Đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng, bêtông cốt thép được sử dụng rộng rãi do có những ưu điếm sau: Giá thành của kết cấu bêtông cốt thép BTCT thường rẻ hơn kết cấu thép đối với những c
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP
*
TÒA NHÀ VĂN PHÒNG CHO THUÊ SAVICO-ĐÀ NẴNG
Sinh viên thực hiện: PHẠM NGỌC ĐỨC
Đà Nẵng – Năm 2019
Trang 2
Đề tài:Tòa nhà văn phòng cho thuê SAVICO-ĐÀ NẮNG
LỜI CẢM ƠN
Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi lĩnh vực, ngành xây dựng cơ bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi về kỹ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng Để đạt được điều đó đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật ngoài trình độ chuyên môn của mình còn cần phải có một tư duy sáng tạo, đi sâu nghiên cứu để tận dung hết khả năng của mình
Qua 5 năm học tại khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như sự nỗ lực của bản thân, em đã tích lũy cho mình một số kiến thức để có thể tham gia vào đội ngũ những người làm công tác xây dựng sau này Để đúc kết những kiến thức đã học được, em được giao đề tài tốt nghiệp là:
Thiết kế: TÒA NHÀ VĂN PHÒNG CHO THUÊ SAVICO-ĐÀ NẴNG
Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 phần:
Phần 1: Kiến trúc 10% - GVHD: Th.S.Vương Lê Thắng
Phần 2: Kết cấu 60% - GVHD: ThS Vương Lê Thắng
Phần 3: Thi công 30% - GVHD: TS Lê Khánh Toàn
Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là lần thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức tạp, gặp rất nhiều vướng mắc và khó khăn Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo hướng dẫn, đặc biệt là Thầy Vương Lê Thắng và Thầy Lê Khánh Toàn đã giúp em hoàn thành đồ án này Tuy nhiên, với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa có kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót Em kính mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các Thầy, Cô để em hoàn thiện kiến thức hơn nữa
Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt là các Thầy
Cô đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này
Đà Nẵng, tháng 06 năm 2019
Sinh viên:
Phạm Ngọc Đức
Trang 3Đề tài:Tòa nhà văn phòng cho thuê SAVICO-ĐÀ NẮNG
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp sẽ thực hiện nghiêm túc các quy định về liêm chính học thuật:
- Không gian lận, bịa đặt, đạo văn, giúp người học khác vi phạm
- Trung thực trong việc trình bày, thể hiện các hoạt động học thuật và kết quả từ hoạt động học thuật của bản thân
- Không giả mạo hồ sơ học thuật
- Không dùng các biện pháp bất hợp pháp hoặc trái quy định để tạo nên ưu thế cho bản thân
- Chủ động tìm hiểu và tránh các hành vi vi phạm liêm chính học thuật, chủ động tìm hiểu và nghiêm túc thực hiện các quy định về luật sở hữu trí tuệ
- Sử dụng sản phẩm học thuật của người khác phải có trích dẫn nguồn gốc rõ ràng Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong đồ án này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện đồ
án này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong đồ án đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và được phép công bố
Sinh viên thực hiện
Phạm Ngọc Đức
Trang 4Đề tài:Tòa nhà văn phòng cho thuê SAVICO-ĐÀ NẮNG
MỤC LỤC TÓM TẮT
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
LỜI CẢM ƠN……… ………
MỤC LỤC………
DANH SÁCH BẢNG BIỂU, HÌNH VẼ……… ……… …
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1
1.1 Sự cần thiết đầu tư 1
1.2 Hiện trạng và nội dung xây dựng 1
1.2.1 Khái quát về vị trí xây dựng công trình 1
1.2.2 Các điều kiện khí hậu tự nhiên 1
1.2.3 Các điều kiện địa chất thủy văn 1
1.3 Nội dung quy mô công trình 1
1.4 Giải pháp thiết kế công trình 2
1.4.1 Thiết kế tổng mặt bằng 2
1.4.2 Giải pháp kiến trúc 2
1.4.3 Giải pháp kết cấu 3
1.4.4 Các giải pháp kỹ thuật khác 5
CHƯƠNG 2: Thiết kế sàn tầng điển hình 7
2.1 phân loại ô sàn và chọn sơ bộ chiều dày sàn 7
2.2 Xác định tải trọng 8
2.2.1 Tĩnh tải sàn 8
2.2.2 Hoạt tải sàn 10
2.3 Vật liệu sàn tầng điển hình 11
2.4 Xác định nội lực trong các ô sàn 11
2.4.1 Nội lực trong sàn bản dầm 11
2.4.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh 11
2.5 Tính toán cốt thép 12
2.6 Bố trí cốt thép 13
2.6.1 Chiều dài thép mũ 13
2.6.2 Bố trí riêng lẽ 14
2.6.3 Phối hợp cốt thép 14
CHƯƠNG 3: Tính toán cầu thang 15
3.1 Cấu tạo cầu thang 15
3.2 Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang : 16
3.3 Tính tải trọng tác dụng lên bản thang 16
3.3.1 Dầm thang 16
3.3.2 Bản thang ô1, ô2, ô3 17
3.3.3 Bản chiếu nghỉ 17
3.4 Tính toán cốt thép bản 18
3.4.1 Bản thang ô1 và ô3 18
3.4.2 Tính ô có chiếu nghỉ 18
Trang 5Đề tài:Tòa nhà văn phòng cho thuê SAVICO-ĐÀ NẮNG
3.5 Tính nội lực và cốt thép trong cốn C1, C2 18
3.5.1 Sơ đồ tính 19
3.5.2 Xác định tải trọng 19
3.5.3 Tính cốt thép 20
3.6 Tính dầm chiếu nghỉ (DCN) 21
3.6.1 Sơ đồ tính DCN 21
3.6.2 Chọn kích thước tiết diện 21
3.6.3 Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ DCN 22
3.6.4 Tính nội lực 22
Tính nội lực bằng phần mềm SAP2000 23
3.6.5 Tính toán cốt thép 23
