Luận văn thạc sĩ công trình nhà lưu trữ tỉnh quảng nam

Đối với một sinh viên chuyên ngành Xây dựng dân dụng, việc thực hiện đồ án tốt nghiệp là bước đi đầu tiên gắn liền giữa lý thuyết và ứng dụng vào công việc tính toán thiết kế để xây dựng

1

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

NHÀ LƯU TRỮ TỈNH QUẢNG NAM

SVTH: PHAN THỊ THANH TRÀ

MSSV: 110130064 LỚP: 13X1A

GVHD: PGS TS ĐẶNG CÔNG THUẬT ThS VƯƠNG LÊ THẮNG

Đà Nẵng – Năm 2018

2

TÓM TẮT

Tên đề tài: CÔNG TÌNH NHÀ LƯU TRỮ TỈNH QUẢNG NAM

Sinh viên thực hiện: PHAN THỊ THANH TRÀ

1 Thiết kế biện pháp thi công cọc khoan nhồi

2 Thiết kế biện pháp thi công phần ngầm

3 Thiết kế ván khuôn phần thân

4 Lập tổng tiến độ thi công

5 Thiết kế tổng mặt bằng thi công

6 Lập biểu đồ dự trữ, cung ứng vật tư

3

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, nền kinh tế của nước ta đang trên đà phát triển mạnh mẽ, đời sống của người dân ngày càng nâng cao Nhu cầu xây dựng các công trình trong đời sống sinh hoạt cũng như trong các nghành công nghiệp, nông nghiệp và dịch vụ không ngừng tăng lên Đây là cơ hội nhưng cũng là thách thức cho ngành xây dựng trong việc xây dựng những công trình quy mô ngày càng lớn, yêu cầu về kỹ thuật, tiến độ thi công và ứng dụng công nghệ ngày càng cao Đối với một sinh viên chuyên ngành Xây dựng dân dụng, việc thực hiện đồ án tốt nghiệp

là bước đi đầu tiên gắn liền giữa lý thuyết và ứng dụng vào công việc tính toán thiết kế để xây dựng một công trình Với khối lượng công việc lớn và phải 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 Đặng Công Thuật và thầy Vương Lê Thắng đã giúp em hoàn thành đồ án này Trong quá trình thiết kế, tính toán, tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế

và chưa có nhiều kinh nghiệm nên em không tránh khỏi nhiều sai sót Em kính mong được sự góp

ý chỉ bảo của các thầy, cô để em có thể hoàn thiện hơn đề tài này

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trong trường Đại học Bách Khoa, khoa Xây dựng DD-CN, đặc biệt em trân trọng cảm ơn thầy Đặng Công Thuật và thầy Vương Lê Thắng

đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này

4

Tôi xin cam đoan: Đồ án tốt nghiệp với đề tài “NHÀ LƯU TRỮ TỈNH QUẢNG NAM” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, không sao chép của bất cứ ai, số liệu, công thức tính toán được thể hiện hoàn toàn đúng sự thật

Tôi xin chịu mọi trách nhiệm về công trình nghiên cứu của riêng mình!

