(Đồ án tốt nghiệp) trường cao đẳng sư phạm tỉnh ninh thuận

Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình là hệ kết cấu móng, khung, dầm, sàn, cầu thang bằng bê tông cốt thép: + Tính toán và kiểm tra theo khung ngang một phương: Với mặt bằng bố trí hì

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

*

TRƯỜNG CAO ĐẲNG SƯ PHẠM TỈNH NINH THUẬN

Sinh viên thực hiện: TRẦN NGỌC QUỐC LINH

Đà Nẵng – Năm 2019

Trang 2

TÓM TẮT

Tên đề tài: Khối lớp học đặc biệt – Trường Cao đẳng Sư phạm Ninh Thuận

Sinh viên thực hiện: Trần Ngọc Quốc Linh

- Công trình khối lớp học đặc biệt được xây mới ngay trên hiện trạng của khối nhà cũ

(dãy C) nằm trong khuôn viên của trường Cao đẳng Sư phạm Ninh Thuận, thị trấn Khánh Hải,

huyện Ninh Hải, tỉnh Ninh Thuận, với diện tích đất rộng 39.050,00 m2 Công trình bao gồm 3

tầng, chiều cao nhà 12,7m so với cốt ±0.00, bề rộng 10,8m; dài 54,63m

- Công trình cấp III, tổng diện tích sàn 1.618,77 m2 Mỗi tầng có 2 phòng học, 2 phòng

lưu trữ, 2 phòng vệ sinh (1 vệ sinh nam và 1 vệ sinh nữ), 2 cầu thang bộ, thiết kế lựa chọn hành

lang bên trước, mặt bằng lựa chọn hệ lưới chính là 4,0x8,6m và 4,0x7,1m Phòng của các tầng

có chức năng chính là phục vụ việc học và thực hành của sinh viên

- Nhà 3 tầng khung BTCT chịu lực Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình là hệ kết cấu

móng, khung, dầm, sàn, cầu thang bằng bê tông cốt thép:

+) Tính toán và kiểm tra theo khung ngang một phương: Với mặt bằng bố trí hình chữ

nhật, độ cứng tổng thể của nhà theo phương ngang là khá bé so với phương dọc Lúc này tác

dụng của gió theo phương ngang sẽ bất lợi hơn do đó xét gió theo phương ngang và mỗi khung

ngang được tính theo khung phẳng chịu tác dụng của phần tải trọng gió phân phối cho nó Trong

sơ đồ khung, các cột và dầm được thay bằng đường trục của nó Do đó, khi tính khung cần biết

trước tiết diện cột và dầm, việc lựa sơ bộ kích thước tiết diện cột và dầm là dựa vào kinh nghiệm

của người thiết kế trên cơ sở kết cấu tương tự đã xây dựng

+) Phương còn lại tính toán dầm dọc chịu tải trọng thẳng đứng: Dựa vào kích thước hai

phương công trình theo mặt bằng, sơ đồ bố trí hệ dầm cột để phân tích sự làm việc của kết cấu

Sơ đồ tính hệ dầm: dầm liên tục có gối tựa là cột hoặc dầm chính, chịu tải trọng theo phương

đứng, bỏ qua tải trọng ngang tác dụng theo phương mặt phẳng dầm

+) Sử dụng móng nông trên nền thiên nhiên: Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc tầng trệt, ta

chọn giải pháp trục A  B có khoảng cách là 2,2m nhỏ nên móng ở 2 trục này ta thiết kế móng

đôi và trục F chọn móng đơn Để giảm ảnh hưởng của lún không đều ta bố trí hệ dầm giằng

móng Hệ dầm giằng móng nối các móng làm tăng tính tổng thể của nền móng, làm giảm độ lún

không đều cho công trình và hạn chế chuyển vị của các móng

+) Dựa vào bản vẽ kiến trúc mặt bằng sàn được chia thành các ô sàn với kích thước lần

lượt 4x4,3m và 4x2,2m Tiến hành đánh số thự tự cho các ô sàn để tiện tính toán (các ô cùng

loại kích thước, cùng tải trọng, cùng sơ đồ liên kết thì đánh số trùng nhau), các ô sàn được tính

theo sơ đồ đàn hồi bản kê bốn cạnh và bản loại dầm

- Phần thi công:

+) Thiết kế và tính toán biện pháp thi công phần ngầm: Lựa chọn biện pháp thi công, biện

pháp thi công đào đất, quá trình thi công móng công trình

+) Thiết kế biện pháp thi công phần thân: tính toán bố trí ván khuôn ô sàn, dầm, cột, cầu

thang bộ

+) Tìm hiểu các biện pháp an toàn lao động và vệ sinh môi trường

Trang 3

- Qua quá trình tìm hiểu và thực hiện đề tài, bản thân đã giải quyết được các vấn đề còn

hạn chế, giải quyết từng bước và đặt ra những vấn đề giúp cho đồ án hoàn thiện hơn và giúp em

có được nhiều kiến thức; hiểu thêm về bộ môn kết cấu và thi công công trình

Trang 4

LỜI CẢM ƠN!

- Em xin chân thành cảm ơn thầy hướng dẫn kiến trúc và kết cấu TS Bùi Thiên Lam vì

sự giúp đỡ và tận tình hướng dẫn của thầy trong suốt quá trình em thực hiện đồ án

- Em xin cảm ơn thầy hướng dẫn thi công PGS-TS Đặng Công Thuật về những chỉ bảo

của thầy đối với những vấn đề liên quan quá trình thi công mà em gặp phải

- Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến các thầy, cô giáo trong khoa Xây dựng Dân dụng &

Công nghiệp, trường đại học Bách khoa Đà Nẵng, là những thầy cô giáo đã truyền đạt cho em

những kiến thức quý báu trong suốt 5 năm theo học tại trường

- Hoàn thành đồ án tốt nghiệp thực sự là thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức

tạp, có nhiều khó khăn đối với bản thân em Với lượng kiến thức còn hạn hẹp, chưa có nhiều

kinh nghiệm trong tính toán, nên khi thể hiện đồ án sẽ không tránh khỏi những thiếu sót, kính

mong sự chỉ bảo góp ý kiến của các thầy, cô giáo để em có những kiến thức hoàn thiện hơn sau

Trang 5

CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp “Khối lớp học đặc biệt – Trường Cao đẳng Sư

phạm Ninh Thuận” là công trình thiết kế và tính toán của bản thân Những phần sử dụng tài

liệu tham khảo trong đồ án đã được nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết quả

trình bày trong đồ án là hoàn toàn trung thực, nếu sai em xin chịu hoàn toàn trách nhiệm và chịu

mọi kỷ luật của bộ môn và nhà trường đề ra

Đà Nẵng, ngày 09 tháng 03 năm 2019

Sinh viên thực hiện

Trần Ngọc Quốc Linh

Trang 6

LỜI NÓI ĐẦU

- Đồ án tốt nghiệp là một nội dung quan trọng, giúp cho mỗi sinh viên hệ thống lại tất cả

những kiến thức đã được học tập ở nhà trường sau 5 năm học Đồng thời thông qua Đồ án tốt

nghiệp, bản thân sinh viên bổ sung thêm những kiến thức cần thiết nhằm đáp ứng những yêu

cầu, nhiệm vụ trong thực tế lao động sản xuất sau khi tốt nghiệp ra trường

- Dưới sự hướng dẫn tận tình và trách nhiệm của các thầy, cô giáo trong khoa Xây dựng

Dân dụng & Công nghiệp, cùng với sự nỗ lực của bản thân, đến nay Đồ án tốt nghiệp Thiết kế

xây dựng công trình: “Khối lớp học đặc biệt - Trường Cao đẳng Sư phạm Ninh Thuận” đã

cơ bản hoàn thành, với nhiệm vụ thiết kế được giao:

+) Phần I: Kiến trúc (10%): Thiết kế mặt bằng các tầng, mặt đứng, mặt cắt, mặt bằng

tổng thể, các chi tiết lựa chọn giải pháp kết cấu chịu lực chính, kết cấu bao che, cấu tạo nền do

thầy: TS Bùi Thiên Lam hướng dẫn

+) Phần II: Kết cấu (60%): Tính toán các bộ phận chịu lực chính của công trình: sàn,

dầm, cầu thang bộ, khung phẳng, móng do thầy: TS Bùi Thiên Lam hướng dẫn

+) Phần III: Thi công (30%): Thiết kế biện pháp và tổ chức thi công phần ngầm, thiết kế

biện pháp thi công phần thân do thầy: PGS-TS Đặng Công Thuật hướng dẫn

Trang 7

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 6

Bảng 1.1 Diện tích các phòng mỗi tầng 7

Chương 3: THIẾT KẾ Ô SÀN LẦU 1 13

Bảng 3.1 Phân loại sàn tính toán và chọn chọn chiều dày các ô sàn 14

Bảng 3.2 Tính toán tĩnh tải sàn dày 80mm 15

Bảng 3.3 Tính toán tĩnh tải sàn dày 100mm 16

Bảng 3.4 Hoạt tải tác dụng lên sàn 17

Bảng 3.5 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn 18

Chương 4: THIẾT KẾ DẦM DỌC D1 & DẦM DỌC D2 - LẦU 1 23

Bảng 4.1 Tổng hợp tĩnh tải từ sàn tác dụng lên dầm D1 25

Bảng 4.2 Tổng hợp hoạt tải từ sàn tác dụng lên dầm D1 25

Bảng 4.3 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên dầm D1 25

Bảng 4.4 Bảng tính độ cứng đơn vị quy ước các thanh 27

Bảng 4.5 Bảng tính các hệ số phân phối mômen 27

Bảng 4.6 Bảng tính mômen nút cứng (tĩnh tải) 28

Bảng 4.7 Bảng tính mômen nút cứng (hoạt tải) 28

Bảng 4.8 Tổng hợp tĩnh tải từ sàn tác dụng lên dầm D2 36

Bảng 4.9 Bảng tính tải trọng tường và cửa truyền vào dầm D2 37

Bảng 4.10 Tổng hợp hoạt tải từ sàn tác dụng lên dầm D2 38

Bảng 4.11 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên dầm D2 38

Bảng 4.12 Bảng tính độ cứng đơn vị quy ước các thanh 39

Bảng 4.13 Bảng tính các hệ số phân phối mômen 40

Bảng 4.14 Bảng tính mômen nút cứng (tĩnh tải) 40

Bảng 4.15 Bảng tính mômen nút cứng (hoạt tải) 41

Chương 5: THIẾT KẾ CẦU THANG TRỤC 13-14 .44

Bảng 5.1 Tính toán tĩnh tải bản chiếu nghỉ (sàn dày 80mm) 47

Chương 6: THIẾT KẾ HỆ KHUNG TRỤC 5 .54

Bảng 6.1 Kết quả chọn kích thước tiết diện cột 57

Bảng 6.2 Kết quả chọn kích thước tiết diện dầm khung 58

Bảng 6.3 Tổng hợp tĩnh tải từ sàn tác dụng lên dầm khung lầu 1&2 60

Bảng 6.4 Tổng hợp tĩnh tải từ sàn tác dụng lên dầm khung tầng mái 61

Bảng 6.5 Tổng hợp tải trọng phân bố đều lên dầm khung trục 5(tĩnh tải) 61

Bảng 6.6 Trọng lượng cột trên nút 62

Bảng 6.7 Kết quả tổng hợp tĩnh tải tập trung tại nút khung trục 5 65

Bảng 6.8 Hoạt tải tác dụng lên sàn 65

Bảng 6.9 Tổng hợp hoạt tải từ sàn tác dụng lên dầm khung lầu 1&2 66

Bảng 6.10 Tổng hợp hoạt tải từ sàn tác dụng lên dầm khung tầng mái 66

Bảng 6.11 Tổng hợp tải trọng phân bố đều lên dầm khung trục 5(hoạt tải) 67

Bảng 6.12 Kết quả tổng hợp tĩnh tải tập trung tại nút khung trục 5 67

Bảng 6.13 Tải trọng gió phân bố vào cột khung 69

Chương 7: THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 5 .80

Bảng 7.1 Kết quả thí nghiệm chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất 81

Trang 8

Bảng 7.2 Kết quả thí nghiệm nén lún 82

Bảng 7.3 Bảng tính hệ số nén lún các lớp đất 83

Bảng 7.3 Bảng tổ hợp nội lực tính toán móng 85

Bảng 7.4 Kết quả tính toán trọng lượng bản thân cột và cổ cột 86

Bảng 7.5 Kết quả tính toán trọng lượng dầm móng 86

Bảng 7.6 Tổng hợp tải trọng tính toán của các móng 87

Bảng 7.7 Tổng hợp tải trọng tiêu chuẩn của các móng 87

Bảng 7.8 Tính ứng suất bản thân và ứng suất áp lực gây lún 90

Bảng 7.9 Bảng tổng hợp kết quả tính lún 91

Chương 9: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN BPTC PHẦN NGẦM 104

Bảng 9.1 Khối lượng đất đào bằng máy phần thẳng đứng 107

Bảng 9.2 Khối lượng đất đào bằng máy phần mái dốc 108

Bảng 9.3 Khối lượng đất đào bằng thủ công 108

Bảng 9.4 Khối lượng bê tông lót chiếm chỗ 109

Bảng 9.5 Khối lượng bê tông đế móng chiếm chỗ 109

Bảng 9.6 Khối lượng bê tông cổ móng chiếm chỗ 109

Chương 10: THIẾT KẾ BPKT VÀ TCTC BÊ TÔNG MÓNG 114

Bảng 10.2 Khối lượng ván khuôn móng (ván khuôn thép Hòa Phát) 119

Bảng 10.3 Khối lượng bê tông đế móng .120

Bảng 10.4 Khối lượng bê tông cổ móng .120

Bảng 10.5 Khối lượng cốt thép móng .121

Bảng 10.6 Tổng khối lượng ván khuôn, bê tông & cốt thép móng .121

Bảng 10.7 Phân đoạn công tác đáy móng .122

Bảng 10.8 Bảng tính hao phí nhân công cho công tác GCLD cốt thép .122

Bảng 10.9 Bảng tính hao phí nhân công cho công tác GCLD ván khuôn 122

Bảng 10.10 Bảng tính hao phí nhân công cho công tác tháo dỡ ván khuôn 123

Bảng 10.11 Bảng tính hao phí nhân công cho công tác đổ bê tông 123

Bảng 10.12 Bảng tính nhịp công tác các dây chuyền 123

Bảng 10.13 Tổng hợp nhu cầu lao động cho công tác đổ bê tông móng 125

Bảng 10.14 Tổng hợp nhu cầu máy cho công tác đổ bê tông móng 125

Chương 11: THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN 126

Bảng 11.1 Các thông số kỹ thuật của cột chống Hòa Phát 131

Trang 9

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 3.1 Mặt bằng bố trí các ô sàn lầu 1 13