3.7 Tính dầm chiếu tới DCT 25
3.7.1 Sơ đồ tính DCT 25
3.7.2 Chọn kích thước tiết diện 25
3.7.3 Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới DCT 25
3.7.4 Tính toán nội lực dầm chiếu tới 26
3.7.5 Tính toán cốt thép 27
CHƯƠNG 4: TÍNH KHUNG TRỤC C 29
4.1 Các hệ kết cấu chịu lực trong nhà cao tầng 29
4.2 Giải pháp kết cấu cho công trình 29
4.2.1 Chọn sơ bộ kích thước sàn 29
4.2.2 Chọn sơ bộ kích thước cột 29
4.2.3 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 31
4.2.4 Chọn sơ bộ kích thước vách, lõi thang máy 33
4.3 Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực 34
4.3.1 Cơ sở xác định tải trọng tác dụng 34
4.3.2 Trình tự xác định tải trọng 34
4.3.3 Tải trọng gió 37
4.3.4 Xác định nội lực 51
4.4 Tính khung trục c 52
4.4.1 Tính toán cốt thép trong dầm khung 52
4.4.2 Tính toán cốt dọc 52
4.4.3 Tính toán cốt thép đai: 53
4.5 Tính toán cốt thép dầm khung 55
4.5.1 Tính toán thép dọc 57
4.5.2 Tính cột 64
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI KHUNG TRỤC C 67
5.1 Điều kiện địa chất công trình 67
5.1.1 Địa tầng 67
5.1.2 Đánh giá nền đất 67
5.1.3 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng 68
Trang 6Đề tài:Tòa nhà văn phòng cho thuê SAVICO-ĐÀ NẮNG
5.1.4 Lựa chọn giải pháp nền móng 68
5.2 Các loại tải trọng dùng để tính toán 69
5.3 Các giả thiết tính toán 70
5.4 Thiết kế móng M1 (móng dưới cột C4) 70
5.4.1 Vật liệu 70
5.4.2 Tải trọng 70
5.4.3 Chọn kích thước cọc 71
5.4.4 Xác định sơ bộ kích thước đài móng 71
5.4.5 Sức chịu tải của cọc 72
5.4.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 73
5.4.7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 74
5.4.8 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 75
5.4.9 Kiểm tra độ lún của móng cọc 78
5.4.10 Tính toán đài cọc 79
5.5 Thiết kế móng M2 (móng dưới cột C58) 83
5.5.1 Vật liệu 83
5.5.2 Tải trọng: 83
5.5.3 Chọn kích thước cọc 83
5.5.4 Xác định sơ bộ kích thước đài móng 83
5.5.5 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 84
5.5.6 Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn 85
5.5.7 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 85
5.5.8 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 86
5.5.9 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 87
5.5.10 Kiểm tra độ lún của móng cọc 90
5.5.11 Tính toán đài cọc 91
CHƯƠNG 6: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH-BIỆN PHÁP KĨ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 95
6.1 Giới thiệu chung về công trình 95
6.1.1 Công tác điều tra cơ bản 95
6.1.2 Các biện pháp thi công cho các công tác chủ yếu 96
6.2 Biện pháp an toàn lao động, vệ sinh môi trường, PCCC 98
6.2.1 Biện pháp an toàn lao động 98
6.2.2 Phòng cháy chữa cháy 98
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 99
7.1 Thi công cọc khoan nhồi 99
7.1.1 Khái niệm về cọc khoan nhồi 99
7.1.2 Lựa chọn phương pháp thi công cọc khoan nhồi 99
7.1.3 Các bước tiến hành thi công cọc khoan nhồi 101
7.1.4 Các sự cố khi thi công cọc khoan nhồi 123
Trang 7Đề tài:Tòa nhà văn phòng cho thuê SAVICO-ĐÀ NẮNG
7.1.5 Tính toán số lượng công nhân, máy bơm, và xe vận chuyển bê tông phục vụ
công tác thi công cọc 127
7.1.6 Công tác phá đầu cọc 130
7.1.7 Công tác vận chuyển đất khi thi công khoan cọc 132
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT
PHẦN NGẦM 133
8.1 Thi công tường cừ chắn đất 133
8.1.1 Số liệu tính toán 133
8.1.2 Tính toán cừ thép (cừ Larsen) 134
8.1.3 Số lượng cừ 135
8.1.4 Xác định chiều dài mỗi tấm cừ: 135
8.1.5 Chọn máy thi công hạ cừ 137
8.1.6 Chọn cần trục phối hợp với máy thi công hạ cừ 138
8.1.7 Quy trình thi công cừ thép : 139
8.1.8 Phân đoạn thi công ép cừ : 139
8.2 Biện pháp thi công đào đất: 139
8.2.1 Chọn biện pháp thi công: 140
8.2.2 Chọn phương án đào đất: 140
8.3 Tính khối lượng đất đào 141
8.3.1 Khối lượng đất đào bằng máy lần 1 141
8.3.2 Khối lượng đất đào bằng máy lần 2 và khối lượng đất đào bằng tay 141
8.3.3 Thể tích rãnh giằng móng và bổ trục 142
8.4 Chọn máy thi công 143
8.4.1 Thống kê đơn vị đào đất 143
8.4.2 Chọn tổ hợp máy thi công 143
8.4.3 Chọn tổ thợ thi công đào thủ công 145
8.4.4 Thiết kế khoan đào 145
8.4.5 Tính lượng đất đắp 145
8.4.6 Xác dịnh số ô tô vận chuyển 146
CHƯƠNG 9: THI CÔNG MÓNG 148
9.1 Lựa chọn phương án và tính toán ván khuôn cho 1 đài móng 148
9.1.1 Chọn phương án ván khuôn đài móng 148
9.1.2 Tính toán ván khuôn đài móng M1 149
9.2 Thiết kế tổ chức thi công đài móng 152
9.2.1 Tính toán khối lượng các quá trình thành phần 152
9.2.2 Lập tiến độ thi công đài móng 153
CHƯƠNG 10: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN 157
10.1 Chọn phương tiện phục vụ thi công 157
10.1.1 Chọn loại ván khuôn, đà giáo, cây chống 157
10.1.2 Chọn loại ván khuôn 157
Trang 8Đề tài:Tòa nhà văn phòng cho thuê SAVICO-ĐÀ NẮNG
10.1.3 Chọn cây chống sàn, dầm và cột 157
10.2 Tính toán ván khuôn ô sàn điển hình 157
10.2.1 Cấu tạo ván khuôn sàn 157
10.2.2 Tính toán khoảng cách giữa các xương dọc 158
10.2.3 Tính toán khoảng cách giữa các xương ngang 160
