Đồ án tốt nghiệp: Văn phòng tổng công ty XD XNK VIỆT NAM VINACONEX (VINATOWER)

CHƯƠNG MỞ ĐẦU: CÁC ĐẶC ĐIỂM CÓ LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC THI CÔNG CÔNG TRÌNH GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC BIỆN PHÁP KĨ THUẬT THI CÔNG I. Các đặc điểm có liên quan đến việc thi công công trình: 1. Giới thiệu sơ bộ về đặc điểm công trình: 1.1. Địa điểm xây dựng công trình: Tên công trình: Văn phòng tổng công ty XD XNK VIỆT NAM VINACONEX (VINATOWER), chủ đầu tư là Tổng công ty XNK Xây dựng Việt Nam (VINACONEX) Công trình được xây dựng tại đường PHAN ĐĂNG LƯU QUẬN HẢI CHÂUTP ĐÀ NẴNG. Công trình giáp với đường Phan Đăng Lưu ở hướng Đông Nam, giáp phố ở hướng Đông Bắc, giáp 1 khu tập thể ở hướng Tây Bắc và giáp trụ sở 1 đơn vị bạn ở hướng Tây Nam. 1.2. Quy mô công trình: Công trình Tháp Vinaconex gồm 15 tầng nổi và 1 tầng hầm, chiều cao tính từ mặt đất tự nhiên là 51,5m. Cấp công trình: Cấp I. 1.3. Giải pháp kiến trúc: Đường giao thông chính vào công trình là từ đường Phan Đăng Lưu và đường Lê Thanh Nghị. Diện tích xung quanh bố trí cây xanh và đường giao thông nội bộ. Chức năng sử dụng của các tầng: . 2 tầng hầm: để xe, các khu vực kĩ thuật: trạm bơm, điện, điều hòa và thông gió tầng hầm. . Tầng 1: đại sảnh, các sảnh phụ, lễ tân, kĩ thuật. . Tầng 2, 15: tầng kĩ thuật. . Tầng 314: Khu vực văn phòng. Giao thông đứng trong tòa nhà: bố trí 3 thang máy và 2 thang bộ. Mặt đứng: hình thức kiến trúc hiện đại và đơn giản, hình vuông đều đặn từ tầng 1 đến mái. Giải pháp hoàn thiện mặt ngoài công trình: vách, cửa kính khung nhôm tĩnh điện, kính màu 2 lớp có chân không cách nhiệt, độ phản quang thấp. Sử dụng các tấm hợp kim nhôm có vật liệu cách nhiệt làm các băng trang trí. 1.4. Giải pháp kết cấu công trình: Kết cấu móng công trình là móng cọc khoan nhồi đường kính 0,8m dự kiến đặt sâu 52,28m so với cốt san nền, đài cọc cao 1,8m. Tất cả các đài cọc được liên kết với nhau bởi hệ giằng móng kích thước 400x500(mm). Kết cấu phần thân là hệ kết cấu khung giằng gồm vách lõi và khung biên đổ toàn khối. Dầm biên có kích thước 300x700(mm). Kết cấu sàn tầng điển hình là sàn BTCT dầy 20 cm,. Kết cấu bao che là hệ khung kính. Kết cấu ngăn chia là vách ngăn nhẹ. Chống nóng và chống thấm mái bằng bê tông chống nóng và bê tông chống thấm. 2. Các thuận lợi khi thi công công trình: Công trình nằm trong thành phố nên có hệ thống cơ sở hạ tầng, điện nước đầy đủ, hệ thống giao thông, liên lạc thuận tiện. Gần công trình có trạm điện hạ thế(cách khoảng 30m) và hệ thống cấp thoát nước còn của công trình cũ. Công trình có 2 mặt giáp đường lớn nên các phương tiện thi công có thể tiếp cận địa điểm thi công dễ dàng. Cũng nhờ 2 mặt giáp đường nên việc vận chuyển, giao nhận vật liệu, chuyên chở phế thải khỏi công trường rất thuận tiện. 3. Các khó khăn trong quá trình thi công công trình: Do công trình nằm trong thành phố nên điều kiện thi công có bị hạn chế, nhất là với công tác bê tông vì xe bê tông, xe chở đất chỉ có thể vào thành phố vào buổi đêm. Trong thời gian thi công, nếu có nhu cầu đổ bê tông vào buổi sáng, cần làm việc với cảnh sát giao thông để xin giấy phép. Yêu cầu về công tác an toàn vệ sinh lao động, bảo vệ môi trường, tài sản bên thứ 3 là rất cao. Mặt bằng thi công tương đối chật hẹp, khó khăn cho việc tập kết phương tiện, máy móc, nguyên vật liệu, bố trí lán trại tạm. Thời gian thi công công trình là tương đối dài, nên giá cả vật tư, vật liệu lên xuống không ổn định gây khó khăn cho việc cung ứng vật tư, vật liệu cho công trình. II. Biện pháp kĩ thuật thi công: 1. Phương pháp thi công phần ngầm: 1.1. Lựa chọn phương án thi công cọc khoan nhồi: Thi công cọc khoan nhồi bằng phương pháp tạo lỗ khoan bằng gầu xoay kết hợp dung dịch bentonite giữ thành hố đào. 1.2. Phương pháp thi công phần ngầm: Vách đất hố đào được giữ bằng hàng coc cừ LARSEN . Tiến hành đào đất bằng máy đào đến cốt đáy đài, ghép ván khuôn, đổ bê tông đài, giằng móng, đổ sàn tầng hầm, đổ cột tầng hầm rồi sau đó làm tầng hầm theo cách đổ bê tông như với phần thân. 2. Phương pháp thi công phần thân: Phần thân được thi công bê tông toàn khối, trong đó: Đổ xong cột, tiến hành ghép ván khuôn, đổ bê tông dầm, sàn, cầu thang Trong khoảng 7 tầng dưới cùng, đổ bê tông bằng xe bơm bê tông. Các tầng từ tầng 8 trở lên đổ bằng máy bơm tĩnh. 3. Phương pháp thi công phần hoàn thiện: Phần hoàn thiện được tiến hành sau khi các công việc trước đó được hoàn thành và được cố gắng bố trí thành dây chuyền sao cho từ lúc bắt đầu công tác hoàn thiện đến khi hoàn thành, các công việc diễn ra liên tục. Phần hoàn thiện được thực hiện từ dưới lên, trong khi công tác thi công phần thân vẫn tiếp tục ở các tầng trên. PHẦN I KẾT CẤU 30% NHIỆM VỤ ĐƯỢC GIAO: CHƯƠNG I. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỐT THÉP SÀN TẦNG 4 CHƯƠNG II. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ. CHƯƠNG III. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC A. CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN TẦNG 4 I. MẶT BẰNG DẦM SÀN TẦNG 4 II. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN: Dùng Bêtông cấp độ bền B20 có: Rb = 11,5 (MPa); Rbt = 0,9 (MPa). Cốt thép   8 dùng thép AI có: Rs = Rsc = 225 (MPa); Rsw = 175 (MPa). Tra bảng có hệ số: R = 0,645; R = 0,437  ≥ 10 dùng thép AII có: Rs = Rsc = 280 (MPa); Rsw = 225 (MPa). Tra bảng có hệ số: R = 0,623; R = 0,429. (Các số liệu tra Bảng Phụ lục: 358; Trang 364371; Sách KCBTCT CKCB). III. CHỌN CHIỀU DÀY BẢN SÀN: Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức sau: Trong đó: : là hệ số phụ thuộc hoạt tải sử dụng. : đối với bản loại dầm. : đối với bản kê bốn cạnh. l=l1 : là cạnh ngắn của ô bản . Điều kiện : hs ≥ hmin = 6 cm đối với sàn nhà dân dụng. Phân chia loại ô sàn và chọn chiều dày bản sàn trong bảng 1 1. Bảng 11 : Bảng phân loại ô sàn Ô Sàn Cạnh ngắn l1(m) Cạnh dài l2(m) l2l1 Loại ô sàn Diện tích (m2) D m Tính sơ bộ hs (m) Chọn hs(cm) S1 8,55 8,55 1,0 Bản kê 4 cạnh 73,1 1 45 0,19 20 S2 8,55 9,1 1,06 Bản kê 4 cạnh 77,81 1 45 0,19 20 S3 8,55 8,55 1,0 Bản kê 4 cạnh 73,1 1 45 0,19 20 S4 8,55 9,1 1,06 Bản kê 4 cạnh 77,81 1 45 0,19 20 S5 8,55 9,1 1,06 Bản kê 4 cạnh 77,81 1 45 0,19 20 S6 8,55 8,55 1,0 Bản kê 4 cạnh 73,1 1 45 0,19 20 S7 8,55 9,1 1,06 Bản kê 4 cạnh 77,81 1 45 0,19 20 S8 8,55 8,55 1,0 Bản kê 4 cạnh 73,1 1 45 0,19 20 S9 2,15 9,9 4,61 Bản loại dầm 21,29 1,2 30 0,086 10 S10 3,35 9,1 2,72 Bản loại dầm 30,49 1,2 30 0,134 15 IV. XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN: 1 Tĩnh tải: a. Trọng lượng bản thân của bản sàn có chiều dày  = 20cm Cấu tạo bản sàn như hình vẽ 12.

