1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn thạc sĩ thiết kế cao ốc văn phòng thương mại

252 4 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Thiết Kế Cao Ốc Văn Phòng Thương Mại
Tác giả Lương Văn Ba
Người hướng dẫn TS. Bùi Quang Hiếu, ThS. Phan Quang Vinh
Trường học Đại Học Bách Khoa
Chuyên ngành Kỹ Thuật Xây Dựng
Thể loại thesis
Năm xuất bản 2020
Thành phố Đà Nẵng
Định dạng
Số trang 252
Dung lượng 9,05 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH (17)
    • 1.1 Sự cần thiết phải đầu tƣ (17)
      • 1.1.1 Vị trí xây dựng (18)
      • 1.1.2 Điều kiện khí hậu, địa chất, thủy văn (18)
    • 1.2 Các giải pháp kiến trúc công trình (18)
      • 1.2.1 Giải pháp mặt bằng các tầng (18)
      • 1.2.2 Giải pháp mặt đứng (19)
    • 1.3 Các giải pháp kỹ thuật công trình (19)
      • 1.3.1 Hệ thống điện (19)
      • 1.3.2 Hệ thống nước (20)
      • 1.3.3 Hệ thống thông gió, chiếu sáng (20)
      • 1.3.4 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy (20)
      • 1.3.5 Hệ thống chống sét (20)
      • 1.3.6 Vệ sinh môi trường (21)
  • CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (22)
    • 2.1 Phân loại ô sàn và sơ bộ chọn chiều dày sàn (22)
    • 2.2 Tĩnh tải sàn (23)
      • 2.2.1 Trọng lƣợng các lớp sàn (23)
      • 2.2.2 Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn (24)
      • 2.2.3 Hoạt tải sàn (24)
    • 2.3 Xác định nội lực trong các ô sàn (25)
      • 2.3.1 Nội lực trong sàn bản dầm (25)
      • 2.3.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh (25)
    • 2.4 Tính toán cốt thép (26)
      • 2.4.1 Vật liệu sàn tầng điển hình (26)
      • 2.4.2 Tính cho một ô bản điển hình (26)
  • CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ (29)
    • 3.1 Mặt bằng cầu thang (29)
    • 3.2 Tính bản thang (30)
      • 3.2.1 Sơ đồ tính (30)
      • 3.2.2 Xác định tải trọng (30)
      • 3.2.3 Xác định nội lực và tính toán cốt thép (31)
    • 3.3 Tính sàn chiếu nghỉ (32)
      • 3.3.1 Cấu tạo bản chiếu nghỉ (32)
      • 3.3.2 Tính tải trọng (32)
    • 3.4 Tính toán các cốn C1 và C2 (33)
      • 3.4.1 Sơ đồ tính (33)
      • 3.4.2 Xác định tải trọng (33)
      • 3.4.3 Xác định nội lực (34)
    • 3.5 Tính dầm chiếu nghỉ (DCN1) và dầm chiếu tới (DCT) (36)
      • 3.5.1 Sơ đồ tính DCN1 và DCT (36)
      • 3.5.2 Chọn kích thước tiết diện (36)
      • 3.5.3 Xác định tải trọng (36)
      • 3.5.4 Xác định nội lực (37)
      • 3.5.5 Tính toán cốt thép (38)
    • 3.6 Tính dầm chiếu nghỉ ( DCN2) (40)
      • 3.6.1 Sơ đồ tính và xác định tải trọng (40)
      • 3.6.2 Xác định nội lực (40)
      • 3.6.3 Tính toán cốt thép (41)
  • CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC B (43)
    • 4.1 Hệ kết cấu chịu lực và phương pháp tính toán (43)
      • 4.1.1 Hệ kết cấu chịu lực (43)
      • 4.1.2 Phương pháp tính toán hệ kết cấu (43)
    • 4.2 Sơ bộ chọn các kích thước kết cấu cho công trình (43)
      • 4.2.1 Sơ bộ chọn kích thước sàn (43)
      • 4.2.2 Sơ bộ chọn kích thước dầm (43)
      • 4.2.3 Sơ bộ chọn kích thước cột (44)
      • 4.2.4 Chọn sơ bộ tiết diện lõi thang máy (46)
    • 4.3 Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực (46)
      • 4.3.1 Cơ sở xác định tải trọng tác dụng (46)
      • 4.3.2 Trình tự xác định tải trọng (46)
      • 4.3.3 Tải trọng gió (49)
      • 4.3.4 Xác định nội lực (55)
    • 4.4 Tính dầm khung trục B (56)
      • 4.4.1 Tính toán cốt thép trong dầm khung (56)
      • 4.4.2 Tính toán cốt thép dọc (57)
      • 4.4.3 Tổ hợp lực cắt dầm khung (58)
    • 4.5 Tính toán thép treo dầm phụ với dầm chính (59)
      • 4.5.1 Tính lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm khung (59)
      • 4.5.2 Tính toán thép (59)
    • 4.6 Tính toán cốt thép khung trục B (60)
      • 4.6.1 Nội lực cột khung (60)
      • 4.6.2 Tính toán cốt thép cột (60)
      • 4.6.3 Đánh giá và xử lý kết quả (62)
      • 4.6.4 Bố trí cốt thép (63)
  • CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI KHUNG TRỤC B (65)
    • 5.1 Điều kiện địa chất công trình (65)
      • 5.1.1 Địa tầng (65)
      • 5.1.2 Đánh giá nền đất (65)
    • 5.2 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng (68)
      • 5.2.1 Lựa chọn giải pháp nền móng (68)
      • 5.2.2 Các giả thuyết tính toán (69)
      • 5.2.3 Các loại tải trọng dùng để tính toán (69)
    • 5.3 Thiết kế móng khung trục B (C7)(M1) (70)
      • 5.3.1 Vật liệu (70)
      • 5.3.2 Tải trọng (70)
      • 5.3.3 Chọn kích thước cọc (70)
      • 5.3.4 Kiểm tra chiều sâu chôn đài (71)
      • 5.3.5 Tính toán sức chịu tải của cọc (71)
      • 5.3.6 Xác định số lƣợng cọc và bố trí cọc (73)
      • 5.3.7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc (74)
      • 6.1.1 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc (76)
      • 7.1.1 Kiểm tra độ lún của móng cọc (79)
      • 7.1.2 Tính toán đài cọc (81)
      • 7.1.3 Tính toán và bố trí cốt thép trong đài (83)
    • 7.2 Thiết kế móng khung trục B (C2)(M2) (84)
      • 7.2.1 Vật liệu (84)
      • 7.2.2 Tải trọng (85)
      • 7.2.3 Chọn kích thước cọc (85)
      • 7.2.4 Kiểm tra chiều sâu chôn đài (85)
      • 7.2.5 Tính toán sức chịu tải của cọc (86)
      • 7.2.6 Xác định số lƣợng cọc, bố trí cọc (87)
      • 7.2.7 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc (88)
      • 8.1.1 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc (89)
      • 8.1.2 Kiểm tra độ lún của móng cọc (92)
      • 8.1.3 Chọc thủng trực tiếp (93)
      • 8.1.4 Tính toán cốt thép (93)
  • CHƯƠNG 6: TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP THI CÔNG (96)
    • 6.1 Phần ngần (96)
      • 6.1.1 Vị trí công trình (96)
      • 6.1.2 Đặc điểm địa chất công trình (96)
      • 6.1.3 Kết cấu và qui mô công trình (96)
      • 6.1.4 Các công tác chuẩn bị thi công (96)
      • 6.1.5 Phương án tổng thể thi công phần ngầm (97)
    • 6.2 Phần thân (97)
    • 7.1 Phương án thi công cọc khoan nhồi (99)
    • 7.2 Chọn máy thi công cọc (99)
      • 7.2.1 Máy khoan (99)
      • 7.2.2 Máy cẩu (100)
      • 7.2.3 Máy trộn Bentonite (102)
    • 7.3 Trình tự thi công cọc khoan nhồi (103)
      • 7.3.1 Công tác chuẩn bị (103)
      • 7.3.2 Hạ ống vách (105)
      • 7.3.3 Khoan tạo lỗ và bơm dung dịch bentonite (107)
      • 7.3.4 Xác nhận độ sâu hố khoan và xử lý cặn lắng (111)
      • 7.3.5 Thi công hạ lồng cốt thép (111)
      • 7.3.6 Công tác đổ bê tông (115)
      • 7.3.7 Rút ống vách (118)
      • 7.3.8 Kiểm tra chất lƣợng cọc khoan nhồi (118)
    • 7.4 Kiểm tra trong giai đoạn thi công (118)
    • 7.5 Công tác phá đầu cọc (120)
      • 7.5.1 Phương pháp phá đầu cọc (120)
      • 7.5.2 Khối lƣợng phá bê tông đầu cọc (121)
    • 7.6 Các sự cố khi thi công cọc khoan nhồi (121)
      • 7.6.1 Sụt lỡ vách hố đào (121)
      • 7.6.2 Sự cố trồi lồng thép khi đổ bê tông (122)
      • 7.6.3 Nghiêng lêch hố đào (123)
      • 7.6.4 Hiện tƣợng tắc bê tông khi đổ (123)
      • 7.6.5 Không rút đƣợc ống vách lên (124)
      • 7.6.6 Khối lương bê tông ít hoặc nhiều hơn so với tính toán (124)
      • 7.6.7 Mất dung dịch giữ vách (125)
      • 7.6.8 Các khuyết tật trong bê tông cọc (125)
    • 7.7 Nhu cầu nhân lực và thời gian thi công cọc (126)
      • 7.7.1 Số công nhân trong 1 ca (126)
      • 7.7.2 Thời gian thi công cọc khoan nhồi (126)
      • 7.7.3 Biện pháp tổ chức thi công cọc khoan nhồi (127)
  • CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP K THU T THI CÔNG ĐÀO ĐẤT PHẦN NGẦM (129)
    • 8.1 Biện pháp thi công đào đất (129)
      • 8.1.1 Chọn biện pháp thi công (129)
      • 8.1.2 Chọn phương án đào đất (129)
    • 8.2 Tính khối lƣợng đất đào (130)
      • 8.2.1 Khối lƣợng đất đào bằng máy (130)
      • 8.2.2 Khối lƣợng đất đào thủ công (132)
    • 8.3 Tính toán khối lƣợng công tác đắp đất hố móng (132)
    • 8.4 Lựa chọn máy đào và xe vận chuyển đất (133)
      • 8.4.1 Chọn máy đào (133)
      • 8.4.2 Chọn xe phối hợp để chở đất đi đổ (135)
      • 8.4.3 Kiểm tra tổ hợp máy theo điều kiện về năng suất (136)
    • 8.5 Thiết kế khoan đào (136)
    • 8.6 Tổ chức quá trình thi công đào đất (136)
      • 8.6.1 Xác định cơ cấu quá trình (136)
      • 8.6.2 Chia phân tuyến công tác (136)
  • CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KĨ THU T VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐÀI MÓNG (137)
    • 9.1 Xác định cơ cấu quá trình (137)
    • 9.2 Yêu cầu kĩ thuật các công tác (137)
      • 9.2.1 Lắp dựng ván khuôn móng (137)
      • 9.2.2 Tháo dỡ (137)
      • 9.2.3 Công tác cốt thép (138)
      • 9.2.4 Công tác bêtông (139)
    • 9.3 Thiết kế ván khuôn đài móng (141)
      • 9.3.1 Lựa chọn loại ván khuôn sử dụng (141)
      • 9.3.2 Chọn cây chống sàn, dầm và cột (141)
    • 9.4 Tính toán ván khuôn đài móng M1 (142)
      • 9.4.1 Sơ đồ cấu tạo ván khuôn đài móng (142)
      • 9.4.2 Tính khoảng cách thanh nẹp ngang (143)
      • 9.4.3 Tính toán khoảng cách thanh nẹp đứng (144)
    • 9.5 Tính toán khối lƣợng các công tác (145)
    • 9.6 Chia phân đoạn thi công (145)
    • 9.7 Tính nhịp công tác của dây chuyền bộ phận (146)
  • CHƯƠNG 10: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN (150)
    • 10.1 Phương án lựa chọn và tính toán ván khuôn cho cột, dầm sàn tầng điển hình. 134 (150)
      • 10.1.1 Lựa chọn biện pháp sử dụng (150)
      • 10.1.2 Chọn phương tiện phục vụ thi công (150)
      • 10.1.3 Chọn loại ván khuôn (150)
      • 10.1.4 Chọn cây chống sàn, dầm và cột (150)
    • 10.2 Thiết kế cốp pha cột (150)
      • 10.2.1 Cấu tạo ván khuôn cột (150)
      • 10.2.2 Tính ván khuôn cột (151)
    • 10.3 Thiết kế cốp pha sàn (157)
      • 10.3.1 Cấu tạo (157)
      • 10.3.2 Tính ván khuôn sàn (157)
      • 10.3.3 Tải trọng tác dụng lên ván khuôn (157)
    • 10.4 Thiết kế cốp pha dầm chính (161)
      • 10.4.1 Cấu tạo (161)
      • 10.4.2 Tính ván đáy dầm (161)
    • 10.6 Thiết kế cốp pha dầm phụ (165)
      • 10.6.1 Cấu tạo (165)
      • 10.6.2 Tính ván đáy dầm (166)
    • 10.7 Thiết kế cốp pha cầu thang (169)
      • 10.7.1 Cấu tạo cầu thang (169)
      • 10.7.2 Thiết kế ván khuôn bản chiếu nghỉ (170)
      • 10.7.3 Thiết kế cốp pha bản thang (173)
      • 10.7.4 Thiết kế cốp pha dầm chiếu nghỉ và dầm chiếu tới (173)
  • CHƯƠNG 11: L P TỔNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG PHẦN THÂN (174)
    • 11.1 Xác định cơ cấu của quá trình (174)
    • 11.2 Xác định khối lƣợng công tác của quá trình (174)
      • 11.2.1 Thống kê ván khuôn (174)
      • 11.2.2 Thống kê bê tông và cốt thép (174)
    • 11.3 Tổ chức thi công phần thân công trình (175)
      • 11.3.1 Công tác ván khuôn, cốt thép (175)
      • 11.3.2 Công tác bê tông (175)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (177)