Hình 3.2 Cấu tạo các lớp sàn 15

Hình 3.3 Bục giảng ô sàn S3,S11 17

Hình 3.4 Bục giảng ô sàn S4,S12 17

Hình 4.1 Sơ đồ tính dầm liên tục 4 nhịp dầm D1 23

Hình 4.2 Mặt cắt ngang dầm D1 23

Hình 4.3 Sơ đồ phân bố tải trọng dầm D1 24

Hình 4.4 Sơ đồ chất tải tĩnh tải dầm D1 26

Hình 4.5 Sơ đồ chất tải hoạt tải dầm D1 26

Hình 4.6 Sơ đồ chất tải các trường hợp hoạt tải dầm D1 26

Hình … Biểu đồ mômen tĩnh tải và hoạt tải dầm D1 29

Hình … Biểu đồ lực cắt tĩnh tải và hoạt tải dầm D1 30

Hình 4.7 Sơ đồ tính dầm liên tục 5 nhịp dầm D2 35

Hình 4.8 Mặt cắt ngang dầm D2 35

Hình 4.9 Sơ đồ phân bố tải trọng dầm D2 36

Hình 4.10 Mặt bằng tường và cửa trên dầm D2 37

Hình 4.11 Sơ đồ chất tải tĩnh tải dầm D2 38

Hình 4.12 Sơ đồ chất tải hoạt tải dầm D2 39

Hình 4.13 Sơ đồ chất tải các trường hợp hoạt tải dầm D2 39

Hình … Biểu đồ mômen tĩnh tải và hoạt tải dầm D2 41

Hình … Biểu đồ lực cắt tĩnh tải và hoạt tải dầm D2 42

Hình 5.1 Mặt bằng cầu thang 44

Hình 5.2 Cấu tạo bậc thang 45

Hình 5.3 Sơ đồ tĩnh tải bản thang 46

Hình 5.4 Sơ đồ hoạt tải bản thang 46

Hình 5.5 Sơ đồ tính bản thang 47

Hình 5.6 Cấu tạo bản chiếu nghỉ 47

Hình 5.7 Sơ đồ tính bản chiếu nghỉ 48

Hình 5.8 Sơ đồ cốn thang 49

Hình 5.9 Nội lực cốn thang 49

Hình 5.10 Sơ đồ tính dầm DCN1 50

Hình 5.11 Nội lực dầm DCN1 51

Hình 5.12 Sơ đồ tính cốt treo 52

Hình 5.13 Sơ đồ tính dầm DCN2 52

Hình 5.14 Nội lực dầm DCN2 53

Hình 6.1 Sơ đồ tính toán khung trục 5 55

Hình 6.2 Tính toán diện tích xung quanh cột 56

Trang 10

Hình 6.3 Sơ đồ tiết diện khung trục 5 58

Hình 6.4 Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm lầu 1&2 59

Hình 6.5 Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm tầng mái 60

Hình 6.6 Diện tích tường thu hồi 61

Hình 6.7 Tải trọng do sàn truyền vào dầm dọc 63

Hình 6.8 Diện tích sàn truyền vào nút 63

Hình 6.9 Tải trọng do tường + cửa, lan can trên dầm 64

Hình 6.10 Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm khung trục 5 66

Hình 6.11 Diện tích sàn truyền vào nút 67

Hình 6.12 Sơ đồ tải trọng trường hợp tĩnh tải 69

Hình 6.13 Sơ đồ tải trọng trường hợp hoạt tải 70

Hình 6.14 Sơ đồ tải trọng trường hợp gió trái & gió phải 70

Hình 6.15a Biểu đồ mômen (tĩnh tải) 71

Hình 6.15b Biểu đồ lực cắt (tĩnh tải) 72

Hình 6.15c Biểu đồ lực dọc (tĩnh tải) 72

Hình 6.16a Biểu đồ mômen (hoạt tải 1) 72

Hình 6.16b Biểu đồ lực cắt (hoạt tải 1) 73

Hình 6.16c Biểu đồ lực dọc (hoạt tải 1) 73

Hình 6.17a Biểu đồ mômen (hoạt tải 2) 73

Hình 6.17b Biểu đồ lực cắt (hoạt tải 2) 74

Hình 6.17c Biểu đồ lực dọc (hoạt tải 2) 74

Hình 6.18a Biểu đồ mômen (gió trái) 74

Hình 6.18b Biểu đồ lực cắt (gió trái) 75

Hình 6.18c Biểu đồ lực dọc (gió trái) 75

Hình 6.19a Biểu đồ mômen (gió phải) 75

Hình 6.19b Biểu đồ lực cắt (gió phải) 76

Hình 6.19c Biểu đồ lực dọc (gió phải) 76

Hình 7.1 Mặt bằng bố trí móng và hệ dầm (giằng) móng 84

Hình 7.2 Các tải trọng tính toán (nội lực tại chân cột) 85

Hình 7.4 Cấu tạo chôn móng 88

Hình 7.5 Biểu đồ ứng suất bản thân và ứng suất gây lún 90

Hình 7.6 Sơ đồ móng bị phá hoại nứt gãy do ứng suất kéo 92

Hình 7.7 Sơ đồ tính thép và bố trí thép móng 94

Hình 7.8 Tải trọng truyền xuống đáy móng 95

Hình 7.9 Xác định vị trí tâm móng 96

Hình 7.10 Cấu tạo móng đôi 97

Hình 7.11 Sơ đồ tính và tải trọng dầm móng M2 98

Hình 7.12 Biểu đồ mômen của dầm móng M2 99

Hình 7.13 Biểu đồ lực cắt của dầm móng M2 99

Hình 9.1 Mặt bằng bố trí móng công trình 104

Hình 9.2 Mặt cắt ngang đào móng trục A-F 105

Hình 9.3 Mặt cắt dọc đào móng trục 105

Trang 11

Hình 9.4 Mặt bằng đào móng 106

Hình 9.5 Mặt cắt ngang đào móng công trình 106

Hình 9.6 Phần đất đào thẳng đứng 107

Hình 9.7 Phần đất đào mái dốc 107

Hình 9.8 Mặt cắt móng điển hình 108

Hình 9.9 Cấu tạo móng đá chẻ 110

Hình 9.10 Sơ đồ di chuyển của máy đào 111

Hình 9.11 Tiến độ thi công đào đất 113

Hình 10.1 Tổ hợp ván khuôn móng M1 115

Hình 10.2 Sơ đồ tính của ván khuôn thành móng .115

Hình 10.3 Cấu tạo ván khuôn cổ móng .117

Hình 10.4 Sơ đồ tính của ván khuôn cổ móng .117

Hình 10.5 Mặt bằng phân chia phân đoạn thi công móng .121

Hình 10.6 Tiến độ thi công đổ bê tông móng .124

Hình 11.1 Cấu tạo ván khuôn cột 126

Hình 11.2 Sơ đồ tính ván khuôn cột 126

Hình 11.3 Cấu tạo ván khuôn ô sàn điển hình 128

Hình 11.4 Sơ đồ tính ván khuôn sàn 128

Hình 11.5 Sơ đồ tính xà gồ đỡ ván khuôn sàn 130

Hình 11.6 Sơ đồ tính toán cột chống xà gồ đỡ sàn 132

Hình 11.7 Cấu tạo ván khuôn dầm phụ 133

Hình 11.8 Sơ đồ tính ván khuôn đáy dầm phụ 134

Hình 11.9 Sơ đồ tính ván khuôn thành dầm phụ 135

Hình 11.10 Cấu tạo ván khuôn dầm chính 137

Hình 11.11 Sơ đồ tính ván khuôn đáy dầm chính 137

Hình 11.12 Sơ đồ tính ván khuôn thành dầm chính 139

Hình 11.13 Cấu tạo ván khuôn cầu thang bộ 141

Hình 11.14 Sơ đồ tính ván khuôn cầu thang 141

Hình 11.15 Sơ đồ tính của xà gồ 143

Trang 12

MỤC LỤC

TÓM TẮT

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN

LỜI CẢM ƠN

CAM ĐOAN

LỜI NÓI ĐẦU

Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 6

1.1 Thông tin chung 6

1.1.1 Sự cần thiết đầu tư 6

1.1.2 Hiện trạng công trình 6

1.1.3 Vị trí và địa điểm 6

1.2 Điều kiện khí hậu tự nhiên, địa chất & thủy văn 6

1.2.1 Khí hậu 6

1.2.2 Địa hình 7

1.2.3 Địa chất 7

1.3 Nội dung và quy mô đầu tư 7

1.3.1 Loại công trình 7

1.3.2 Quy mô công trình 7

1.4 Giải pháp thiết kế kiến trúc 8

1.4.1 Giải pháp thiết kế tổng mặt bằng 8

1.4.2 Giải pháp thiết kế mặt bằng 8

1.4.3 Giải pháp thiết kế mặt đứng 8

1.4.4 Giải pháp thiết kế kết cấu 9

1.4.5 Vật liệu sử dụng 9

1.4.6 Các giải pháp hệ thống kỹ thuật chính trong công trình 9

1.5 Kết luận 10

Chương 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 11

2.1 Các tiêu chuẩn và quy phạm thiết kế 11

2.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình 11

2.2.1 Giải pháp kết cấu sàn 11

2.2.2 Giải pháp kết cấu dầm 11

2.2.3 Giải pháp kết cấu cầu thang 11

2.2.4 Giải pháp kết cấu khung 11

2.2.5 Giải pháp kết cấu móng 12

2.3 Lựa chọn vật liệu 12

3.1 Mặt bằng bố trí ô sàn lầu 1 13

3.2 Sơ bộ chọn kích thước 14

3.3 Xác định tải trọng 14

3.3.1 Tĩnh tải 14

3.3.2 Hoạt tải 17

3.3.3 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn 18

3.4 Xác định nội lực 19

Trang 13

3.4.1 Xác định nội lực trong sàn bản dầm 19

3.4.2 Xác định nội lực trong sàn bản kê 4 cạnh 19

3.5 Tính cốt thép sàn 20

3.5.1 Tính toán nội lực và bố trí cốt thép ô sàn S4 (4x4,3m) điển hình 21

3.5.2 Tính thép chịu mô men dương theo phương cạnh ngắn 22

3.5.3 Tính thép chịu mô men dương theo phương cạnh dài 22