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

TÓM TẮT ……… 1

5

LỜI NÓI ĐẦU……… 2

LỜI CAM ĐOAN ……… ………… 3

MỤC LỤC ……… 4

MỞ ĐẦU ……… 8

PHẦN MỘT ……… 11

KIẾN TRÚC ( 10%)……… 11

1 Sự cần thiết đầu tư ……… 11

2 Vị trí và điều kiện tư nhiên……… 11

3 Các giải pháp kiến trúc……… 11

3.1 Thiết kể tổng mặt bằng……… 11

3.2 Giải pháp mặt bằng ……… 12

3.3 Giải pháp thiết kế mặt đứng……… 13

3.4 Giải pháp kết cấu ……… …… 14

4 Các giải pháp kỹ thuật khác ……… 14

4.1 Giải pháp thông gió và chiếu sáng: ……… 15

4.2 Giải pháp cung cấp điện……… ……… 15

4.3 Giải pháp cấp thoát nước ……… 15

4.4 Giải pháp giao thông ……… ………… 16

4.5 Giải pháp thông tin, tín hiệu ……… 16

4.6.Giải pháp chống sét và nối đất :……… ……… 16

4.7.Giải pháp phòng cháy và chữa cháy :……… 16

5 Đánh giá chi tiêu kinh tế kỹ thuật ……… 16

5.1 Mật độ xây dựng ……… 16

5.2 Hệ số sử dụng đất……… 17

6 Kết luận ……… … ……… 17

Hình mặt đứng trục 1-16 ……… … ……… 18

PHẦN HAI ……… 19

KẾT CẤU ( 30%)……….……… ……… 19

CHƯƠNG MỞ ĐẦU ……… ……… 19

1.Giới thiệu về kết cấu công trình ……… ……… 19

2.Nhiệm vụ tính toán kết cấu công trình ……… ………… ………… 19

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 3……… … ……….… 20

6

1.1 Sơ đồ sàn tầng 3 … ……… …… ……… …….…… 20

1.2 Chọn tiết diện cấu kiện ………… …… ……… ….……… 20

1.2.1 Tiết diện sàn : ……… …… ……… .……… 20

1.2.2 Tiết diện dầm biên………… …… ……… …….……… 21

1.3 Xác định tải trọng ………… ……… ……… …… ……… 21

1.3.1 Tĩnh tải :…… ………… ……… ……… ………….……… 21

1.3.2.Hoạt tải ……… ……… ………….……… ……… 24

1.4 Xác đinh nội lực … ……… ………….……… … ……… 25

1.4.1 Xác định nội lực trong sàn bản dầm……… … ……… 25

1.4.2 Xác định nội lực trong sàn bản kê 4 cạnh :…… …… ……… 26

1.5 Tính toán thép sàn ……… …… ……… 26

1.5.1 Số liệu tính toán : ……… ….……… 26

1.5.2.Tính toán cốt thép sàn : ……… ……… 26

1.5.3 Các yêu cầu chọn bố trí thép sàn ……….… ……… 27

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TRỤC 14… … ……… 31

2.1 Số Liệu tính toán ……… ….……… 31

2.2 Cấu tạo cầu thang bộ 14-15: ……….… ………… ……… 31

2.2.1 Mặt bằng và sơ đồ truyền tải cầu thang tầng 2… ……… 31

2.2.2 Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang … ……… 32

2.2.3 Các kích thước cơ bản của cầu thang……… ….……… 32

2.3 Tính toán bản thang (Ô2) : ……… … ……… 32

2.3.1 Tải trọng……… ….……… 32

2.3.2 Tính toán nội lực ……… ….……… 32

2.3.3 Tính toán cốt thép: ……… ….…… ……… 33

2.4 Tính toán bản chiều nghỉ (Ô1) ……….… ….……… 34

2.4.1 Tải trọng …… ……… ……… ……….……… 34

2.4.1.2 Tĩnh tải …… ……… ……… …… ….……… 34

2.4.1.2 Hoạt tải …… ……… ……… ……….……… 35

2.4.2 Xác định nội lực và tính toán cốt thép ……… ……… 35

2.5 Tính toán cốn thang (C1,C2) ……… ……… ….……… 35

2.5.1 Xác định tải trọng ……… ……… …… ……… 35

7

2.5.2 Tính toán nội lực ……… ……… …… ……… 35

2.5.3.Tính toán cốt thép đai ……… ……… ….……… 36

2.6 Tính toán dầm chiếu nghỉ (DCN1) ………… ……… .……… 37

2.6.1 Xác định tải trọng……… ……….……… 37

2.6.2 Tính toán nội lực ……… ……… ……… 37

2.6.3 Tính toán cốt thép……… ……….……… 38

2.7 Tính toán dầm chiếu nghỉ DCN2 …… ……… … ……… 40

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ DẦM …… ……… … ….……… 42

3.1 Dầm dọc trục D1 (trục 3-8)(E) ……… ……… 42

3.1.1 Số liệu tính toán: ……… ……… 42

3.1.2 Xác định tải trọng tác dụng lên dầm………….……… ….……… 42

3.2 Dầm dọc trục D2 (trục F), nhịp (2-8)……… 43

3.2.1 Số liệu tính toán……… 43

3.2.3 Xác định nội lực……… 46

3.2.4 Tổ hợp nội lực……….………… 47

3.2.5 Tính toán thép……… 48

PHẦN 3……… 53

THI CÔNG 60% 53

CHƯƠNG 1:THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG CÔNG TRÌNH 53

1.1 Đặc điểm chung, các điều kiện cụ thể liênquan và ảnh hưởng đến quá trình thi công công trình……… 53

1.2 Phương hướng thi công tổng quát……… 54

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT PHẦN NGẦM 70

2.1 Thi công tường cừ chắn đất……… 70

2.2 Biện pháp thi công đào đất……… 73

2.3 Khối lượng đào đất……… 75

2.4 Tính khối lượng đất đắp……… 76

2.5 Lựa chọn tổ hợp máy thi công……… 76

2.6 Đào đất thủ công……… 77

2.7 Thiết kế tuyến di chuyển khi thi công đất……… 77

CHƯƠNG 3: THI CÔNG ĐÀI MÓNG VÀ TIẾN ĐỘ THI CÔNG ĐÀI MÓNG……… 78

3.1 Phương án lựa chọn và tính toán ván khuôn cho 1 đài móng… 78

3.2 Tính toán ván khuôn đài móng………… ……… 80

8

3.3 Thiết kế tổ chức thi công bê tông cốtthép đài móng……… ……… 83

3.3.1 Mục đíchvà ý nghĩacủa công tác thiếtkế và tổ chức thi công… ……… 83

3.3.2 Xác định cơ cấu của quá trình……… 84

3.3.3 Chia phân đoạn thi công và tính khối lượng công tác…… ……… 85

3.3.4 Lập tiến độ thi công đài móng……… 86

CHƯƠNG 4:THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÁC CÔNG TÁC CHỦ YẾU PHẦN THÂN…… 89

4.1 Công tác ván khuôn cột, dầm, sàn tầng điển hình…… ……… 89

4.1.1 Biện pháp kỹ thuật thi công cột……… 89

4.1.2 Biện pháp kỹ thuật thi công dầm sàn……… 90

4.2 Khối lượng công việc tính toán……… 91

4.2.1 Chọn phương tiện phục vụ thi công……… 91

4.2.2 Thiết kế ván khuôn phần than……… 92

4.2.3 Thiết kế ván khuôn dầm……… 97

4.2.4 Thiết kế ván khuôn cột……… 100

4.2.5 Thiết kế ván khuôn cầu thang bộ……….… 101

4.2.6 Thiết kế ván tường……… 106

4.2.7 Thiết kế sườn đứng……… 107

4.2.8 Tinh toan thanh giằng (bulong xuyên)……… 108

CHƯƠNG 5: TỔ CHỨC THI CÔNG 109

5.1 Danh mục công việc theo trình tự thi công……… 109

5.2 Công tác thi công phần ngầm ……… 109

5.3 Lập tiến độ thi công phần thân……… 111

5 4 Mục đích, ý nghĩa của công tác thiết kế và tổ chức thi công……… 123

5.5 Nội dung và những nguyên tắc chính trong thiết kế thi công……… 123

5.6 So sánh lựa chọn phương pháp thi công……… 124

MỞ ĐẦU: NHẬN XÉT TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH VÀ BIỆN PHÁP THIẾT KẾ