10.2.4 Tính toán khoảng cách giữa các cột chống 161
10.3 Tính toán ván khuôn dầm chính 163
10.3.2 Tính toán ván khuôn đáy dầm 163
10.3.3 Tính toán ván khuôn thành dầm 166
10.3.4 Kiểm tra cột chống dầm chính: 168
10.4 Tính toán ván khuôn cột 169
10.4.1 Cấu tọa ván khuôn cột 169
10.4.2 Sơ đồ tính 170
10.4.3 Tải trọng tác dụng 171
10.4.4 Tính khoảng cách giữa các xương dọc 171
10.4.5 Tính toán khoảng cách giữa các gông cột 171
10.5 Tính ván khuôn cầu thang bộ 172
10.5.2 Thiết kế ván khuôn bản thang 173
10.5.3 Thiết kế ván khuôn chiếu nghỉ 178
10.6 Tính toán ván khuôn vách thang máy 182
10.6.1 Cấu tọa ván khuôn vách thang máy 183
10.6.2 Sơ đồ tính 183
10.6.3 Tải trọng tác dụng 184
10.6.4 Tính khoảng cách giữa các xương dọc 184
10.6.5 Tính toán khoảng cách giữa thanh nẹp ngang 185
10.6.6 Tính toán bulong neo 186
10.7 Tính toán consol đỡ giàn giáo 186
10.8 Tính toán thép neo consol vào sàn 187
TÀI LIỆU THAM KHẢO 189
Trang 9Đề tài:Tòa nhà văn phòng cho thuê SAVICO-ĐÀ NẮNG
DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 2-1:Kích thước sàn tầng điển hình 8
Bảng 2-2:Tải sàn dày 170 mm 9
Bảng 2-3:Tải sàn dày 100 mm 9
Bảng 3-1:Bảng tính cốt thép ô bản 18
Bảng 3-2:Bản tính cốt thép chiếu nghỉ 18
Bảng 4-1:Tĩnh tải tác dụng lên sàn tính theo Etabs 34
Bảng 4-2:Hoạt tải sàn tầng 1 35
Bảng 4-3:Hoạt tải sàn tầng 2-13 35
Bảng 4-4:Hoạt tải sàn tầng mái 36
Bảng 4-5:Tải trọng gió tĩnh 37
Bảng 4-6:Hệ số WFJ 45
Bảng 4-7:Hệ số Ψ 45
Bảng 4-8:Tổng hợp kết quá tính toán gió động với tải đầu tiên theo phương X 46
Bảng 4-9:Tính toán WFj 46
Bảng 4-10:Tính toán hệ số Ψi 47
Bảng 4-11:Tổng hợp kết quả tính toán gió động với dạng thứ hai theo phương X 47
Bảng 4-12:Tính toán WFj 48
Bảng 4-13:Tính toán hệ số Ψi 49
Bảng 4-14: Tổng hợp kết quả tính toán gió động với dạng đầu tiên theo phương Y 49
Bảng 4-15: Tính toán WFj 50
Bảng 4-16: Tính toán hệ số Ψi 50
Bảng 4-17: Tổng hợp kết quả tính toán gió động với dạng đầu tiên theo phương X 51
Bảng 5-1:Địa chất công trình 67
Bảng 5-2:Tính toán các chỉ tiêu đánh giá đất nề 67
Bảng 5-3:Tải trọng tính toán móng M1 70
Bảng 5-4:Tải trọng tiêu chuẩn móng M1 71
Bảng 5-5:Bảng kiểm tra lún móng M1 78
Bảng 7-1:Chế độ rung của búa ICE 105
Bảng 7-2:Thông số kỹ thuật búa ICE 105
Bảng 7-3:Thông số các thiết bị 108
Bảng 7-4:Các thông số dung dịch Bentonite 109
Bảng 7-5:Tốc độ khoan theo địa chất 124
Bảng 7-6:Quá trình thi công cọc khoan nhồi 130
Bảng 7-7:Thông số kĩ thuật của búa phá bê tông 131
Bảng 7-8:Thông số kĩ thuật của máy cắt bê tông 131
Bảng 8-1:Chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất 134
Bảng 8-2:Catologue nhà sản xuất 134
Bảng 8-3:Đặt trưng hình học của cừ thép 134
Bảng 8-4:Khối lượng đất đào hố móng bằng máy 142
Trang 10Đề tài:Tòa nhà văn phòng cho thuê SAVICO-ĐÀ NẮNG
Bảng 8-5:Khối lượng đất đào bằng tay 142
Bảng 8-6:Khối lượng đất giằng móng 142
Bảng 8-7:Thống kê đất đào 143
Bảng 9-1:Thông số ván khuôn gỗ phủ phim 148
Bảng 9-2:Catalogue xà gồ thép Hòa Phát 149
Bảng 9-3:Khối lượng bê tông cho các đài móng 152
Bảng 9-4:Khối lượng cốt thép đài 152
Bảng 9-5:Khối lượng ván khuôn đài móng 153
Bảng 9-6:Khối lượng công tác trên từng phân đoạn 154
Bảng 9-7:Số lượng công nhân từng dây chuyền 155
Bảng 9-8:Kết quả tính tij 155
Bảng 9-9:Bảng chọn tij 156
Bảng 10-1:Thống kê các loại cột chống liên hợp 157
Bảng 10-2:Bảng thống kê ván khuôn vách thang máy 183
Trang 11Đề tài:Tòa nhà văn phòng cho thuê SAVICO-ĐÀ NẮNG
DANH SÁCH HÌNH ẢNH
Hình 2-1:Mặt bằng sàn tầng điển hình 7
Hình 2-2:Cấu tạo sàn tầng điển hình 8
Hình 3-1:Cấu tạo cầu thang 15
Hình 3-2:Cấu tạo mặt cắt cầu thang 15
Hình 3-3:Mặt cắt cầu thang 16
Hình 3-4:Sơ đồ tính côn thang 19
Hình 3-5:Tải trọng do bản thang truyền vào cốn 19
Hình 3-6:Nội lực cốn thang 20
Hình 3-7:Sơ đồ tính DCN 21
Hình 3-8:Mặt bằng các ô bản truyền vào DCN 22
Hình 3-9:Biểu đồ tải trọng tác dụng lên DCN 23
Hình 3-10:Biểu đồ momen 23
Hình 3-11:Biểu đồ lực cắt 23
Hình 3-12:Sơ đồ tính cốt treo 24
Hình 3-13:Sơ đồ tính DCT 25
Hình 3-14:Mặt bằng tải trọng các ô bản truyền vào DCT 26
Hình 3-15:Sơ đồ tải trọng DCT 26
Hình 3-16:Biểu đồ momen 26
Hình 3-17:Biểu đồ lực cắt 27
Hình 3-18:Sơ đồ tính cốt treo 28
Hình 4-1:Diện tích truyền tải lên sàn 30
Hình 4-2:Mặt bằng bố trí cột 30
Hình 4-3:Mặt bằng dầm tầng 1 31
Hình 4-4:Mặt bằng dầm tầng 2 32
Hình 4-5:Mặt bằng dầm tầng 3-12 32
Hình 4-6:Mặt bằng dầm tầng lửng 33
Hình 4-7:Mặt bằng dầm mái 33
Hình 4-8:Sơ đồ tính toán gió động công trình 38
Hình 4-9:Mô hình công trình với phần mềm ETABS 17.0.1 41
Hình 4-10:Mặt bằng tầng 5 42
Hình 4-11:Cách chia nhỏ phần tử sàn và vách 43
Hình 4-12:Moment TT 56
Hình 4-13:Moment hoạt tải 56
Hình 4-14: Moment trường hợp GX 57
Hình 4-15: Moment trường hợp GXX 57
Hình 4-16: Moment trường hợp GY 57
Hình 4-17: Moment trường hợp GYY 57
Hình 5-1:Bố trí cọc móng M1 74
Hình 5-2:Móng khối quy ước móng M1 76
Trang 12Đề tài:Tòa nhà văn phòng cho thuê SAVICO-ĐÀ NẮNG
Hình 5-3:Đồ thị nén lún móng M1 79
Hình 5-4:Bố trí thép móng M1 82
Hình 7-1:Các quá trình thi công cọc khoan nhồi 102