Nội dung

TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

Sự cần thiết phải đầu tƣ

Khu vực Châu Á – Thái Bình Dương đã trở thành một trong những nền kinh tế năng động nhất thế giới, với mức tăng trưởng hàng năm từ 6% đến 8% Các quốc gia như Trung Quốc và Hàn Quốc đã nhanh chóng vươn lên thành cường quốc toàn cầu Với tiềm năng phong phú và chính sách phát triển hợp lý, khu vực này đã thu hút được nhiều đầu tư từ các nước phát triển Nhờ đó, Châu Á đã chuyển mình từ một lục địa nghèo nàn thành những cường quốc ngang tầm với các nước phương Tây, đặc biệt là ở các quốc gia đang phát triển như Việt Nam, nơi có nguồn nhân lực và tài nguyên dồi dào.

Trong những năm gần đây, nền kinh tế Việt Nam đã có những chuyển biến đáng kể nhờ vào chính sách phát triển hợp lý và đầu tư lớn từ nước ngoài Cùng với chính sách đổi mới và mở cửa, việc tái thiết và xây dựng cơ sở hạ tầng trở nên cần thiết Để phù hợp với xu thế phát triển hiện đại, việc thay thế các công trình thấp tầng bằng công trình cao tầng cũng là một giải pháp quan trọng nhằm giải quyết vấn đề đất đai và cải thiện cảnh quan đô thị cho một thành phố lớn.

Thành phố Hồ Chí Minh, với dân số hơn 10 triệu người, là trung tâm kinh tế, văn hóa và giáo dục quan trọng nhất của Việt Nam Trong thời kỳ Pháp thuộc, thành phố được biết đến với tên gọi Sài Gòn và được mệnh danh là Hòn Ngọc Viễn Đông Hiện nay, thành phố có 19 quận và 5 huyện, nhưng mật độ dân số không đồng đều, chủ yếu tập trung ở các quận trung tâm Quỹ đất ngày càng thu hẹp trong khi nhu cầu kinh doanh ngày càng tăng, dẫn đến xu hướng xây dựng nhà cao tầng để tiết kiệm diện tích và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dân.

Cao ốc văn phòng thương mại Lý Thường Kiệt Center, tọa lạc tại 41-49 Lý Thường Kiệt, Quận Tân Bình, là một trong những công trình phát triển nổi bật của thành phố, góp phần vào xu thế phát triển chung của khu vực.

Công trình "Cao Ốc Văn Phòng Thương Mại" tọa lạc tại địa chỉ 484-486 Lý Thường Kiệt, quận Tân Bình, và nằm ngay trung tâm của quận này.

- Phía Bắc giáp với công trình lân cận

- Phía Đông giáp với công trình lân cận

- Phía Tây giáp đường Lê Minh Xuân

- Phía Nam giáp đường Lý Thường Kiệt

1.1.2 Điều kiện khí hậu, địa chất, thủy văn

Thành phố Hồ Chí Minh có khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo, với nhiệt độ cao ổn định quanh năm và phân chia thành hai mùa mưa khô rõ rệt.

+Mùa khô : tháng 12 đến cuối tháng 4 năm sau

*Các yếu tố khí tƣợng:

- Nhiệt độ không khí: có 160-270 giờ nắng 1 tháng

+Nhiệt độ trung bình năm : 27oC

+Nhiệt độ tối thấp trung bình năm : 25 oC

+Nhiệt độ tối cao trung bình năm : 28oC

+Nhiệt độ cao nhất tuyệt đối : 40 oC

+Nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối : 13,8oC

+Lƣợng mƣa trung bình năm : 1949 mm/năm

+Lƣợng mƣa lớn nhất : 2718 mm

+Lƣợng mƣa thấp nhất : 1392 mm

Hằng năm thành phố có khoảng 159 ngày mƣa, tập trung nhiều nhất vào các tháng 5-11, chiếm khoảng 90%, đặc biệt là hai tháng 6 và 9

+Độ ẩm không khí trung bình năm : 79,5%

+Độ ẩm cao nhẩt trung bình : 80%

+Độ ẩm thấp nhất trung bình : 74,5%

Khu vực thành phố Hồ Chí Minh là khu vực không có gió bão

Các giải pháp kiến trúc công trình

1.2.1 Giải pháp mặt bằng các tầng

Mặt bằng tầng hầm được thiết kế với các phòng kỹ thuật, bể nước ngầm và hầm tự hoại đặt ngầm dưới mặt đất Khu vực bảo vệ được bố trí tại vị trí cầu thang máy, trong khi phần diện tích còn lại dành cho ô tô và xe máy Để đảm bảo vệ sinh và thoát nước hiệu quả, mặt bằng tầng hầm được đánh đốc về phía rãnh thoát nước với độ đốc 1,5%.

Mặt bằng tầng 1 được thiết kế với các sảnh lớn, phục vụ cho việc tiếp đón khách đến các khu dịch vụ và văn phòng công ty Khu thương mại dịch vụ được bố trí ngay phía trước, tạo thuận lợi cho khách hàng Tầng 1 có chiều cao 3,4m, được đặt ở cao trình +1,5m so với cốt ±0,00m.

Mặt bằng tầng 2 và tầng 3 : tất cả diện tích đều dành cho việc kinh doanh, buôn bán gồm : các siêu thị, các cửa hàng, …Tầng 2 và tầng 3 đều cao 3,2m

Mặt bằng từ tầng 4 đến 11 được thiết kế dành cho thuê văn phòng, với ba phòng được bố trí xung quanh trục giao thông đứng là thang máy Hệ thống vệ sinh chung cho cả tầng bao gồm hai phòng riêng biệt cho nam và nữ, gần khu vực thang máy Hành lang được tổ chức hợp lý nhằm đảm bảo an toàn thoát hiểm trong trường hợp khẩn cấp Cầu thang thoát hiểm được bố trí bên ngoài không gian cho thuê, đảm bảo khoảng cách an toàn khi xảy ra sự cố Diện tích các phòng cho thuê được xác định cụ thể.

Văn phòng cho thuê 1: diện tích 236,88 m2

Văn phòng cho thuê 2: diện tích 100,8 m2

Văn phòng cho thuê 3: diện tích 100,8 m2

Mặt bằng tầng thượng được thiết kế để đáp ứng nhu cầu giải trí, nghỉ ngơi và ăn uống của nhân viên sau những giờ làm việc căng thẳng Đồng thời, từ vị trí này, người dùng có thể chiêm ngưỡng quang cảnh thành phố từ trên cao.

Mặt bằng tầng mái: dùng để đặt kỹ thuật thang máy và các hạng mục phụ trợ

Hệ thống giao thông đứng bao gồm 2 thang máy và 1 cầu thang bộ rộng 1m, cùng với cầu thang bộ thoát hiểm ở phía sau nhà.

Hệ thống giao thông theo phương ngang với các hành lang được bố trí phù hợp với yêu cầu đi lại

Cao Ốc Văn Phòng Thương Mại - Lý Thường Kiệt Center là một trong những công trình lớn tại quận Tân Bình, với chiều cao tối đa 18 tầng Thiết kế hiện đại kết hợp giữa kính và sơn màu tạo nên vẻ hoành tráng cho công trình Hệ thống tường kính bao quanh, xen kẽ với ốp nhôm màu xám bạc, mang đến dáng vẻ sang trọng và thu hút sự chú ý của người xem.

Các giải pháp kỹ thuật công trình

Tuyến điện trung thế 15KV được lắp đặt ngầm dưới đất và kết nối với trạm biến thế của công trình Bên cạnh đó, công trình còn trang bị hệ thống điện dự phòng với hai máy phát điện đặt tại tầng hầm Khi nguồn điện chính bị mất, các máy phát điện này sẽ cung cấp điện cho các nhu cầu cần thiết.