1 Sự cần thiết đầu tư

2 Vị trí và điều kiện tư nhiên

9

2.1 Vị trí địa lý - đặt điểm

Công trình được xây dựng trên khu đất khá bằng phẳng thuộc Thành phố Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam

- Phía Tây, phía Bắc giáp khu dân cư

- Phía Đông giáp đường khu đất quy hoạch

- Phía Đông là đường Liên Xã

2.2 Đặc điểm khu đất xây dựng:

2.2.1 Khí hậu:

* Nhiệt độ:

Công trình nằm ở phía Bắc thành phố Tam Kì, nhiệt độ bình quân hàng năm là

280C, chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 7) và tháng thấp nhất (tháng 12) là

160C Thời tiết hàng năm chia làm bốn mùa Xuân, Hạ, Thu, Đông

Nền đất được cấu tạo gồm 4 lớp theo thứ tự từ trên xuống như sau:

- Theo điạ tầng công trình thì ta thấy nền đất gồm các lớp đất sau:

+ Lớp 1: Sét pha nửa cứng 5.2 m γ = 20 KN / m3

+ Lớp2: Cát pha dẻo 7.5m γ = 19,5 KN / m3

+ Lớp 3: Cát bụi 8.5 m γ = 19 KN / m3

+ Lớp 4: Cát hạt trung 8.2 m γ = 19,2 KN / m3

+ Lớp 5: Cát thô lẫn cuội sỏi >60 m γ = 20.1 KN / m3

- Cao trình mực nước ngầm: -6.5 m so với mặt đất tự nhiên, không có tính xâm thực và ăn

- Thuận tiện cho việc thiết kế hệ thống kỹ thuật công trình bao gồm: cung cấp điện, nước, trang thiết bị kỹ thuật, thông tin liên lạc

3.2 Giải pháp mặt bằng

- Với mặt bằng công trình là hình chữ nhật cân xứng, công trình được thiết kế theo dạng công trình chung Cư Mặt bằng được thiết kế theo nhiều công năng của một ký túc xá như: Gara để xem, phòng đọc sách, kho sách, phòng tin học, phòng ở sinh viên, phòng văn hóa văn nghệ

+ Tầng hầm: Diện tích xây dựng 1325,2 m2

Bao gồm gara để xe, phòng kỹ thuật, trạm bơm, rãnh thu nước, phòng bảo vệ Tất cả được bao bọc xung quanh bởi hệ thống vách tầng hầm, đảm bảo tốt khả năng chống ẩm và chịu lực xô của áp lực đất cho công trình

+ Tầng 1 Diện tích xây dựng 931,5 m2

Được thiết kế gồm phòng tiếp khách, căng tin, phòng nghĩ, phòng hành chính, phòng y

tế, phòng đặt máy ATM, phòng sinh hoạt câu lạc bộ quầy bách hó, phòng vệ sinh

bố trí 2thang máy và 1 thang bộ bên cạnh, ngoài ra còn bố trí một một cầu thang bộ ở góc của tòa nhà nhằm đảm bảo việc đi lại

+ Tầng mái:

Tầng mái ngoài 1 tum thang lên Hai lớp gạch lá nem có tác dụng chống nóng, cách nhiệt

và hệ thống ông thoát nước có đường kính 110mm bố trí ở các góc mái Trên mái còn bố trí hệ cột sét thu sét nhằm chống xét cho ngôi nhà Bao quanh mặt bằng mái có hệ sê nô mái bằng bê tông cốt thép dốc 30% và rộng ra mỗi bên 1.5m nhằm chống ướt hay ẩm do nước mưa và thu nước vào ống thu nước

+ Mặt bằng tầng hầm

Hình khối của công trình được dựng lên từ các mặt bằng đã thiết kế và phù hợp với không gian xung quanh, tạo nên một quần thể kiến trúc thống nhất trong khu vực Trên cơ sở diện tích các phòng làm việc trong tất cả các tầng thì hình khối tổ chức mang tính thống nhất chặt chẽ, hài hòa

12

Tổ hợp các mặt đứng là hệ thống tường và kính đan xen nhau trong từng mặt tạo nên nét hài hòa đồng thời đảm bảo được điều kiện thông thoáng, có hiệu quả trong việc chiếu sáng tự nhiên cho công trình

Trang trí mặt đứng bởi những vật liệu có màu sắc hài hòa với cảnh quan xung quanh Quần thể kiến truc xung quanh khu vực xây dựng là kiến trúc hiện đại trẻ trung nên sử dụng

hệ thống cửa kính khung nhôm

Tổng chiều cao toàn nhà là 36,3m Trong đó chiều cao các tầng như sau:

Dễ dàng tạo được hình dáng theo yêu cầu kiến trúc

Bên cạnh đó kết cấu bê tông cốt thép vẫn tồn tại những mặt khuyết điểm như trọng lượng bản thân lớn, dễ xuất hiên khe nứt, thi công qua nhiều công đoạn, khó kiểm tra chất lượng

Từ những ưu khuyết điểm trên, căn cứ vào đặc điểm công trình em lựa chọn khung bê tông cốt thép dể xây dựng công trình

Quảng Nam là khu vực có tình hình địa chất tương đối yếu, từ đặc điểm kiến trúc và kết cấu công trình, chọn phương án móng của công trình là móng cọc bê tông cốt thép sẽ đảm bảo những yêu cầu chịu lực của 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

13

4 Các giải pháp kỹ thuật khác

4.1 Giải pháp thông gió và chiếu sáng:

Để tạo được sự thông thoáng và đầy đủ ánh sáng cho các phòng làm việc bên trong công trình và nâng cao hiệu quả sử dụng công trình, thì giải pháp thông gió và chiếu sáng là một yêu cầu rất quan trọng

