Thiết kế và thi công tòa nhà văn phòng tại thành phố thanh hóa

Nội dung của khóa luận gồm 3 phần: Thông qua khóa luận tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hoá lại toàn bộ kiến thức đã học cũng như học hỏi thêm các lý thuyết tính toán kết cấu và

Trang 1

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

PHẦN I: KIẾN TRÚC (15%) 2

CHƯƠNG 1: Giới thiệu công trình và giải pháp kiến trúc 2

1.1 Giới thiệu về công trình 2

1.1.1 Tên công trình 2

1.1.2 Chủ đầu tư công trình 2

1.1.3 Đặc điểm của khu vực xây dựng công trình 2

1.2 Tiêu chuẩn thiết kế kiến trúc công trình 2

1.3 Qui mô công trình 2

1.4 Giải pháp kiến trúc 3

1.4.1 Giải pháp về mặt bằng và mặt đứng công trình 3

1.4.2 Giải pháp về giao thông công trình 4

PHẦN II: KẾT CẤU (45%) 6

CHƯƠNG 2: Lựa chọn sơ bộ giải pháp kết cấu phần thân và tải trọng tính toán 6

2.1 L ựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình 6

2.1.1 Hệ kết cấu khung chịu lực 6

2.1.2 Hệ kết cấu khung - tường 7

2.1.3 Hệ kết cấu lõi 7

2.1.4 Hệ kết cấu khung – lõi 7

2.2 Các tiêu chu ẩn áp dụng trong thiết kế kết cấu công trình 8

2.2.1 Các tài liệu sử dụng trong tính toán: 8

2.2.2 Các tài liệu tham khảo: 8

2.3 V ật liệu sử dụng trong thiết kế kết cấu chính công trình 8

2.4 L ựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện 9

2.4.1 Sơ bộ chiều dày sàn 9

2.4.2 Sơ bộ kích thước dầm 12

2.4.3 Sơ bộ kích thước cột 13

2.4.4 Sơ bộ chiều dày vách thang máy 16

2.5 L ập mặt bằng kết cấu các tầng trong công trình 16

2.6 Tính toán t ải trọng 17

2.6.1 Tĩnh tải đơn vị 17

2.6.2 Hoạt tải đơn vị 19

2.3 X ác Định Tải Trọng Đơn Vị 19

2.3.1.Tĩnh tải đơn vị 19

2.3 2.Hoạt tải đơn vị 19

2.4 Xác định tải trọng tác dụng vào trục 2 20

2.4.1 Xác định tĩnh tải tính toán 20

2.4.2 Xác định hoạt tải tác dụng 41

2.4.3.Xác định tải trọng gió tác dụng vào khung K2 56

Trang 2

2.5 Xác định tính toán nội lực 59

2.5.1 Tải trọng 59

2.5.2 Phương pháp tính 59

2.5.3 Tổ hợp nội lực 59

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC TRỤC 2 61

3.1 Tính toán cốt thép cho dầm 61

3.1.1 Lý thuyết tính toán 61

3.1.2 Tính toán cốt thép cho các phần tử dầm 62

3.2 Tính toán và bố trí cốt thép cho cột 73

3.2.1 Lý thuyết tính toán 73

3.2.2 Tính toán cho các phần tử cột 76

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CỐT THÉP SÀN 81

4.1 Cơ sở lý thuyết tính sàn bê tông cốt thép 81

4.2 Cơ sở lý thuyết cấu tạo sàn bê tông cốt thép 81

4.3 Tính toán thép sàn 82

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 2 85

5.1 Điều kiện địa chất công trình 85

5.2 Tính toán cọc ép 87

5.2.1 Các bước tính toán 87

5.2.2 Số liệu 88

5.2.3 Chọn đường kính cọc, chiều dài cọc và kích thước đài cọc : 88

5.4 Chi ều sâu chôn cọc 89

5.5.Tính toán móng M1 dưới cột C2 khung trục 2 89

5.5.1 Tải trọng tại đỉnh móng 89

5.5.2 Chọn số lượng cọc và bố trí đài cọc 91

5.5.3 Tải trọng phân phối lên cọc 92

5.5.4 Tính toán kiểm tra đài cọc 93

5.5.5Tính toán kiểm tra cọc 95

PH ẦN 3 THI CÔNG (45%) 97

CHƯƠNG 6: THI CÔNG PHẦN NGẦM 97

6.1 T ổng Quan 97

6.1.1 Tổng quan về điều kiện thi công 97

6.1.2 Tổng quan về phương án thi công 97

6.1.3 Tổng quan về các bước thi công phần ngầm 100

6.1.4 Chọn máy móc –thiết bị 100

6.1.5 Thi công ép cọc 102

6.2.1 Thi công đào đất 105

6.2.2 Lựa chọn máy thi công 107