- Các hệ thống phòng cháy chữa cháy

- Hệ thống chiếu sáng và bảo vệ

- Các phòng làm việc ở các tầng

- Hệ thống máy tính và các dịch vụ quan trọng khác

Nước từ hệ thống cấp nước thành phố được đưa vào bể ngầm trong hầm công trình, sau đó được bơm lên bể nước mái thông qua quá trình điều khiển tự động Nước sẽ được phân phối qua các đường ống kỹ thuật đến các vị trí lấy nước cần thiết.

Nước mưa và nước thải sinh hoạt được thu gom vào xênô và chuyển đến bể xử lý nước thải Sau khi qua quá trình xử lý, nước sẽ được xả ra hệ thống thoát nước của thành phố.

1.3.3 Hệ thống thông gió, chiếu sáng

Tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên, hệ thống cửa sổ được lắp kính ở tất cả các mặt Bên cạnh đó, ánh sáng nhân tạo cũng được bố trí hợp lý để đảm bảo chiếu sáng đầy đủ cho mọi khu vực cần thiết.

Tối ưu hóa thông gió tự nhiên bằng cách sử dụng hệ thống cửa sổ, đồng thời triển khai hệ thống điều hòa không khí được xử lý và làm lạnh qua các ống dẫn chạy theo phương đứng và nằm ngang, phân phối hiệu quả đến các vị trí trong công trình.

1.3.4 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

Thiết bị phát hiện báo cháy được lắp đặt tại mỗi phòng và mỗi tầng, cũng như ở các khu vực công cộng Mạng lưới báo cháy được trang bị đồng hồ và đèn báo, giúp phòng quản lý nhận tín hiệu khi có cháy xảy ra, từ đó kiểm soát và khống chế hỏa hoạn hiệu quả cho công trình.

Thiết kế phải tuân thủ các yêu cầu về phòng chống cháy nổ và các tiêu chuẩn liên quan, bao gồm việc lắp đặt các bộ phận ngăn cháy, lối thoát nạn và hệ thống cấp nước chữa cháy Tại tất cả các tầng, cần bố trí các bình CO2 và đường ống chữa cháy tại các nút giao thông để đảm bảo an toàn.

Chống sét cho công trình bằng đầu kim thu sét công nghệ mới, kết hợp với dây nối đất cáp đồng trục Triax bọc 3 lớp cách điện, giúp lắp đặt bên trong công trình mà vẫn đảm bảo mỹ quan Giải pháp này hoàn toàn cách ly dòng sét khỏi công trình, bảo vệ an toàn và hiệu quả.

Kỹ thuật nối đất hình tia kiểu chân chim được áp dụng để đảm bảo tổng trở đất thấp, giúp giảm điện thế bước gây nguy hiểm cho con người và thiết bị Hệ thống chống sét được thiết kế với điện trở nối đất đạt yêu cầu ≤ 10Ω.

Hệ thống nối đất an toàn cho thiết bị phải hoạt động độc lập với hệ thống nối đất chống sét, với điện trở không vượt quá 4Ω Tất cả các tủ điện, bảng điện và thiết bị điện có vỏ kim loại cần được kết nối với hệ thống nối đất này để đảm bảo an toàn.

1.3.6 Vệ sinh môi trường Để giữ vệ sinh môi trường, giải quyết tình trạng ứ đọng nước thì phải thiết kế hệ thống thoát nước xung quanh công trình Nước thải của công trình được xử lí trước khi đẩy ra hệ thống thoát nước của Thành Phố

Sàn tầng hầm được thiết kế với độ dốc 1% nhằm dẫn nước về các mương và hố ga Rác thải hàng ngày được công ty môi trường và đô thị thu gom và vận chuyển đến bãi rác của thành phố.

Công trình đƣợc thiết kế ống thả rác, tại các tầng có cửa tự động đóng

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Phân loại ô sàn và sơ bộ chọn chiều dày sàn

Khi sàn liên kết với dầm giữ, nó được coi là ngàm, trong khi sàn không có dầm thì được xem là tự do Nếu sàn kết nối với dầm biên, nó được xem như khớp, nhưng để đảm bảo an toàn, cốt thép ở biên ngàm sẽ được bố trí cho biên khớp Trong trường hợp dầm biên lớn, có thể xem nó như ngàm.

1 l 2 l  Bản chủ yếu làm việc theo phương cạnh bé: Bản loại dầm

1 l 2 l  Bản làm việc theo cả hai phương : Bản kê bốn cạnh

Trong đó : l 1 -kích thước theo phương cạnh ngắn, l 2 -kích thước theo phương cạnh dài

-Chọn chiều dày sàn theo công thức:

D Trong đó: l: là cạnh ngắn của ô bản;

Để lựa chọn độ dày bản sàn (h_b), cần xem xét tải trọng với D=0,8 đến 1,4, và chọn D=1 Đối với bản loại dầm, m nên từ 30 đến 35, trong khi với bản kê bốn cạnh, m từ 40 đến 45 Hơn nữa, h_b phải đáp ứng điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công, với yêu cầu tối thiểu h_b ≥ h_min Cụ thể, h_min là 40 mm cho sàn mái, 50 mm cho sàn nhà ở và công trình công cộng, 60 mm cho sàn của nhà sản xuất, và 70 mm cho bản làm từ bê tông nhẹ.

Để đảm bảo tính đồng nhất trong thi công và tính toán, kích thước nhịp các bản không nên chênh lệch lớn Do đó, cần chọn chiều cao b của ô lớn nhất cho các ô còn lại, với yêu cầu chiều cao b phải lớn hơn 6 cm đối với các công trình dân dụng.

Căn cứ vào kích thước,cấu tạo, liên kết, tải trọng tác dụng ta chọn chiều dày ô bản

Bảng phân loại ô sàn và chiều dày ô sàn xem phụ lục 1 ( bảng 2.1 )

Tĩnh tải sàn

2.2.1 Trọng lƣợng các lớp sàn

Cấu tạo sàn nhƣ hình sau:

Hình 2.2 Cấu tạo sàn tầng điển hình Dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:

8 g tc = . (daN/m 2 ): tĩnh tải tiêu chuẩn g tt = g tc n (daN/m 2 ): tĩnh tải tính toán

Trong đó: (daN/m 3 ): trọng lƣợng riêng của vật liệu n: hệ số vƣợt tải lấy theo TCVN2737-1995

Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán xem phụ lục 1 ( bảng 2.2 )

2.2.2 Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn

Tường ngăn giữa các khu vực trên mặt bằng có độ dày 100mm, được xây bằng gạch rỗng với mật độ 1500 daN/m³ Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn mà không có dầm đỡ, tải trọng sẽ được phân bố đều trên sàn Trọng lượng của tường ngăn trên dầm sẽ được chuyển đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm.

Chiều cao tường được xác định: h t = H-h ds

Trong đó: h t : chiều cao tường

H: chiều cao tầng nhà h ds : chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng

Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn : tt g =t-s t c t t t v v v c c c i

S t (m 2 ): diện tích bao quanh tường

S c (m 2 ): diện tích cửa n t , n c , n v : hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa trát.(n t = 1,1; n c = 1,3; n v =1,3)

 t = 0,1(m): chiều dày của mảng tường

 t = 1500(daN/m 3 ): trọng lượng riêng của tường

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

 v = 1600(daN/m 3 ): trọng lƣợng riêng của vữa trát

 c = 25(daN/m 2 ): trọng lƣợng của 1m 2 cửa

S i (m 2 ): diện tích ô sàn đang tính toán

Hoạt tải tiêu chuẩn p tc (daN/m 2 ) lấy theo TCVN 2737-1995

Công trình được phân thành nhiều loại phòng với các chức năng khác nhau Để xác định hoạt tải tiêu chuẩn cho mỗi loại phòng, ta tiến hành tra cứu và nhân với hệ số vượt tải n, từ đó tính toán hoạt tải p tt (daN/m²).

Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán

Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995.Mục 4.3.4 có nêu khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần đƣợc phép giảm nhƣ sau:

+ Đối với các phòng nêu ở mục 1,2,3,4,5 ( Bảng 3- Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang TCVN 2737-1995) nhân với hệ số ψA1(khi A>A 1 =9m 2 )

A –Diện tích chịu tải tính bằng m 2

+ Đối với các phòng nêu ở mục 6,7,8,10,12,14 ( Bảng 3- Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang TCVN 2737-1995) nhân với hệ số ψ A2 (khi A>A 2 6m 2 )

Ta có bảng tính tĩnh tải và hoạt tải sàn tầng điển hình xem phụ lục 1(bảng 2.3 ).

Xác định nội lực trong các ô sàn

Ta tách thành các ô bản đơn để tính nội lực

2.3.1 Nội lực trong sàn bản dầm

Cắt dãy bản rộng 1m và xem nhƣ là một dầm:

Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm q = (g+p).1m (daN/m)

Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà các sơ đồ tính đối với dầm

Sơ đồ nội lực tổng quát:

2.3.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh

Sơ đồ nội lực tổng quát:

 Moment dương lớn nhất ở giữa bản:

 Moment âm lớn nhất ở trên gối:

Hệ số phụ thuộc sơ đồ liên kết 4 biên, bao gồm α 1, α 2, β 1 và β 2, cùng với tỷ số l 2/l 1, được xác định thông qua việc tra bảng theo Phụ lục 17 trong sách KCBTCT phần CKCB của tác giả Pgs.Ts Phan Quang Minh, xuất bản năm 2006 bởi NXB KHKT.

Tính toán cốt thép

2.4.1 Vật liệu sàn tầng điển hình

Bêtông B25 có: Rb = 14,5(MPa) = 145(daN/cm 2 )

Cốt thép ≤ 8: dùng thép CI có: R S = R SC = 225(MPa) = 2250(daN/cm 2 )

Cốt thép  ≥ 10: dùng thép CI có: R S = R SC = 280(MPa) = 2800(daN/cm 2 )

2.4.2 Tính cho một ô bản điển hình

Tính cho bản kê 4 cạnh (ô S1 ) l 2 /l 1 = 5.6/4.95=1,13< 2  bản kê 4 cạnh

Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh ngắn tại nhịp: M 1 R27.5 N.m

#7 mm 2 =2.37 cm 2 Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép μ=

Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh dài tai nhịp: M 2 B82 N.m

!0.65 mm 2 =2.11 cm 2 Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép μ=

Cốt thép chịu momen âm theo phương cạnh ngắn tại gối: M I =-12078.5 (N.m)

E1.1mm 2 =5.51 cm 2 Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép μ=

Cốt thép chịu momen âm theo phương cạnh dài tại gối: M II =-9866.2 N.m

66mm 2 =3.66 cm 2 Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép μ=

Phần tính toán sẽ không triển khai chi tiết mà đƣợc tính toán qua bảng tính excel với kết nằm trong phụ lục

Bảng tính thép ô sàn bản kê xem phụ lục 1 (bảng 2.4)

Bảng tính thép ô sàn bản dầm xem phụ lục 1 (bảng 2.5)

TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ

Mặt bằng cầu thang

Hình 3.1 Mặt bằng cầu thang tầng 4 trục C-D

Cầu thang công trình thuộc dạng cầu thang 2 vế, mỗi vế 10 bậc có kích thước b% cm, h cm

Góc nghiêng của cầu thang 1600 0, 64 tg   2500    32 37 o ' cos 0,84

Chiều cao và chiều rộng bậc thang phải đảm bảo tổng của hai lần chiều cao cộng với chiều rộng (2H+B) nằm trong khoảng từ 550 mm đến 700 mm Đây là yêu cầu theo tiêu chuẩn TCVN 4319:2012 về nhà và công trình công cộng.