4.1 Tính toán dầm dọc D1 trục c (từ trục 9 đến trục 13) 23

4.1.1 Sơ đồ tính – Kích thước dầm dọc D1 23

4.1.2 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm dọc D1 23

4.1.3 Sơ đồ các trường hợp chất tải lêm dầm dọc D1 26

4.1.4 Xác định nội lực dầm D1 27

4.1.5 Tổ hợp nội lực dầm D1 31

4.1.6 Tính toán cốt thép dầm dọc D1 31

4.2 Tính toán dầm dọc D2 trục B (từ trục 3 đến trục 8) 35

4.2.1 Sơ đồ tính – Kích thước dầm dọc D2 35

4.2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm dọc D2 35

4.2.3 Sơ đồ các trường hợp chất tải lêm dầm dọc D2 38

4.2.4 Xác định nội lực dầm D2 39

4.2.5 Tổ hợp nội lực dầm D2 43

4.2.6 Tính toán cốt thép dầm dọc D2 43

5.1 Mặt bằng cầu thang 44

5.2 Chọn kích thước bản thang và dầm 44

5.2.1 Chọn chiều dày bản thang 44

5.2.2 Chọn kích thước dầm thang và cốn thang 45

5.3 Tính toán các bản thang (Ô1 & Ô3) 45

5.3.1 Cấu tạo bậc thang 45

5.3.2 Xác định tải trọng 46

5.3.3 Xác định nội lực 47

5.3.4 Tính toán cốt thép 47

5.3.5 Bố trí cốt thép 47

5.4 Tính toán bản chiếu nghỉ (Ô2) 47

5.4.1 Cấu tạo bậc bản chiếu nghỉ 47

5.4.5 Bố trí cốt thép 49

5.5 Tính toán các cốn thang C1 & C2 49

5.5.1 Sơ đồ tính 49

5.6 Tính toán dầm chiếu nghỉ (DCN1) 50

Trang 14

5.7 Tính toán dầm chiếu tới (DCT2) 52

5.8 Tính toán dầm chiếu nghỉ (DCN2) 52

6.1 Sơ đồ tính toán khung 55

6.2 Lựa chọn kích thước các bộ phận khung 55

6.2.1 Sơ bộ chọn kích thước tiết diện cột 55

6.2.2 Sơ bộ chọn kích thước tiết diện dầm 58

6.2.3 Sơ đồ khung với kích thước tiết diện đã chọn 58

6.3 Xác định tải trọng tác dụng lên khung 59

6.3.1 Tĩnh tải 59

6.3.2 Hoạt tải 65

6.3.3 Xác định tải trọng gió lên khung trục 5 68

6.4 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên khung 69

6.4.1 Trường hợp tĩnh tải 69

6.4.2 Trường hợp hoạt tải 70

6.4.3 Trường hợp gió trái và gió phải 70

6.5 Tính toán nội lực 71

6.5.1 Trường hợp tĩnh tải 71

6.5.2 Trường hợp hoạt tải 1 72

6.5.3 Trường hợp hoạt tải 2 73

6.5.4 Trường hợp gió trái 74

6.5.5 Trường hợp gió phải 75

6.6 Tổ hợp nội lực 76

6.6.1 Tổ hợp nội lực dầm khung 76

6.6.2 Tổ hợp nội lực cột khung 77

6.7 Tính toán cốt thép dầm khung trục 5 77

6.7.1 Cơ sở tính toán cốt thép dầm khung 77

6.7.2 Cơ sở tính toán thép cột 78

7.1 Đánh giá tình hình địa chất và phương án nghiên cứu 80

7.1.1 Đánh giá đặc điểm công trình 80

7.1.2 Điều kiện địa chất 81

7.1.3 Đặc điểm địa chất thuỷ văn 83

7.1.4 Lựa chọn giải pháp nền móng 84

7.2 Thiết kế và tính toán móng nông bằng BTCT 85

7.2.1 Khái niệm chung 85

Trang 15

7.3 Thiết kế và tính toán móng đơn M1 (trục F) 87

7.3.1 Chọn chiều sâu chôn móng 87

7.3.2 Sơ bộ xác định kích thước móng 88

7.3.3 Kiểm tra điều kiện áp lực tiêu chuẩn 89

7.3.4 Kiểm tra độ lún của móng theo TTGH2 89

7.3.5 Kiểm tra độ lún của móng theo TTGH1 91

7.3.6 Tính toán và bố trí cốt thép móng 93

7.4 Thiết kế và tính toán móng đôi M2 (trục A-B) 95

7.4.1 Xác định tải trọng truyền xuống móng 95

7.4.2 Sơ bộ xác định kích thước móng 96

7.4.3 Xác định vị trí tâm móng 96

7.4.4 Kiểm tra móng theo TTGH2 96

7.4.5 Tính toán móng theo TTGH1 97

7.4.6 Tính toán nội lực và bố trí thép cho móng M2 98

Chương 8: ĐẶC ĐIỂM PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG TỔNG QUÁT 101

8.1 Đặc điểm và các điều kiện ảnh hưởng đến quá trình thi công .101

8.1.1 Đặc điểm công trình 101

8.1.2 Điều kiện địa chất, thủy văn 101

8.2 Phương án thi công tổng quát cho công trình 101

8.2.1 Chọn phương án thi công đào đất móng 102

8.2.2 Chọn phương án thi công 102

9.1 Các biện pháp và tổ chức thi công đào hố móng 104

9.2 Chọn phương án đào và tính khối lượng công tác đào đất 104

9.2.1 Lựa chọn phương án đào 104

9.2.2 Tính khối lượng đào đất 107

9.2.3 Tính khối lượng thể tích phần ngầm chiếm chỗ 108

9.2.4 Công tác đắp đất công trình 110

9.2.5 Lựa chọn tổ hợp máy thi công 110

9.2.6 Tiến độ thi công đào đất 113

10.1 Cấu tạo ván khuôn thép 114

10.2 Tính toán ván khuôn móng 114

10.2.1 Tính ván khuôn thành móng 114

10.2.2 Tính toán ván khuôn cổ móng và gông cổ móng 116

10.3 Các biện pháp kỹ thuật thi công bê tông móng 118

10.3.1 Công tác đổ bê tông lót móng 118

10.3.2 Công tác cốt thép 118

10.3.3 Công tác ván khuôn 118

10.3.4 Công tác đổ bê tông móng 118

10.4 Thiết kế biện pháp tổ chức thi công bê tông móng 118

10.4.1 Xác định quá trình thi công 118

10.4.2 Thống kê khối lượng các công việc 119

Trang 16

10.4.3 Phân chia phân đoạn và tính nhịp công tác dây chuyền 121

10.4.4 Tính nhịp công tác cho các dây chuyền bộ phận 122

10.4.5 Chọn tổ hợp máy thi công cho quá trình đổ bê tông móng 124

10.4.6 Tổng hợp nhu cầu lao động và máy thi công bê tông móng 125

11.1 Thiết kế ván khuôn cột và gông cột 126

11.1.1 Cấu tạo và tổ hợp ván khuôn 126

11.1.2 Sơ đồ tính toán 126

11.1.3 Tải trọng tác dụng 127

11.1.4 Kiểm tra điều kiện cường độ 127

11.1.5 Kiểm tra điều kiện độ võng 127

11.2 Thiết kế ván khuôn sàn 127

11.2.1 Cấu tạo và tổ hợp ván khuôn 128

11.2.2 Sơ đồ tính toán 128

11.2.3 Tính toán ván khuôn sàn 129

11.2.4 Tính toán xà gồ đỡ ván khuôn sàn 130

11.2.5 Tính toán cột chống xà gồ 131

11.3 Thiết kế ván khuôn dầm phụ 133

11.3.1 Tính toán ván khuôn đáy dầm 133

11.3.2 Tính toán ván khuôn thành dầm 135

11.3.3 Tính toán cột chống 136

11.4 Thiết kế ván khuôn dầm chính 136

11.4.1 Tính toán ván khuôn đáy dầm chính 137

11.4.2 Tính toán ván khuôn thành dầm chính 139

11.4.3 Tính toán cột chống 140

11.5 Thiết kế ván khuôn cầu thang 140

11.5.1 Tính toán ván khuôn 140

11.5.2 Tính toán và kiểm tra xà gồ 142

Chương 12: BIỆN PHÁP KỸ THUẬT CT PHẦN THÂN - ATLĐ 144

12.1 Nguyên tắc thiết kế ván khuôn thi công 144

12.2 Biện pháp kỹ thuật các công tác phần thân 144

12.2.1 Công tác cốt thép 144

12.2.2 Công tác ván khuôn 144

12.2.3 Công tác đổ và đầm bêtông 144

11.2.4 Công tác bão dưỡng bêtông 145

11.2.5 Công tác tháo dỡ ván khuôn 145

11.2.6 Công tác xây 145

12.3 An toàn lao động và vệ sinh môi trường 145

12.3.1 An toàn lao động 146

12.3.2 Vệ sinh lao động 146

TÀI LIỆU THAM KHẢO 147

Trang 17

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 Thông tin chung:

1.1.1 Sự cần thiết đầu tư xây dựng:

- Hiện nay trong kế hoạch sửa chữa nâng cấp trường Cao đẳng Sư phạm - Khối Nhà hiệu

bộ đã xây dựng hoàn thành tháng 04/2002 Khối A2: các lớp học, phòng thí nghiệm, thực hành,

thư viện đã được đầu tư hòan thành 09/2007 Khối A1: lớp học – được đầu tư xây dựng trong

năm 2008 Tuy nhiên còn một số cơ sở chính đã xuống cấp trầm trọng, đó là các dãy lớp học