6.2.3 Thi công cốp pha đài móng 109

6.2.4 Thi công bê tông đài móng 110

6.3 Thi Công Tường Hầm 112

6.3.1 Thi công sàn tầng hầm 112

Trang 3

6.3.2 Thi Công Tường Tầng Hầm 113

6.3.3 Công tác bê tông 114

CHƯƠNG 7 THI CÔNG PHẦN THÂN CÔNG TRÌNH 116

7.1 Phân tích điều kiện thi công phần thân công trình 116

7.1.1 Đặc điểm công trình 116

7.2 Giải pháp thi công kết cấu thân công trình 116

7.2.1 Phân đợt thi công 117

7.2.2 Phân đoạn thi công 117

7.3 Thiết kế, thi công và nghiệm thu ván khuôn, cột chống cho tầng điển hình 119

7.3.1 Thiết kế ván khuôn cột 119

7.3.2 Thiết kế ván khuôn dầm 121

7.3.3 Thiết kế ván khuôn cho ô sàn 124

7.4 Thi công và nghi ệm thu cốt thép cho một tầng điển hình 125

7.4.1 Yêu cầu kỹ thuật 125

7.4.2 Lắp dựng cốt thép 126

7.4.3 Nghiệm thu và bảo quản cốt thép đã gia công 126

7.5 Thi công và nghiệm thu bê tông cho một tầng điển hình 126

7.5.1 Các yêu cầu kỹ thuật chung 126

7.5.2 Lập biện pháp kỹ thuật thi công phần bê tông cột 127

7.5.3 Lập biện pháp kỹ thuật thi công bêtông dầm sàn 130

CHƯƠNG 8: TÍNH TOÁN TỔNG MẶT BẰNG CÔNG TRÌNH 132

8.1 Nguyên t ắc bố trí tổng mặt bằng 132

8.2 Tính toán diện tích kho bãi 132

8.3 Tính toán diện tích nhà tạm 132

8.3.1 Số người trên công trường 132

8.3.2 Bố trí nhà tạm trên mặt bằng 132

8.4 Bố trí công trường 133

CHƯƠNG 9 LẬP DỰ TOÁN HOÀN THIỆN THÔ MỘT TẦNG ĐIỂN HÌNH 134

9.1 Cơ sở tính toán dự toán 134

9.1.1 Phương pháp lập dự toán xây dựng công trình 134

9.1.2 Xác định chi phí xây dựng công trình 135

9.1.3 Các văn bản căn cứ để lập dự toán công trình 136

9.2 Áp dụng lập dự toán cho công trình 137

K ẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 138

1 K ết luận 138

2 Kiến nghị 138 TÀI LI ỆU THAM KHẢO

PH Ụ LỤC

Trang 4

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn tầng hầm 9

Bảng 2.1 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng làm việc 10

Bảng 2.2 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng vệ sinh 10

Bảng 2.2 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng mái 11

Bảng 2.2 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn thang bộ 11

Bảng 2.3 - Bảng tiết diện sơ bộ sàn 12

Bảng 2.4 - Bảng tiết diện sơ bộ dầm 13

Bảng 2.5 - Bảng tổng hợp kích thước cột 16

Bảng 2.6 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng làm việc 17

Bảng 2.7 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng vệ sinh 17

Bảng 2.8 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn ban công 17

Bảng 2.9 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng chờ, hành lang 18

Bảng 2.10 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn mái, tầng tum 18

Bảng 2.11 - Tải trọng các lớp vật liệu cầu thang bộ 18

Bảng 2.12 - Tải trọng các lớp vật liệu tường xây gạch 19

Bảng 2.13 – Hoạt tải đơn vị theo TCVN 2737:1995 19

Bảng 3.1 Tổng hợp thép dầm 72

Bảng 3.2 Tổ hợp thép cột 79

Bảng 5.1: Kết quả thăm dò và xử lý địa chất 85

Bảng 5.2 Các chỉ tiêu cơ lý của đất 85

Bảng 5.3 - Bảng số liệu tải trọng ở các đầu cọc 93

Bảng 7.1 - Đặc tính kỹ thuật của ván khuôn thép 119

Bảng 7.3 - Tổ hợp ván khuôn dầm chính D(50x70) 123

Bảng 7.3 - Tổ hợp ván khuôn dầm phụ D (30x50) 124

Bảng 7.5 -Tổ hợp ván khuôn sàn S1 124

Trang 5

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 – Mặt bằng kiến trúc tầng 1 3