Để tận dụng việc thông gió và chiếu sáng tự nhiên, dùng các cửa kính khung nhôm xen kẻ với những mảng tường xây ở tất cả các mặt của công trình

Bên cạnh đó áp dụng hệ thống thông gió và chiếu sáng nhân tạo bằng cách lắp đặt thêm các hệ thống đèn nêon, máy điều hòa nhiệt độ …

4.2 Giải pháp cung cấp điện

- Dùng nguồn điện được cung cấp từ thành phố, công trình có trạm biến áp riêng

- Hệ thống chiếu sáng hành lang đảm bảo độ rọi từ 20 – 40lux Đối với các phòng phục vụ nhu cầu giải trí, phòng đa năng có thêm yêu cầu chiếu sáng đặc biệt thì được trang

bị các thiết bị chiếu sáng cấp cao

- Hệ thống dây điện cung cấp cho các thiết bị tiêu thụ điện được chôn ngầm ở trong tường

- Các bảng điện, ổ cắm, công tắc được bố trí ở những nơi thuận tiện, an toàn cho người

sử dụng, phòng tránh tai nạn điện trong quá trình sử dụng

- Toàn công trình cần được bố trí một buồng phân phối điện ở vị trí thuận lợi cho việc đặt cáp điện ngoài vào và cáp điện cung cấp cho các thiết bị sử dụng điện bên trong công trình Buồng phân phối này được bố trí ở tầng kĩ thuật

- Trong buồng phân phối, bố trí các tủ điện phân phối riêng cho từng khối của công trình, như vậy để dễ quản lí, theo dõi sự sử dụng điện trong công trình

- Dùng Aptomat để khống chế và bảo vệ cho từng đường dây, từng khu vực, từng phòng sử dụng điện

4.3 Giải pháp cấp thoát nước:

Cấp nước:

- Nguồn nước: Nước cung cấp cho công trình được lấy từ nguồn nước thành phố

- Cấp nước bên trong công trình: Theo qui mô và tính chất của công trình, nhu cầu sử

dụng nước như sau:

+ Nước dùng cho sinh hoạt

+ Nước dùng cho phòng cháy, cứu hoả

Để đảm bảo nhu cầu sử dụng nước cho toàn công trình, yêu cầu cần có bể chứa nước

* Giải pháp cấp nước bên trong công trình:

+ Sơ đồ phân phối nước được thiết kế theo tính chất và điều kiện kĩ thuật của nhà cao tầng,

hệ thống cấp nước có thể phân vùng tương ứng cho các khối Đối với hệ thống cấp nước có

14

thiết kế, tính toán các vị trí đặt bể chứa nước, két nước, trạm bơm trung chuyển để cấp nước đầy đủ cho toàn công trình

+ Thoát nước:

Để dễ dàng thoát nước bẩn, dùng ống nhựa PVC có đường kính

110mm hoặc lớn hơn, đối với những ống đi dưới đất dùng ống bê tông hoặc ống sành chịu

áp lực Thiết bị vệ sinh tuỳ theo điều kiện mà áp dụng các trang thiết bị cho phù hợp, có thể

sử dụng thiết bị ngoại hoặc nội có chất lượng tốt, tính năng cao

4.4 Giải pháp giao thông:

Sử dụng hệ thống hành lang để phục vụ cho hoạt động giao thông theo phương ngang Theo phương đứng ta sử dụng hệ thống thang máy Bên cạnh đó, để đề phòng trường hợp mất điện, với lưu lượng người khá lớn ta sử dụng 2 cầu thang bộ, đồng thời đặt các hệ thống báo động, cấp cứu đối với hệ thống thang máy để đề phòng trường hợp mất điện xảy ra

4.5 Giải pháp thông tin, tín hiệu:

Công trình được lắp đặt một hệ thống tổng đài điện thoại phục vụ thông tin, liên lạc quốc

tế và trong nước Cáp đường dây điện thoại được dẫn ngầm trong tường từ phòng tổng đài đến từng phòng trong công trình Mỗi phòng sẽ được trang bị 1 đường dây truyền truyền hình cáp để phục việc thông tin giải trí của người dân Đường tín hiệu này sẽ được chôn ngầm trong tường…

4.7 Giải pháp phòng cháy và chữa cháy:

Giải pháp phòng cháy, chữa cháy phải tuân theo tiêu chuẩn phòng cháy-chữa cháy cho nhà cao tầng của Việt Nam hiện hành Hệ thống phòng cháy–chữa cháy phải được trang

bị các thiết bị sau:

- Hộp đựng ống mềm và vòi phun nước được bố trí ở các vị trí thích hợp tại từng tầng

- Máy bơm nước chữa cháy được đặt ở tầng kĩ thuật

- Bể chứa nước chữa cháy

15

kÎ phµo chØ r éng x cao

1 25x30, s¬n mµu

s¬n chèng t hÊm mµu t heo phèi c¶nh

51 00 2400

s¬n chèng t hÊm mµu t heo phèi c¶nh

s¬n chèng t hÊm mµu t heo phèi c¶nh

21 13 2566

1 900

+1 8,300

2779 3233

+21 ,900

1 25x30, s¬n mµu

s¬n chèng t hÊm mµu t heo phèi c¶nh

s¬n chèng t hÊm mµu t heo phèi c¶nh

4779

4566

3899 3446

5232

s¬n chèng t hÊm mµu t heo phèi c¶nh

Mật độ xây dựng là không vượt quá 40% Điều này phù hợp TCXDVN 323:2004

Việc xây dựng công trình đáp ứng đầy đủ các chỉ tiêu kinh tế trên là việc làm đúng

đắn và kịp thời, góp phần thúc đẩy hoạt động thương mại của ngân hàng, tạo cơ sở cho một nền kinh tế Việt Nam phát triển ngang tầm với các nước trong khu vực