(dãy B, C) xây dựng giai đoạn 1984 - 1985, đã có hiện tượng hư hỏng bộ phận chịu lực chính

của công trình, gây nguy hiểm khi sử dụng công trình và không đáp ứng đủ nhu cầu trang thiết

bị hiện tại

- Để tạo điều kiện cho trường tiếp tục hoạt động, tạo điều kiện cho sự nghiệp đào tạo giáo

dục phát triển trường Cao đẳng Sư phạm cần phải được tiếp tục tu sửa, cải tạo nâng cấp và mở

rộng cho phù hợp với quy mô mà trường đã được xác định, nhằm nâng cao chất lượng giảng dạy

và học tập, đáp ứng trình độ đội ngũ giáo viên đang tiến triển, cơ sở vật chất, trang thiết bị ngày

càng được đầu tư, trường ngày càng khang trang và hiện đại

1.1.2 Hiện trạng công trình: bao gồm

- Nhà tập đa môn, sân TDTT;

- Bãi đậu xe cho khách;

b) Công trình cần xây dựng mới:

- Khối lớp học đặc biệt

1.1.3 Vị trí và địa điểm:

- Công trình khối lớp học đặc biệt được xây mới ngay trên hiện trạng của khối nhà cũ

(dãy C) nằm trong khuôn viên của trường Cao đẳng Sư phạm Ninh Thuận, thị trấn Khánh Hải,

huyện Ninh Hải, tỉnh Ninh Thuận:

+) Diện tích đất : 39.050,0 (m2)

+) Tứ cận:

➢ Đông giáp : Đường đi khu dân cư;

➢ Tây giáp : Khu dân cư;

➢ Nam giáp : Khu dân cư;

➢ Bắc giáp : Đường Tỉnh lộ 702;

1.2 Điều kiện khí hậu tự nhiên, địa chất & thủy văn:

1.2.1 Khí hậu:

- Ninh Thuận có khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình với đặc trưng khô nóng, gió nhiều,

bốc hơi mạnh, nhiệt độ trung bình hàng năm từ 26-27°C, nhiệt độ cao nhất 39°C và thấp nhất

14,4°C, lượng mưa trung bình 700-800mm và tăng dần đến trên 1.100mm ở miền núi, độ ẩm

không khí từ 71-75%, bão ít xuất hiện, khoảng 5 năm xuất hiện một lần với cường độ không lớn

Trang 18

- Thời tiết có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 11; mùa khô từ tháng 12 đến

- Qua tài liệu khảo sát địa chất của khu vực do đơn vị khảo sát địa chất lập, cho thấy công

trình xây dựng trên nền đất khá bằng phẳng gồm các lớp địa chất như sau:

+) Lớp 1: Cát hạt trung; có chiều dày 3,0m;

+) Lớp 2: Sét có chiều dày 3,0m;

+) Lớp 3: Á cát 5,0m (chiều dày chưa xác định hết);

+) Mực nước ngầm gặp ở độ sâu -3,0m;

1.3 Nội dung và quy mô đầu tư:

- Công trình xây dựng dựa trên cơ sở tiêu chuẩn thiết kế của Việt Nam Diện tích phòng,

diện tích sử dụng phù hợp với yêu cầu chức năng của công trình là phòng học và thực hành

1.3.1 Loại công trình:

- Dựa vào yêu cầu phát triển của trường và định hướng đầu tư: giai đoạn này cần đầu tư

xây dựng mới khối lớp học đặc biệt (âm nhạc và hội họa) là công trình cấp III, 3 tầng

1.3.2 Quy mô công trình:

- Công trình có 3 tầng, các mặt bằng của các tầng thể hiện qua bản vẽ KT: 01/5; KT:

02/5 Công trình có chiều cao 12,7m (tính từ mặt nền cos ± 0.000), với cao độ thiết kế mỗi tầng:

Diện tích (m 2 )

Trang 19

1.4.1 Giải pháp thiết kế tổng mặt bằng:

- Công trình bố trí mặt bằng có hình dạng chữ nhật đối diện với khối lớp học và thực

hành hiện có Bố cục phù hợp với lô đất, giao thông đối nội, đối ngoại hợp lý, không chồng

chéo, tiết kiệm diện tích xây dựng, cote ± 0.000 cao hơn cote nền sân hoàn thiện là +0,75m

Diện tích chiếm đất ≤ 60%: đảm bảo mật độ xây dựng

- Kiến trúc công trình mang tính hiện đại phù hợp với sự phát triển chính trị, kinh tế - xã

hội của địa phương; đồng thời phải phù hợp với điều kiện thời tiết khí hậu khắc nghiệt của địa

phương như mưa, gió, nắng …

- Về chức năng sử dụng phải thuận tiện, hợp lý và đảm bảo, đồng thời hạn chế các tác

động khác của xung quanh

1.4.2 Giải pháp thiết kế mặt bằng:

- Mỗi tầng có 2 phòng học, 2 phòng lưu trữ, 2 phòng vệ sinh (1 vệ sinh nam và 1 vệ sinh

nữ), 2 cầu thang bộ, thiết kế lựa chọn hành lang bên trước, mặt bằng lựa chọn hệ lưới chính là

4,0x8,6m và 4,0x7,1m

- Trệt bố trí các phòng: Phòng học hội họa, phòng âm nhạc, 2 phòng lưu trữ, 2 khu vệ

sinh và hành lang cầu thang

- Lầu 1 bố trí các phòng: Phòng hội họa (thực hành), phòng âm nhạc (thực hành), 2

phòng lưu trữ, 2 khu vệ sinh và hành lang cầu thang

- Lầu 2 bố trí các phòng: Phòng văn nghệ, phòng âm nhạc; 1 phòng lưu trữ; 1 kho dụng

cụ; 2 khu vệ sinh và hành lang cầu thang

- Với giải pháp mặt bằng trên công trình đã đáp ứng tốt yêu cầu phục vụ công năng và

đồng thời đảm bảo cho việc bố trí kết cấu được hợp lý

1.4.3 Giải pháp thiết kế mặt đứng:

- Đây là phần quan trọng đối với công trình Giải pháp bố cục hình khối của phương án

mạnh mẽ, hài hoà kết hợp mảng lớn, các lam đứng kết hợp lam ngang của các sàn

- Công trình cấp III, tổng diện tích sàn 1.618,77 (m2)

- Tầng cao công trình: gồm 1 trệt và 2 lầu, chiều cao tầng trệt 3,9m, lầu 1&2 cao 3,6m,

mái cao 1,6m Cote ± 0.000 cao hơn cote sân 750mm Mái lợp tolle sóng vuông chống nóng

màu xanh và kết hợp mái bằng BTCT

Trang 20

- Phòng của các tầng có chức năng chính là phục vụ việc học và thực hành của sinh viên

nên cũng đòi hỏi về mức độ tiện nghi và kiến trúc, chính vì vậy mặt đứng phải giữ vai trò bố cục

không gian kiến trúc

1.4.4 Giải pháp thiết kế kết cấu:

a) Giải pháp phần thân:

- Nhà 3 tầng khung BTCT chịu lực Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình là hệ kết cấu

móng, khung, dầm, sàn, cầu thang bằng bê tông cốt thép

- Tính toán và kiểm tra theo khung ngang một phương

- Phương còn lại tính toán dầm dọc chịu tải trọng thẳng đứng

- Bê tông các cấu kiện chính của nhà: móng cột, dầm, sàn dùng bê tông cấp độ bền B20;

- Cốt thép dùng loại A-I & A-II;

- Gạch xây: Gạch rỗng và gạch đặc, vữa xi măng M75;

- Vữa xây và vữa trát: Vữa xi măng M75;

1.4.6 Các giải pháp hệ thống kỹ thuật chính trong công trình:

a) Hệ thống thông gió và chiếu sáng:

- Để tạo được sự thông thoáng và đầy đủ ánh sáng cho các phòng học bên trong công

trình và nâng cao hiệu quả sử dụng công trình, thì các giải pháp thông gió chiếu sáng là một yêu

cầu rất quan trọng

- Bên cạnh đó áp dụng hệ thống thông gió và chiếu sáng nhân tạo bằng cách lắp đặt thêm

các hệ thống đèn led, máy điều hoà nhiệt độ

b) Hệ thống điện:

- Sử dụng nguồn điện hạ thế 3 pha 220/380V với tiết diện dây pha và dây trung hoà cáp

đồng bọc 3x70mm2 Tuyến điện nguồn được đấu nối từ trạm điện hạ thế 3 pha đến đồng hồ tổng