Hình 1.2 – Mặt đứng kiến trúc công trình 4

Hình 1.3 – Mặt cắt kiến trúc công trình 5

Hình 2.1 - Sơ đồ khung chịu lực 6

Hình 2.2 - Kết cấu lõi, vách 7

Hình 2.3 - Sơ đồ kết cấu khung lõi 7

Hình 2.4 - Diện tích truyền tải lên cột 13

Hình 2.5 – Mặt bằng kết cấu tầng điển hình 16

Hình 2.6 – Mặt bằng định vị cột tầng điển hình 16

Hình 2.7 Sơ đồ tuyền tải tĩnh tải tầng 1 20

Hình 2.9 Sơ đồ tuyền tải tĩnh tải tầng 3,4,5,6,7 29

Hình 2.11 Sơ đồ tuyền tải tĩnh tải tầng mái 36

Hình 2.12 Sơ đồ khung tĩnh tải 40

Hình 2.13 Sơ đồ truyền tải hoạt tải 1 tầng 1,3,5,7 41

Hình 2.14 Sơ đồ truyền tải hoạt tải 1 tầng 2 42

Hình 2.15 Sơ đồ truyền tải hoạt tải 1 tầng 4 , 6, 8 43

Hình 2.16 Sơ đồ truyền tải hoạt tải 1 tầng mái 46

Hình 2.7 Sơ đồ hoạt tải 1 47

Hình 2.18 Sơ đồ truyền tải hoạt tải 2 tầng 1 48

Hình 2.19 Sơ đồ truyền tải hoạt tải 2 tầng 3 , 5 , 7 51

Hình 2.20 Sơ đồ truyền tải tải hoạt tải 2 tầng 2 , 4 , 6 , 8 53

Hình 2.21 Sơ đồ truyền tải hoạt tải 2 tầng mái 54

Hình 2.22 Sơ đồ hoạt tải 2 56

Hình 2.23 Sơ đồ gió đẩy 58

Hình 2.24 Sơ đồ gió hút 59

Hình 2.25 Sơ đồ các phần tử trong khung 60

Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thép cho nhịp BC chịu momen âm 63

Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thép cho nhịp BC chịu momen dương 64

Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thép cho nhịp CD chịu momen âm 65

Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thép cho nhịp CD chịu momen dương 66

Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thép cho nhịp EF chịu momen âm 67

Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thép cho nhịp EF chịu momen dương 68

Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thép cho nhịp B chịu momen âm 69

Hình 3.6 Sơ đồ bố trí thép cho nhịp B chịu momen âm 70

Hình 5.1: Địa chất của công trình 86

Hình 5.2 Sơ đồ móng M1 92

Hình 5.3 – Đài cọc móng M1 93

Hình 6.1 mặt bằng đài và giằng móng 99

Hình 7.1 - Cấu tạo ván khuôn cột 121

Hình 7.2 - Sơ dồ tính ván khuôn dầm 121

Trang 6

LỜI NÓI ĐẦU

Trong sự nghiệp công nghiệp hoá, hiện đại hoá của đất nước, ngành xây dựng

cơ bản đóng một vai trò hết sức quan trọng Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của mọi lĩnh vực khoa học và công nghệ, ngành xây dựng cơ bản đã và đang có những bước tiến đáng kể Để đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của xã hội, chúng ta cần một nguồn nhân lực trẻ là các kỹ sư xây dựng có đủ phẩm chất và năng lực, tinh thần cống hiến để tiếp bước các thế hệ đi trước, xây dựng đất nước ngày càng văn minh và hiện đại hơn

Đối với sự nghiệp phát triển đất nước nhu cầu tạo ra một bộ máy hành chính với các thủ tục đơn giản, nhanh chóng, thuận tiện cho người dân là việc làm hết sức cần thiết và cần được đầu tư phát triển Công trình dạng tổ hợp khu hành chính tập trung là một hướng phát triển phù hợp và có nhiều tiềm năng Việc thiết kế kết cấu

và tổ chức thi công một ngôi nhà cao tầng tập trung nhiều kiến thức cơ bản, thiết thực với một kĩ sư xây dựng Chính vì vậy đề tài tốt nghiệp của em là công trình

“Thiết kế trụ sở nhà làm việCvăn phòng tại Thanh Hóa ”

Nội dung của khóa luận gồm 3 phần:

Thông qua khóa luận tốt nghiệp, em mong muốn có thể hệ thống hoá lại toàn

bộ kiến thức đã học cũng như học hỏi thêm các lý thuyết tính toán kết cấu và công nghệ thi công đang được ứng dụng cho các công trình nhà cao tầng của nước ta hiện nay Do khả năng và thời gian hạn chế, khóa luận tốt nghiệp này không thể tránh khỏi những sai sót Em rất mong nhận được sự chỉ dạy và góp ý của các thầy cô cũng như của các bạn sinh viên khác để có thể thiết kế được các công trình hoàn thiện hơn sau này

Hà Nội, ngày 20 tháng 12 năm 2017

Sinh viên

Ho àng Đình Đông

Trang 7

1.1.1 Tên công trình

Công trình trụ sở nhà làm việc văn phòng tại tỉnh Thanh Hóa , địa chỉ số 85, đường Trường Thi , thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa

1.1.2 Chủ đầu tư công trình

Ủy ban nhân dân tỉnh Thanh Hóa trực tiếp làm chủ đầu tư công trình

1.1.3 Đặc điểm của khu vực xây dựng công trình

Đây là công trình tương đối hoàn thiện về bố cục kiến trúc quy hoạch chung của thành phố Thanh Hóa và của tỉnh Thanh Hóa, đạt yêu cầu về tính thẩm mỹ và công năng sử dụng

Vị trí:

- Công trình dự kiến được xây dựng thuộc một phần lô đất có kích tổng diện tích là 5300 m2, khu đất nằm trên đường Trường Thi, thành phố Thanh Hóa, tỉnh Thanh Hóa

- Lô đất nằm trong khu vực được quy hoạch để xây dựng khu hành chính tập trung mới kết hợp nhiều khu đô thị, chung cư, thương mại với các trung tâm chính của các nghành như chung cư, y tế, thể thao, thương mại, giáo dục của vùng…

1.2 Tiêu chuẩn thiết kế kiến trúc công trình

Áp dụng quy chuẩn thiết kế TCVN 4601:2012 Công sở cơ quan hành chính nhà nước - Yêu cầu thiết kế

