệ thống là hệ kết cấu sàn Kết cấu sàn dầm (sàn sườn) được sử dụng phổ biến cho các công trình nhà cao tầng Khi dùng kết cấu sàn dầm độ cứng ngang của công trình sẽ tăng do đó chuyển vị ngang

sẽ giảm

2.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện

2.2.1 Lựa chọn chiều dày sàn

Công thức xác định chiều dày bản sàn như sau:

s

D l h

m - hệ số phụ thuộc vào đặc tính làm việc của sàn, m = 3545 cho sàn làm việc theo 2 phương và m = 3035 cho sàn làm việc theo 1 phương;

t các ô sàn: Dựa vào kích thước các cạnh của bản sàn trên mặt bằng kết

cấu ta phân các ô sàn ra làm 2 loại:

+ Loại 1: Các ô sàn có tỷ số các cạnh l2/l1 ≤ 2  ô sàn làm việc theo 2

phương (thuộc loại bản kê 4 cạnh)

+ Loại 2: Các ô sàn có tỷ số các cạnh l2/l1 2  ô sàn làm việc theo 1

phương (thuộc loại bản dầm)

S3 3.64 4.3 1,1 Bản kê 4 cạnh 0,086 S4 2,95 3.64 1,2 Bản kê 4 cạnh 0,07 S5 1.65 3.08 1,8 Bản kê 4 cạnh 0,06 S6 1.69 3.7 2.1 Bản loại dầm 0,084

Để khả năng chống rung và đảm bảo việc phân phối tải trọng ngang theo

độ cứng của các khung ta chọn h s = 0,12m = 120mm cho toàn nhà

2.2.2 ác định tiết diện dầm

Chiều cao tiết diện dầm hd chọn sơ bộ theo nhịp:

d d

d

l h m

Trong đó:

ld – Nhịp của dầm đang xét;

md – Hệ số kể đến vai trò của dầm (với dầm phụ m d = 14  20; đối với dầm

chính m d = 8  14; với đoạn dầm consol m d =5  7)

Bề rộng tiết diện dầm bd chọn trong khoảng (0,3 0,5)hd

Bảng 2.2: Bảng lựa chọn kích thước tiết diện dầm tầng điển hình

9 D2-9 Phụ 3.65 0.097 0.24 22 35

Đối với các tầng khác, các tiết diện dầm cũng được tính toán tương tự

và được thể hiện trong các bản vẽ kết cấu

2.2.3 ác định tiết diện cột

Kích thước tiết diện cột được chọn theo công thức sau:

yc c

b

N A

F – Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét;

q – Tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn (tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời), theo kinh nghiệm q= (1 1,5) T/m2;

n – Số sàn phía trên tiết diện đang xét (kể cả mái);

Rb – Cường độ tính toán về nén của bê tông ;

k = 1, 2 1,5 – Hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột

Cột sau khi chọn phải kiểm tra lại điều kiện về độ mảnh theo phương cạnh ngắn:

l b

p.¨n+bÕp wc2

p.ngñ

p.ngñ

Hình 2.2: Mặt bằng diện tích chịu tải cột giữa

Nhận xét thấydiện chịu tải của các cột khác nhau không nhiều nên thống nhất chọn tiết diện cột giống nhau cho toàn bộ công trình

Bảng 2.3 Bảng lựa chọn kích thước tiết diện của cột

Nhận xét: Việc giảm tiết diện cột theo chiều cao của công trình là cần thiết với nhà công tầng vì lý do kinh tế Song xét thấy, số lƣợng cột trên mặt bằng công trình không nhiều, việc giamr tiết diện cột không đem lại lợi ích nhiều về kinh tế Hơn nữa, để đơn trong thi công và nhất là độ cứng của công

trình không bị thay đổi theo cao, ta không tiến hành đổi tiết diện cột, tiết diện cột từ tầng 1 đến tầng 10 vẫn giữ nguyên kích thước 60x80 cm

2.2.4 Xác định tiết diện vách

Theo TCVN 1998 quy định độ dày của lõi thang máy không nhỏ hơn

một trong hai giá trị sau: {150mm; 1

- Các cột được kí hiệu lần lượt là C1, C2 C6 Chỉ số dưới tên cột thể hiện kích thước tiết diện tính theo cm cảu cấu kiện

- Các ô sàn được kí hiệu lần lượt là S1, S2, S14

- Hình vẽ dưới đây thể hiện mặt bằng kết cấu tầng điển hình

17

tc ht

Hoạt tải của các phòng đƣợc lấy theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động

TCVN 2737-1995 và đƣợc thể hiện trong bảng A.7 Phụ lục A

2.3.2 Tải trọng gió

Công trình có độ cao h =33,4m < 40m nên theo qui phạm tải trọng gió chỉ tính đến thành phần tĩnh của tải trọng gió, không tính đến thành phần động