đặt cạnh bảng điện tổng tầng trệt và do điện lực bố trí, lắp đặt

- Hệ thống điện được thiết kế nối tiếp liên hoàn với khối hiệu bộ và khối lớp học xây

dựng trước Dây trục chính cấp điện cho các tầng, tuyến dây điện hành lang các tầng đều được

bố trí hộp đấu chờ sẵn từ khối hiệu bộ Dây, cáp điện được luồn trong ống bảo hộ chôn ngầm

trong tường, trần BT, mối nối chỉ được phép thực hiện tại các hộp đấu nối hoặc các vị trí lắp đặt

thiết bị, việc phân pha và bố trí thiết bị, phụ tải cho các phòng được thể hiện đầy đủ trong hồ sơ

thiết kế kỹ thuật

c) Hệ thống cấp thoát nước:

- Nước dùng cho sinh hoạt lấy từ hệ thống cấp thoát nước của trạm cấp nước thị trấn

Khánh Hải

- Nước thải sinh hoạt thải ra theo các ống dẫn chung của thị trấn Nước mưa trên mái nhà

được dẫn trong các ống đứng D90- uPVC (đặt trong trụ ốp gạch) sau đó được thoát ra mương

thoát xung quanh nhà được nối vào tuyến mương thoát hiện có và chảy vào hệ thống thoát nước

chung

d) Giải pháp về cảnh quan môi trường:

- Xung quanh các tường rào là các hệ thống cây xanh để tạo bóng mát, giảm bụi cho công

trình

Trang 21

e) Hệ thống phòng chống cháy nổ:

- Bố trí hệ thống bình bọt khí chữa cháy tại chỗ ở góc cầu thang Lối đi vào công trình

rộng dành cho xe cứu hoả khi có sự cố về cháy nổ, ngoài ra bố trí bể ngầm đường ống và máy

bơm tự động

1.5 Kết luận và kiến nghị:

- Qua chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật của phương án và các giải pháp thiết kế ta thấy công trình

đã đáp ứng được những yêu cầu cấp thiết và góp phần vào việc làm đẹp thêm cho tổng thể kiến

trúc của tỉnh Ninh Thuận Ðồng thời khi công trình đi vào hoạt động sẽ tạo điều kiện tốt cho quá

trình học tập và sinh hoạt của sinh viên

Trang 22

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU

2.1 Các tiêu chuẩn và quy phạm thiết kế:

- Căn cứ TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế;

- Căn cứ TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình;

- Căn cứ TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế;

- Căn cứ TCVN 5575-2012: Kết cấu thép - Tiêu chuẩn thiết kế;

- Căn cứ TCVN 4447-2012: Công tác đất – Thi công và nghiệm thu;

2.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình:

2.2.1 Giải pháp kết cấu sàn:

- Dựa vào bản vẽ kiến trúc và hệ lưới cột ta bố trí hệ lưới dầm theo các yêu cầu:

+) Đảm bảo tính mỹ thuật;

+) Đảm bảo tính hợp lý về mặt kết cấu: các dầm bố trí sao cho nhanh kết cấu truyền

lực xuống đất (sàn truyền vào dầm phụ; dầm phụ gác lên dầm chính; dầm chính gác lên cột;

và cột truyền xuống móng …)

+) Kích thước ô sàn không quá nhỏ cũng không quá lớn (trừ trường hợp yêu cầu kiến

trúc bố trí ô sàn lớn)

- Với hệ lưới dầm đã bố trí, mặt bằng sàn được chia thành các ô sàn Quan niệm các

ô sàn làm việc độc lập với nhau: tải trọng tác dụng lên ô sàn này không gây ra nội lực trong

các ô sàn lân cận Với quan niệm này không được chính xác nhưng được áp dụng vì cách

tính đơn giản Tiến hành xét riêng từng ô sàn để tính

- Tiến hành đánh số thự tự cho các ô sàn để tiện tính toán (các ô cùng loại kích thước,

cùng tải trọng, cùng sơ đồ liên kết thì đánh số trùng nhau)

2.2.2 Giải pháp kết cấu dầm:

- Dựa vào kích thước hai phương công trình theo mặt bằng, sơ đồ bố trí hệ dầm cột để

phân tích sự làm việc của kết cấu theo sơ đồ hệ khung phẳng hay không gian Kết cấu được tính

theo hệ khung phẳng được tách thành hệ dầm dọc và khung ngang

- Sơ đồ tính hệ dầm: dầm liên tục có gối tựa là cột hoặc dầm chính, chịu tải trọng theo

phương đứng, bỏ qua tải trọng ngang tác dụng theo phương mặt phẳng dầm

2.2.3 Giải pháp kết cấu cầu thang:

- Ô1: bản thang liên kết 4 cạnh: cốn C1, tường, dầm chiếu nghỉ (DCN1), dầm chân thang

(DCT1);

- Ô2: bản chiếu nghỉ liên kết 4 cạnh: 2 cạnh liên kết với dầm (DCN1 & DCN2) và 2 cạnh

còn lại liên kết với tường;

- Ô3: bản thang liên kết 4 cạnh: cốn C2, tường, dầm chiếu nghỉ (DCN1) và dầm chiếu tới

(DCT2);

- Cốn C1 & C2: liên kết ở 2 đầu gối lên dầm chân thang (DCT1), dầm chiếu nghỉ

(DCN1) và dầm chiếu tới (DCT2);

- Dầm chiếu nghỉ (DCN1) liên kết ở 2 đầu: gối lên tường;

- Dầm chiếu nghỉ (DCN2) liên kết ở 2 đầu: gối lên tường và cột;

- Dầm chiếu tới (DCT) liên kết ở 2 đầu: gối dầm khung;

2.2.4 Giải pháp kết cấu khung:

- Khung là một kết cấu siêu tĩnh bậc cao Nội lực trong khung không chỉ phụ thuôc sơ đồ

tải trọng tác dụng mà còn phụ thuộc vào độ cứng của các cấu kiện khung Khung gồm các cột,

các dầm liên kết với nhau và liên kết với móng

Trang 23

- Với mặt bằng bố trí hình chữ nhật, độ cứng tổng thể của nhà theo phương ngang là khá

bé so với phương dọc Lúc này tác dụng của gió theo phương ngang sẽ bất lợi hơn do đó xét gió

theo phương ngang và mỗi khung ngang được tính theo khung phẳng chịu tác dụng của phần tải

trọng gió phân phối cho nó

- Trong sơ đồ khung, các cột và dầm được thay bằng đường trục của nó Do đó, khi tính

khung cần biết trước tiết diện cột và dầm, việc lựa sơ bộ kích thước tiết diện cột và dầm là dựa

vào kinh nghiệm của người thiết kế trên cơ sở kết cấu tương tự đã xây dựng

2.2.5 Giải pháp kết cấu móng:

- Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc tầng trệt, ta chọn giải pháp cho các móng như sau:

+) Trục A  B có khoảng cách là 2,2m nhỏ nên móng ở 2 trục này ta thiết kế móng đôi

+) Trục F ta chọn móng đơn

- Để giảm ảnh hưởng của lún không đều ta bố trí hệ dầm giằng móng Hệ dầm giằng

móng nối các móng làm tăng tính tổng thể của nền móng, làm giảm độ lún không đều cho công

trình và hạn chế chuyển vị của các móng, hệ dầm giằng móng có kích thước tiết diện như sau:

bh = 200400m

2.3 Lựa chọn vật liệu:

- Bê tông đá 1x2 cấp độ bền B20 (Mác 250# ) tra bảng 13 - TCVN 5574-2012

+) Cường độ tính toán chịu nén: Rb= 11,5 (MPa) = 11500 (KN/ m2);

+) Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt= 0,9 (MPa) = 900 (KN/ m2);

- Cốt thép: tra bảng 21 & bảng E.2 - TCVN 5574-2012

+) Cốt thép ø ≤ 10 dùng loại A-I (thép đai và sàn) có:

Trang 24

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ Ô SÀN LẦU 1 3.1 Mặt bằng bố trí ô sàn lầu 1:

1450

1300 8600

4300 2200 2100 10800

Hình 3.1: Mặt bằng bố trí các ô sàn lầu 1

Trang 25

+) l1: kích thước theo phương cạnh ngắn;

+) l2: kích thước theo phương cạnh dài;

- Căn cứ vào kích thước, cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng ta chia làm các loại ô

Loại bản

Liên

Chiều dày sơ

Trang 26

3.3 Xác định tải trọng:

3.3.1 Tĩnh tải:

- Trọng lượng bản thân của bản BTCT và các lớp cấu tạo, trọng lượng bản thân phần

tường ngăn, cửa, trọng lượng của bục giảng

- Trọng lượng bản thân của BTCT và các lớp cấu tạo:

+)  : chiều dày của lớp vật liệu, lấy theo mặt cắt cấu tạo sàn;

+)  : trọng lượng riêng của lớp vật liệu, lấy theo sổ tay kết cấu;

+) n: hệ số tin cậy, tra theo bảng 1, tiêu chuẩn TCVN 2737-1995;

- Dựa vào cấu tạo các lớp bề dày sàn, ta cĩ bảng tính tải trọng của bản thân sàn và các lớp

hồn thiện;