1.3 Qui mô công trình

- Diện tích lô đất: 5300 m2

- Số tầng thân: 8 tầng

- Tổng chiều cao công trình: 35,55 m

- Chiều cao tầng điển hình: 3,5 m

- Chiều cao tầng mái: 3 m

Trang 8

kh«ng gian siªu thÞ-showroom

giữa các tầng cũng như thoát hiểm phục vụ cho nhu cầu đi lại được thuận tiện

Công trình được xây dựng với mục đích làm nơi làm việc và giao dịch hành chính của cán bộ cũng như nhân dân cho nên tất yếu phải đạt yêu cầu về công năng trong quá trình

sử dụng:

Tầng hầm: Nơi để xe và gửi xe của tòa nhà văn phòng

Tầng 1: Sảnh chính, không gian siêu thị showroom và nhà kho

Tầng 2: Phòng thư giãn café giải khát

Tầng 3-7: Không gian văn phòng làm việc

Tầng 8: Phòng đa năng và sảnh nghỉ

Nhà sử dụng hệ khung bê tông cốt thép đổ theo phương pháp toàn khối, có hệ lưới cột khung dầm sàn, kết cấu tường kính bao che nhẹ Vì vậy đảm bảo tính hợp lý của kết cấu và phù hợp với chức năng của công trình

Hệ khung sử dụng cột, dầm có tiết diện vuông hoặc chữ nhật kích thước tuỳ thuộc điều kiện làm việc và khả năng chịu lực của từng cấu kiện

- Chiều cao tầng 1: 5,5 m

- Chiều cao tầng 2: 3,65 m

- Chiều cao tầng: 3-8: 3,5 m

Trang 9

- Chiều cao tầng mái: 3,0 m

- Các tầng được bố trí hệ thống cửa đi, cửa sổ hợp lí tạo ra không gian làm việc thông thoáng cho các công nhân viên văn phòng

Công trình có hình khối không gian vững khoẻ, cân đối Mặt đứng chính sử dụng các

ô cửa lớn, có kích thước và khoảng cách hợp lý tạo nhịp điệu cho công trình

1.4.2 Giải pháp về giao thông công trình

Theo phương đứng, công trình được bố trí 2 cầu thang máy, hai thang bộ phục vụ giao thông và thoát hiểm Từ khu vực sảnh chính được bố trí hành lang tạo một không gian rộng rãi thoáng đãng Ngoài ra, khu vực mặt sau thang máy và bên trái được thiết kế 2 thang bộ từ tầng 1 đến tầng 8 để việc đi lại được thuận tiện và độc lập đồng thời nâng cao hiệu suất sử dụng thang bộ

Trang 10

Hình 1.3 – Mặt cắt kiến trúc công trình

Trang 11

PH ẦN II

K ẾT CẤU (45%) CHƯƠNG 2: Lựa chọn sơ bộ giải pháp kết cấu phần thân và tải

trọng tính toán 2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình

Với các yêu cầu kỹ thuật và giải pháp kiến trúc như vậy ta có giải pháp kết cấu như sau:

- Hệ kết cấu được sử dụng cho công trình này là hệ khung

- Hệ thống cột và dầm tạo thành các khung cùng chịu tải trọng thẳng đứng trong diện chịu tải của nó và tham gia chịu một phần tải trọng ngang tương ứng với độ cứng chống uốn của nó

- Hệ lõi là thang máy được bố trí ở chính giữa công trình suốt dọc chiều cao công trình chịu tải trọng ngang

2.1.1 Hệ kết cấu khung chịu lực

Cấu tạo: Bao gồm các dầm ngang nối với các cột dọc thẳng đứng bằng các nút cứng

Hình 2.1 - Sơ đồ khung chịu lực

Ưu điểm: Việc thiết kế tính toán hệ kết cấu thuần khung đã được nghiên cứu nhiều, thi công nhiều nên đã tích lũy được lượng lớn kinh nghiệm Các công nghệ, vật liệu lại dễ kiếm, chất lượng công trình vì thế sẽ được nâng cao

Nhược điểm: Chịu tải trọng ngang kém, tính liên tục của khung cứng phụ thuộc vào độ bền và độ cứng của các liên kết nút khi chịu uốn, các liên kết này không được phép có biến dạng góc Khả năng chịu lực của khung phụ thuộc rất nhiều vào khả năng chịu lực của từng dầm và từng cột

Trang 12

 Hệ kết cấu này thích hợp cho các nhà dưới 20 tầng

2.1.2 Hệ kết cấu khung - tường

Hệ kết cấu khung -tường (Khung và vách cứng ) được tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung và hệ thống vách cứng.Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ,cầu thang máy,khu vệ sinh hoặc khu tường biên,là các khu có tường liên tục nhiều tầng.Hệ thống khung được bố trí tại những khu vực còn lại của tòa nhà.Hệ thống khung và vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn.Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn.Thường trong hệ kết cấu này vách thường đóng vai trò chịu tải trọng ngang,hệ khung chủ yếu được thiết kế để chịu tải trọng đứng.Sự phân rõ chức nâng này tạo điêu kiện tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột dầm,đáp ứng yêu cầu của kiến trúc