Phân tích sự làm việc của cầu thang:

-Ô1 (bản thang) liên kết ở 4 cạnh: tường, cốn CT1 (hoặc CT2), dầm chiếu nghỉ 1(DCN1), dầm chiếu tới (DCT)

-Ô2 (bản chiếu nghỉ) liên kết ở 4 cạnh: tường và dầm chiếu nghỉ 1(DCN1), dầm chiếu nghỉ 2(DCN2)

Cốn CT1 và CT2 được liên kết ở hai đầu và gối lên dầm chiếu nghỉ 1 (DCN1) cùng với dầm chiếu tới (DCT) Trong khi đó, dầm chiếu nghỉ 1 (DCN1) và dầm chiếu nghỉ 2 (DCN2) cũng được liên kết ở hai đầu gối lên tường.

Tính bản thang

Chọn sơ bộ chiều dày bản thang : h b = 1 1 0

)×2,25=(0,09 0,075) Vậy chọn h b = 80 (mm) (cho vế 1 và vế 2)

Bản thang tính toán tương tự ô sàn với 4 biên liên kết khớp, được xác định dựa trên tỉ số l2/l1 Tùy thuộc vào tỉ số này, chúng ta có thể phân loại bản thành bản kê 4 cạnh hoặc bản loại dầm.

Kích thước cạnh bản theo phương nghiêng (l2) : l 2 =

Xác định sơ đồ làm việc của bản : Đối với Ô1 :

 tính theo bản loại dầm.Ta có sơ đồ tính :

Hình 3.2 Cấu tạo các lớp vật liệu cầu thang Lớp đá granite : g 1 =n

√ 3.42(daN/m 2 ) Lớp vữa XM : g 4 = n.. = 1,1.1600.0,02 = 35,2 (daN/m 2 )

Lớp vữa trát mặt dưới: g 6 = n.. = 1,3.1600.0,015 = 31,2 (daN/m 2 )

Tổng tĩnh tải theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m 2 bản thang: G b tt = 556.29 (daN/m 2 )

Lấy hoạt tải tiêu chuẩn theo TCVN 2737-1995 cho cầu thang là p tc = 300 (daN/m 2 )

Vậy hoạt tải tính toán: p tt = n.p tc = 1,2x300 = 360 (daN/m 2 )

- Tổng tải trọng thẳng đứng tác dụng lên 1m 2 bản thang: q tt bt = g tt bt +p tt bt U6,29+3606,29 (daN/m 2 )

- Tổng tải trọng tác dụng vuông góc lên 1m 2 bản thang là: q o = q tt bt 6,29.0,81t2,2(daN/m 2 )

3.2.3 Xác định nội lực và tính toán cốt thép

Bản thang Ô1 tính theo bản loại dầm, tương tự như bản sàn, ta có bảng sau:

Bảng 3.1:Tính nội lực và tính thép bản thang Ô1

Tính sàn chiếu nghỉ

3.3.1 Cấu tạo bản chiếu nghỉ

Hình 3.3 Cấu tạo bản chiếu nghỉ

Bảng 3.2:Tải trọng tác dụng lên sàn chiếu nghỉ

Lớp vật liệu Chiều dày Tr.lƣợng riêng g tc Hệ số n g tt

Lấy hoạt tải tiêu chuẩn theo TCVN 2737-1995 cho cầu thang là p tc = 300 (daN/m 2 )

Vậy hoạt tải tính toán: p tt = n.p tc = 1,2x300 = 360 (daN/m 2 )

 Xác định nội lực và tính toán cốt thép

 Xét tỷ số nên sàn chiếu nghỉ tính theo sơ đồ sàn bản dầm l 1 l 2 g p h a h 0 A s TT H.lượng ỉ s TT s BT A s CH

(m) (m) (N/m 2 ) (N/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m) m TT (%) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)

Bảng 3.3: Bảng tính nội lực và thép sàn chiếu nghỉ Ô2

Tính toán các cốn C1 và C2

Cốn là dầm đơn giản với chiều dài nhịp l c = 2,94 m, 2 đầu liên kết khớp với dầm chân thang ( hoặc dầm chiếu tới ) và dầm chiếu nghỉ

Hình 3.4 Sơ đồ tính cốn thang

Chiều cao cốn h chọn theo nhịp : h d = l d

Có l d = 2780 (mm), ta chọn m d = 13 ( m d : là hệ số = (12  20) ) h d =

(mm) Chọn tiết diện cốn là 100x300 (mm)

Trọng lƣợng phần bê tông: g bt = n.ɣ.b.(h d -h b ) = 1,1.2500 0,1.(0,3-0,08)= 60,5 (daN/m)

Trọng lƣợng phần vữa trát: g vt = n.ɣ.δ.(b+2h d -2h b )= 1,3.1600.0,015.(0,1+2.0,3-2.0,08),85 (daN/m)

Trọng lƣợng lan can, tay vịn: g lc = 1,2.20= 24 (daN/m)

Tải trọng do bản thang O1 truyền vào ( Bản thang là sàn bản dầm ) q s-d = = 503.96(daN/m)

(m) (m) (N/m 2 ) (N/m 2 ) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m) m TT (%) (mm) (mm) (mm) (cm 2 /m)

- l 1 là chiều dài cạnh ngắn của bản Ô1

Tổng tải trọng tác dụng thẳng đứng lên cốn thang: q c = g bt +g vt +q lc +q s-d = 60,5+16,85+24+503.96`5.31 (daN/m))

Hình 3.5 Xác định nội lực cốn thang

Chọn vật liệu liệu làm cốn:

Cốt thép ≤ 8: dùng thép CI có:

Cốt thép  ≥ 8: dùng thép CII có: R S = R SC = 280(MPa) = 2800(daN/cm 2 )

Chọn a= 2,5 cm, chiều cao làm việc của dầm: h o = h–a= 30-2,5',5 (cm)

Tính thép chịu momen dương Mmax= 473.66 (daN.m):

= 0,043 Với bê tông B25, thép CII có α R =0,418

Từ α m tra bảng và nội suy ta đƣợc δ = 0,978

Chọn 1 ỉ14 cú As = 1,54 (cm 2 ) làm thộp chịu lực

Tính cốt đai: Qmax = 681.52 (daN)

Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính của bêtông dầm: Điếu điện: Q max ≤0,3.φ sw1 φ bt R b b.h o

- φ w1 : Hệ số xét đến ảnh hưởng của cốt đai đặt vuông góc với trục cấu kiện, được xác định theo công thức:

- φ b1 : Hệ số xét đến khả năng phân phối lại nội lực của các loại bêtông khác nhau, tính theo công thức:

 0,3φ sw1 φ bt R b b.h o =0,3.1,06.0,855.145.10.27,5841,6(daN)>Q max h1.52 (daN)

Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:

Nếu Q max  Q bmin   b3 (1     f n ).R b.h bt o  0,6.(1     f n ).R b.h bt o thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo (Q bmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông)

-  b3 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông

-  b3 =0,6: Đối với bê tông nặng

-  f : hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Đối với tiết diện hình chữ nhật  f=0

-  n =0 vì không có lực nén hoặc kéo

=> Q max h1.52 (daN) < Q bmin = 1732,5 (daN)  Không cần tính lại cốt đai, bản thân bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt

Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

- Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thì Sct = min (h/2, 150mm)

Chọn ỉ6 s0mm, số nhỏnh n=1, R sw 5 MPa

- Đoạn giữa nhịp (1/2) :Khi h≤ 300 thì s ct = min (h/2, 150mm)

Chọn ỉ6 s0mm, số nhỏnh n=1, R sw 5 MPa

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

Tính dầm chiếu nghỉ (DCN1) và dầm chiếu tới (DCT)

3.5.1 Sơ đồ tính DCN1 và DCT

Dầm chiếu nghỉ làm việc như dầm đơn giản hai đầu khớp kê lên tường

Hình 3.6 Sơ đồ tính DCN1 và DCT

3.5.2 Chọn kích thước tiết diện

Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo nhịp : d d d h 1 l

Có l d = 2550 (mm), ta chọn m d = 12 ( m d : là hệ số = (12  20) ) h d =

#3,3 (mm) Chọn tiết diện DCN1 và DCT là 20x30 (cm)

 Tải trọng phân bố đều

- Trọng lƣợng phần bê tông: g bt = n.ɣ.b.(h d -h b ) = 1,1 2500 0,2 (0,3-0,08)1 (daN/m)

- Trọng lƣợng phần vữa trát: g vt = n.ɣ.δ.(b+2h d -2h b )= 1,3.1600.0,015.(0,2+2.0,3-2.0,08),97 (daN/m)

- Tải trọng do bản chiếu nghỉ Ô2 (sàn bản dầm) truyền vào (dạng hình thang), quy về lực phân bố đều: g s-d =(1-2 + ).q cn =(1-2.0,23 2 +0,23 3 ).677 98,85 (daN/m)

- Tải trọng do bản sàn (sàn bản kê 4 cạnh) truyền vào (dạng hình thang), quy về lực phân bố đều: g s-d =(1-2 + ).q cn =(1-2.0,29 2 +0,29 3 ).677 G8,20 (daN/m)

Để thuận tiện cho việc tính toán và thi công, chúng ta cần chọn tải trọng lớn nhất mà bản sàn (sàn chiếu nghỉ và sàn chiếu tới) truyền vào dầm Việc này áp dụng cho cả hai dầm DCN1 và DCT.