CHƯƠNG MỞ ĐẦU:

CÁC ĐẶC ĐIỂM CÓ LIÊN QUAN ĐẾN VIỆC THI CÔNG CÔNG TRÌNH

GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC BIỆN PHÁP KĨ THUẬT THI CÔNG

- *

-I Các đặc điểm có liên quan đến việc thi công công trình:

1 Giới thiệu sơ bộ về đặc điểm công trình:

1.1 Địa điểm xây dựng công trình:

- Tên công trình: Văn phòng tổng công ty XD XNK VIỆT NAM VINACONEX(VINATOWER), chủ đầu tư là Tổng công ty XNK Xây dựng Việt Nam (VINACONEX)

- Công trình được xây dựng tại đường PHAN ĐĂNG LƯU- QUẬN HẢI CHÂU-TP ĐÀNẴNG

- Công trình giáp với đường Phan Đăng Lưu ở hướng Đông Nam, giáp phố ở hướngĐông Bắc, giáp 1 khu tập thể ở hướng Tây Bắc và giáp trụ sở 1 đơn vị bạn ở hướng TâyNam

1.2 Quy mô công trình:

Công trình Tháp Vinaconex gồm 15 tầng nổi và 1 tầng hầm, chiều cao tính từ mặt đất tựnhiên là 51,5m

- Giao thông đứng trong tòa nhà: bố trí 3 thang máy và 2 thang bộ

- Mặt đứng: hình thức kiến trúc hiện đại và đơn giản, hình vuông đều đặn từ tầng 1 đếnmái