Hình 7-2:Định vị công trình và hố khoan 103
Hình 7-3:Ống vách 104
Hình 7-4:Máy khoan nhồi 108
Hình 7-5:Mũi khoan 110
Hình 8-1:Kích thước tấm cừ 135
Hình 8-2:Sơ đồ tính toán khả năng chịu lực cừ thép 135
Hình 8-3:Máy ép cừ thủy lực KGK-80C4 138
Hình 9-1:Ván khuôn móng M1 149
Hình 9-2:Sơ đồ tính xương dọc 150
Hình 9-3:Sơ đò tính thanh nẹp ngang 151
Hình 9-4:Phân đoạn thi công dài móng công trình 154
Hình 10-1:Ván khuôn sàn điển hình 158
Hình 10-2:Sơ đồ tính khoảng cách xương dọc 159
Hình 10-3:Sơ đồ tính toán khoảng cách các xương ngang 160
Hình 10-4:Sơ đồ tính khoảng cách cột chống 161
Hình 10-5 Sơ đồ làm việc của cột chống 162
Hình 10-6:Ván khuôn dầm chính công trình 163
Hình 10-7:Sơ đồ tính toán xương dọc 164
Hình 10-8:Sơ đồ tính toán khoảng cách xương ngang 164
Hình 10-9:Sơ đồ tính toán khoảng cách xương dọc 166
Hình 10-10:Sơ đồ tính toán khoảng cách nẹp đứng 167
Hình 10-11 Sơ đồ làm việc của cột chống 169
Hình 10-12:Ván khuôn cột 170
Hình 10-13:Sơ đồ tính khoảng cách xương dọc 170
Hình 10-14:Sơ đồ tính toán gông cột 170
Hình 10-15:Bố trí ván khuôn cầu thang 172
Hình 10-16:Sơ đồ tính khoảng cách xương ngang 173
Hình 10-17:Sơ đồ tính toán khoảng cách xương dọc 174
Hình 10-18:Sơ đồ tính toán khoảng cách cột chống 176
Hình 10-19: Sơ đồ làm việc của cột chống 177
Hình 10-20:Sơ đồ tính toán khoảng cách xương ngang 178
Hình 10-21:Sơ đồ tính toán khoảng cách xương dọc 179
Hình 10-22:Sơ đồ tính toán khoảng cách cột chống 180
Hình 10-23: Sơ đồ làm việc của cột chống 182
Hình 10-24:Bố trí ván khuôn vách thang máy 183
Hình 10-25:Sơ đồ tính toán khoảng cách xương dọc 184
Hình 10-26:Sơ đồ tính khoảng cách thanh nẹp ngang 184
Trang 13Đề tài:Tòa nhà văn phòng cho thuê SAVICO-ĐÀ NẮNG
Hình 10-27:Sơ đồ console 187Hình 10-28:Biểu đồ momen 187Hình 10-29:Nội lực gối 187
Trang 14Đề tài:Tòa nhà văn phòng cho thuê SAVICO-ĐÀ NẮNG
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Trang 15CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 S Ự CẦN THIẾT ĐẦU TƯ
Đà Nẵng là một thành phố du lịch,kinh tế nổi tiếng của Việt Nam, có nhiều
những danh lam thắng cảnh và khu di tích thu hút nhiều du khách đến tham quan cùng với sự phát triển mạnh mẽ về các ngành kinh tế,khu công nghiệp Do đó việc xây dựng nhiều các văn phòng cho thuê là rất cần thiết và hợp lý để giải quyết các vấn đề
trên Chính vì những lý do trên mà công trình “Tòa nhà văn phòng cho thuê Savico”
được cấp phép xây dựng
Công trình được xây dựng tại vị trí thoáng và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà, hợp lý gần khu vực trung tâm thành phố
1.2.1 Khái quát về vị trí xây dựng công trình
Khu đất xây dựng công trình có diện tích 900m2 trên khu đất có 1540m2
1.2.2 Các điều kiện khí hậu tự nhiên
Đà Nẵng có khí hậu nhiệt đới xavan chịu ảnh hưởng của khí hậu đại dương Khí hậu Đà Nẵng tương đối ôn hòa, nhiệt độ trung bình năm là 26,3⁰C Có mùa đông ít lạnh và mùa khô kéo dài.Mùa mưa lệch về mùa đông bắt đầu từ tháng 9 và kết thúc vào tháng 12 dương lịch, lượng mưa chiếm gần 80% lượng mưa cả năm (1.025 mm) Khoảng 10 đến 20% số năm mùa mưa bắt đầu từ tháng 7, 8 và kết thúc sớm vào tháng
11 So với các tỉnh Duyên hải Nam Trung Bộ, Đà Nẵng là vùng có điều kiện khí hậu thời tiết khá thuận lợi để khai thác du lịch hầu như quanh năm Những đặc trưng chủ yếu của khí hậu Đà Nẵng là: nhiệt độ ôn hòa quanh năm (28⁰C - 31⁰C), tổng tích ôn lớn (> 9.5000C), sự phân mùa khá rõ rệt và ít bị ảnh hưởng của bão
1.2.3 Các điều kiện địa chất thủy văn
Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp đất khác nhau Do độ dốc các lớp nhỏ, chiều dày khá đồng đều nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất điển hình
+ Lớp đất 1: Sét pha 3,2m
+ Lớp đất 2: Cát pha 6,4m
+ Lớp đất 3: Cát bụi 4,3m
+ Lớp đất 4: Cát hạt trung 6,6 m
+ Lớp đất 5: Cát thô lẫn cuội sỏi
Diện tích sử dụng để xây dựng công trình khoảng 1245 m2, diện tích xây dựng là
900 m2, diện tích còn lại dùng làm hệ thống khuôn viên, cây xanh và giao thông nội bộ Công trình gồm 13 tầng, có tổng chiều cao là 48.3 (m) kể từ mặt đất có cốt +0.00 Tầng hầm là khu vực gara để xe, bố trí máy phát điện Tầng 1 đến tầng 12 là tổ hợp các văn phòng cho thuê
Tàng thượng nố trí quán café,nhà hàng để phục vụ nhu cầu của các cán bộ làm
Trang 16việc trong tòa nhà
1.4 G IẢI PHÁP THIẾT KẾ CÔNG TRÌNH
về phòng chống cháy, chiếu sáng, thông gió, chống ồn, khoảng cách ly vệ sinh
Toàn bộ mặt trước công trình trồng cây và để thoáng, khách có thể tiếp cận dễ dàng với công trình Ngoài bãi đậu xe ngầm,bên cạnh công trình còn có 1 bài đậu xe ô
tô cho khách
Giao thông nội bộ bên trong công trình thông với các đường giao thông công cộng, đảm bảo lưu thông bên ngoài công trình Tại các nút giao nhau giữa đường nội
bộ và đường công cộng, giữa lối đi bộ và lối ra vào công trình có bố trí các biển báo
Bao quanh công trình là các đường vành đai và các khoảng sân rộng, đảm bảo
xe cho việc xe cứu hoả tiếp cận và xử lí các sự cố
1.4.2 Giải pháp kiến trúc