- Các ơ sàn cĩ tường xây trực tiếp bên trên và các ơ sàn cĩ bục giảng sẽ truyền tải trọng

của nĩ lên sàn quy đổi thành lực phân bố;

a) Tải trọng do trọng lượng bản thân các lớp sàn:

SÀ N LÁ T GẠCH CERAMIC 400x400 LÓ T VỮ A XM M75 (B5), DÀ Y 20mm SÀ N BTCT ĐÁ 1x2 M250(B20), DÀ Y 100(80) TRÁ T TRẦ N VỮ A XM M75 (B5), DÀ Y 15

Hình 3.2: Cấu tạo các lớp sàn

- Sàn dày 80mm:

Bảng 3.2: Tính tốn tĩnh tải (sàn dày 80mm)

(m)

Trọng lượng riêng (KN/m³)

Gía trị tiêu

chuẩn (KN/m²)

Hệ

số tin

cậy

n

Gía trị tính

tốn (KN/m²)

Trang 27

- Sàn dày 100mm:

Bảng 3.3: Tính toán tĩnh tải (sàn dày 100mm)

(m)

Trọng lượng riêng (KN/m³)

Gía trị tiêu

chuẩn (KN/m²)

Hệ số tin

cậy n

Gía trị tính

toán (KN/m²)

- Với ô sàn S17 (axb=4x4m) trên sàn có tường xây nhưng không có dầm đỡ cần tính

thêm trọng lượng tường quy thành phân bố đều trên ô sàn: . .c

tc

t tc

G g

Trang 28

Hình 3.3: Bục giảng ô sàn S3, S11

- Thể tích bục giảng cao (cao 200mm): V bg = (1,8.1,4 1.2,35).0,2 0,974( ) + = m3

- Tổng tải trọng bục giảng: (lấy tb = 16(KN m/ 3 ) và n =1,1)

2 1,1.16.0,974 17,142( / )

- Thể tích bục giảng cao (cao 200mm): V bg =1.2,65.0,2 0,53( )= m3

- Tổng tải trọng bục giảng: (lấy tb = 16(KN m/ 3 ) và n =1,1)

2 1,1.16.0,53 9,328( / )

tc tc

Trang 29

Tầng Stt Loại phòng P tc (

KN/m 2 ) n

P tt ( KN/m 2 )

1 Phòng học (S3,S4,S6,S7,S11,S12,S13,S14) 2 1,2 2,40

Tải trọng bản thân tường và cửa

Tải trọng của bục giảng

Tải trọng tính toán gb

S1 3,170 3,170 3,600 6,770 S2 3,170 3,170 3,600 6,770 S3 3,720 3,428 7,148 2,400 9,548 S4 3,720 1,866 5,586 2,400 7,986 S5 3,170 3,170 3,600 6,770 S6 3,720 3,720 2,400 6,120 S7 3,720 3,720 2,400 6,120 S8 3,720 3,720 4,800 8,520 S9 3,720 3,720 4,800 8,520 S10 3,170 3,170 3,600 6,770 S11 3,720 3,428 7,148 2,400 9,548 S12 3,720 1,866 5,586 2,400 7,986 S13 3,720 3,720 2,400 6,120 S14 3,720 3,720 2,400 6,120 S15 3,170 3,170 3,600 6,770 S16 3,170 3,170 3,600 6,770 S17 3,720 2,869 6,589 2,400 8,989 S18 3,170 3,102 6,272 2,400 8,672 S19 3,720 5,738 9,458 2,400 11,858 S20 3,170 3,102 6,272 2,400 8,672

Ô sàn

Tĩnh tải tác dụng lên sàn (KN/m2)

Hoạt tải tính toán p b (KN/m 2 )

Tổng tải trọng tác dụng lên sàn q=

g b +p b (KN/m 2 ) Bảng 3.5: Tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn

Trang 30

+) l2/l1 ≤ 2 : bản làm việc theo 2 phương (bản kê bốn cạnh);

+) l2/l1 > 2: bản làm việc theo 1 phương (bản loại dầm);

- Khi tính toán ta quan niệm như sau:

+) Liên kết giữa sàn với dầm giữa là liên kết ngàm;

+) Dưới sàn không có dầm thì xem là biên tự do;

+) Sàn liên khớp với dầm biên là liên kết khớp;

3.4.1 Xác định nội lực trong sàn bản dầm:

- Cắt 1m dải bản theo phương cạnh ngắn l1 (vuông góc với cạnh dài) và xem như 1 dầm

Tải trọng tác dụng lên dầm được xác định như sau: q=(g tt + p tt).1 ( / )m N m

- Tùy theo liên kết của cạnh bản mà ta có 3 dạng sơ đồ tính sau:

max

M = 1

2 9ql 128

1 2

min

M = - ql12

q

max

M = 1

2 ql 24

M = - ql

2 1

1

3.4.2 Xác định nội lực trong sàn bản kê 4 cạnh:

- Dựa vào liên kết cạnh bản ta có 9 sơ đồ tra theo sổ tay kết cấu

Sơ đồ 1 Sơ đồ 2 Sơ đồ 3 Sơ đồ 4 Sơ đồ 5

Sơ đồ 6 Sơ đồ 7 Sơ đồ 8 Sơ đồ 9

Trang 31

- Xét từng ơ bản: theo hai phương cĩ các mơmen như hình vẽ:

+) M’I= 0 và M’II= 0: khi liên kết biên là khớp;

+) M’I= MI =0 và M’II= MII =0: khi liên kết biên là ngàm;

+) qb= gb + pb: tổng tải trọng tác dụng lên ơ sàn;

+) l1; l2: lần lượt chiều dài cạnh ngắn và cạnh dài ơ sàn;

+)    1; ; ;2 2 2: các hệ số tra bảng 1.19 sổ tay kết cấu cơng trình – phụ thuộc vào sơ đồ

tính tốn ơ bản và tỷ số l2/l1;

3.5 Tính tốn cốt thép sàn:

- Tính thép bản như cấu kiện chịu uốn cĩ bề rộng b= 1m, cĩ chiều cao h = hs

- Đối với các ơ sàn là bản kê 4 cạnh, vì làm việc theo 2 phương nên sẽ cĩ cốt thép đặt trên

và đặt dưới Vì vậy sẽ xảy ra 2 trường hợp tính h0

d (đườ2 ng kính lớp trên)

d (đườ1 ng kính lớp trên)

Trang 32

+) a: khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm cốt thép chịu kéo;

+) abv: lớp bê tông bảo vệ cốt thép 100( )

100( )

s s

m b

M

R b h

 = ; Kiểm tra điều kiện hạn chế mR (tránh phá hoại dòn), nếu

  tăng chiều dày sàn hoặc tăng cấp độ bền bê tông

- Sau khi tính m thỏa mãn điều kiện m R thì từ m tra bảng ta có  , hoặc tính theo

- Với sàn tt = 0,3% 0,6%  và min = 0,05% (thường lấy min = 0,1%) là giới hạn bé nhất

của tỷ số cốt thép; chọn   min = 0,1% ; max b

R s

R R

 = là tỷ số cốt thép cực đại của tiết diện;

- Diện tích cốt thép tt

s

A được xác định ở trên xem bố trí cho 1m chiều dài bản, khi thiết kế

cốt thép sàn ta chọn thép sàn đảm bảo điều kiện

+) Thỏa mãn điều kiện cấu tạo 70 s bt  200

+) Thuận tiện thi công, lấy chẵn 10mm;

- Cốt thép trong bản sàn phải đặt thành lưới Trường hợp sàn bản dầm, cốt thép chịu lực

đặt theo phương cạnh ngắn, cốt thép phân bố đặt theo phương cạnh dài và liên kết với nhau cốt

phân bố đặt vào phía trong cốt chịu lực, được chọn theo cấu tạo, đường kính bằng hoặc bé hơn

cốt chịu lực

- Đường kính cốt thép chịu lực: ø6, ø8, ø10,… 101 h b

+) Nếu: l2/l1 ≥ 3 cốt thép phân bố không ít hơn 10% cốt chịu lực

+) Nếu: l2/l1 < 3 cốt thép phân bố không ít hơn 20% cốt chịu lực

l

l = =  là bản kê 4 cạnh (thuộc sơ đồ 8); nội lực được xác định theo công thức:

- Tra bảng ta có: 1=0,022;2 =0,0216;2 =0,0466;2 =0,0537

Trang 33

=> Mômen nhịp: 1 1 1 2

7,986.4.4,3 3,370( )7,986.4.4,3 3

0,022

b b

1,80.10 ( ) 1,80( ) 0,979.225000

3,3.0, 85

700

1,85.10 ( ) 1,85( ) 0,977.22500

3, 2190.0,079

Trang 34

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ DẦM DỌC D1 & DẦM DỌC D2 - LẦU 1