- Giải pháp hoàn thiện mặt ngoài công trình: vách, cửa kính khung nhôm tĩnh điện, kínhmàu 2 lớp có chân không cách nhiệt, độ phản quang thấp Sử dụng các tấm hợp kimnhôm có vật liệu cách nhiệt làm các băng trang trí

1.4 Giải pháp kết cấu công trình:

- Kết cấu móng công trình là móng cọc khoan nhồi đường kính 0,8m dự kiến đặt sâu52,28m so với cốt san nền, đài cọc cao 1,8m Tất cả các đài cọc được liên kết với nhaubởi hệ giằng móng kích thước 400x500(mm)

- Kết cấu phần thân là hệ kết cấu khung giằng gồm vách lõi và khung biên đổ toàn khối

- Dầm biên có kích thước 300x700(mm)

- Kết cấu sàn tầng điển hình là sàn BTCT dầy 20 cm,

- Kết cấu bao che là hệ khung kính

- Kết cấu ngăn chia là vách ngăn nhẹ

- Chống nóng và chống thấm mái bằng bê tông chống nóng và bê tông chống thấm

2 Các thuận lợi khi thi công công trình:

- Công trình nằm trong thành phố nên có hệ thống cơ sở hạ tầng, điện nước đầy đủ, hệthống giao thông, liên lạc thuận tiện Gần công trình có trạm điện hạ thế(cách khoảng30m) và hệ thống cấp thoát nước còn của công trình cũ

- Công trình có 2 mặt giáp đường lớn nên các phương tiện thi công có thể tiếp cận địađiểm thi công dễ dàng.

- Cũng nhờ 2 mặt giáp đường nên việc vận chuyển, giao nhận vật liệu, chuyên chở phếthải khỏi công trường rất thuận tiện

3 Các khó khăn trong quá trình thi công công trình:

- Do công trình nằm trong thành phố nên điều kiện thi công có bị hạn chế, nhất là vớicông tác bê tông vì xe bê tông, xe chở đất chỉ có thể vào thành phố vào buổi đêm Trongthời gian thi công, nếu có nhu cầu đổ bê tông vào buổi sáng, cần làm việc với cảnh sátgiao thông để xin giấy phép

- Yêu cầu về công tác an toàn vệ sinh lao động, bảo vệ môi trường, tài sản bên thứ 3 là rấtcao

- Mặt bằng thi công tương đối chật hẹp, khó khăn cho việc tập kết phương tiện, máy móc,nguyên vật liệu, bố trí lán trại tạm

- Thời gian thi công công trình là tương đối dài, nên giá cả vật tư, vật liệu lên xuốngkhông ổn định gây khó khăn cho việc cung ứng vật tư, vật liệu cho công trình

II Biện pháp kĩ thuật thi công:

1 Phương pháp thi công phần ngầm:

1.1 Lựa chọn phương án thi công cọc khoan nhồi:

Thi công cọc khoan nhồi bằng phương pháp tạo lỗ khoan bằng gầu xoay kết hợp dungdịch bentonite giữ thành hố đào

1.2 Phương pháp thi công phần ngầm:

Vách đất hố đào được giữ bằng hàng coc cừ LARSEN

Tiến hành đào đất bằng máy đào đến cốt đáy đài, ghép ván khuôn, đổ bê tông đài, giằngmóng, đổ sàn tầng hầm, đổ cột tầng hầm rồi sau đó làm tầng hầm theo cách đổ bê tôngnhư với phần thân

2 Phương pháp thi công phần thân:

Phần thân được thi công bê tông toàn khối, trong đó:

- Đổ xong cột, tiến hành ghép ván khuôn, đổ bê tông dầm, sàn, cầu thang

- Trong khoảng 7 tầng dưới cùng, đổ bê tông bằng xe bơm bê tông Các tầng từ tầng 8 trởlên đổ bằng máy bơm tĩnh

3 Phương pháp thi công phần hoàn thiện:

Phần hoàn thiện được tiến hành sau khi các công việc trước đó được hoàn thành và được

cố gắng bố trí thành dây chuyền sao cho từ lúc bắt đầu công tác hoàn thiện đến khi hoànthành, các công việc diễn ra liên tục

Phần hoàn thiện được thực hiện từ dưới lên, trong khi công tác thi công phần thân vẫntiếp tục ở các tầng trên

PHẦN I KẾT CẤU 30%

NHIỆM VỤ ĐƯỢC GIAO:

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CỐT THÉP SÀN TẦNG 4 CHƯƠNG II TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ.

CHƯƠNG III TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC A.

CHƯƠNG I TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN TẦNG 4

I MẶT BẰNG DẦM SÀN TẦNG 4

II SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:

- Dùng Bêtông cấp độ bền B20 có: Rb = 11,5 (MPa); Rbt = 0,9 (MPa)

- Cốt thép ∅  8 dùng thép AI có: Rs = Rsc = 225 (MPa); Rsw = 175 (MPa)

Tra bảng có hệ số: ξR = 0,645; αR = 0,437

∅ ≥ 10 dùng thép AII có: Rs = Rsc = 280 (MPa); Rsw = 225 (MPa)

Tra bảng có hệ số: ξR = 0,623; αR = 0,429

(Các số liệu tra Bảng Phụ lục: 3-5-8; Trang 364-371; Sách KCBTCT CKCB)

III CHỌN CHIỀU DÀY BẢN SÀN:

4 3

2

9100

25500 1

S7 S2

Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức sau:

l m

D h s

Trong đó:

D= 0 8 ÷ 1 4: là hệ số phụ thuộc hoạt tải sử dụng

m s =30÷35: đối với bản loại dầm

m s =40÷45: đối với bản kê bốn cạnh

l=l 1 : là cạnh ngắn của ô bản

Điều kiện : hs ≥ hmin = 6 cm đối với sàn nhà dân dụng

Phân chia loại ô sàn và chọn chiều dày bản sàn trong bảng 1 -1

IV XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN:

1 Tĩnh tải:

a Trọng lượng bản thân của bản sàn có chiều dày δ = 20cm

- Cấu tạo bản sàn như hình vẽ 1-2

Hình: 1-2 C ấu tạo bản sàn δ = 20cm

- Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn được tính:

∑

= tc i i

b Trọng lượng bản thân của bản sàn có chiều dày δ = 15cm.

- Cấu tạo bản sàn như hình vẽ 1-3

- Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn được tính:

∑

= tc i i

c Tĩnh tải do tường ngăn trong ô sàn:

- Bên trong các ô bản sàn có các tường ngăn dày 20 cm và 10cm , khi tính toán taqui tĩnh tải do tường ngăn về thành tải trọng phân bố đều trên toàn diện tích ô sàn theocông thức:

gtt

Si Gi

Trong đó: Gi: là tổng tải trọng tường ngăn trong ô sàn thứ i Si: là diện tích ô sàn thứ i

- Tải trọng bản thân tường dày 20cm gồm có trọng lượng phần khối xây và trọnglượng phần vữa trát dày 1,5cm ở hai bên khối xây

- Tải trọng tính toán của 1m2 tường dày 20cm gồm có trọng lượng phần khối xây vàtrọng lượng phần vữa trát dày 1,5cm ở hai bên khối xây là:

gt = nkx × γkx × δkx + 2 × ntr × γv × δtr Trong đó: nkx = 1,1; ntr = 1,3: là hệ số độ tin cậy của khối xây và vữa trát

γkx = 1500(daN/m3); γv = 1600(daN/m3): là trọng lượng riêng của khối xây gạch và vữa

trát

δkx = 20cm, δtr = 1,5cm: là chiều dày khối xây gạch và vữa trát

⇒ gt = 1,1 × 1500 × 0,2 + 2 ×1,3 × 1600 × 0,015 = 392,4 (daN/m2)

Tương tự đối với tường ngăn dày 10cm :

Trong các ô sàn này có các tường ngăn dày 20cm: (5,9m +2,4m +3,5m)× 3,15m

Tĩnh tải tính toán của tường ngăn trong ô sàn này là:

G3 = St × gt = (5,9+2,4 +3,5) × 3,15 × 329,4 = 12243,8(daN)

Trong đó có 1 cửa nhưng để thiên về an toàn và đơn giản trong tính toán ta xem diện tíchcửa là diện tích tường

- Đối với ô sàn S4:

Trong ô sàn này có các tường ngăn dày 20cm: 9,1m× 3,15m

Tĩnh tải tính toán của tường ngăn trong ô sàn này là:

G4 = St × gt = 9,1 × 3,15 × 329,4 = 9442,2(daN)

- Đối với ô sàn S5:

Trong ô sàn này có các tường ngăn dày 20cm: 8,2m× 3,15m

Tĩnh tải tính toán của tường ngăn trong ô sàn này là:

Ô sàn Diện tích A(m2) Tĩnh tải tườngngăn(daN) Tĩnh tải qui đổigtt(daN/m2)

Bảng 1-5 : Bảng tĩnh tải các ô sàn có tư ờng

2 Hoạt tải:

Hoạt tải tác dụng lên các ô sàn lấy theo TCVN 2737 - 1995, tùy theo chức năng

của các ô sàn ta tra được hoạt tải tiêu chuẩn ptc

Hoạt tải tính toán được xác định: ptt = n × ptc

Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 1-6

Bảng 1-6 : Bảng hoạt tải tính toán của các ô sàn

Ô sàn Chức năng A(m2) ptc(daN/m2) n ptt(daN/m2)

3 Tải trọng toàn phần tác dụng lên bản sàn q tt :

Tải trọng tính toán tác dụng lên bản sàn gồm có tĩnh tải tính toán gtt và hoạt tải tínhtoán ptt Vậy tải trọng tính toán toàn phần tác dụng lên các ô sàn qtt được xác định:

qtt = gtt + pttKết quả tính toán được thể hiện trong bảng 1-7

Bảng 1-7 : Bảng tải trọng toàn ph ần của các ô sàn

S10 Phòng vệ sinh 30,49 15 521,6 428,31 240 1189,91

V TÍNH NỘI LỰC CỦA CÁC Ô SÀN:

Nội lực trong các ô sàn được tính theo sơ đồ đàn hồi:

- Gọi: + l1 : là kích thước cạnh ngắn của ô sàn

+ l2: là kích thước cạnh dài của ô sàn

- Xét tỉ số : k = l2 / l1

+ Nếu : l2 / l1≤ 2 ⇒ Tính toán ô sàn theo bản kê bốn cạnh

+ Nếu : l2 / l1 > 2 ⇒ Tính toán ô sàn theo bản loại dầm

Dựa vào liên kết giữa bản với tường hoặc dầm ta tìm được các sơ đồ tính phù hợpcho từng ô sàn (lấy theo Phụ lục 17 - Trang 388 - Sách KCBTCT Phần CKCB - Tác giả:Pgs.Ts PHAN QUANG MINH - NXB KHKT 2006)