Mặt chính công trình hướng ra trục chính đường vào thành phố Đà Nẵng và nằm tại một ngã tư tạo ra khoảng cách không lưu cần thiết tránh hạn chế tầm nhìn của các phương tiện giao thông đi qua khu vực này Với qui mô 13 tầng, công trình sẽ góp phần tạo điểm nhấn kiến trúc cho tuyến đường chính Nhà chính với lưới cột lớn tạo không gian làm việc linh hoạt, dễ dàng bố trí công năng sử dụng Chiều cao 3600mlà hợp lý cho việc sử dụng (riêng chiều cao tầng 1 là 3900m, tầng mái là 3400m)
Mặt bằng công trình được bố trí hợp lý dây chuyền công năng sử dụng khép kín, liên hoàn Hai thang máy được bố trí ở hai đầu công trình thuận tiện cho việc đi lại, hai thang bộ được bố trí trong tòa nhà để thoát hiểm khi có sự cố xảy ra
a) Mặt đứng
Công trình thuộc loại công trình lớn ở Đà Nẵng với hình khối kiến trúc được thiết
kế theo kiến trúc hiện đại tạo nên từ các khối lớn kết hợp với cửa kính và sơn màu tạo nên sự hoành tráng của công trình
Bao quanh công trình là hệ thống tường và cửa kính, mỗi tầng đều bố trí cửa sổ Điều này tạo cho công trình có một dáng vẻ kiến trúc rất hiện đại, thể hiện được sự sang trọng và hoành tráng Đồng thời với các góc lồi lõm trên mặt bằng kiến trúc tạo cho công trình có một hình khối không đơn điệu
Trang 17Tường ngoài nhà được sơn 03 nước (1 nước lót, sau đó sơn 2 nước màu)
Các khu vực vệ sinh: nền lát gạch chống trơn 250x250, tường ốp gạch men granite 250x400, thiết bị dùng xí bệt, lavabo, vòi,…chất lượng tốt
Ngoài ra, các vật liệu hoàn thiện khác như gạch lát nền granite 400x400, đá granite 1000x1000 ở tầng 1 và tầng 2, gạch ốp chân tường Ngăn chia khu vệ sinh bằng tấm compac HPL 13mm
1.4.3 Giải pháp kết cấu
Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu bêtông cốt thép trong xây dựng trở nên rất phổ biến Đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng,
bêtông cốt thép được sử dụng rộng rãi do có những ưu điếm sau:
Giá thành của kết cấu bêtông cốt thép (BTCT) thường rẻ hơn kết cấu thép đối với những công trình có nhịp vừa và nhỏ chịu tải như nhau
Bền lâu, ít tốn tiền bảo dưỡng, cường độ ít nhiều tăng theo thời gian Có khả năng chịu lửa tốt
Dễ dàng tạo được hình dáng theo yêu cầu của kiến trúc
Công trình được xây bằng bêtông cốt thép
a) Giới thiệu và mô tả kết cấu
Dự án bao gồm Nhà làm việc chính và các hạng mục phụ trợ (Nhà bảo vệ, Nhà
để xe, Nhà để trạm biến áp, Bể nước, Tường rào cổng ngõ, Trạm bơm, Hệ thống sân đường và hệ thống cấp thoát nước, chiếu sáng trong ngoài nhà)
+ Nhà làm việc chính:
Số tầng: 13 tầng
Cấp công trình: Cấp II
Bấc chịu lửa: Bậc I
Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình: Khung bê tông cốt thép đổ toàn khối
Hệ này chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang tác dụng vào nó Để tăng độ cứng theo phương ngang nhà khi chịu tải trong ngang do gió gây ra, kết hợp cầu thang máy làm tăng độ cứng cho công trình
Kích thước của công trình theo Hồ sơ Kiến trúc cơ sở
Chiều cao công trình lớn hơn 40m, kể đến cả thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió
+ Các hạng mục phụ trợ:
Bao gồm các công trình Cấp IV
Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình: Khung Bê tông cốt thép đổ toàn khối
Trang 18Hệ khung này chủ yếu chịu tải trọng đứng, tải trọng ngang vào công trình không đáng
kế
Nhà để xe: hệ kết cấu chịu lực chính là hệ khung thép, chịu toàn bộ tải trọng đứng của công trình, móng bằng Bê tông cốt thép
Kích thước của công trình theo Hồ sơ kiến trúc cơ sở
b) Lựa chọn phương án kết cấu
+ Phương án kết cấu móng:
Nhà làm việc chính: Với quy mô công trình 20 tầng, không có tầng hầm, mặt bằng thi công thuận tiện, công trình chịu tác động của tải trọng gió và tải trọng động đất So sánh các phương án móng, nhận thấy giải pháp móng cọc sẽ đảm bảo đáp ứng yếu tố về kiến trúc, độ bền vững, tiết kiệm và thuận lợi về mặt thi công Dựa vào hồ sơ khoan khảo sát địa chất công trình chọn phương án móng cọc khoan nhồi
Các hạng mục phụ trợ: Công trình cấp IV, một tầng, tải trọng ngang không đáng kể, do vậy lựa chọn phương án móng đơn để thiết kế cho móng công trình
+ Phương án kết cấu khung:
Nhà làm việc chính: Khung Bê tông cốt thép bao gồm các cột, các dầm sàn liên kết với nhau và lien kết cứng với móng Kết hợp vị trí cầu thang bộ và thang máu làm vách cứng cho công trình, các vách này sẽ chịu một phần tải trọng ngang do gió gây
ra, khi đó độ cứng tổng thể của công trình được tăng lên và công trình sẽ ổn định hơn khi đưa vào sử dụng Phương án khung kết hợp vách cứng sẽ làm tăng khả năng chịu lực và độ ổn định tổng thể cho công trình khi chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang tương đối lớn, lúc này khung chịu toàn bộ tải trọng đứng và một phần tải trọng ngang phân phối cho nó, vách sẽ chịu phẩn tải trọng ngang còn lại, không ảnh hưởng về kiến trúc và thi công cũng thuận lợi
Các hạng mục phụ trợ: Khung Bê tông cốt thép bao gồm các cột và các dầm, giằng, sàn sê nô mái liên kết cứng với nhau và liên kết với móng Nhà để xe có thể sử dụng Khung thép hình hoặc thép tổ hợp chịu lực, hệ khung thép bao gồm các cột, vì kèo liên kết hàn với nhau, cột liên kết với móng bê tông cốt thép bằng bulong