 Tổng tải trọng phân bố tác dụng lên dầm : q 1+19,97+ 478,20a9,17(daN/m)

Tải trọng tập trung do cốn (CT1; CT2)

Hình 3.7 Tính toán nội lực dầm chiếu nghỉ (DCN1)

Momen dương lớn nhất ở giữa dầm là:

Giá trị lực cắt lớn nhất ở hai gối dầm là:

Chọn vật liệu nhƣ cốn thang

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

Tính thép chịu momen dương Mmax00,6 (daN.m):

Với bê tông B25, thép CII có α R = 0.418  α m =0.08 < α R =0.418 Đảm bảo điều kiện :  m Q max = 1597,1 (daN)

Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:

Nếu Q max Q b min   b3 (1    f n ).R b.h bt o 0,6.(1    f n ).R b.h bt o thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo (Qbmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông)

-  b3 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông

-  b3 =0,6: Đối với bê tông nặng

-  f : hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Đối với tiết diện hình chữ nhật  f =0

-  n =0 vì không có lực nén hoặc kéo b min

=>Q max 08,22 (daN) < Q bmin = 3402 (daN)  Không cần tính lại cốt đai, bản thân bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt

Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

 Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thỡ S ct = min (h/2, 150mm) Chọn ỉ6 S0mm, số nhánh n=2, R sw 5 MPa

 Đoạn giữa nhịp (1/2) :Khi h≤ 300 thỡ S ct = min (h/2, 150mm) Chọn ỉ6 S0mm, số nhỏnh n=2, R sw 5 MPa

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

Tại vị tri cốn C1 và C2 kê lên DCN1 và DCT cần phải có cốt treo để gia cố Cốt treo đặt dưới dạng cốt đai

Diện tích cốt treo cần thiết là : s o 2 sw sw h 15

- h S : khoảng cách từ vị trí đặt lực giật đứt đến trọng tâm tiết diện cốt thép dọc

- h 0 : chiều cao làm việc của tiết diện

- R SW : cường độ chịu kéo tính toán của cốt đai

Dựng đai ỉ6 hai nhỏnh thỡ số lƣợng đai cần thiết là :

Ta đặt mỗi bờn mộp cốn C1 ( hoặc C2) 2 đai ỉ6a40.

Tính dầm chiếu nghỉ ( DCN2)

3.6.1 Sơ đồ tính và xác định tải trọng

Sơ đồ tính toán cho DCN1 tương tự như DCN2, nhưng DCN2 không có tải trọng tập trung từ cốn thang truyền vào, mà thay vào đó là tải trọng từ tường truyền xuống Để đơn giản hóa quá trình tính toán, ta coi tường như một mảng đặc với chiều cao được xác định là h = 1,6 - 0,3 = 1,3 m.

Tổng tải trọng do tường tác dụng vào dầm: tc t t t t t d d d n g S g G (daN / m) l l

- g tc t (daN/m 2 ) : Trọng lượng tiêu chuẩn của 1m 2 tường

( Tường xây 20 bằng gạch ống: g tc 60 (daN/m 2 )

- n t : hệ số tin cậy, lấy n t = 1,1

- S t (m 2 ): diện tích mảng tường trên dầm đang xét g t t-d = ∑ =

= = 514,8 (daN/m) Tải trọng do bản chiếu nghỉ Ô2 (sàn bản dầm ) truyền vào (dạng hình thang), quy về lực phân bố đều: g s-d =(1-2 + ).q cn =(1-2.0,23 2 +0,23 3 ).677 = 398,85(daN/m)

=0,23 Tổng tải trọng phân bố đều lên DCN2 là : q= g s-d + g t t-d = 398,85 +514,8 = 913,65 (daN/m).

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

Hình 3.8 Sơ đồ tính toán, nội lực dầm chiếu nghỉ (DCN2)Momen dương lớn nhất ở giữa dầm là:

Giá trị lực cắt lớn nhất ở hai gối dầm là:

Chọn vật liệu nhƣ cốn thang

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

Tính thép chịu momen dương Mmax1,3(daN.m):

Với bê tông B25, thép CII có có α R = 0.418  α m =0.042 < α R =0.418 Đảm bảo điều kiện :  m Q max = 1279,11 (daN)

Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai:

Nếu Q max  Q bmin   b3 (1     f n ).R b.h bt o  0,6.(1     f n ).R b.h bt o thì không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo (Q bmin là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông)

-  b3 : Hệ số kể đến ảnh hưởng của loại bê tông

-  b3 =0,6: Đối với bê tông nặng

-  f : hệ số kể đến ảnh hưởng cánh tiết diện chữ T hoặc chữ I khi cánh nằm trong vùng nén Đối với tiết diện hình chữ nhật  f=0

-  n =0 vì không có lực nén hoặc kéo bmin 0,6.(1 0 0).10,5.20.27 3402(da

=> Q max 79,11 (daN) < Q bmin = 3402 (daN)  Không cần tính lại cốt đai, bản thân bê tông đã đảm bảo chịu lực cắt

Chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo:

- Đoạn gần gối tựa (1/4): Khi h ≤ 450 thì sct = min (h/2, 150mm)

Chọn ỉ6 s0mm, số nhỏnh n=2, R sw 5 MPa

- Đoạn giữa nhịp (1/2) :Khi h≤ 300 thì sct = min (h/2, 150mm)

Chọn ỉ6 s0mm, số nhỏnh n=2, R sw 5 MPa

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

TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC B

Hệ kết cấu chịu lực và phương pháp tính toán

4.1.1 Hệ kết cấu chịu lực

Sau khi phân tích các ưu điểm, nhược điểm và phạm vi ứng dụng của từng loại kết cấu chịu lực, chúng tôi đã quyết định chọn hệ kết cấu khung-lõi cho công trình.

4.1.2 Phương pháp tính toán hệ kết cấu

- Trọng lƣợng bản thân kết cấu và các loại hoạt tải tác dụng lên sàn, lên mái

- Tải trọng tác dụng lên sàn, kể cả tải trọng các tường ngăn (dày 120mm), thiết bị, tường nhà vệ sinh, thiết bị vệ sinh

- Tải trọng tác dụng lên dầm do sàn truyền vào, do tường bao trên dầm( dày 200): phân bố trên dầm

 Tải trọng gió đƣợc tính theo Tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995

Do chiều cao công trình là 40,1m, lớn hơn 40m, cần phải tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu chuẩn Tải trọng gió sẽ được xác định và phân bổ thành lực tại các mức sàn.

Để xác định nội lực và chuyển vị trong kết cấu, phần mềm ETABS 2017 được sử dụng rộng rãi nhờ vào khả năng tính toán mạnh mẽ và hiệu quả Phần mềm này là công cụ hỗ trợ đắc lực trong việc phân tích và thiết kế kết cấu công trình hiện nay.

 Tổ hợp và tính cốt thép.(Theo TCVN)

Sử dụng Microsoft Excel để lập bảng mang lại nhiều lợi ích, bao gồm khả năng tính toán nhanh chóng và chính xác Chương trình này không chỉ đơn giản và dễ sử dụng, mà còn thuận tiện cho việc kiểm tra độ chính xác của các kết quả tính toán.

Sơ bộ chọn các kích thước kết cấu cho công trình

4.2.1 Sơ bộ chọn kích thước sàn

 Chiều dày sàn phụ thuộc vào:Bước cột,khả năng chọc thủng,yêu cầu chống cháy

 Chọn chiều dày bản theo công thức: h d D L m

Chiều dày sàn đã chọn ở phần tính sàn là h d 12cm

4.2.2 Sơ bộ chọn kích thước dầm

Dầm là một cấu kiện có chiều dài lớn hơn nhiều so với chiều cao và chiều rộng của tiết diện ngang Tiết diện ngang thường được chọn hình chữ nhật để đảm bảo tính năng chịu lực hiệu quả.

2 4 h dc Để thuận tiện thi công ta chọn b d và h d là bội số của 50mm Kích thước tiết diện dầm chọn nhƣ sau:

+Dầm ngang :xem phụ lục 2, bảng 4.1

+Dầm dọc :xem phụ lục 2, bảng 4.2

+ Dầm phụ :xem phụ lục 2, bảng 4.3 Đối với dầm phụ có chiều dài nhỏ hơn 5m chọn kích thước : 200 x 400 (mm

4.2.3 Sơ bộ chọn kích thước cột

 Chiều dài và chiều dài tính toán cột

Chiều dài mỗi cột trong kết cấu khung nhà được tính từ móng đến mái, nhưng trong quá trình tính toán, mỗi cột chỉ được xem là đoạn cột trong từng tầng Chiều dài thực của cột, ký hiệu là l, là khoảng cách giữa hai liên kết, những liên kết này có tác dụng ngăn cản chuyển vị ngang của cột.

Chiều dài tính toán của cột, ký hiệu là l o, được xác định dựa trên sơ đồ biến dạng của cột Chiều dài này tương ứng với chiều dài bước sóng khi cột mất ổn định do uốn dọc.

L o = ψl Ψ là hệ số phụ thuộc vào sơ đồ biến dạng, cũng tức là phụ thuộc vào liên kết ở hai đầu cột

Trong thiết kế cột nhà nhiều tầng, lực nén trong cột giảm dần từ móng đến mái Để tối ưu hóa việc sử dụng vật liệu, cần giảm khả năng chịu lực của cột khi chiều cao tăng lên Việc này có thể thực hiện bằng cách giảm kích thước tiết diện cột, giảm lượng cốt thép và giảm mác bê tông.

Theo công thức (1 – 3) trang 20 sách “Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép” của GS.TS

 Diện tích tiết diện cột là A: t b

- R b : cường độ tính toán về nén của bê tông, với bêtông có cấp độ bền là B20 thi Rb 11500 (KN/m 2 )

- k t : hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột:

 Với cột biên ta lấy k t = 1,3

 Với cột trong nhà ta lấy k t = 1,2

 Với cột góc nhà ta lấy k t = 1,5

- N: lực nén đƣợc tính toán gần đúng nhƣ sau:

+ m S : số sàn phía trên tiết diện đang xét

+ F S : diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

Tải trọng tương đương (q) là tải trọng tính trên mỗi mét vuông mặt sàn, bao gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, cùng với trọng lượng của tường, dầm và cột, được phân bố đều trên sàn Giá trị của q thường được xác định dựa trên kinh nghiệm thiết kế.

Nhà có bề dày sàn từ 10 đến 14 cm, bao gồm cả các lớp cấu tạo mặt sàn, với ít tường và kích thước dầm, cột nhỏ, có tải trọng q = 10 đến 14 kN/m².

Khi lựa chọn kích thước tiết diện của cấu kiện, cần xem xét không chỉ khả năng chịu lực mà còn phải đảm bảo điều kiện ổn định, tính thẩm mỹ kiến trúc và sự thuận tiện trong thi công.

Hình 4.2 Sơ bộ truyền tải của sàn về cột

Sơ bộ chọn tiết diện cột xem phụ lục 2 ( bảng 4.4 )

+ Kích thước của cột sau khi chọn sơ bộ phải kiển tra đảm bảo điều kiện độ ổn định b l 0 0 b

  b   ( 0 b 31đối với cột nhà ) Trong đó:- l 0 :chiều dài tính toán cột Nhà khung nhiều tầng 3 nhịp trở lên l 0 =0.7H, với H là chiều dài hình học của cột

Chỉ cần kiểm tra các trường hợp với chiều cao tầng khác nhau và tại mỗi độ cao khác nhau, ta chỉ cần xem xét một cột có b nhỏ nhất Nếu cột này thỏa mãn điều kiện, thì các cột khác cũng sẽ thỏa mãn.