1 Các ô bản làm việc theo 2 phương (loại bản kê 4 cạnh):

2M

1M

I

IIM

α1, α2, β1, β2,: là hệ số tra bảng theo tỷ số l2 / l1 và phụ thuộc sơ đồ tính của bản

2 Các ô bản làm việc theo 1 phương (loại bản dầm):

Cắt 1 dải bản rộng b = 1m theo phương cạnh ngắn (vuông góc với cạnh dài) và xemnhư một dầm để tính toán

Từ liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm như hình 1-6:

Hình 1-6: Sơ đồ tính Các ô bản làm việc theo 1 phương (loại bản dầm ):

Với: q: là tải trọng phân bố đều trên dải bản rộng 1m

l1 1

min

M = - ql12

M = min- ql12

2

1

l1

Thứ tự các bước tính toán như sau:

Bước 1: Chọn sơ bộ a

+ Chọn a = 1.5 cm đối với các ô sàn có chiều dày = 10cm

+ Chọn a = 2,5 cm đối với các ô sàn có chiều dày = 15cm

Với a : là khoảng cách từ mép bêtông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo

Bước 2: Tính chiều cao làm việc của tiết diện h0: h0 = h – a

- Đối với các ô sàn là bản kê 4 cạnh, bởi vì bản làm việc theo 2 phương nên sẽ cócốt thép đặt trên và đặt dưới Vì vậy sẽ xảy ra 2 trường hợp tính h0:

d2: là đường kính lớp cốt thép đặt trên

h: là chiều cao làm việc của bản sàn

Bước 3: Xác định hệ số tính toán tiết diện αm

αR = 0,437: là điều kiện hạn chế của Bêtông vùng nén với sơ đồ đàn hồi

+ Đối với nhóm cốt thép AI: αR = 0,437 khi dùng Bêtông có B20

+ Đối với nhóm cốt thép AII: αR = 0,429 khi dùng Bêtông có B20

+ Nếu: αm> αR thì phải tăng kích thước tiết diện hoặc tăng cấp độ bền của Bêtông

để đảm bảo điều kiện hạn chế

Bước 4: Xác định hệ số giới hạn chiều cao vùng nén ξ

+ Nếu: αm ≤ αR thì từ αm tra bảng được hệ số ξ

( Bảng Phụ lục 9 – Sách KCBTCT Phần CKCB)

Hoặc tính ξ theo công thức: ξ =1− 1−2αm

Bước 5: Tính diện tích cốt thép tính toán AsTT

Bước 6: Kiểm tra hàm lượng cốt thép tính toán µTT

100 A (%)

0

h b

S TT

×

×

=µĐiều kiện: µmax ≥ µTT≥ µminTrong đó: µTT: là tỉ số cốt thép tính toán

µmin = 0,05% là giới hạn bé nhất của tỉ số cốt thép Chọn µmin = 0,10%

µmax = ξR

s

b R

R

là tỉ số cốt thép cực đại của tiết diện

+ Đối với nhóm cốt thép AI: µmax = 0,645 × 100

a

b×

Trong đó: asTT: là diện tích tiết diện mặt cắt ngang của cốt thép tính toán

aTT: là khoảng cách tính toán giữa 2 thanh thép đặt cạnh nhau

Bước 8: Căn cứ vào khoảng cách tính toán aTT và các điều kiện về cấu tạo chọn khoảng cách bố trí cốt thép aBT Với điều kiện: aBT ≤ aTT

h b

BT

×

×

=µĐối với bản sàn hàm lượng cốt thép trong khoảng 0.3 ÷ 0.9 là hợp lý

⇒ MII = -ß92.(g +p) l1 l2 = - 31,51 (KN.m/m)

*Tính toán cốt thép:

-Dùng BT có cấp đo bền B20 có Rb = 11,5Mpa

-Cốt thép CI(Φ<8) có Rs =225 MPa , Rsw =175MPa

CII(Φ<8) có Rs =280 MPa , Rsw =225MPa

-Côt thép chịu mô men dưong theo phương cạnh ngắn(lấy a= 2,0cm ⇒ ho1=18 cm)

1+ − αm

= 0,982

2

036,0.21

f

100

=

4,3

503,0.100

= 14,8 cm ⇒chọn Φ8a120

-Cốt thép chịu mô men dương theo phương cạnh dài(lấy a = 2,8cm vì lớp thép này nằmtrên lớp theo phương cạnh ngắn ⇒ h02 = 17,2cm)

f

100

=

57,3

503,0.100

= 14,1 cm ⇒chọn Φ8a120

-Cốt thép chịu mô men âm theo phương cạnh ngắn(lấy a = 2,0cm ⇒ h01 = 18cm)

I h b R

5 ζ =

2

21

1+ − αm =

956,02

085,0.21

M

ζ = 225.0,956.18

31510

= 6,54 cm2

Chọn thép Φ10 ⇒ fa = 0,785cm2⇒ aTT

=

s

s A

f

100

=

54,6

785,0.100

= 12,0 cm Chọn Φ10a100

-Cốt thép chịu mô men âm theo phương cạnh dài(lấy a = 2,0cm ⇒ ho2 = 18cm)