+ Phương án kết cấu thang máy:
Kết cáu thang máy sử dụng vách cứng Bê tông cốt thép, Vách kết hợp với khung toàn nhà làm tăng khả năng chịu lực và ổn định cho công trình
+ Sơ đồ kết cấu của công trình
Nhà làm việc chính: Với mặt bằng kết cấu công trình, nhận thấy độ cứng tổng thể theo hai phương không chênh lệch nhiều, bản sàn kê 4 cạnh, tải trọng truyền lên cả
4 dầm, và công trình kết hợp khung với cách cứng cùng đồng thời chịu tải trọng ngang
và đứng Do đó sơ đồ tính toán kết cấu của công trình là sơ đồ khung không gian Móng được tính toán với sơ đồ móng cọc
Các hạng mục phụ trợ: Nhà một tầng tải trọng ngang không đáng kể, do vậy Sơ
đồ tính là Hệ khung phẳng theo phương bất lợi (phương ngang nhà) Để đảm bảo ổn định theo phương dọc nhà, sử dụng hệ giằng theo phương ngoài mặt phẳng uốn Móng được tính toán và kiểm tra theo phương án móng nông trên nền tự nhiên
Trang 191.4.4 Các giải pháp kỹ thuật khác
a) Hệ thống chiếu sáng
Tận dụng tối đa chiếu sang tự nhiên, hệ thống cửa số các mặt đều được lắp kính Ngoài ra ánh sáng nhân tạo được bố trí sao cho phủ hết những điểm cần chiếu sáng
b) Hệ thống thông gió
Tận dụng tối đa thông gió tự nhiên qua hệ thống cửa sổ Ngoài ra sử dụng hệ thống điều hòa không khí được xử lý và làm lạnh theo hệ thống đường ống chạy theo các hộp kỹ thuật phương đứng, và chạy trong trần theo phương ngnag phân bố đến các
vị trí công trình
c) Hệ thống điện
Tuyến điện trung thế 12KV qua ống đặt ngầm dưới đất đi vào trạm biến thế của công trình Ngoài ra còn có điện dự phòng cho công trình gồm hai máy phát điện đặt tại hầm của công trình Khi ngồn điện chính của công trình bị mất thì máy phát điện sẽ cung cấp điện cho các trường hợp sau:
Các hệ thống phòng cháy chữa cháy
+ Thoát nước:
Nước mưa trên mái công trình, nước thải sinh hoạt được thu vào xê nô và đưa vào bể xử lý nước thải Nước sau khi được xử lý sẽ được đưa ra hệ thống thoát nước của thành phố
e) Hệ thống phòng cháy, chữa cháy
Trang 20f) Xử lý rác thải
Rác thải mỗi tháng sẽ được thu gom và đưa xuống tầng kĩ thuật, tầng hầm bằng ống thu rác Rác thải được mang đi xử lý mỗi ngày
g) Giải pháp hoàn thiện
Vật liệu hoàn thiện sử dụng vật liệu tốt đảm bảo chống được mưa nắng khi sửa dụng lâu dài Nền lát gách Ceramic Tường được quét sơn chống thấm
Các khu vệ sinh, nền lát gạch chống trượt, tường ốp gạch men trắng cao 2m Vật liệu trang trí dùng loại cao cấp, sử dụng vật liệu đảm bảo tính kĩ thuật cao, máu sắc trang nhã trong sáng, tạo cảm giác thoải mái khi nghỉ ngơi và làm việc
Hệ thống cửa dùng cửa kính khung nhôm
Trang 21CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Hình 2-1:Mặt bằng sàn tầng điển hình 2.1 PHÂN LOẠI Ô SÀN VÀ CHỌN SƠ BỘ CHIỀU DÀY SÀN
Nếu sàn liên kết với dầm giữ thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn thì ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho biên khớp Khi dầm biên lớn ta có thể xem
l :Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh
Trong đó : l1-kích thước theo phương cạnh ngắn
l2-kích thước theo phương cạnh dài
+ Chọn chiều dày bản sàn theo công thức:
hb = Dxlm
Trang 22Bản loại dầm
Cấu tạo sàn như hình sau:
Hình 2-2:Cấu tạo sàn tầng điển hình
Dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:
Trang 23+ gtc = . (daN/m2): tĩnh tải tiêu chuẩn
+ gtt = gtc.n (daN/m2): tĩnh tải tính toán
Trong đó: (daN/m3): trọng lượng riêng của vật liệu
n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN2737-1995
Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:
Bảng 2-2:Tải sàn dày 170 mm
Lớp vật liệu Chiều dày Tr.lượng riêng ɣ gtc Hệ số n gtt
(m) (daN/m3) (daN/m2) (daN/m2)
Bảng 2-3:Tải sàn dày 100 mm
Lớp vật liệu Chiều dày Tr.lượng riêng ɣ gtc Hệ số n gtt
(m) (daN/m3) (daN/m2) (daN/m2) 1.Gạch Granit 0.01 2200 22 1.1 24.2
b) Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn (S3,S4)
Tường ngăn giữa nhà vệ sinh dày 100mm.Tường ngăn văn phòng được làm từ kính dày 12mm
Tường ngăn xây bằng gạch rỗng có = 1500 (daN/m3)
Tường ngăn bằng kính có trọng lượng 30(kg/m2)
Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng đó phân bố đều trên sàn Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm
Chiều cao tường được xác định: ht = H-hds
Trang 24Trong đó: ht: chiều cao tường
H: chiều cao tầng nhà
hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng
Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn : tt
+ = 0,1(m): chiều dày của mảng tường t
+ = 1500(daN/mt 3): trọng lượng riêng của tường
+ v = 0,015(m): chiều dày của vữa trát
+ v = 1600(daN/m3): trọng lượng riêng của vữa trát
+ c= 25(daN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa
Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán
(Xem tỉnh tải các ô sàn tại phụ lục A.1)
2.2.2 Hoạt tải sàn
Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (daN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995
Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau đó nhân với hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt (daN/m2)
Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán
Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 Mục 4.3.4 có nêu khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần được phép giảm như sau:
+ Đối với các phòng nêu ở mục 1,2,3,4,5 bảng 3 TCVN 2737-1995 nhân với hệ
A: Diện tích chịu tải tính bằng m2
+ Đối với các phòng nêu ở mục 6,7,8,10,12,14 bảng 3 TCVN 2737-1995 nhân với hệ số ψA2 (khi A>A2=36m2)
Hệ số giảm tải : ΨA = 0,4+
2
/
6,0
A A
(Xem hoạt tải các ô sàn tại phục lục A.2)
Trang 252.3 V ẬT LIỆU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Bêtông B25 có: Rb = 14,5 (MPa) = 145 (daN/cm2)
Rbt = 1,05 (MPa) = 10,5 (daN/cm2)
Cốt thép ≤ 8: dùng thép CI có: RS = RSC = 225 (MPa) = 2250 (daN/cm2)
Cốt thép ≥ 10: dùng thép CII có: RS = RSC = 280 (MPa) = 2800 (daN/cm2)
2.4 X AC DỊNH NỘI LỰC TRONG CAC O SAN
Ta tách thành các ô bản đơn để tính nội lực
2.4.1 Nội lực trong sàn bản dầm
Cắt dãy bản rộng 1m và xem như là một dầm:
Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm
q = (g+p).1m (daN/m)
Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà các sơ đồ tính đối với dầm
Sơ đồ a Sơ đồ b Sơ đồ c
2.4.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh
Sơ đồ nội lực tổng quát:
+ Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
q
M = MA X
q l2
9 128
q
M = MA X
l 1 q
M =- MIN
2
q l
1 12
M =- MIN
2
q l
1 24
M = MA X
2 1
1
Trang 26+ Moment âm lớn nhất ở trên gối:
Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn có bề rộng b = 1m; chiều cao h = hb
Thứ tự các bước tính toán như sau:
+ Bước 1: Chọn sơ bộ a
Với a: là khoảng cách từ mép bêtông 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, vì bản làm việc theo 2 phương nên sẽ có cốt thép đặt trên và đặt dưới Do mômen cạnh ngắn lớn hơn mômen cạnh dài nên thường đặt thép cạnh ngắn nằm dưới để tăng h0 Vì vậy sẽ xảy ra 2 trường hợp tính h0:
− Đối với cốt thép đặt dưới: h01 = h – a
− Đối với cốt thép đặt trên : h02 = h – a - d +d 1 2
2
Trong đó: d1: là đường kính lớp cốt thép đặt dưới
d2: là đường kính lớp cốt thép đặt trên
h: là chiều dày bản sàn
a: là khoảng cách từ mép bêtông đến trọng tâm cốt thép đặt dưới
+ Bước 3: Xác định hệ số tính toán tiết diện m
− Đối với nhóm cốt thép CI: R = 0.437 khi dùng Bêtông cấp độ bền B20
− Đối với nhóm cốt thép CII: R = 0.429 khi dùng Bêtông cấp độ bền B20
Kiểm tra điều kiện m R
− Nếu thỏa điều kiện trên thì chuyển qua bước 4
− Nếu m R thì phải điều chỉnh bằng cách tăng kích thước tiết diện hoặc tăng
Trang 27cấp độ bền của Bêtông để đảm bảo điều kiện hạn chế
+ Bước 4: Xác định hệ số giới hạn chiều cao vùng nén
Nếu: m R thì từ m tra bảng được hệ số (Bảng Phụ lục 9–Sách KCBTCT Phần CKCB)
Hoặc tính theo công thức: 1+ 1 - 2.αm
Trong đó:
μTT: là hàm lượng cốt thép tính toán Trong sàn, μTT = 0,30,9% là hợp lý
μmin = 0,05% Thiết kế lấy μmin = 0,1%
Trang 28Tại vùng giao nhau để tiết kiệm có thể đặt 50% Fa của mỗi phương (ít dùng) nhưng không ít hơn 3 thanh/1m dài
2.6.2 Bố trí riêng lẽ
+ Đường kính cốt chịu lực Ø≤ h/10
+ Khoảng cách giữa các cốt thép chịu lực 7cm s 20cm
+ Cốt thép phân bố không ít hơn 10% cốt chịu lực nếu l2/l1≥ 3, không ít hơn 20% cốt chịu lực nếu l2/l1< 3 Khoảng cách các thanh 35cm, đường kính cốt thép phân
bố đường kính cốt thép chịu lực
+ Cốt phân bố có tác dụng:
- Chống nứt do BT co ngót
- Cố định cốt chịu lực
- Truyển tải sang vùng xung quanh tránh tập trung ứng suất
- Chịu ứng suất nhiệt
- Hạn chế việc mở rộng khe nứt
2.6.3 Phối hợp cốt thép
Do tính toán các ô sàn độc lập nên thường xảy ra hiện tượng :tại 2 bên của 1 dầm các ô sàn có nội lực khác nhau.Điều này không đúng với thực tế cho lắm vì các moment đó thường bằng nhau (nếu bỏ qua moment xoắn trong dầm)
Sở dĩ kết quả 2 moment đó không bằng nhau là do quan niệm tính toán chưa chính xác (thực tế các ô sàn không độc lập nhau, tải trọng tác dụng lên ô này có thể gây nội lực lên các ô khác)
Trang 29CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG
3.1 C ẤU TẠO CẦU THANG
Hình 3-1:Cấu tạo cầu thang
Cầu thang công trình thuộc dạng cầu thang 2 vế có cốn
Hình 3-2:Cấu tạo mặt cắt cầu thang
Trang 30Hình 3-3:Mặt cắt cầu thang 3.2 P HÂN TÍCH SỰ LÀM VIỆC CỦA KẾT CẤU CẦU THANG :
− Ô1, Ô2: bản thang liên kết ở 4 cạnh: tường, cốn C1 (hoặc C2), dầm chiếu nghỉ DCN,
và dầm chiếu tới DCT
− CN: bản thang và chiếu nghỉ liên kết ở 4 cạnh: tường và dầm chiếu nghỉ DCN
− Cốn C1, C2: liên kết ở hai đầu gối lên dầm chiếu nghỉ DCN và dầm chiếu tới DCT
− Dầm chiếu nghỉ DCN có 2 đầu gối lên tường
• Góc nghiêng của cầu thang:
b b
Trang 32Tải trọng quy về phương vuông góc với mặt bản:
+ Tĩnh tải: g* = g.cosα = 570,25 0,894 = 509,8 daN/m2
+ Hoạt tải: p* = p.(cosα)2 = 360.0,8942 = 287,72 daN/m2
Sơ đồ tính là dầm đơn giản hai đầu khớp 1 đầu kê lên tường 1 đầu kê lên dầm chiều nghỉ
Cấu tạo Cấu tạo
Trang 333.5.1 Sơ đồ tính
Cốn thang là dầm đơn giản với chiều dài nhịp lc=3,9m; hai đầu liên kết khớp với
dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới
Hình 3-4:Sơ đồ tính côn thang 3.5.2 Xác định tải trọng
Chiều cao cốn h chọn theo nhịp: 1
13 (mm) Chọn tiết diện cốn thang 100x300 (mm)
Tải trọng tác dụng vào cốn thang gồm:
+ Trọng lượng phần bê tông:
Hình 3-5:Tải trọng do bản thang truyền vào cốn
+ Do ô bản truyền vào: ô bản 1 (bản loại dầm) truyền vào cốn theo hình chữ
nhật
1 b
l
q = q
2 947,9
1,5 2
C1 C2
5300 3
Trang 34- Tổng tải trọng tác dụng lên cốn thang là:
qc = 55 + 18,72 + 710,925 +40 = 784,645 daN/m
- Sơ đồ tính cốn thang như hình vẽ: Có lc =l2=3,9 m
Hình 3-6:Nội lực cốn thang
− Moment lớn nhất giữa nhịp là:
c c max
− Cốt thép > 8: dùng thép CII có: RS = RSC = 280(MPa) = 2800(daN/cm2)
− Căn cứ vào cấp độ bền của bê tông và nhóm thép tra bảng được αR=0,418 b) Tính toán cốt dọc:
Kiểm tra hàm lượng cốt thép: μ = s
Trang 35- Ở nhưng đoạn dầm có Q lớn, ứng suất do M và lực cắt sẽ gây ra những ứng suất kéo chính tách bụng dầm thành những dải nghiêng Thông thường khi ứng suất nén chính không vượt quá cường độ chịu nén Rb của bê tông thì bê tông không bị phá hoại Tuy nhiên do bụng dầm chịu ứng suất nén và kéo theo 2 phương vuông góc, nên làm giảm khả năng chịu nén của bê tông nên ta cần kiểm tra điều kiện sau:
+ Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:
φb1 = 1 -β.Rb; β=0,01 đối với bê tông nặng
Với bêtông B25 có Rb = 14,5 MPa ta được φb1 = 1- 0,01.14,5 = 0,855
0,3.1.0,855.Rb.b.ho = 0,3.1.0,855.145.10.32,5 = 12087,56 (daN)
0,3.φ w1.φ b1.Rb.b.ho = 12097,56 (daN) > Qmax =1467,01 (daN)
Vậy bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính + Kiểm tra điều kiện chịu cắt của bêtông theo công thức:
Qmax Qbmin= φb3.(1 + φn + φf ).Rbt.b.ho
φb3 = 0,6: Bêtông nặng
n = 0: Hệ số xét đến ảnh hưởng lực nén dọc trục, ở đây không có lực dọc
f: Hệ số xét đến tiết diện chữ T và chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Khi tính lực cắt ta chỉ xét lực cắt ở gối nên cánh nằm trong vùng kéo Vậy f = 0
Ta có: Qbmin = 0,6.10,5.10.32,5 = 2047,5(daN) > Qmax = 1467,01 (daN)
Vậy bê tông đủ khả năng chịu cắt nên chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo
Trong đoạn 1/4 nhịp gần gối: với h=350mm < 450mm thì a ≤ min(h/2=150mm; 150mm) Bố trí đai Ø6a150 trong đoạn 1/4 nhịp 2 đầu cốn
Trong đoạn còn lại: với h≥300mm thì a ≤ min(3h/4=225mm; 500mm) Bố trí đai Ø6a200 trong đoạn 1/2 nhịp giữa cốn
Dùng cốt thép của cốn thang C1 để cấu tạo cho cốn thang C2
3.6 T ÍNH DẦM CHIẾU NGHỈ (D CN )
3.6.1 Sơ đồ tính D CN
Dầm chiếu nghỉ làm việc như dầm đơn giản 2 đầu khớp kê lên tường
Hình 3-7:Sơ đồ tính DCN 3.6.2 Chọn kích thước tiết diện
Chiều cao dầm h chọn theo nhịp: 1
h=
m l 3200
Trang 36Hình 3-8:Mặt bằng các ô bản truyền vào DCN
- Do CN là bản kê bốn cạnh nên truyền lực vào dầm chiếu nghỉ theo hình thang
= = : hệ số quy tải hình thang về phân bố đều
- Do ô1 và ô3 là 2 ô bản loại dầm nên xem như không có lực truyền vào dầm
3.6.4 Tính nội lực
C1 C2
5300 3
A
Trang 37Hình 3-9:Biểu đồ tải trọng tác dụng lên DCN
0
μ = 100 = 100 = 0,9%
bh 20.27 μ%=0,73% > μmin=0,1%
Trang 38Chọn 2Ø14 bố trí ở trên làm thép cấu tạo
b) Tính toán cốt đai
- Tính toán với lực cắt Qmax= 2770,39 daN
- Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:
φb1 = 1 - β.Rb ; β=0,01 đối với bê tông nặng
Với bêtông B20 có Rb = 14,5 MPa ta được φb1 = 1- 0,01.14,5 = 0,855
0,3.1.0,855.Rb.b.ho = 0,3.1.0,855.145.20.37 = 27522,45 (daN)
0,3 φ w1 φ b1.Rb.b.ho = 27522,45 (daN) > Qmax = 2770,39 (daN)
Vậy bê tông không bị phá hoại trên tiết diện nghiêng do ứng suất nén chính
- Kiểm tra điều kiện chịu cắt của bêtông theo công thức:
Qmax Qbmin= φb3.(1 + φn + φf ).Rbt.b.ho
φb3 = 0,6: Bêtông nặng
n = 0: Hệ số xét đến ảnh hưởng lực nén dọc trục, ở đây không có lực dọc f: Hệ số xét đến tiết diện chữ T và chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Khi tính lực cắt ta chỉ xét lực cắt ở gối nên cánh nằm trong vùng kéo Vậy f = 0
Ta có: Qbmin = 0,6.10,5.20.27,5 = 3465 (daN) > Qmax = 2770,39 (daN)
Vậy bê tông đủ khả năng chịu cắt nên chỉ cần đặt cốt đai theo cấu tạo
Trong đoạn 1/4 nhịp gần gối: với h=300mm < 450mm thì a ≤ min(h/2=150mm; 150mm) Bố trí đai Ø6a150 trong đoạn 1/4 nhịp 2 đầu DCN
Trong đoạn còn lại: với h≥300mm thì a ≤ min(3h/4=300mm; 500mm) Bố trí đai Ø6a200 trong đoạn 1/2 nhịp giữa DCN
Trang 39- Diện tích cốt treo cần thiết:
S 0 SW
h0: chiều cao làm việc của tiết diện
RSW: cường độ chịu kéo tính toán của cốt đai
Dùng đai Ø6 có asw=0,283cm2 , số nhánh ns=2, số đai tối thiểu là:
Dầm chiếu nghỉ làm việc như dầm đơn giản 2 đầu khớp kê lên dầm khung
Hình 3-13:Sơ đồ tính DCT 3.7.2 Chọn kích thước tiết diện
Chiều cao dầm h chọn theo nhịp: 1
Trang 40Hình 3-14:Mặt bằng tải trọng các ô bản truyền vào DCT
- Do ô sàn chiếu tới (ô sàn S8) truyền vào (dạng hình thang) quy đổi về phân bố đều:
= = : hệ số quy tải hình thang về phân bố đều
- Do ô1 và ô3 là 2 ô bản loại dầm nên không truyền lực vào DCT
3.7.4 Tính toán nội lực dầm chiếu tới
Ta có có q=q1+q2+q3= 165 + 18,72 + 690,98 = 874,7 daN/m
Kết quả nội lực
Hình 3-15:Sơ đồ tải trọng DCT
Hình 3-16:Biểu đồ momen
C1 C2
5300 3