2.1.3 Hệ kết cấu lõi

Cấu tạo: Lõi có dạng vỏ hộp rỗng,tiết diện kín hoặc hở,nhận các loại tải trọng tác dụng lên công trình và truyền chúng xuống nền đất.Các sàn được đỡ bởi hệ dầm công xôn vươn ra từ lõi cứng

Hình 2.2 - K ết cấu lõi, vách

Ưu điểm: Kết cấu lõi cứng có khả năng chịu lực ngang tốt

Nhược điểm:Khả năng chịu tải trọng đứng hạn chế.Với các sàn rộng thì các dầm công xôn vươn ra để đỡ sàn phải có kích thước lớn, ảnh hưởng đến yêu cầu kiến trúc

2.1.4 Hệ kết cấu khung – lõi

Cấu tạo: Là kết cấu phát triển thêm từ kết cấu khung dưới dạng tổ hợp giữa kết cấu khung và lõi cứng Lõi cứng làm bằng bêtông cốt thép.Chúng có thể dạng lõi kín hoặc vách hở thường bố trí tại khu vực thang máy và thang bộ.Hệ thống khung

bố trí ở các khu vực còn lại.Hai hệ thống khung và lõi được liên kết với nhau qua hệ thống sàn.Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ý nghĩa rất lớn

Hình 2.3 - Sơ đồ kết cấu khung lõi

Trang 13

Ưu điểm: Thường trong hệ thống kết cấu này hệ thống lõi đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu chịu tải trọng đứng Sự phân chia rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hoá các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc

Trong thực tế hệ kết cấu khung-lõi tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng.Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng

 Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực:

Qua phân tích các ưu nhược điểm của những giải pháp đã đưa ra, căn cứ vào thiết

kế kiến trúc, đặc điểm cụ thể của công trình, ta sử dụng hệ kết cấu “khung – tường ” chịu lực Hệ thống khung-tường bao gồm các hàng cột biên, cột giữa, dầm chính, dầm phụ, chịu tải trọng đứng và lõi chịu phần lớn tải trọng ngang.Việc thi công cũng đơn giản hơn hệ kết cấu lõi

2.2 Các tiêu chuẩn áp dụng trong thiết kế kết cấu công trình

2.2.1 Các tài liệu sử dụng trong tính toán:

- TCVN 5574 - 2012, Tiêu Chu ẩn Thiết Kế Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép

- TCVN 2737 - 1995, T ải Trọng Và Tác Động - Tiêu Chuẩn Thiết Kế

2.2.2 Các tài liệu tham khảo:

- GS.TS Phan Quang Minh, GS.TS Ngô Thế Phong, GS.TS Nguyễn Đình Cống Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (Phần cấu kiện cơ bản) Nhà xuất bản Khoa Học và Kỹ

2.3 Vật liệu sử dụng trong thiết kế kết cấu chính công trình

Từ các giải pháp kết cấu đã trình bày việc chọn vật liệu bê tông cốt thép sử dụng cho toàn công trình phải bảo đảm tính chịu lực và có thể chịu được môi

trường

Các thông số kỹ thuật của bê tông theo tiêu chuẩn 5574 - 2012

+ Bêtông có khối lượng riêng 2500 daN/m3

+ Cấp độ bền của bêtông dùng trong tính toán cho công trình là B25

Cường độ về nén Rb = 17 MPa = 1700 (T/m2)

Cường độ về kéo Rbt = 1,2 MPa = 120 (T/m2)

Môđun đàn hồi của bê tông: Xác định theo điều kiện bê tông nặng, khô cứng trong điều kiện tự nhiên Với cấp độ bền B30 thì Eb = 3,25*106 (T/m2)

Thép làm cốt thép cho cấu kiện bêtông cốt thép dùng loại thép sợi thông thường theo tiêu chuẩn TCVN 5574 - 2012 Cốt thép chịu lực cho các dầm, cột dùng nhóm AII, cốt thép đai, cốt thép cấu tạo và thép dùng cho bản sàn dùng nhóm AI

Cường độ của cốt thép như sau:

Trang 14

- Cốt thép chịu lực nhóm AII: có Rs = 280 MPa

- Cốt thép cấu tạo d ≥ 12 AII: có Rs = 280 MPa

- Cốt thép cấu tạo d < 12 AI: có Rs = 225 MPa

Mô đun đàn hồi của thép:Es=21*104MPa

Mọi loại vật liệu sử dụng đều phải qua thí nghiệm kiểm định để xác định cường

độ thực tế cũng như các chỉ tiêu cơ lý khác và độ sạch.Khi đạt tiêu chuẩn thiết kế mới được đưa vào sử dụng

2.4 Lựa chọn sơ bộ kích thước cấu kiện

2.4.1 Sơ bộ chiều dày sàn

Công thức tính chiều dày sàn theo Lê Bá Huế : 1

37 8

s

k l h

  (2-2)

l1: kích thước cạnh ngắn tính toán của bản sàn

l1: kích thước cạnh dài tính toán của bản sàn k: hệ số tăng chiều dày khi tải trọng lớn

(m) (daN/m3) (daN/m2) (daN/m2)

Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs )

908

Hoạt tải toán sàn phòng làm việc: ps=pc.n=200.1,2 = 240 daN/m2

Tải trọng tác dụng vào sàn: q0=g0+ps= 150 + 240 = 390 daN/m2

Ô sàn phòng làm việc có kích thước

- l1 = 3,75 m

Trang 15

Chọn chiều dày thực tế của sàn: hs=0,12 (m) = 12 (cm)

2.4.1.2 Chiều dày sàn phòng làm việc

B ảng 2.2 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng làm việc

STT L ớp cấu tạo vật liệu δ γ i

TT Tiêu chu ẩn n

TT Tính toán

1 Gạch lát Granit màu đỏ 0.01 2000 20 1.1 22

Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs )

502,6

Tải trọng tác dụng vào sàn: q0=g0+ps= 90,1 + 240 = 330,1 daN/m2

Chọn chiều dày thực tế của sàn: hs=0,12 (m) = 12 (cm)

2.4.1.3 Chiều dày phòng vệ sinh

B ảng 2.3 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng vệ sinh

STT Lớp cấu tạo vật liệu δ γ i

TT Tiêu chu ẩn n TT Tính toán

Tổng Tải trọng (có kể đến bê tông cốt thép) ( gs ) 562,4

Tải trọng tác dụng vào sàn: q0=g0+ps= 149,9 + 195 = 344,9 daN/m2

Ô sàn phòng làm việc có kích thước

Trang 16

Vậy chiều dày thực tế của sàn: hs=0,12 (m) = 12 (cm)

2.4.1.4 Chiều dày sàn tầng mái

B ảng 2.4 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng mái

TT Tiêu chuẩn n TT Tính toán

Hoạt tải toán sàn phòng làm việc: ps=pc.n=75.1,3 = 97,5 daN/m2

Tải trọng tác dụng vào sàn: q0=g0+ps= 310,1 + 97,5 = 407,6 daN/m2

Vậy chiều dày thực tế của sàn: hs=0,12 (m) = 12 (cm)

2.4.1.5 Chiều dày sàn thang bộ

B ảng 2.5 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn thang bộ

Hoạt tải toán sàn phòng làm việc: ps=pc.n=3.1,2 = 3,6 daN/m2

Trang 17

Mặt bằng thang dài 1,65 m ta chọn bb = 25 cm

Chiều cao tầng mái 3,6m ta chọn chiều cao bậc hb = 15 cm

Chọn bb=25 cm , hb=15 cm

Tương tự tính toán cho các ô sàn khác chúng ta có chiều dày như sau:

B ảng 2.6 - Bảng tiết diện sơ bộ sàn STT Phòng ch ức năng Tĩnh tả i

(daN/m2)

Ho ạt tải (daN/m2)

Trang 18

B ảng 2.7 - Bảng tiết diện sơ bộ dầm

- N: lực dọc trong cột do tải trọng đứng

- Rb: Cường độ chịu nén bê tông, với bê tông B30, có Rb=170 daN/m2

Hình 2.4 - Di ện tích truyền tải lên cột 2.4.3.1 Cột giữa tầng hầm (Trục 2, B, C)

Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn: N1=qs.S2 = 1148.41,625 = 47785,5 (daN)

Với qs=gs+ps=908 + 240=1148 daN (có kể đến tải trọng bản thân lớp sàn)

Lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái: N3=qm.S2 = 820,1.41,25 = 34136,6 (daN)

Với nhà làm việc có 9 tầng và 1 tầng mái:

Trang 19

Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn: N1=qs.S2 = 1148.16.875 = 19372,5 (daN)

Với qs=gs+ps=908 + 240=1148 daN (có kể đến tải trọng bản thân lớp sàn)

Lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái: N3=qm.S2 = 820,1.16,875 = 13839,1 (daN)

Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn: N1=qs.S2 = 742,6 45 = 33417 daN

Với qs=gs+ps=502,6 + 240=742,6 daN (có kể đến tải trọng bản thân lớp sàn)

Tải trọng do tường ngăn dày 220: N2=gt.lt.ht = 505,6.(7,5/2 + 7,5 /2).(3,5 – 0,7) 0,75 = 7963,2 daN

Lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái: N3=qm.S2 = 820,1.45 = 36904,5 daN

Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn: N1=qs.S2 = 742,6.16,875 = 12531,38 daN

Lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái: N3=qm.S2 = 820,1.16,875 = 13839,2 daN

Trang 20

Lực dọc do tải phân bố đều trên sàn: N1=qs.S2 = 742,6.45 = 33417 daN

Lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái: N3=qm.S2 = 802,1.45 = 36094,5 daN

Lực dọc do tải phân bố đều trên tầng mái: N3=qm.S2 = 820,1.37,5 = 30753,75 daN Với nhà làm việc có 2 tầng và 1 tầng mái:

2 1 2.27847,5 1.(30753, 75) 86448, 75

i

Nni N  N  N    daN

Trang 21

Lấy k =1,3 : 1,3.86448, 75 2

661, 07 ( )170

Vậy lựa chọ chiều dày vách thang máy là 300 mm

2.5 Lập mặt bằng kết cấu các tầng trong công trình

Trang 22

2.6 Tính toán tải trọng

2.6.1 Tĩnh tải đơn vị

2.6.1.1 Sàn phòng làm việc

B ảng 2.6 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng làm việc

2.6.1.2 Sàn phòng vệ sinh

B ảng 2.7 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng vệ sinh

STT L ớp cấu tạo vật liệu δ γ i

TT Tiêu chuẩn n TT Tính toán

2.6.1.3 Sàn ban công, logia

B ảng 2.8 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn ban công

STT L ớp cấu tạo vật liệu δ γi

TT Tính toán

(m) (daN/m3) (daN/m2) (daN/m2)

Trang 23

2.6.1.4 Sàn hành lang, phòng chờ

B ảng 2.9 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn phòng chờ, hành lang

TT Tính toán

2.6.1.5 Sàn tầng mái, tum

B ảng 2.80 - Tải trọng các lớp vật liệu sàn mái, tầng tum

STT Lớp cấu tạo vật liệu δ γi TT Tiêu chu ẩn n TT Tính toán

2.6.1.6 Bản sàn cầu thang

B ảng 2.11 - Tải trọng các lớp vật liệu cầu thang bộ

TT Tiêu

TT Tính toán

Trang 24

2.6.1.7 Tĩnh tải tường xây

B ảng 2.12 - Tải trọng các lớp vật liệu tường xây gạch

TT Tính toán

2.6.2 Hoạt tải đơn vị

B ảng 2.13 – Hoạt tải đơn vị theo TCVN 2737:1995

Trang 25

- Hoạt tải sàn ban công hành lang:

Trang 26

a.Tĩnh tải phân bố đều từ tầng 1

toán (daN/m)

1

g1=g5 1.Trọng lượng bản thân dầm (50x70)

3

g31.Trọng lượng bản thân dầm (50x70)

1.Trong lượng bản thân dầm ( 50x70)

Trang 27

962,5

785,31

2427,84 4175,65

5

g6 1.Trọng lượng bản thân dầm (50x70)

2500.1,1.0,5.0,7.7,5

2 Trọng lượng dầm ngang 30x50

2500.1,1.0,3.0,5.2.(3,75+1,8) 3.Trọng lượng cột 50x50 ( đối với tầng 1 ht=5,5)

Trang 28

2500.1,1.7,5.0,5.0,7 2.Trọng lượng dầm 30x50

2500.1,1.7,5.2.0,3.0,5 3.Do trọng lượng cột 50x50 ( đối với tầng 1 ht=5,5)

2500.1,1.0,5.0,5.5,5 4.Do trọng lượn sàn tam giác 2

2500.1,1.0,3.0,5.(5-3,75)

2 Trọng lượng tường cao 5,5 – 0,7 = 4,8 m

505,8.4,8.3,75 3.Trọng lượng sàn hình tam giác 4

Trang 29

5.Cộng

17835,84

5

GF1.Trọng lượng bản thân dầm dọc

2500.1,1.0,5.0,7.7,5 2.Trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao 5,5–0,7 =4,8

m (với k= 0,7) :

505,8.4,8.7.5.0,7 3.Do trọng lượng bản thân dầm 30x50

2500.1,1.0,3.0,5.4,5 4.Do trọng lượng cột 30x35

2500.1,1.0,3.0,35.5,5 5.Do trọng lượng sàn truyền vào dạng hình thang

7218,75

1

502, 6 .7,5.3, 75 2

7.Cộng

7218,75

Trang 30

a.Tĩnh tải phân bố đều từ tầng 2

Hình 2.8 Sơ đồ tuyền tải tĩnh tải tầng 2

toán (daN/m)

1

g1 1.Trọng lượng bản thân dầm (50x70)

Trang 31

3

g = 2500.1,1.0,5.0,7

2.Trong lượng sàn phòng chuyền vào dưới dạng hình tam

giác có tung độ lớn nhất

g = 502,6.2 1,8 = 1809,36 3.Đổi ra tải phân bố đều k = 0,625

1809,36.0,625

4.Cộng

962,5

1130,85 2093,35

4

505,8.2,95

5 Cộng

962,5

1177.97 1492,11 3632,58

Trang 32

2500.1,1.0,5.0,7.7,5

2500.1,1.0,3.0,5.2.(3,75+1,8) 3.Trọng lượng cột 50x50 ( đối với tầng 2 ht=3,65)

5156,68 24233,11

2

GC1.Trọng lượng bản thân dầm (50x70)

2500.1,1.0,5.0,7.7,5

2500.1,1.0,3.0,5.(3,6+3,75) 3.Trọng lượng cột 50x50 ( đối với tầng 2 ht=3,65)

2500.1,1.0,5.0,5.3,65

4 Trọng lượng tường xây trên dầm dọc cao 3,65 – 0,7 =

2,95 m

505,8.2,95.3,75 5.Trọng lượng hình thang 3

5595,41 5156,68

3533,91

27046

3

GB 1.Do trọng lượng dầm dọc

2500.1,1 0,5.0,7.3,75 2.Trọng lượng dầm 30x50

2500.1,1.7,5.0,3.0,5 3.Do trọng lượng cột 50x50 ( đối với tầng 2 ht=3,65)