- Với vị trí đẹp, mặt bằng rộng, có hệ thống giao thông, kỹ thuật điện nước đồng bộ nên việc đầu tư xây dựng sẽ dễ dàng, nhanh chóng và thuận lợi hơn Vì vậy, việc xây dựng xong công trình sẽ góp phần quan trọng trong sự phát triển kinh tế và sẽ là một trong những điểm nhấn kiến trúc, làm đẹp không gian kiến trúc của khu qui hoạch mới

- Với những ý nghĩa to lớn và tầm quan trọng của công trình như đã trình bày ở trên Đề nghị các cơ quan, ban ngành có chức năng liên quan tạo điều kiện, quan tâm hỗ trợ để công trình sớm được thi công và đưa vào sử dụng

- Qua đánh giá về mặt thẩm mỹ kiến trúc, khả thi về mặt kết cấu và sự phù hợp của các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật công trình, cũng như ý nghĩa về mặt kinh tế xã hội mà công trình đem lại, cho thấy việc xây dựng công trình là hoàn toàn hợp lí và hết sức cần thiết về nhu nhà ở của sinh viên Quảng Nam

Mặt đứng trục 1-16

16

CHƯƠNG MỞ ĐẦU: GIỚI THIỆU KẾT CẤU CÔNG TRÌNH VÀ NHIỆM

VỤ TÍNH TOÁN GIỚI THIỆU KẾT CẤU CÔNG TRÌNH:

- CÔNG TRÌNH NHÀ LƯU TRÚ TỈNH QUẢNG NAM là công trình được xây dựng ở thành phố Tam Kỳ, tỉnh Quảng Nam với quy mô 1 tầng hầm và 10 tầng nổi

- Công trình được xây dựng bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ với hệ thống khung, sàn sườn

- Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích

thước cột, dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc

NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH:

Trong phạm vi đồ án tốt nghiệp của mình, với khối lượng phần tính toán kết cấu là

30%, nhiệm vụ của em được giao bao gồm:

-Tính toán và bố trí cốt thép sàn tầng 3

- Tính toán và bố trí cốt thép cầu thang 2 vế trục 14-15 tầng 2 lên tầng 3

- Tính toán dầm trục D1 trục 3-8, và dầm D2 trục 2-8

MẶT BẰNG SÀN TẦNG 3

- Công trình sử dụng hệ khung chịu lực, sàn sườn bêtông cốt thép toàn khối

Như vậy các ô sàn được đổ toàn khối với dầm

PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ SÀN

- Ta chọn phương án thiết kế sàn sườn

TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG

- TCXDVN 323: 2004 – Nhà ở cao tầng – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 5574-2012 – Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu BTCT

+ D = 0,8 ÷1,4 (chọn phụ thuộc vào tải trọng tác dụng)

+ m = 40 ÷ 45 cho bản kê bốn cạnh, m = 30÷35 cho ô bản dầm + l = l1: kích thước cạnh ngắn của ô bản

1 500 4800 4800 4800 4800 450

21 1 50

4800 51 00 5400 51 00 4800

27000 52950

3300

1 500 2400

250 50 400

S20

S22 S21

Tùy thuộc vào kích thước, loại ô bản và tải trọng tác dụng lên từng ô bản mà ta có bản tổng hợp bề dày các ô sàn như sau:

19

- Xác định tải trọng

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

gtts = ∑ gitc ni =∑ ni γi δi Trong đó:

gitc: là tĩnh tải tiêu chuẩn của lớp thứ i

ni : hệ số độ tin cậy, tra Bảng 1 trang 10 TCVN 2737-1995

γi : trọng lượng riêng của lớp vật liệu thứ i

δi : chiều dày lớp vật liệu thứ i.

Dựa vào cấu tạo các lớp sàn, ta có bảng xác định tĩnh tải sàn như sau:

Lớp vật liệu Chiều

dày

Tr.lượng riêng gtc Hệ số n gtt

b.Ô sàn nhà vệ sinh (ô S2,S12):

Đối với sàn của phòng vệ sinh

1.3.1.2 Do tường ngăn trên sàn:

Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 100 mm Tường

ngăn xây bằng gạch rỗng có γ = 1500 (daN/cm3)

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

Trong đó: -ht: Chiều cao tường

TT Lớp vật liệu

  (kN/m

3 )

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số vượt tải

n

Tải trọng tính toán (kN/m2) (m)

- nt, nc: Hệ số độ tin cậy đối với tường và cửa (nt=1,1; nc=1,3)

- t = 0,11 (m): Chiều dày của mảng tường

- t = 1500 (kG/m3): Trọng lượng riêng của tường

- c = 18 (kG/m2): Trọng lượng của 1m2 cửa

- Si (m2): Diện tích ô sàn đang tính toán

1.3.1.3 Tổng hợp tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình:

®4-a s3

sk1 sk1 sk1 sk1

sk1

sk1 sk1

sk1 sk1 sk1

21

1.3.1 Hoạt tải:

- Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (kN/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 pt t (kN/m2)

-Theo TCXDVN 2737-1995, khi thiết kế nhà cao tầng thì hoạt tải sử dụng được nhân với hệ số giảm tải theo chiều cao Theo TCVN 2737 -1995 hệ số giảm tải được quy định như sau:

-Với các loại ô sàn: phòng làm việc, phòng vệ sinh khi diện tích ô sàn A>A1=9m2, khi tính hoạt tải toàn phần ta nhân với hệ số A1

theo điều 4.3.4.2 TCVN 2737-1995:

A1 = 0,4 + 0,6 / √𝐴

𝐴1Trong đó A: diện tích chịu tải (m2)

Với các loại ô sàn: hành lang đi lại khi diện tích ô sàn A>A1=36m2, khi tính hoạt tải toàn phần ta nhân với hệ số  A 2 theo điều 4.3.4.2 TCVN 2737-1995:

A2 = 0,4 + 0,6 /√𝐴

𝐴2

Ta lập bảng tính toán sau:

1.4 Xác đinh nội lực:

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

- Gọi l1: kích thước cạnh ngắn của ô sàn

l2: kích thước cạnh dài của ô sàn

(do sơ đồ đàn hồi nên các kích thước này lấy theo tim dầm )

- Dựa vào tỉ số l2/l1 người ta phân ra 2 loại bản sàn:

+ l2/l1  2: sàn làm việc theo 2 phương  sàn bản kê 4 cạnh

+ l2/l1 > 2: sàn làm việc theo 1 phương  sàn bản dầm

- Liên kết giữa sàn với dầm có 3 loại liên kết: Nếu sàn liên kết với dầm giữa xem là liên kết ngàm, sàn liên kết với dầm biên là liên kết khớp và nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do Quan niệm như vậy để xác định nội lực trong sàn

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

23

1.4.1 Xác định nội lực trong sàn bản dầm:

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

2.1 -Sàn bản kê 4 cạnh làm việc theo 2 phương

3.1 -Cắt ô bản theo cạnh ngắn và cạnh dài với dải bản có bề rộng 1m để tính

s

+Cốt thép Φ  10 nhóm AII có: Rs = Rsc = 280 MPa → R = 0,623 và R = 0,429 +

Hàm lượng cốt thép tối thiểu: min = 0,1%

1.5.2 Tính toán cốt thép sàn:

Bước 1: Chọn sơ bộ a

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

Chọn thép STT

26

20,0 100,0 α1 = 0,0208 M1 = 7.039 0,049 0,975 3,21 0,32% 8 157 150 3,35 0,34% 27,0 93,0 α 2 = 0,0124 M 2 = 4.205 0,034 0,983 2,04 0,22% 6 138 130 2,17 0,23% 20,0 100,0 β 1 = 0,0475 M I = -16.076 0,111 0,941 6,10 0,61% 10 129 120 6,54 0,65% 20,0 100,0 β2 = 0,0284 MII = -9.603 0,066 0,966 3,55 0,36% 10 221 200 3,93 0,39% 20,0 100,0 α 1 = 0,0283 M 1 = 3.186 0,022 0,989 1,43 0,14% 6 197 170 1,66 0,17% 26,0 94,0 α 2 = 0,0089 M 2 = 998 0,008 0,996 0,94 0,10% 6 301 200 1,41 0,15% 20,0 100,0 β 1 = 0,0565 M I = -6.369 0,044 0,978 2,90 0,29% 8 174 170 2,96 0,30% 20,0 100,0 β 2 = 0,0204 MII = -2.298 0,016 0,992 1,03 0,10% 6 275 200 1,41 0,14% 20,0 100,0 α 1 = 0,0189 M 1 = 5.446 0,038 0,981 2,47 0,25% 8 204 200 2,51 0,25% 27,0 93,0 α 2 = 0,0051 M 2 = 1.481 0,012 0,994 0,93 0,10% 6 304 200 1,41 0,15% 20,0 100,0 β 1 = 0,0407 M I = -11.698 0,081 0,958 4,36 0,44% 10 180 170 4,62 0,46% 20,0 100,0 β2 = 0,0112 MII = -3.220 0,022 0,989 1,45 0,14% 8 347 250 2,01 0,20% 20,0 100,0 α 1 = 0,0198 M 1 = 1.762 0,012 0,994 1,00 0,10% 6 283 200 1,41 0,14% 26,0 94,0 α 2 = 0,0226 M 2 = 2.012 0,016 0,992 0,96 0,10% 6 295 250 1,13 0,12% 20,0 100,0 β1 = 0,0417 M I = -3.712 0,026 0,987 1,67 0,17% 8 301 200 2,51 0,25% 20,0 100,0 β 2 = 0,0556 MII = -4.949 0,034 0,983 2,24 0,22% 8 225 200 2,51 0,25% 20,0 100,0 α 1 = 0,0269 M 1 = 294 0,002 0,999 1,00 0,10% 6 283 250 1,13 0,11% 26,0 94,0 α 2 = 0,0269 M 2 = 294 0,002 0,999 0,94 0,10% 6 301 250 1,13 0,12% 20,0 100,0 β 1 = 0,0625 M I = -683 0,005 0,998 1,00 0,10% 6 283 250 1,13 0,11% 20,0 100,0 β2 = 0,0625 MII = -683 0,005 0,998 1,00 0,10% 6 283 250 1,13 0,11% 20,0 100,0 α 1 = 0,0195 M 1 = 456 0,003 0,998 1,00 0,10% 6 283 250 1,13 0,11% 26,0 94,0 α 2 = 0,0060 M 2 = 140 0,001 0,999 0,94 0,10% 6 301 250 1,13 0,12% 20,0 100,0 β1 = 0,0423 M I = -990 0,007 0,997 1,00 0,10% 6 283 200 1,41 0,14% 20,0 100,0 β 2 = 0,0131 MII = -307 0,002 0,999 1,00 0,10% 6 283 250 1,13 0,11% 20,0 100,0 α 1 = 0,0296 M 1 = 1.326 0,009 0,995 1,00 0,10% 6 283 250 1,13 0,11% 26,0 94,0 α 2 = 0,0235 M 2 = 1.051 0,008 0,996 0,94 0,10% 6 301 250 1,13 0,12% 20,0 100,0 β 1 = 0,0683 M I = -3.054 0,021 0,989 1,37 0,14% 6 206 200 1,41 0,14% 20,0 100,0 β2 = 0,0540 MII = -2.414 0,017 0,992 1,08 0,11% 6 261 200 1,41 0,14% 20,0 100,0 α 1 = 0,0253 M 1 = 1.456 0,010 0,995 1,00 0,10% 6 283 250 1,13 0,11% 26,0 94,0 α 2 = 0,0194 M 2 = 1.117 0,009 0,996 0,94 0,10% 6 301 250 1,13 0,12% 20,0 100,0 β1 = 0,0538 M I = -3.099 0,021 0,989 1,39 0,14% 6 203 200 1,41 0,14% 20,0 100,0 β 2 = 0,0482 MII = -2.772 0,019 0,990 1,24 0,12% 6 227 200 1,41 0,14%

