Luận văn thạc sĩ tòa nhà đà nẵng plaza

Vị trí xây dựng công trình - Vị Trí: Công trình được xây dựng tại ngay trung tâm Thành Phố Đà Nẵng, tọa lạc tại địa chỉ 16 Trần Phú,Thành Phố Đà Nẵng, nằm ở trục đường chính của Thàn

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

*

TÒA NHÀ ĐÀ NẴNG PLAZA

Sinh viên thực hiện: VŨ KHẮC TRƯỜNG

Đà Nẵng – Năm 2019

LỜI CẢM ƠN

Ngày nay cùng với sự phát triển không ngừng trong mọi lĩnh vực, ngành xây dựng

cơ bản nói chung và ngành xây dựng dân dụng nói riêng là một trong những ngành phát triển mạnh với nhiều thay đổi về kỹ thuật, công nghệ cũng như về chất lượng Để đạt được điều đó đòi hỏi người cán bộ kỹ thuật ngoài trình độ chuyên môn của mình còn cần phải có một tư duy sáng tạo, đi sâu nghiên cứu để tận dung hết khả năng của mình

Qua những năm học tại khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, dưới sự giúp đỡ tận tình của các Thầy, Cô giáo cũng như sự

nỗ lực của bản thân, em đã tích lũy cho mình một số kiến thức để có thể tham gia vào đội ngũ những người làm công tác xây dựng sau này Để đúc kết những kiến thức đã học được, em được giao đề tài tốt nghiệp là:

Thiết kế : TÒA NHÀ ĐÀ NẴNG PLAZA

Địa điểm: Quận Hải Châu - Thành Phố Đà Nẵng

Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 phần:

Phần 1: Kiến trúc 10% - GVHD: PGS.TS Nguyễn Công Thuật

Phần 2: Kết cấu 30% - GVHD: Th.S Đỗ Minh Đức

Phần 3: Thi công 60% - GVHD: PGS.TS Nguyễn Công Thuật

Hoàn thành đồ án tốt nghiệp là lần thử thách đầu tiên với công việc tính toán phức tạp, gặp rất nhiều vướng mắc và khó khăn 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 chắc chắn em không tránh khỏi sai xót Em kính mong được sự góp ý chỉ bảo của các thầy, cô

để em có thể hoàn thiện hơn đề tài này

Cuối cùng, em xin chân thành cám ơn các Thầy, Cô giáo trong khoa Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, đặc biệt là các Thầy

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

Đà Nẵng, 27 tháng 12 năm 2019

Sinh viên:

Văn Khắc Trường

Thiết kế : TÒA NHÀ ĐÀ NẴNG PLAZA Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư công trình Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

1.2 Vị trí công trình, điều kiện tự nhiên, hiện trạng khu vực Lỗi! Thẻ đánh dấu

không được xác định

Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

2.1 Lựa chọn vật liệu Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

2.2 Sơ đồ phân chia ô sàn Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

2.3 Quan niệm tính toán Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

2.4 Cấu tạo Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

2.5 Tải trọng tác dụng lên sàn Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

2.6 Tính toán nội lực và cốt thép cho các ô sàn Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác

định

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

3.1 Nội dung tính toán: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

3.2 Tải trọng: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

3.3 Tính toán cốt thép bản thang: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

3.4 Tính toán cốt thép bản chiếu nghỉ: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

3.5 Tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

3.6 Tính toán thép dầm chiếu tới: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN DẦM LIÊN TỤC D1 D2 Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

4.1 Số liệu tính toán: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

4.2 Tính toán dầm D1 (trục Y1) Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

4.3 Tính toán dầm D2: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

CHƯƠNG 5 : ĐẶC ĐIỂM CHUNG VÀ CÔNG TÁC ĐIỀU TRA CƠ BẢN,

PHƯƠNG ÁN THI CÔNG TỔNG QUÁT TOÀN CÔNG TRÌNH Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

5.1 Đặc điểm chung Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

5.2 Triển khai phương án thi công tầng hầm tổng quát Lỗi! Thẻ đánh dấu không

được xác định

CHƯƠNG 6 :TÍNH TOÁN LỰA CHỌN BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ CÁC

PHƯƠNG ÁN THI CÔNG PHẦN NGẦM CHUNG Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

6.1 Thi công cọc khoan nhồi Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

6.2 Thi công cừ Larsen Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

6.3 Tính khối lượng đất đào: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

CHƯƠNG 7 : THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG BÊ TÔNG MÓNG VÀ SÀN TẦNG HẦM Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