Vậy tiết diện cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định

4.2.4 Chọn sơ bộ tiết diện lõi thang máy

Chiều dày thành vách t đƣợc chọn theo điều kiện sau: t

Trong đó, H= 3700: chiều cao lớn nhất của tầng

Chọn chiều dày vách là 250mm.

Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực

4.3.1 Cơ sở xác định tải trọng tác dụng

Việc xác định tải trọng tác dụng lên công trình căn cứ Tiêu chuẩn về tải trọng và tác động 2737-1995:

Tĩnh tải: Giải pháp kiến trúc đã lập, cấu tạo các lớp vật liệu

Hoạt tải sử dụng dựa vào tiêu chuẩn.Hoạt tải gió tính cho tải trọng gió tĩnh

4.3.2 Trình tự xác định tải trọng

 Tĩnh tải tác dụng lên sàn

*Tĩnh tải bản thân phụ thuộc vào cấu tạo các lớp sàn Trọng lƣợng phân bố đều các lớp sàn cho trong bảng

Tĩnh tải sàn các tầng 1-12 xem phụ lục 2 ( bảng 4.5 )

(Khi tính tải trọng không cộng Bản BTCT vào vì ETAB đã tính với hệ số vƣợt tải là 1,1)

Tĩnh tải sàn các tầng tầng 13 ( tầng mái ) xem phụ lục 2 ( bảng 4.6 )

(Khi tính tải trọng không cộng Bản BTCT vào vì ETAB đã tính với hệ số vƣợt tải là 1,1)

*Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn

Tường ngăn giữa các khu vực trên mặt bằng có độ dày 100mm, được xây bằng gạch rỗng với khối lượng riêng  = 1500 (daN/m³) Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn mà không có dầm đỡ, tải trọng sẽ được phân bố đều trên sàn Trọng lượng của tường ngăn trên dầm sẽ được chuyển đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm.

Chiều cao tường được xác định: h t = H-h ds

Trong đó: h t : chiều cao tường

H: chiều cao tầng nhà h ds : chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng

Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn : tt g t-s= t c t t t v v v c c c i

S t (m 2 ): diện tích bao quanh tường

S c (m 2 ): diện tích cửa n t , n c , n v : hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa trát.(n t = 1,1; n c = 1,3; n v =1,3)

 t = 0,1(m): chiều dày của mảng tường

 t = 1500(daN/m 3 ): trọng lượng riêng của tường

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

 v = 1600(daN/m 3 ): trọng lƣợng riêng của vữa trát

 c = 25(daN/m 2 ): trọng lƣợng của 1m 2 cửa

S i (m 2 ): diện tích ô sàn đang tính toán Để tính tải trọng do tường xây truyền lên sàn ta chia ô sàn thành các ô như sau:

Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 1:xem phụ lục 2, hình 4.3 Đối với sàn tầng 1 (chỉ có ô S4, S16 có tường) xem phụ lục 2 (bảng 4.7)

Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 1:xem phụ lục 2, hình 4.4 Đối với sàn tầng 2-12 ( chỉ có ô S2, S9, S23 có tường) xem phụ lục 2 (bảng 4.8)

Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 13 được thể hiện trong phụ lục 2, hình 4.5 Đối với sàn tầng mái, các ô sàn không có tường xây trên sàn có tải trọng g tt "0 (daN/m²) Trong khi đó, sàn tầng 14 (tầng lửng) có các ô sàn không có tường xây trên sàn với tải trọng g tt 3 (daN/m²).

 Tĩnh tải tác dụng lên dầm

*Trọng lƣợng bản thân dầm :

Trọng lƣợng phần bê tông :

Khai báo hệ số trọng lƣợng bản thân bằng 1,1 để phần mềm tự tính

- Trọng lƣợng phần vữa trát của dầm đƣợc tính thành tải trọng phân bố lên suốt chiều dài mỗi dầm theo công thức sau:

( 2 2 ) tt v v v v b q      n   b h h (daN/m) Trong đó: n : hệ số độ tin cậy n=1.3  v : trọng lƣợng riêng  v 00 (daN/m 3 )

 v :chiều dày của lớp trát  v =0.015m b : chiều rộng dầm h : chiều cao dầm (từ cốt sàn đến đáy dầm) h b : chiều dày sàn

- Trong công trình các ô sàn lấy chiều dày là 10 cm.( đã chọn ở phần tính bản)

- Kết quả tính toán tải trọng do trọng lƣợng lớp vữa của dầm ở bảng sau :xem phụ lục 2, bảng 4.9

*Tải trọng tường phân bố trên dầm :

Tĩnh tải do trọng lượng tường, cửa tác dụng lên dầm

Tường ngăn xây bằng gạch có  g = 1500 (daN/m 3 ), mỗi bức tường cộng thêm 1,5 cm vữa trát (mỗi bên) : có v 00 (daN/m 3 )

Chiều cao tường được xác định: h t = H-h d

Trong đó: h t : chiều cao tường,

H: chiều cao tầng nhà h d : chiều cao dầm trên tường

Trọng lượng tường ngăn trên dầm được qui đổi thành tải trọng phân bố truyền vào dầm

Công thức qui đổi tải trọng tường, cửa, kính trên dầm về tải trọng phân bố trên dầm : g tt = t c t t t v v v c c c

S c (m 2 ): diện tích cửa n t , n c , n v : hệ số độ tin cậy đối với tường, cửa và vữa trát.(n t = 1,1; n c = 1,3; n v =1,3)

 g : chiều dày của mảng tường, bề dày tường hoặc  0 hoặc 0 tùy vào vị trí tường

 v : bề dày lớp vữa trát  v = 15mm

 g = 1500 (daN/m 3 ): trọng lượng riêng của gạch xây tường

 c = 25 (daN/m 2 ): trọng lƣợng của 1m 2 cửa kính ( hoặc vách kính) l d : chiều dài dầm

Bản vẽ bố trí dầm đƣợc thể hiện nhƣ các hình sau:

Mặt bằng phân chia dầm tầng 1:xem phụ lục 2, hình 4.6

Mặt bằng phân chia dầm tầng 1:xem phụ lục 2, hình 4.7

Mặt bằng phân chia dầm tầng 1:xem phụ lục 2, hình 4.8

Bảng tải trọng tường phân bố trên dầm tầng 1 xem phụ lục 2 ( bảng 4.10)

Bảng tải trọng tường phân bố trên dầm tầng 2-12 xem phụ lục 2 ( bảng 4.11)

Bảng tải trọng tường phân bố trên dầm tầng 13(tầng thượng )xem phụ lục 2 ( bảng 4.12)

Hoạt tải tiêu chuẩn p tc (daN/m 2 ) lấy theo TCVN 2737-1995

Công trình được phân chia thành nhiều loại phòng với các chức năng khác nhau Dựa trên từng loại phòng, chúng ta xác định hoạt tải tiêu chuẩn và nhân với hệ số vượt tải n để tính toán hoạt tải p tt (daN/m²).

Tại các ô sàn có nhiều loại hoạt tải tác dụng, ta chọn giá trị lớn nhất trong các hoạt tải để tính toán

Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995.Mục 4.3.4 có nêu khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần đƣợc phép giảm nhƣ sau:

+ Đối với các phòng nêu ở mục 1,2,3,4,5 ( Bảng 3- Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang TCVN 2737-1995 Mục 4.3.1) nhân với hệ số ψA1(khi A>A 1 =9m 2 )

A –Diện tích chịu tải tính bằng m 2

+ Đối với các phòng nêu ở mục 6,7,8,10,12,14 ( Bảng 3- Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang TCVN 2737-1995 Mục 4.3.1) nhân với hệ số ψ A2 (khi A>A 2 6m 2 )

Ta có bảng tính hoạt tải sàn tầng:

Bảng tải hoạt tải sàn tầng 1 xem phụ lục 2 ( bảng 4.13)

Bảng tải hoạt tải sàn tầng 2-12 xem phụ lục 1 ( bảng 2.3)

Bảng tải hoạt tải sàn tầng 13(tầng thƣợng) xem phụ lục 2 ( bảng 4.14)

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:

W tc = W 0 K.C (kN/m 2 ) Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:

W o : giá trị áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng Công trình xây dựng trên TP Đà Nẵng, thuộc vùng II.B có W o = 0,95(kN/m 2 )

C: hệ số khí động, xác định bằng cách tra bảng 6 TCVN 2737-1995

K: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao n: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2

Tải trọng qui về thành các lực tập trung theo các phương xác định theo công thức:

W gi = n.(W Đ +W H ).S i Với S i là diện tích mặt đón gió theo phương đang xét

Bảng tải trọng gió tĩnh tác dụng lên sàn xem phụ lục 2 (bảng 4.15)

Công trình cao 40,1 m, vượt quá 40m, cần tính toán thành phần động của tải trọng gió Thành phần động này là phần gia tăng tác động của tải trọng gió lên công trình khi nó dao động, do lực quán tính từ khối lượng sinh ra trong quá trình dao động.

 Thiết lập sơ đồ tính toán động lực:

Sơ đồ tính toán là một thanh console với 13 điểm tập trung khối lượng Các điểm này được bố trí theo cao trình trọng tâm của các kết cấu truyền tải trọng ngang, cụ thể là sàn của các tầng trong công trình.

- Giá trị khối lƣợng tập trung ở các mức trong sơ đồ tính toán bằng tổng khối lƣợng của các kết cấu chịu lực, kết cấu bao che, trang trí…

Hình 4.9 Sơ đồ tính toán gió động của công trình

 Xác định giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của tải trọng gió lên các phần của công trình (đã tính trong phần gió tĩnh)

 Xác định giá trị tiêu chuẩn và giá trị tính toán của thành phần động của tải trọng gió lên các phần tính toán của công trình y ji y 1i h n h j m 1 m j m n y ni

Hình 4.10 Mô hình công trình với phần mềm ETABS 2017

Từ kết quả phân tích của chương trình tính toán ta có các Mode dao động, gió động được tính theo TCVN 229:1999

 Xuất kết quả tính tải trọng gió động

Công trình có tần số dao động riêng cơ bản thứ s cần được tính toán thành phần động của tải trọng gió khi thỏa mãn bất đẳng thức: fs < fL < fs+1.

 Công trình xây dựng ở Quận Tân Bình –Thành Phố Hồ Chí Minh thuộc vùng áp lực gió

IIA nên tần số giới hạn dao động riêng theo bảng 2 TCXD 229-1999 có f L =1,3 Hz

Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động do tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình, tại độ cao z j, được xác định dựa trên công thức liên quan đến dạng dao động riêng thứ i.