Tính thép

4.320 2.590 120 3,20 S3 c 1,50 4,80

4.320 2.750 120 3,40 S4 c 1,50 5,10

S8 c 1,40 5,40 4.320 3.270 120 3,86

S13 b 2,20 5,10 4.325 2.520 120 2,32

S15 c 1,50 5,40 4.325 2.920

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TRỤC 14-15

2.1 Số Liệu tính toán

- Dùng bê tông có cấp độ bền B25 có: Rb = 14.5 MPa; Rbt = 1.05 MPa -Cốt

thép nhóm AI (Ø  8)có: Rs= Rsc = 225 Mpa, Rsw = 175 MPa

Tra bảng có hệ số: R = 0.618; R = 0.427

- Cốt thép nhóm AII (Ø ≥ 10) có: Rs = Rsc = 280 MPa

: Rsw = 225 MPa

Tra bảng có hệ số: R = 0.595; R = 0.418

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

2.2 Cấu tạo cầu thang bộ 14-15:

- Cầu thang là bộ phận kết cấu công trình thực hiện chức năng đi lại, vận chuyển trang thiết

bị hàng hóa theo phương đứng Vì vậy cầu thang phải được bố trí ở vị trí thuận tiện nhất, đáp ứng được nhu cầu đi lại và thoát hiểm tốt

-Về mặt kết cấu, cầu thang phải đáp ứng yêu cầu về độ bền, độ ổn định, khả năng chống cháy và chống rung động Về mặt kiến trúc, cầu thang phải đảm bảo được yêu cầu thẩm mỹ của công trình

-Toàn bộ công trình, trên mỗi tầng đều gồm có 3 cầu thang bộ và 2 thang máy, trong đó: 3 cầu thang bộ 2 vế và 2 thang máy phục vụ cho nhu cầu đi lại, có 1 cầu thang bộ 2 vế sử dụng cho nhu cầu thoát hiểm Ta tính toán 1 cầu thang bộ cho 1 tầng là cầu thang nằm giữa trục E-

K từ tầng 2 lên tầng 3 Với chiều cao tầng 2-3: 3,6 m Cầu thang tính toán thuộc loại cầu thang 2 vế kiểu bản thang có cốn chịu lực, làm bằng bê tông cốt thép đổ tại chỗ

2.2.1 Mặt bằng và sơ đồ truyền tải cầu thang tầng 2:

1 0 9 8 7 6 5 4 3 2 1

DCt DCt

29

2.2.2 Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang:

- Ô2: Bản thang liên kết ở 4 cạnh: tường, cốn thang, dầm chiếu nghỉ DCN, dầm sàn

- Ô1 Bản chiếu nghỉ liên kết ở 4 cạnh: tường và dầm chiếu nghỉ DCN

- Cốn thang: liên kết ở 2 đầu: gối lên dầm chiếu nghỉ DCN và dầm chiếu tới DCT (dầm sàn)

- Dầm chiếu nghỉ DCN1 có 2 đầu gối lên tường, dầm chiếu nghỉ DCN2 có 1đầu gối lên tường,một đầu gối lên cột

2.2.3 Các kích thước cơ bản của cầu thang:

- Mỗi vế thang rộng l1 = 1,6 m Cầu thang gồm 22 bậc chia làm 2 vế, trong đó có 1 chiếu tới và 1 chiếu nghỉ Mỗi bậc cao 150 mm, rộng 300 mm

- Chiều dày bản thang, sàn chiếu nghỉ chọn: hscn = hbt = 8 cm

- Chọn sơ bộ kích thước dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới: bxh=300x200mm

- Chọn sơ bộ kích thước cốn thang: bxh=100x300mm

2.3 Tính toán bản thang (Ô2):

2.3.1 Tải trọng:

- Do chức năng của thang thuộc khu vực phòng ở Tra bảng TCVN 2737 -1995 có: Pt c

= 3 kN/m2 => Hoạt tải phân bố trên 1 m2 bản thang:

31

* Bố trí thép sàn

- Cốt thép chịu moment dương theo phương cạnh ngắn: 6 a200

- Cốt thép chịu moment dương theo phương cạnh dài: bố trí theo cấu tạo 6 a200

- Cốt thép chịu moment âm theo phương cạnh ngắn: bố trí theo cấu tạo 6 a200

- Cốt thép chịu moment âm theo phương cạnh dài: bố trí theo cấu tạo 6 a200

- Cốt thép phân bố đặt theo cấu tao:

2.4 Tính toán bản chiều nghỉ (Ô1):

2.4.1 Tải trọng:

Hiện nay đang tồn tại rất nhiều quan điểm khác nhau về sơ đồ tính cầu thang Đối với bê tông

đổ toàn khối có thể xét sự tương quan về độ cứng giữa bản với cấu kiện liên kết với nó mà ta quy định là ngàm hay khớp, nhưng sự quy định này cũng chỉ là tương đối Mặt khác việc bố trí để có liên kết ngàm tuyệt đối trong thực tế là rất khó khăn và tốn kém Nếu ta quan niệm liên kết là ngàm nhưng thi công không làm được sẽ dẫn đến sai sơ đồ tính, mômen dương tại nhịp tăng lên có thể gây ra phá hoại cấu kiện Còn khi quan niệm sơ đồ khớp ta có thể không xét đến ảnh hưởng xoắn do bản thang gây ra trên dầm cũng như việc bố trí liên kết khớp sẽ được thực hiện khá dễ dàng Với quan niệm như trên cùng với điều kiện thi công không toàn