4.1 Tính toán dầm dọc D1 trục c (từ trục 9 đến trục 13):

4.1.1 Sơ đồ tính – Kích thước dầm dọc D1:

a) Sơ đồ tính:

- Sơ đồ tính hệ dầm là dầm liên tục 4 nhịp (từ trục 9 đến trục 13), gối tựa là các cột, chịu

tải trọng theo phương thẳng đứng:

5 4

3 2

1

Hình 4.1: Sơ đồ tính dầm liên tục 4 nhịp b) Sơ bộ chọn kích thước dầm:

- Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp dựa vào công thức sau:

b=  h=  =>Chọn bd = 0,2(m) (bằng chiều dày tường)

=> Vậy chọn tiết diện bxh= 200x350(mm)

4.1.2 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm dọc D1:

- Tĩnh tải truyền lên dầm bao gồm trọng lượng bản thân dầm, trọng lượng do sàn truyền

vào dầm, do tường và cửa xây trên dầm

- Hoạt tải truyền lên dầm bao gồm hoạt tải sàn truyền vào

a) Tĩnh tải:

* Trọng lượng bản thân dầm và lớp vữa trát: (q d1 )

- Phần dầm giao nhau với sàn được tính vào trọng lượng bản thân sàn, do đó trọng lượng

bản thân dầm chỉ tính phần không giao nhau với sàn Với nhịp dầm có tiết diện 200x350mm:

- Trọng lượng phần bê tông: q bt =n .(bt h h b− b) =1,1.25.(0,35 0,1).0, 2 1,375(− = KN m/ )

- Trọng lượng vữa trát 2 mặt dày 15mm:

Trang 35

* Tải trọng do sàn truyền vào: (q s )

- Đối với sàn bản kê 4 cạnh xem gần đúng tải trọng do sàn truyền vào dầm phân bố theo

diện chịu tải Từ các góc bản sàn, vẽ đường phân giác chia sàn thành các phần tải trọng truyền

về các phía ô sàn Bao gồm hai dạng tải trọng theo sơ đồ hình thang và hình tam giác:

+) Theo phương cạnh ngắn tải trọng có dạng tam giác;

+) Theo phương cạnh dài tải trọng có dạng hình thang;

➢ Sơ đồ tam giác: td 58. 2s.1

2.l 2

l

l 2

- Trong đó:

+) l1 : chiều dài bản theo phương cạnh ngắn;

+) l2 : chiều dài bản theo phương cạnh dài;

+) qs=qtd : chiều dài bản theo phương cạnh dài;

+) gs: tải trọng (phần tĩnh tải) tác dụng lên sàn;

Trang 36

Ô sàn truyền vào dầm

Tĩnh tải g s tt (KN/m 2)

Sơ đồ tải

Tĩnh tải q td (KN/m)

Tổng tĩnh tải (qs) (KN/m)

S8 3,720 Tam giác 4,00 4,30 4,650 S9 3,720 Tam giác 4,00 4,30 4,650 S11 7,148 Tam giác 4,00 4,30 8,935 S12 5,586 Tam giác 4,00 4,30 6,983 S6 3,720 Tam giác 4,00 4,30 4,650 S7 3,720 Tam giác 4,00 4,30 4,650 S13 3,720 Tam giác 4,00 4,30 4,650 S14 3,720 Tam giác 4,00 4,30 4,650

- Hoạt tải tác dụng vào dầm D1 là do sàn truyền vào, các xác định như phần tĩnh tải

nhưng thay gs (tĩnh tải sàn) bằng ps (hoạt tải sàn)

Nhịp

Ô sàn truyền vào dầm

Hoạt tải p s

tt (KN/m 2)

Sơ đồ tải

Hoạt tải q td (KN/m)

Tổng hoạt tải (qs) (KN/m)

S8 4,800 Tam giác 4,00 4,30 6,000 S9 4,800 Tam giác 4,00 4,30 6,000 S11 2,400 Tam giác 4,00 4,30 3,000 S12 2,400 Tam giác 4,00 4,30 3,000 S6 2,400 Tam giác 4,00 4,30 3,000 S7 2,400 Tam giác 4,00 4,30 3,000 S13 2,400 Tam giác 4,00 4,30 3,000 S14 2,400 Tam giác 4,00 4,30 3,000

q d1

Do sàn q s Tổng

cộng

Nhịp 1-2 (trục 9-10) 4 1,593 9,300 10,893 12,000 Nhịp 2-3 (trục 10-11) 4 1,593 15,918 17,511 6,000

Trang 37

4.1.3 Sơ đồ các trường hợp chất tải lêm dầm dọc D1:

a) Trường hợp tĩnh tải:

5 4

3 2

1

Hình 4.5: Sơ đồ chất tải hoạt tải

- Phân tích hoạt tải thành các trường hợp sau:

+) Hoạt tải 1:

5 4

3 2

Trang 38

4.1.4 Xác định nội lực dầm theo phương pháp H.Cross:

a) Xác định độ cứng đơn vị quy ước các thanh:

- Đối với phần tử có 1 đầu khớp: 3 .

4

E J R

+) E: môđun đàn hồi của bê tông có độ bền B20; E=27.106(KN/m2)

+) J: mômen quán tính của tiết diện dầm; J=b.h3/12 (m4)

Bảng 4.4: Bảng tính độ cứng đơn vị quy ước các thanh Nhịp

Loại phần

2 )

Tiết diện

E.J (KN.m 2 )

Chiề

u dài l (m)

R (KN.m)

b (m)

h (m)

J (m 4 )

27.000.000

0,20

0,35 0,00071

19.294

4,00

4.823,44

b) Xác định các hệ số phân phối mômen: ik ik

i

R R

- Đối với phần tử có 1 đầu khớp (1-2 & 4-5):  = 0

- Đối với phần tử có 2 đầu ngàm (2-3 & 3-4):  =0,5

d) Quy ước về dấu của nội lực:

- Quy ước dấu mômen trong phương pháp H.CROSS:

+) Mômen uốn tại nút được xem là dương khi nó làm cho thớ giữa của thanh quay theo

chiều kim đồng hồ và ngược lại

+) Lực cắt được xem là dương khi làm cho phần thanh chịu lực quay theo chiều kim đồng

hồ và ngược lại

Trang 39

e) Xác định mômen nút các đầu thanh cứng:

- Xem các nút trong hệ là liên kết ngàm (nút cứng), cho tải trọng tác dụng, ta xác định

được mômen tại các đầu thanh

+) Thanh 1 đầu ngàm 1 đầu khớp:

2.8

Tĩnh tải

q (KN/m)

Chiều dài l (m)

Loại phần tử

Đầu thanh

Mômen nút cứng (KN.m)

Phải -21,786Trái 23,347Phải -23,347Trái 14,524Phải -14,524Trái -21,786

10,89317,51110,89310,893

* Trường hợp hoạt tải:

Nhịp dầm

Hoạt tải

p (KN/m)

Chiều dài l (m)

Loại phần tử

Đầu thanh

Mômen nút cứng (KN.m)

Phải -24,000Trái 8,000Phải -8,000Trái 8,000Phải -8,000Trái -12,000

3-4 6,00 4,00 N-N 4-5 6,00 4,00 N-K

Bảng 4.7: Bảng tính mômen nút cứng (hoạt tải)

1-2 12,00 4,00 K-N 2-3 6,00 4,00 N-N

Trang 40

f) Phân phối mômen:

- Dùng phương pháp phân phối mômen H CROSS tính toán theo nhiều vòng lặp:

+) Mômen phân phối: M ik = −.M i

+) Mômen truyền: M ki = −ik.M ik

- Vì tính theo phương pháp H.CROSS (phương pháp đúng dần) Đầu tiên chốt tất cả các

nút lại (gối), lần lượt tháo chốt từng nút Khi tháo chốt mỗi nút ta giải bài toán về sự phân phối

mômen xung quanh nút đó Giải xong chốt nút đó lại chuyển sang tháo chốt nút khác và giải tiếp

tục Quá trình lặp lại cho đến nút cuối cùng, các nút không còn bị xoay nữa (mômen trong tất cả

các nút cân bằng)

- Kết quả phân phối mômen các trường hợp tĩnh tải và hoạt tải xem bảng Phụ lục

PL 4.1 đến PL 4.5

g) Vẽ biểu đồ mômen:

- Từ các giá trị mômen M tại các đầu thanh, ta treo biểu đồ sẽ xác định được mômen ở

giữa nhịp dầm, với tải trọng phân bố đều tung độ treo bằng q.l2/8, do đó mômen tại giữ nhịp

dầm:

2

* Biểu đồ mômen hoạt tải 3:

0,64 1,29

7,07

Định dạng
Số trang	195
Dung lượng	6,57 MB