Tải trọng gió đƣợc xác định theo công thức:

W = Wo K c n

Trong đó:

n: hệ số tin cậy của tải trọng gió n = 1,2

Wo (kg/cm2): áp lực gió tuỳ thuộc vào vùng áp lực gió Công trình đƣợc xây dựng ở Hà Nội thuộc vùng II B có Wo = 95daN/m2

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

c : hệ số khí động Với công trình thiết kế Chút = 0,6 ; Cđẩy = 0,8

- Tầng 1 có độ cao 3.7m < 5m  k = 0,85

Áp dụng: W = Wo K c n

Phía gió đẩy c = 0,8; gió hút c = 0,6

Wđ = 95 0,85 0,8 1,2 = 77,52 (daN/m)

Wh = 95 0,85 0,6 1,2 = 60,192 (daN/m) Hoạt tải gió mái quy về lực tập trung đặt tại đỉnh cột áp mái

S = W0 k Cci n h B Phía gió đẩy Cc1 = 0,6; gió hút Cc2 = 0,4

Cao tầng

hi

Gió đẩy

Gió hút

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ BẢN SÀN 3.1 Tính toán bàn sàn

Ta tiến hành tính toán cụ thể cho 2 ô sàn điển hình ô S1 và ô S2

Xét tỉ lệ 2

1

4 1,11 2 3,6

l l

Đặt vấn đề đặt cốt thép trong bản đều theo hai phương, nên ta dùng giá trị

moomen theo phương cạnh ngắn để tính

 Tính thép cho tiết diện giữa, chịu mô men dương M1=272,63 kGm/m

Tính toán cho dải bản có bề rộng b= 100cm

M=272,63.1=272,63 kGm

Giả thiết ao= 1,5cm h o  12 1,5 10,5  

2 2 0

27263

0,019 0,3 130.100.10,5

n

M A

 Tính thép cho tiết diện biên chịu mô men âm M1=625,88 kGm/m

Tính toán cho dải bản có bề rộng b= 100cm

n

M A

Cốt thép chịu mô men dương ở giữa nhịp được kéo dài và neo ở các gối

là các dầm bao quanh ô bản Thép chịu mô men dương được cấu tạo dưới dạng thép mũ, được cắt dựa theo nguyên tắc l=1/4.ln Trong đó l là khoảng cách từ đầu cốt thép đến mép dầm, ln là khoảng cách tính đến giữa các dầm biên theo phương cạnh ngắn của các ô bản

Cốt giá lấy theo cấu tạo 6 200a

n

M A

2 2

0

14212

0,0099 0,3 130.100.10,5

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN KHUNG NGANG TRỤC K2 4.1 Giới thiệu khung K2

- Khung ngang trục K2 gồm 1 vách ở trục A và 3 cột tạo các trục B, C, D Nhịp hanh lang 2,4 m, nhịp chính khu vực phòng ở là 8m, tổng chiều rộng theo khung ngang là 18,4

- Việc tính toán khung ngang được dựa vào kích thước trên để tính toán

4.2 Tính toán tải trọng tác dụng vào khung K2

+ Tĩnh tải phân bố trên dầm khung do tường trên dầm, trọng lượng bản thân dầm và tải sàn truyền vào

+ Tĩnh tải tập trung tại nút:

- Do tải sàn truyền vào dầm sau đó truyền vào cột

- Do trọng lượng bản thân dầm truyền vào

- Do trọng lượng bản thân tường trên dầm truyền vào cột

- Tải trọng do sàn truyền vào dầm của khung được tính toán theo diện chịu tải, được căn cứ vào đường nứt của sàn khi làm việc

Theo phương cạnh ngắn l1: hình tam giác

Theo phương cạnh dài l2: hình thang hoặc tam giác

Để đơn giản ta quy tải tam giác và hình thang về dạng phân bố đều

+ Tải dạng tam giác có lực phân bố lớn nhất tại giữa nhịp là qmax, tải phân

bố đều tương đương là: qtđ = 5.qmax/8 với qmax = qs.ln/2

+ Tải hình thang có lực phân bố đều ở giữa nhịp là q1, tải phân bố đều tương đương là: qtđ = (1 - 22

+ 3

)qmax với  = l1/(2.l2); qmax= qs ln/2

+ Các lớp sàn (Bê tông chịu lực, lớp gạch vữa lát, vữa trát trần, )

+ Các tường xây bao , tường phân chia không gian, trong nhà có tính đến cửa sổ

+ Trọng lượng bản thân dầm, cột được đưa vào trong quá trình tính toán bằng SAP2000

- Hoạt tải:

+ Hoạt tải sử dụng

+ Hoạt tải gió

Xét tĩnh tải và hoạt tải,dựa trên mặt bằng kết cấu các tầng 1 10, ta có

sơ đồ phân tải được truyền như hình vẽ về khung K2

Tải sàn phân về các dầm và truyền tới cột khung sau đó truyền tới móng

Ta có thể xác định tải trọng tác dụng lên dầm bằng các qui tắc dồn tải

thông qua hệ số dồn tải

Áp dụng TCVN 2737-95 dùng hệ số qui đổi tải trọng về phân bố đều dạng hình thang và tam giác