STT Lớp vật liệu 

(m)

n  (kN/m )

t t (kN/m )

- Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

+Đoạn gần gối tựa: với h = 300 < 450 thì sct = min (0,5.300; 150) = 150

+ Giả thiết hàm lượng cốt đai tối thiểu: Φ6, s = 150 (mm)

Điều kiện hạn chế được thoả mãn

+ Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:

Tính: Qbmin = φb3.(1 + φf + φn).Rbt.b.h0

φb3 = 0,6 (Bêtông nặng)

φf = 0 (không có cánh nằm trong vùng nén)

φn = 0 (không có lực kéo hoặc nén)

35

2.6.3 Tính toán cốt thép:

2.6.3.1 Tính toán cốt dọc:

Tính toán cốt thép đai:

- Trong đó:

+ gtct (daN/m2): Trọng lượng tiêu chuẩn của 1m2 tường

+ Tường xây 20 bằng gạch ống: gtct=360 (daN/m2)

+ nt: hệ số tin cậy, lấy nt= 1,1

+ St (m2): diện tích mảng tường trên dầm đang xét

Sơ đồ tính và nội lực DCN2 được thể hiện trong hình dưới đây:

Hình 3.10 Sơ đồ tính toán, nội lực dầm chiếu nghỉ (DCN2)(q:daN/m)

q=1041,7(daN/m)

2550

Mmax Qmax

Momen dương lớn nhất ở giữa dầm là: max 2 1041, 7.2,552 846, 7(daN.m)

Chọn vật liệu như cốn thang

Chọn a=3 cm, chiều cao làm việc của dầm: ho= h–a= 30-3=27 (cm)

Tính thép chịu momen dương Mmax=846,7(daN.m):

m

2 0

M

84670

0,051 115.20.27 =

Với bê tông B20, thép CII có m = 0,051  R = 0, 429

Tra bảng ta có:  =0,974

2 0

A

b h

Chọn 2 Ø16 có As= 2,26 ( cm2) làm thép chịu lực Để đồng bộ và tránh nhầm lẫn hai dầm Cốt thép

bố trí ở 2 gối chọn theo cấu tạo: chọn 2 Ø12 có As= 2,26 (cm2) (bố trí đối xứng để thuận thiện cho thi công)

b)Tính cốt đai:

❖ Tính cốt đai: Qmax = 1328,2 (daN), tính tương tự đối với DCN1

*Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm:

Điếu điện: Qmax≤0,3.φsw1.φbt.Rb.b.ho

0,3φsw1.φbt.Rb.b.ho=0,3.1,07.0,885.115.20.27=17641 (daN) > Qmax= 1328,2 (daN)

*Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:

Nếu Qmax  Qbmin = b3.(1 +  f + n) R b hbt . o= 0,6.(1 +  f + n) R b hbt . o thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo

=> Qbmin =0, 6.(1 + + 0 0).9, 0.20.27 = 2916(daN)

=> Qmax =1328,2 (daN) < Qbmin = 2916 (daN)

 Không cần tính lại cốt đai

❖ Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

+ Đoạn gần gối tựa (1/4).Chọn Ø6 s=150mm, số nhánh n=2, Rsw=175 MPa

 Đoạn giữa nhịp (1/2) Chọn Ø6 s=200mm, số nhánh n=2, Rsw=175 MPa

Vậy với cốt đai đã đặt như trên thì dầm đủ khả năng chịu cắt

- Cường độ chịu nén tính toán: Rb = 14,5 (MPa) = 14,5 x 103 (kN/m3)

- Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt = 1,05 (MPa) = 1,05 x 103 (kN/m3

3.1.1.3 Chọn kích thước tiết diện:

Vì các số liệu như kiến trúc thì ta có nhịp của các dầm là bằng nhau, tạo điều kiện thuần lợi

và dễ dàng cho việc thi công cũng như tính về mặc kết cấu

- Tải trọng từ các ô sàn truyền vào

- Trọng lượng tường và cửa xây trên dầm

3.1.2.1 Tĩnh tải:

3.1.2.1.1 Trọng lượng bản thân dầm:

- Trọng lượng bản thân dầm:

+ Trọng lượng phần bê tông cốt thép: gbt ct = nbtct .γbtct bd .(hd – hb )

Trong đó: nbt ct = 1,1: hệ số độ tin cậy của tải trọng

bt = 25 (kN/m3): trọng lượng riêng của bê tông

+ Trọng lượng lớp vữa trát : gv = nv .v .v .(bd + 2.hd – 2.hb)

Trong đó: bd, hd : bề rộng và chiều cao tiết diện dầm đang xét

hb = 0,12 m:chiều dày sàn

v = 0,015 m:chiều dày của lớp vữa trát

v = 16 (kN/m3): trọng lượng riêng của lớp vữa trát

nv = 1,3: hệ số độ tin cậy của tải trọng do khối lượng lớp vữa gây ra

Bảng tính trọng lượng bản than dầm

3.1.2.1.2 Trọng lượng sàn truyền vào dầm

Tải trọng từ các ô sàn truyền vào:

Bao gồm: - Trọng lượng bản thân các lớp sàn

- Trọng lượng phần tường và cửa xây trực tiếp lên sàn - Hoạt tải sử dụng tác dụng lên các ô sàn

𝑙 1 mà tải trọng sàn truyền vào dầm theo sơ đồ hình thang, tam giác hoặc chữ nhật

Bảng tỉnh tải sàn truyền vào dầm D1