II h b R

1+ − αm =

956,02

085,0.21

f

100

=

54,6

785,0.100

Nếu không hợp lý ta tiến hành thay đổi chiều dày sàn ( hb)

GHI CHÚ:

+ Để đơn giản khi lập bảng tính, kí hiệu gttvà ptt được đổi thành g và p

+ Đơn vị: daN/m2 được đổi thành N/m2

+ Chi tiết bố trí cốt thép xem bản vẽ KC 01/04

VII CÁC YÊU CẦU CHỌN VÀ BỐ TRÍ THÉP SÀN:

- Đường kính cốt thép chịu lực từ ∅6 -:- ∅10(không được >h/10)

+ Truyển tải sang vùng xung quanh tránh tập trung ứng suất

+ Chịu ứng suất nhiệt

+ Cản trở sự mở rộng khe nứt

CHƯƠNG II: THIẾT KẾ CẦU THANG ( TẦNG 2 ĐẾN TẦNG 15 )

I Mặt bằng cầu thang và phân tích sự làm việc của kết cấu:

Góc nghiêng của bản thang với mặt phẳng nằm ngang là α Ta có :

tgα = 0,6

25,0

15,

Sự làm việc của bộ phận kết cấu trong cầu thang :

Cầu thang lớn bao gồm hai cầu thang nhỏ riêng biệt có cấu tạo hoàn toàn giống nhau

và chịu lực độc lập nhau, nên việc tính cầu thang lớn thực ra chính là tính một tronghai cầu thang nhỏ có cấu tạo như sau :

11 X 250 = 2750 1000 11 X 250 = 2750

6500

1000

CT CT

1 Tỉnh tải :

2 2

2 2

2 1

25,015,0

25,015,0015,017002,1

h b

h b g

+

2 2

2 2

2 2

15,025,0

15,025,002,016002,1

+

=

h b

h b n

15,025,02

15,025,018002,12

×

=

h b

h b n

4002,1p.n

2 83 , 5 3 , 1 858 , 0 5 , 6 cos 1

2 1

α

Vậy bản thang thuộc kiểu bản loại dầm , do cấu tạo thực tế của bản thang

gồm các mặt nằm ngang và nghiêng ,khi tính toán để đơn giản và an toàn ta tính cho mặt có tải trọng lớn , sau đó lấy kết quả này bố trí cho cả cầu thang

Tải trọng quy về phương vuông góc mặt bản:

+ Bản thang: q = qb x cosα = 991,17 x 0,9 = 892,1 kG/m2+ Bản chiếu nghỉ: q = qb = 873,95 kG/m2

Vậy dùng tải trọng tác dụng lên bản thang để tính toán

1 2 = × × 2 =

= ql

M nh

Tính toán cốt thép: Thép AI có R s = R sc =225MPa=2250 kG/cm2

Bêtông có cấp cường độ chịu nén là B20 ⇒R b =11,5MPa=115 kG/cm2

Giả thiết chiều dày lớp bảo vệ a=1,5cm ⇒h0 =10−1,5=8,5cm.

5,8100115

18846

h b R

211 = + − αm = + − × =ς

Diện tích cốt thép yêu cầu trong mặt cắt sàn :

)cm(15,82250989

,0

18846

M A

s

TT

%05,0

%118,0

%1005,8100

A TT s

A

φ

1,3 m

q (daN/m)

mm500hchon

mm43315

6500)

20

112

1(

- Trọng lượng phần bêtông :

Kg/m220)1,05,0(20,025001,1).(

− 0 = × × × − =

=n b h h

- Trọng lượng phần vữa trát :

Kg/m24,42)1,05,0220,0(02,016002,1)2.(

3,11,8922 = × =

Biểu đồ lực cắt : ( kG)

2 Tính toán cốt thép :

Thépφ ≤ 10, dùng loại thépAI có R s = R sc =225MPa

Thépφ ≥ 10, dùng loại thép AII có R s =R sc =280MPa

Bêtông có cấp cường độ chịu nén là B20 ⇒R b =11,5MPa

Có b = 20 cm , h = 50 cmGiả thiết a = 2,5 cm ⇒h0 =50−2,5=47,5cm

h b R

211 = + − αm = + − × =ς

Diện tích cốt thép yêu cầu trong mặt cắt dầm :

,0

528500

M A

s

TT

%05,0

%44,0

%1005,4720

2,4

A TT s

chọn 3φ16⇒ f a =3×2,011=6,033cm2

Cốt thép bên trên để tạo thành khung ta chọn 2φ14

2.2 Tính cốt thép ngang :

Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

Chọn đường kính cốt đai φ6 với khoảng cách được qui định:

Đoạn gần gối tựa: h ≤ 450 thì sct < min(h/2, 150)

Đoạn giữa nhịp: h ≤ 300 thì sct <min(3h/4, 500)

Chọn s =150

+ Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính ở bụng dầm:

Điều kiện: Qmax≤0,3.ϕ ϕw1 b1 .R b h b o.