+Tải trọng tập trung

Với tĩnh tải sàn (mái): Pg = gs Fi

Với hoạt tải sàn (mái): Pp = ps Fi

Trong đó:

Fi: là diện tích phần sàn tính toán truyền tải trọng của sàn được tính các tải trọng quy đổi

+ Tải trọng phân bố qui đổi:

Với tĩnh tải sàn (mái): qg =  gb li

Với hoạt tải sàn (mái): qs =  pb li

Trong đó:

gb: trọng lượng bản thân sàn

pb:hoạt tải sử dụng trên sàn

l1: chiều dài cạnh ngắn của ô sàn được tính

l2: chiều dài cạnh dài của ô sàn được tính

2 l

l



 ; l1 - Cạnh ngắn ; l2 - Cạnh dài Tải trọng sàn coi như được dồn về dầm và phân bố đều bao gồm:

q = q sàn + q tường + q dầm

Trong đó:

qsàn: Tải trọng phân bố đều do sàn gây ra

qtường: Tải trọng phân bố đều do tường gây ra

Ở đây ta chỉ tính đến tải trọng gây ra do tường và sàn phân bố đều lên dầm, còn tải trọng do bản thân cột khung thì chương trình SAP2000 sẽ tự tính

4.2.1.1 Tải tập trung

* Phần tải tầng 2 - 10

- Tải trọng tập trung trục D

+ Do tường dọc: P1 = PTT l h m (với m = 0,8 là hệ số có kể đến cửa trên tường)

Tính toán tương tự cho trục C, B, A ta có:

Bảng 4.1: Tĩnh tải tập trung tại trục từ tầng 2 đến tầng 10

Tính toán tương tự cho trục C, B, A ta được:

Bảng 4.2: Tĩnh tải tập trung tại trục ở tầng mái

Tải trọng (kG) 23631,04 28911,04 28911,04 23631,04

4.2.1.2 Tải trọng phân bố

* Phân tải trọng phân bố tầng 2 10

- Tải trọng phân bố đoạn D-C

+ Do dầm ngang:

qd =593,88(kG/m)

Bảng 4.3: Tĩnh tải phân bố trên đoạn từ tầng 2 đến tầng 10

Tải trọng phân bố (kG/m) 6750,63 2144,6 6750,63

* Phân tải trọng phân bố tầng mái

- Tải trọng phân bố đoạn D-C:

Tương tự ta tính toán cho đoạn C - B và B – A ta được:

Bảng 4.4: Tĩnh tải phân bố trên đoạn ở tầng mái

+ Hoạt tải 1 (do sàn nhà): Ps = gs Fi = 97,5 32 = 3120 (kG)

qD-C = qs = 975 (kG/m)

- Tải trọng phân bố đoạn C-B

+ Do sàn nhà:

qs =  gb l = 0,625 360 2,4 = 540 (kG/m) => Tổng tải trọng phân bố lên đoạn C-B:

QC-B = q s = 540 (kG/m)

- Tải trọng phân bố đoạn B-A

+ Do sàn nhà:

qs =  gb l = 0,625 195 8 = 975(kG/m) => Tải trọng phân bố lên đoạn B-A:

QB-A = qs = 975 (kG/m)

* Phân tải trọng phân bố tầng mái

- Tải trọng phân bố đoạn D-C:

+ Do sàn nhà :

qs =  gb l = 0,625 97,5 8 = 487,5 (kG/m) => Tải trọng q = qs = 487,5 (kG/m)

- Tải trọng phân bố đoạn C-B :

+ Do sàn nhà:

qs =  gb l = 0,625 97,5 2,4 = 146,3 (kG/m) => Tải trọng: q = qs = 146,3 (kG/m)

Tải trọng phân bố đoạn B-A:

+ Do sàn nhà :

qs =  gb l = 0,625 97,5 8 = 487,5 (kG/m) => Tải trọng q = qs = 487,5 (kG/m)

về dầm ở cạnh đáy và lực tác dụng trên dầm cũng phân bố dưới dạng hình thang và tam giác Trong trường hợp 2 bên dầm đều có bản phải tính hai lần

từ hai phía của bản

Các số liệu đầu vào cụ thể được trình bày trong phần phụ lục B

Kết quả nội lực của các phần tử ứng với từng trường hợp tải, gồm:

Ở mỗi tiết diện,ta phải xét các tổ hợp cơ bản I và tổ hợp cơ bản II để tìm

ra các cặp nội lực nguy hiểm như sau:

(Các giá trị cụ thể được trình bày trong bảng B.2 và B.3 trong phụ lục B )