W p : lực, đơn vị tính toán của W Fj trong công thức xác định hệ số  i (daN hoặc KN)

Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j được ký hiệu là M J Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, ký hiệu là i, là một đại lượng không thứ nguyên, phụ thuộc vào thông số i và độ giảm loga của dao động, có thể xác định thông qua việc tra đồ thị.

  f n : hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, n =1,2

Giá trị áp lực gió W o = 0.83 (đơn vị KN/m²) cùng với tần số dao động riêng f i và dịch chuyển ngang tỷ đối y ji của trọng tâm phần công trình j là những yếu tố quan trọng trong thiết kế công trình Đường cong 1 áp dụng cho các công trình bê tông cốt thép, gạch đá và khung thép có kết cấu bao che với δ = 0,3 Trong khi đó, đường cong 2 được sử dụng cho các công trình tháp, trụ thép, ống khói và các thiết bị dạng cột với δ = 0,15.

 Xác định hệ số ψi : xác định bằng cách chia công trình thành n phần, trong phạm vi mỗi phần có thể coi tải trọng gió là không đổi

Công thức xác định hệ số ψi là : 1

W Fj là giá trị tiêu chuẩn của thành phần động do tải trọng gió tác động lên phần thứ j của công trình, phản ánh các dạng dao động khác nhau Giá trị này chỉ xem xét ảnh hưởng của xung vận tốc gió và có đơn vị đo là lực.

 Thành phần W Fj đƣợc xác định theo công thức: tt j

j: Hệ số áp lực động của tải trọng gió, ở độ cao ứng với phần thứ j của công trình so với mặt đất không thứ nguyên

W J : Giá trị tiêu chuẩn của thành phần tĩnh của áp lực gió tác động lên phần thứ j của công trình (đã xác định ở trên)

Diện tích mặt đón gió của phần thứ j của công trình được ký hiệu là S j, trong khi hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với các dạng dao động khác nhau của công trình được ký hiệu là ν i Hệ số này là không thứ nguyên và phụ thuộc vào các tham số ρ và χ.

 Tính thành phần gió động theo phương X

 Các dạng dao động theo phương XOZ:xem phụ lục 2 ( bảng 4.16 )

Tính toán gió động phương X với dạng dao động đầu tiên ( MODE1)

 Xác định thành phần động của tải trọng gió với dạng dao động đầu tiên:

Xác định hệ số tương quan không gian với dạng dao động đầu tiên:

Với mặt phẳng toạ độ cơ bản song song với bề mặt tính toán ZOY, bề rộng đón gió là hình chữ nhật, ta có: ρ=0.4L=0,4.18=7,2 m, χ=H@.1 m

Từ bảng 4 (TCXD 229-1999) ta có υ 1 = 0,79

Từ ε và tra đồ thị bằng phép nội suy ứng với đường cong 1 (Hình 2 TCVN 229:1999) tìm đƣợc hệ số động lực ξ

Tổng hợp kết quả tính toán gió động theo phương X xem phụ lục 2 (bảng 4.17).

 Tính thành phần gió động theo phương Y

 Các dạng dao động theo phương YOZ:xem phụ lục 2 (bảng 4.18)

Tính toán gió động phương Y với dạng dao động đầu tiên (MODE1)

 Xác định thành phần động của tải trọng gió với dạng dao động đầu tiên:

Xác định hệ số tương quan không gian với dạng dao động đầu tiên:

Với mặt phẳng toạ độ cơ bản song song với bề mặt tính toán ZOX, bề rộng đón gió là hình chữ nhật, ta có: ρ=D,55 m, χ=H@,1 m

Từ bảng 4 (TCXD 229-1999) ta có υ 1 = 0,74

Từ ε và tra đồ thị bằng phép nội suy ứng với đường cong 1 (Hình 2 TCVN 229:1999) tìm đƣợc hệ số động lực ξ

Tổng hợp kết quả tính toán gió động theo phương Y xem phụ lục 2 (bảng 4.19).

Sử dụng phần mềm Etab 2017 để tính toán nội lực Nhập tất cả các tải trọng đã tính toán ở phần trên vào chương trình để tính toán

 Các trường hợp tải trọng

+Khai báo vào phần mềm các trường hợp tải trọng:

GTX: Gió tĩnh theo phương OX (từ trái sang phải)

GTXX: Gió tĩnh theo phương OX (từ phải sang trái)

GTY: Gió tĩnh theo phương OY ( Từ trước ra sau)

GTYY: Gió tĩnh theo phương OY ( Từ sau ra trước)

GDX1: Gió động dạng dao động ứng với mode 1 theo phương OX

GDXX1: Gió động dạng dao động ứng với mode 1 theo ngược phương OX

GDY1: Gió động dạng dao động ứng với mode 1 theo phương OX

GDYY1: Gió động dạng dao động ứng với mode 1 theo ngược phương OX

Biểu đồ momen của các trường hợp tải trọng xem phụ lục 2 (hình 4.11-4.16)

Tính dầm khung trục B

Hình 4.17 Sơ đồ tính khung trục B

4.4.1 Tính toán cốt thép trong dầm khung

Từ biểu đồ nội lực trong phần mềm ETABS, chúng ta có thể xác định các tổ hợp nội lực tại các tiết diện của dầm ở các tầng Bằng cách phân tích bảng tổ hợp nội lực, ta lựa chọn các cặp nội lực nguy hiểm để tính toán cho từng tiết diện Đối với dầm, mỗi phần tử sẽ được tính toán nội lực tại ba mặt cắt, bao gồm gối và nhịp Khi tính toán thép dầm, chỉ cần chú ý đến giá trị cực đại và cực tiểu của mô men và lực cắt, do đó, việc sử dụng tổ hợp nội lực là cần thiết.

, M min - để tính cốt thép dọc

- Giá trị Q max để tính cốt thép đai

4.4.2 Tính toán cốt thép dọc

Tổ hợp nội lực dầm

Tính toán cốt thép cho dầm B9 Tầng 2 dựa theo Giáo trình BTCT1 của thầy Bùi Thiên Lam

Với tiết diện chịu mômen âm tại gối và nhịp:

Ta chọn nội lực tại G1 M min =-371,3132(KN.m)

Cánh nằm trong vùng kéo nên khi đó ta tính với tiết diện chữ nhật

- Giả thiết a = 6 (cm) -> Chiều cao làm việc h 0 = h – a = 80 – 6 = 74 (cm)

Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép:

Tương tự với G2 có Mmin=-437,7886 (KN.m) ta chọn được 225+422

Với tiết diện chịu mômen dương tại gối và nhịp:

- Giả thiết a = 6 (cm) -> Chiều cao làm việc h 0 = h – a = 80 – 6 = 74 (cm)

Ta chọn nội lực tại N có M max $8,0736 (KN.m)

Cánh nằm trong vùng nén nên tham gia chịu lực với dầm

Chiều rộng cánh đƣa vào trong tính toán : b f‟ = b + 2.S c

Trong đó : S c là trị số bé nhất trong các giá trị sau :

+ 1/2 khoảng cách giữa 2 mép trong dầm này với dầm bên cạnh song song với nó:

+ 1/6 nhịp tính toán của dầm:

M min M max M min M max M min M max

Tổ hợp tính toán Phần tử Tiết diện Tổ hợp cơ bản 1 Tổ hợp cơ bản 2

Kiểm tra hàm lƣợng cốt thép:

Các dầm còn lại được tính toán và chọn thép tương tự như trình bày ở phụ lục 2, bảng 4.21 Đối với nhịp giữa, để thuận tiện cho thi công và theo sự cho phép của thầy hướng dẫn, do nhịp nhỏ, chúng ta đã chọn thép lớn nhất để bố trí cho cả nhịp đó.

4.4.3 Tổ hợp lực cắt dầm khung

Tổ hợp lực cắt dầm khung

Tính toán cốt đai dựa theo giáo trình BTCT1 của thầy Bùi Thiên Lam

Tính cốt đai chịu toàn bộ lực cắt, nếu cốt đai không đủ chịu  đặt thêm cốt xiên

-Sơ bộ chọn cốt đai theo điều kiện cấu tạo Đoạn gần gối tựa: h > 450 thì s ct = min(h/3, 300) = min(267; 300 ) &7 mm Đoạn giữa nhịp: h > 300 thì s ct = min(3/4h, 500) = min(600 ; 500) = 500mm

Chọn cốt đai 8 với khoảng cách s=150 mm và số nhánh 2, được bố trí ở đầu gối với khoảng cách so với mép dầm là l/4 Ngoài ra, cốt đai 8 cũng được chọn với khoảng cách s=200 mm và số nhánh 2 ở giữa nhịp.

-Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén chính ở gối: Q max = 230,47 kN

Ta thấy Q max  0,3   w 1 b 1 R b h b o = 0,3.1,0.0,85.14,5.400.740= 1094,46 kN thỏa mãn

-Kiểm tra điều kiện tính toán cốt đai: lực dọc nên 1 f  n 1

Ta thấy Q max Q b min  b 3 (1   f n )R b h bt o 0,6.1,0.0.9.400.740 1598,4 KN , nên không cần tính toán cốt đai mà đặt theo cấu tạo nhƣ trên

Tính thép đai dầm khung :Xem phụ lục 2 ( bảng 4.23)

Q min Q max Q min Q max Q min Q max |Q| max G1 -190.3243 -89.2495 -208.9392 -157.2389 -208.9392 -89.2495 208.9392 1/4N -129.4902 -52.4388 -149.332 -99.74754 -149.332 -52.4388 149.332 3/4N 59.3881 338.0722 109.6522 360.4678 59.3881 360.4678 360.4678 G2 97.6276 207.7903 169.8197 230.4669 97.6276 230.4669 230.4669 B9 STORY TT

Tổ hợp tính toán Phần tử Tiết diện

Tổ hợp cơ bản 1 Tổ hợp cơ bản 2

Tính toán thép treo dầm phụ với dầm chính

4.5.1 Tính lực tập trung do dầm phụ truyền lên dầm khung

Sơ đồ truyền tải trọng tầng 1:xem phụ lục 2,hình 4.18

Sơ đồ truyền tải trọng tầng 2-11:xem phụ lục 2,hình 4.19

Ta chỉ xét tầng 1 và tầng điển hình còn tầng thƣợng tải trọng nhỏ để đơn giản ta sẽ bố trí giống với các tầng còn lại

Tải trọng truyền từ dầm phụ lên dầm chính thành lực tập trung bao gồm:

+ Trọng lƣợng bản thân dầm phụ: P = b.h.γ.l /2 (daN); bt d

+ Trọng lượng vữa trát dầm và tường trên dầm: P = g l /2 (daN); t-v t-v d

Tải trọng sàn được truyền lên dầm, bao gồm cả tĩnh tải và hoạt tải, sẽ được phân bố đều và sau đó quy thành lực tập trung để truyền lên dầm chính.