Trong đó:

sw w

A

b s

µ = = 0,000943

15.20

283,0

= : hàm lượng cốt đai

s b

E E

+ Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:

Nếu Qmax≤Q bmin =ϕb3.(1+ϕf +ϕn)R b h bt o thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo như trên

Hình V1:Sơ đồ tính, biểu đồ nội lực của dầm DT

M b m

2 0

h R

M A

5 , 3

Thực hiện tương tự như phần tính cốn ta thấy bêtông đã đủ khả năng chịu cắt nên

bố trí cốt đai theo cấu tạo

1.25

2.6

q = 9989,4 N/m

+ -

- Với đoạn dầm gần gối tựa bằng l/4 = 0,65

4

6,2 = (m) tính từ mép gối tựa Chọn

s b

A SW

= 0,000943

15.20

283,

0 =

s b

E E

Trong đó :ϕb4 = 1.5 đối với bêtông nặng

ϕn : Hệ số xét đến ảnh hưởng của lực dọc bỏ qua ảnh hưởng của N nên ϕn =0

Q0 = 0.5×1.5(1+0)×0.9×200×500 = 67500 N > Qmax = 41020N => bê tông đủ khả năngchịu cắt cốt đai chỉ đặt theo cấu tạo

c Tính cốt treo:

Tại vị trí cốn gác lên dầm chiếu nghĩ, dầm chịu lực tập trung do cốn truyền vào

Do đó cần phải gia cường cốt thép treo cho dầm chiếu nghĩ tại vị trí này để tránh sự phá hoại cục bộ dầm Cốt thép gia cường chọn loại cốt đai φ6, hai nhánh

Diện tích cốt treo cần thiết : ASTR = 2

2

10225

6,27368

×

=

S R

II:Chọn Kích Thước Tiết Diện Khung:

1:Kích Thước Tiết Diện Dầm:

Sơ bộ chọn kích thước dầm theo công thức kinh nghiệm như sau :

h = (1/8 ÷ 1/12)l

b = (0,25 ÷ 0,5)h

Bảng III.1: Chọn tiết diện dầm

Kt = 1.2 ÷ 1.5: Hệ số kể đến các ảnh hưởng khác như mô men uốn, hàm lượng cốt thép,

độ mảnh của cột lấy tuỳ thuộc vào vị trí của cột

• Cột trong nhà lấy bằng 1.2

• Cột biên lấy bằng 1.35

• Cột góc nhà chịu tải gió theo hai phương lấy bằng 1.5

N: Lực nén tác dụng lên cột xác định theo diện tích truyền tải

N = msqFs

Với Fs: Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

ms: Số sàn phía trên tiết diện đang xét kể cả sàn mái

q : Tải trọng tương đương tính trên 1m2 mặt sàn, trong đó bao gồm cả tải trọng

thường xuyên và tạm thơì trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột tính ra phân bố đều trên sàn, q lấy theo kinh nghiệm Trong đồ án này lấy q = 12kN/m2 trên tất cả các tầng

Dùng bê tông có cấp bền B20 có Rb = 11.5 Mpa

Bảng chọn tiết diện cột :

CỘT KHUNG TRỤC 1;4Tầng nhà Fs ( m2) ms q

bt b

bt

q + tt tr

Tính tải trọng phân bố do cấu tạo sàn mái:

o Lớp vữa chống thấm + vữa trát dày 45 mm

Tải truyền từ sàn vào dầm khung được thể hiện trong bảng sau:

Bảng III.2:Tĩnh tải phân bố truyền từ sàn vào dầm khung:

(N/m)

Số hiệu l1(m) l2(m) gs(N/m2)Tầng

1;2 1-2;3-42-3 S3;S8S5 8.558.55 8.559.1 65476547 Hình thang 27988.425Tam giác 27988.425

2.Tĩnh tải tập trung tại nút :

Tải trọng tập trung truyền lên nút gồm:

 Trọng lượng cột trên nút

 Trọng lượng tường truyền vào trong phạm vi 300(đối vơíư tường đặc)

 Trọng lượng dầm truyền vào bao gồm trọng lượng bản thân và các cấu kiện khác gác lên dầm

Để thuận tiên cho việc tính toán trọng lượng bản thân các phần tủ tính trọng lượng của 1m dài cấu kiện, với các phần tử thuộc khung trọng lượng phần bê tông khi nhập tiết diệnphần mềm Sap 2000 sẽ tự tính ( khai báo hệ số trọng lượng bản thân : Self weight

mutiplier bằng 1), nên các phần tử này chỉ tính thêm phần vữa trát bằng các gán γbt = 0, Kết quả tính toán thể hiện trong bảng:

Bảng III.3: Trọng lượng 1m dài các cấu kiện

Cấu kiện Tiết diện δtr (cm) hb(cm) γtr (N/m 3 ) γbt (N/m 3 ) nbt ntr qtt(N/m)

Tải trọng do các ô sàn S3 (S8) truyền lên dầm trục 1 ( trục 4) có dạng tam giác ta quy

thành phân bố đều theo công thức : q =

2

lg8

5× × = 17493 N/m

• Tải trọng tập trung tại nút NH1; NH4

PNH1 = PNH4 = 0.5×(qd + qs3)×l= 0.5×( 4593 +17493)×8.55 = 94418 N

Tải trọng do các ô sàn S5; S3(S8) truyền lên dầm trục 2 ( trục 3) có dạng tam giác ta

quy thành phân bố đều theo công thức : q =

2

lg8

5× × = 17493 N/m

• Tải trọng tập trung tại nút NH2 và NH3 là :

PNH2 = PNH3 = 0.5×(qd + qs3(S8) + q s5 )×l =0.5 x (4593 + 17493 + 17493) x 8.55

= 169200 N

 Các nút thuộc tầng 2 (N21 ; N22; N23; N24 ): tải trọng tác dụng lên các nút bao gồm trọng lượng truyền từ các dầm ( trục 1;2;3;4 ) ; tải trọng từ các ô sàn và tải trọng

từ tường:

Tải trọng do các ô sàn S3 truyền lên dầm trục 1;2 có dạng tam giác ta quy thành

phân bố đều theo công thức : q s3 =

2

lg8

5× × = 17493 N/m

Tải trọng do tường truyền lên dầm các trục 1;2:

Gọi gt là trọng lượng 1m2 tường (gạch xây + trát)

Ta có:gt = ng γg δg + 2 ntr γtr δtr

=1.1×15000×0.10+2×1.3×16000×0.015= 2274N/m2Tính được: gtst = 2274×7.65 x 2.6 = 45230 N

Đối với tường dày 20 cm ta có : g t =n g.γg.δg +2.n tr.γtr.δtr= 3924 N/m2

• Tải trọng tập trung tại nút N21 và N22 là :

Tương tự như các nút thuộc tầng 1:

Tải trọng do ô sàn S8 truyền lên dầm trục 3;4 có dạng tam giác ta quy thành phân bố

đều theo công thức : q s8 =

2

lg8

Tải trọng do các ô sàn tính tưong tự như trên.

Tải trọng do các ô sàn S3(S8) truyền lên các dầm trục có dạng tam giác ta quy thành

phân bố đều theo công thức : q s3 =

2

lg8

5× × = 17755 N/m Tải trọng do các ô sàn S5 truyền lên các dầm trục có dạng tam giác ta quy thành

phân bố đều theo công thức : q s5 =

2

lg8

5× × = 17835 N/m Tải trọng do tường + cửa truyền lên dầm các trục 2;3:

Ta có gt = 3924 N/m2, gc = 250 N/m2 ( tra tiêu chuẩn)

St = 19.89 m2 ; Sc = 2.8 m2

Σ G = gt ⋅ St + nc ⋅ gc tc Sc = 3924×19.89 +1.1×250×2.8 = 78818 N

qtc = ΣG/ld =

55.8

Tải trọng do các ô sàn S3(S8) truyền lên các dầm trục có dạng tam giác ta quy thành

phân bố đều theo công thức : q s3 =

2

lg8

Σ G = gt ⋅ St + nc ⋅ gc tc Sc = 3924×19.89 +1.1×250×2.4 = 78708 N.

qtc = ΣG/ld =

55.8

78708 = 9206 N/m

• Tải trọng tập trung tại nút N14.1 và N14.4 là :

Tải trọng do các ô sàn S3; S5; S8 truyền lên các dầm trục có dạng tam giác ta quy

thành phân bố đều theo công thức : q s3 =

2

lg8

Do dầmcác trục ΣP(N)

Pc(N) Pd(N) Pc(N) Pd(N)

1 Hoạt tải phân bố:

Hoạt tải phân bố trên dầm do hoạt tải sàn truyền vào dạng hình thang, tam giác

hoặc phân bố đều tuỳ thuộc vào loại ô sàn cách tính tương tự như trường hợp tĩnh tải chỉ thay gs bằng ps: Kết quả tính toán thể hiện trong bảng:

Bảng III.5: Hoạt tải phân bố truyền từ sàn vào dầm khung:

g 1;2 2-3 S5 8.55 9.1 2400 Hình thang 10260Tần

g

3-14

2-3 S5S9 8.552.15 9.19.9 24002400 Hình thangPB đều 102602580Tần

g 15

Tĩnh tải tập trung và phân bố trên khung:

2 Hoạt tải tập trung tại nút:

Hoạt tải tập trung tại nút do các dầm nhận hoạt tải từ sàn truyền vào Cách tính tương tự như tính tĩnh tải kết quả tính toán thể hi trong bảng III.6

Bảng III.6:Hoạt tải tập trung tại các nút khung:

NÚT Do dầm

các trục P(N) NÚT các trục P(N)Do dầm

4.Tải trọng gió: theo tiêu chuẩn TCVN 2737 – 1995:

Tải trọng gió tác dụng lên nhà cao tầng cần phải kể tới: áp lực pháp tuyến và lực masát tác dụng theo phương tiếp tuyến với mặt ngoài công trình

Tải trọng gió bao gồm 2 thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động TheoTCVN 2737–1995, khi tính toán nhà cao tầng có độ cao dưới 40m xây dựng ở khu vực

có dạng địa hình A&B, thành phần động của tải trọng gió không cần kể đến Trong đồ ánnày công trình có độ cao 51.5 m nên thành phần động của tải trọng gió sẽ được kể đến.

a Gió tĩnh:

Giá trị tải trọng tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió tác dụng lên công trình qui

về phân bố đều trên cột được xác định như sau:

Wtt = W0.k.C.n.B (N/m)

+ W0 : áp lực gió tiêu chuẩn, công trình được xây dựng ở TP HÀ NỘI thuộc khuvực II-Bcó áp lực gió tiêu chuẩn W0 = 95Kg/m2

+ n : hệ số vượt tải n = 1.2

+ k : hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao

+ C : hệ số khí động: C = +0.8 đối với mặt đón gió, C = -0.6 với mặt khuất gió

Cao độ

z

Wđ(N/m2) W

h(N/m2) Tầng Cao độ Ztb(m) W

đtb(N/m2) W

htb(N/m2)

Tải phân bố lên cột

Bảng III.8:

Tầng Wđtb

(N/m2)

Whtb(N/m2) n qđ(N/m) qh(N/m)

Wđtb(N/m2)