2500.1,1.0,5.0,5.3,65 4.Do trọng lượn sàn tam giác 2

3609,375 3093,75 2509,375

Trang 33

4

GA1.Do trọng lượng dầm 50x70

2500.1,1.0,5.0,7.3,75 2.Trọng lượng dầm 30x50

2500.1,1.0,3.0,5.3,75 3.Do trọng lượng cột 30x35 ( với ht = 3,65m)

2500.1,1.0,3.0,35.3,65 4.Do trọng lượng tam giác 2

3609,4 1546,88 1053,94 3533,91

1495,86

11240

5

GF1.Trọng lượng bản thân dầm dọc

2500.1,1.0,5.0,7.7,5 2.Do trọng lượng bản thân dầm 30x50

2500.1,1.0,3.0,5.4,5 3.Do trọng lượng cột 30x35

2500.1,1.0,3.0,35.3,65 4.Do trọng lượng sàn truyền vào dạng hình thang

7218,75 1856,25 1053,94 5936,96 16065,9

6

GE 1.Trọng lượng bản thân dầm dọc

2500.1,1.0,5.0,7.7,5

2.Do trọng lượng bản thân dầm 30x50

2500.1,1.0,3.0,5.2.(2,25+3,75) 3.Do trọng lượng cột 50x50

1

502, 6 .7,5.3, 75 2

6.Cộng

7218,75

4950 2509,38 5936,96

7067,81 27682,9

Trang 34

a.Tĩnh phân bố đều tầng 3 , 4 , 5 , 6 ,7

Hình 2.9 Sơ đồ tuyền tải tĩnh tải tầng 3,4,5,6,7

toán (daN/m)

1

Trang 35

3

g = 2500.1,1.0,5.0,7 2.Trong lượng sàn phòng chuyền vào dưới dạng hình tam

1809,36.0,625 4.Cộng

962,5

1130,85 2093,35

2500.1,1.0,5.0,7.7,5

2 Trọng lượng bản thân dầm 30x50

2500.1,1.0,3.0,5.(3,75+1,8).2 3.Trọng lượng cột 50x50

7218,75 4578,75 2406,25 7067,81

5156,68 26428,24

3

GB = GE1.Trọng lượng bản thân dầm dọc (50x70)

2500.1,1.0,5.0,7.7,5

2 Trọng lượng dầm 30x50

2500.1,1.0,3.0,5.(7,5+1,25) 3.Do tường xây dưới dầm cao 3,5 – 0,7 = 2,8 m

505,8.2,8.3,75

4 Trọng lượng cột (50x50)

2500.1,1.0,5.0,5.3,5 5.Do trọng lượng sàn hình thang

7218,75 3609,375 5310,9 2406,25 1963,28

Trang 36

502, 6 .7,5.3, 75

4 6.Cộng

3533,91 24042,47

5

GA1 =GB1 1.Trọng lượng bản thân dầm dọc (30x50)

515,625

564,5

1963,3 3043,43

2500.1,1.0,5.0,7.7,5

2500.1,1.0,3.0,5.(3,75+1,8).2 3.Trọng lượng cột 40x40

7218,75 4578,75

1540 7067,81

5156,68

25562

3

2500.1,1.0,5.0,7.7,5

7218,75 3609,375

Trang 37

505,8.2,8.3,75

1

502, 6 .7,5.3, 75

4 6.Cộng

5310,9

1540 1963,28

3533,91 23176,23

5

515,625

564,5

1963,3 3043,43

2500.1,1.0,5.0,7.7,5

2500.1,1.0,3.0,5.(3,75+1,8).2 3.Trọng lượng cột 30x30

7218,75 4578,75 866,25 7067,81

5156,68 24888,24

3

Trang 38

505,8.2,8.3,75

1

502, 6 .7,5.3, 75

4 6.Cộng

3609,375 5310,9 866,25 1963,28

3533,91 22502,47

5

515,625

564,5

1963,3 3043,43

aTĩnh phân bố đều tầng 8

Hình 2.10 Sơ đồ tuyền tải tĩnh tải tầng 8

Trang 39

STT Loại tải trọng và tính toán Kết quả tính

toán (daN/m)

1

3

g = 2500.1,1.0,5.0,7 2.Trong lượng sàn phòng chuyền vào dưới dạng hình tam

1809,36.0,625 4.Do tường xây dưới dầm chính cao 3,5 – 0,7 = 2,8 m (

k= 0,7 hệ số lỗ cửa )

288.2,8.0,7 5.Tổng

962,5

1130,85

564,48 2639,83

Trang 40

2500.1,1.0,5.0,7.7,5

2500.1,1.0,3.0,5.(3,75+1,8).2 3.Trọng lượng cột 30x30

7218,75 4578,75 866,25 7067,81

5156,68 24888,24

2

GD 1.Trọng lượng bản thân dầm dọc (50x70)

2500.1,1.0,5.0,7.7,5

2500.1,1.0,3.0,5.(3,75+1,8).2 3.Trọng lượng cột 30x30

2,8 m (k = 0,7 hệ số lỗ cửa )

288.2,8.0,7.3,75 7.Cộng

7218,75 4578,75 866,25 7067,81

5156,68

2116,8 27005,04

3

2500.1,1.0,5.0,7.7,5

7218,75 3609,375

Định dạng
Số trang	151
Dung lượng	2,16 MB