Kết quả tính tải tập trung lên dầm khung trục 2:xem phụ lục 2(bảng 4.24)

Tại các vị trí dầm gác lên dầm khung, cần tính toán cốt treo để tránh hiện tượng giật đứt Với chiều cao dầm chính hdc0 (mm) và chiều cao dầm phụ hdp = 600 (mm) gần bằng nhau, nên sử dụng cốt treo dạng xiên, hay còn gọi là cốt vai bò, để chịu lực Sơ đồ tính toán sẽ được áp dụng để đảm bảo tính chính xác và an toàn cho cấu trúc.

Hình 4.20 Sơ đồ tính cốt treo

Từ điều kiện cân bằng ∑Y=0 → P=2.R sw A x sinγ sw

Trong đó: P: là lực tập trung do dầm phụ gác lên dầm chính tính toán lớn nhất P407,06 (daN)

A x : là diện tích cốt treo

Vậy ta bố trí 2 16 có A sw = 4,02 (cm 2 )> A x =3,27(cm 2 )

Khoảng cách neo thép t đƣợc lấy theo cấu tạo nhƣ sau:

Tính toán cốt thép khung trục B

Sau khi nhận được kết quả nội lực từ phần mềm ETABS, chúng ta tiến hành xuất các giá trị nội lực của các phần tử liên quan để phục vụ cho việc tính toán cốt thép.

Nội lực của cột đƣợc chọn ở 2 vị trí: đầu cột và chân cột đƣợc thể hiện trong :

 Bảng nội lực cột khung trục B

 Bảng tổ hợp nội lực cột khung trục B

Từ bảng nội lực cột tiến hành tổ hợp ta đƣợc bảng tổ hợp nội lực khung trục B

4.6.2 Tính toán cốt thép cột

 Xác định cặp nội lực tính toán:

Nội lực để tính toán nén lệch tâm xiên cho C2 tầng 1 được xác định từ kết quả bảng tổ hợp nội lực, trong đó tập trung vào các bộ ba nội lực quan trọng.

+ M ymax và N, Mx tương ứng

 Tính toán thép cho cột C2 tầng 1

Phần tử Tiết diện Nội lực

Tính toán cho trường hợp tổ hợp nội lực trên Kích thước tiết diện cột C2: C x = 75 (cm),

C y = 75 (cm) Với l ox = l oy = 0,7.H c = 0,7.2,6 = 1,82 (m) Tinh tham số độ mãnh cột theo các phương

Cặp 1: N max = -3956,84 (kN); M x = 409,63(kN.m); M y = -46,75(kN.m);

M 1 = M x1 = 409,63kN.m ; M 2 = M y1 = -46,75kN.m Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = e ax + 0,2 e ay = 2 + 0,2x2,67 = 2,534 cm

Với e ax ; e ay : Độ lệch tâm ngẫu nhiên theo phương trục X, Y e ax = max (

Với kết cấu siêu tĩnh e o = max (e 1 , e a ) = max (10,8; 2,5) = 10,8 cm

Tính toán gần nhƣ nén đúng tâm (lệch tâm rất bé):

Hệ số uốn dọc phụ thêm khi xét nén đúng tâm:

Diện tích toàn bộ cốt thép dọc A st :

Tương tự tính cho 2 cặp nội lực còn lại:

Cặp 2: N= -4460,117 (kN); M x,max = 137,000 (kN.m); M y =-301,834 (kN.m);A st = 25,60

  Cặp 3: N= -6162,685 (kN); M x = -295,596 (kN.m); M y,max = 14,164 (kN.m);A st = 25,60

Từ kết quả tính toán của 3 cặp nội lực cho tiết diện cột ta chọn bố trí 1218 có

Ta tính tương tự cho các cột còn lại

Kiển tra điều kiện: m min m m max

Trong đó: m min lấy theo độ mảnh r l 0

  cho theo bảng sau (theo TCXDVN 356-2005): m min(%)=0,05 với l 0 17

  r  m max: khi cần hạn chế việc sử dụng quá nhiều thép người ta lấy m max =3.5% Để đảm bảo sự làm việc chung giữa thép và bêtông thường lấy m max= 6%

4.6.3 Đánh giá và xử lý kết quả

- Giá trị A st tính theo các công thức đã lập có thể là dương, âm, lớn hoặc bé

- Đánh giá mức độ hợp lý bằng tỉ lệ cốt thép s st s

A m  A Tùy theo kết quả tính đƣợc mà có cách đánh giá và xử lí như đối với trường hợp nén lệch tâm phẳng

Nếu F st < 0, điều này cho thấy kích thước tiết diện quá lớn và không cần sử dụng cốt thép Trong trường hợp này, có thể giảm kích thước tiết diện hoặc chọn vật liệu có cường độ thấp hơn để tính toán lại Nếu không thể giảm kích thước, cần đặt cốt thép theo yêu cầu tối thiểu, được gọi là đặt cốt thép theo yêu cầu cấu tạo, với A s = m min bh 0 và m min = 1% cho cột khung gian.

Khi giá trị Ast nhỏ hơn 0, các kết quả trung gian thu được sẽ không chính xác và chỉ đóng vai trò như điều kiện tính toán, không phản ánh đúng hoạt động thực tế của tiết diện.

Việc chọn và bố trí cốt thép cần tuân thủ quy định về chiều dày lớp bảo vệ và khoảng hở giữa các cốt thép Sau khi bố trí xong, cần xác định lại giá trị a, tính lại h0 và Za, sau đó so sánh chúng với các giá trị đã sử dụng trong tính toán trước đó Nếu giá trị h0 và Za vừa tính toán được lớn hơn hoặc bằng giá trị đã dùng, kết quả sẽ thiên về an toàn.

* Bố trí cốt thép dọc:

Sau khi hoàn tất tính toán cốt thép, bước tiếp theo là chọn loại thép phù hợp và bố trí chúng trên bản vẽ Việc bố trí thép cho cột cần tuân thủ các yêu cầu cấu tạo cốt thép của các cấu kiện chịu nén.

- Cốt dọc chịu lực thường dựng cỏc thanh cú đường kớnh ỉ†40mm Khi cạnh tiết diện lớn hơn 200mm nờn chọn ỉ ≥16mm

- Cốt thép dọc đƣợc bố trí với khoảng hở tối thiểu là 5cm và khoảng cách tối đa là 40cm

* Bố trí cốt thép đai:

Cốt thép ngang, hay còn gọi là cốt đai, có vai trò quan trọng trong khung buộc, giúp giữ vị trí của cốt dọc trong quá trình thi công và ổn định cốt dọc chịu nén Đặc biệt, trong các trường hợp cấu kiện phải chịu lực cắt lớn, cốt đai cũng tham gia vào việc chịu lực cắt.

- Đường kớnh cốt đai: ỉđ ≥

 max và 5mm Ta chọn ỉđ = 8 mm là thỏa món

- Khoảng cỏch cốt đai: ađ ≤ k.ỉ đmin và a o ỉđmin ; ỉmax: đường kớnh cốt thộp dọc chịu lực cắt bộ nhất, lớn nhất

+ Khi R sc ≤ 400 MPa lấy k = 15 và a o = 500 mm

R sc > 400 MPa lấy k = 12 và a o = 400 mm

+ Khi toàn bộ tiết diện chịu nén mà m t 3% thì k = 10 và a 0 = 300mm

Trong đoạn nối chồng cốt thộp dọc thỡ ađ ≤10ỉ min

Cốt thép đai cần bao quanh toàn bộ cốt thép dọc để giữ cho chúng không bị phình ra, với yêu cầu các cốt thép dọc tối thiểu phải cách nhau một thanh và đặt vào vị trí uốn của cốt thép đai, không quá 400mm theo cạnh tiết diện Đối với tiết diện rộng không quá 400mm và tối đa 4 thanh cốt thép dọc trên mỗi cạnh, một cốt thép đai duy nhất có thể được sử dụng để bao quanh toàn bộ cốt thép dọc.

- Chiều dài đoạn nối chồng cốt thép lấy theo TCXDVN 356 :2005 : l an = an s an b

Theo TCXDVN 198-1997 về thiết kế nhà cao tầng, tại các vùng tới hạn của cột, nơi có khả năng xuất hiện khớp dẻo nhất, yêu cầu cốt đai được bố trí dày Điều này áp dụng từ tiết diện ở đầu mút cột, với điều kiện l1 lớn hơn hoặc bằng chiều cao tiết diện cột, lớn hơn hoặc bằng 1/6 chiều cao thông thuỷ của tầng, và lớn hơn hoặc bằng 450mm.

48 hơn Khoảng cách đai trong vùng này không lớn hơn 6 lần đường kính cốt thép dọc và cùng không lớn hơn 100mm Ta chọn s0mm

Bảng tổ hợp nội lực cột xem phụ lục 2 (bảng 4.25)

Bảng tính thép cột xem phụ lục 2 (bảng 4.26)

THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI KHUNG TRỤC B

TỔNG QUAN VỀ CÁC GIẢI PHÁP THI CÔNG

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP K THU T THI CÔNG ĐÀO ĐẤT PHẦN NGẦM

THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KĨ THU T VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐÀI MÓNG

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN

L P TỔNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG PHẦN THÂN

Ngày đăng: 15/07/2021, 15:55

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[14] Nguyễn Tấn Trung, Võ Mạnh Tùng “ Một số phương pháp tính vách phẳng BTCT” Sách, tạp chí
Tiêu đề: Một số phương pháp tính vách phẳng BTCT
[1] TCVN 2737:1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1996 Khác
[2] TCXD 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995 - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 Khác
[3] TCVN 356:2005 Kết cấu bêtông cốt thép -Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2005 Khác
[4] TCXD 198:1997 Nhà cao Tầng - Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép toàn khối- NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999 Khác
[5] TCXD 74:1987 Đất xây dựng - Phương pháp chỉnh lý thống kê các kết quả xác định các đặc trƣng của chúng - NXB Xây dựng - Hà nội 2002 Khác
[6] TCXD 45:1978 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2002 Khác
[7] TCXD 205:1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2002 Khác
[8] TCVN 236- 2004 Tiêu chuẩn thi công, nghiệm thu cọc khoan nhồi [9] Trần An Bình-Ứng dụng Etab trong tính toán kết cấu công trình Khác
[10] Nguyễn Đình Cống, Sàn bê tông cốt thép tồn khối - NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2002. [11] Lê Xuân Mai &amp; CTV – Nền và móng, NXB Xây Dựng, 2010 Khác
[11] Lê Xuân Mai &amp; CTV – Cơ học đất, NXB Xây Dựng 2008 Khác
[12] Nguyễn Văn Quảng, Nền móng nhà cao tầng - NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2003 Khác
[13] Trịnh Quang Thịnh-Giáo trình kết cấu bê tông cốt thép 2, Trường Đại Học Bách Khoa Đà nẵng Khác
[15] Bài giảng kết cấu bêtông cốt thép 1 thầy Bùi Thiên Lam, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Khác
[16] Hướng dẫn đồ án môn học Thi công san đất và đổ bê tông toàn khối, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Khác
[17] Hướng dẫn đồ án môn học Tổ chức thi công xây dựng, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng Khác

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w