7.1 Xác định cơ cấu quá trình: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

7.2 Chia phân đoạn thi công: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

7.3 Công tác thi công bê tông lót: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

7.4 Công tác cốt thép móng: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

7.5 Công tác lắp ván khuôn móng : Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

7.6 Công tác đổ bê tông móng đợt 1: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

7.7 Công tác tháo ván khuôn móng: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

7.8 Công tác lấp đất đài móng: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

7.9 Công tác đổ bê tông lót giằng: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

7.10 Công tác xây gạch làm ván khuôn đổ bê tông giằng móng:Lỗi! Thẻ đánh dấu

7.11 Công tác cốt thép giằng móng: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

7.12 Công tác đổ bê tông đợt 2: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

7.13 Công tác bê tông lót sàn tầng hầm: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

CHƯƠNG 8 :THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

8.1 Phương án lựa chọn và tính toán ván khuôn: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được

9.1 Danh mục công việc: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

9.2 Tính toán khối lượng các công việc: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

9.3 Tính toán các nhịp công tác Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

9.4 Công tác bê tông dầm, sàn, cầu thang:Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

9.5 Tính toán thời gian của dây chuyền kỹ thuật phần thân: Lỗi! Thẻ đánh dấu

không được xác định

9.6 Tính toán khối lượng và nhu cầu nhân công, ca máy cho công tác hoàn thiện:

Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

9.7 Lập tiến độ thi công công trình: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

CHƯƠNG 10 :LẬP KẾ HOẠCH VÀ VẼ BIỂU ĐỒ CUNG ỨNG, DỰ TRỮ VẬT

Thẻ đánh dấu không được xác định

10.1 Lập kế hoạch cung ứng và dự trữ vật liệu:Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

10.2 Xác định năng lực vận chuyển của xe: Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác

định

Thẻ đánh dấu không được xác định

11.1 Phương án thiết kế tổng mặt bằng : Lỗi! Thẻ đánh dấu không được xác định

DANH MỤC BẢNG

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG

TRÌNH 1.1 Sự cần thiết phải đầu tư công trình

Đà Nẵng Plaza là khu phức hợp với Trung tâm thương mại, Văn phòng cho thuê

và Căn hộ cao cấp tọa lạc tại góc ngã tư Nguyễn Du - Trần Phú, cách trung tâm Hành chính thành phố Đà Nẵng 200m về hướng Nam

Thiết kế độc đáo và sang trọng của hai toà tháp cao 18 tầng làm không gian giữa các khối nhà luôn thông thoáng, tất cả các căn hộ đều tràn ngập ánh sáng và thông gió tự nhiên giúp tiết kiệm năng lượng và huớng đến sự tiện nghi, thoải mái và an toàn khi sở hữu căn hộ cao cấp Đà Nẵng Plaza Dự án sở hữu view trải rộng, bao quát về cảnh quan

- Cầu dây văng Thuận Phuớc và khu vực du lịch bán đảo Sơn Trà

- Khu vực sông Hàn: cầu quay Sông Hàn, cầu Rồng, tuyến đường Bạch Đằng đẹp nhất thành phố và xa hơn là danh lam thắng cảnh Ngũ Hành Sơn

- Khu trung tâm thành phố huớng về khu BaNa Hills

- Vịnh Đà Nẵng và khu vực Nam Hải Vân

1.2 Vị trí công trình, điều kiện tự nhiên, hiện trạng khu vực

Vị trí xây dựng công trình

- Vị Trí: Công trình được xây dựng tại ngay trung tâm Thành Phố Đà Nẵng, tọa lạc

tại địa chỉ 16 Trần Phú,Thành Phố Đà Nẵng, nằm ở trục đường chính của Thành Phố Đà Nẵng Mặt bằng xây dựng rộng rãi, công trình riêng lẽ

+ Phía Bắc giáp với sở tài chính TP Đà Nẵng

+ Phía Nam giáp với đường Nguyễn Du

+ Phía Đông giáp với đường Trần Phú

+ Phía Tây giáp đường Đặng Tử Kính

- Đặc điểm:

• Tòa nhà bao gồm nhiều văn phòng làm việc, phòng họp, và các phòng chức năng dùng để cho thuê Cụ thể bao gồm 2 tầng hầm và 17 tầng với chức năng chính là văn phòng làm việc và cho thuê

• Các thông số về khu đất gồm:

+ Tổng diện tích khu đất nghiên cứu: 3269 m2

+ Diện tích đất xây dựng: 2322,82 m2

Điều kiện tự nhiên

Chế độ nhiệt: Thành phố Đà Nẵng có mùa khô nóng và mùa mưa ẩm lạnh Nhiệt

độ trung bình hằng năm vùng đông bằng khoảng 24°C-25°C

+Mùa nóng: từ tháng 5 đến thàng 9, chịu ảnh hưởng của gió Tây Nam nên khô nóng, nhiệt độ cao Nhiệt độ trung bình các tháng nóng là từ 27°C-29°C, tháng nóng nhất (tháng 5,6) nhiệt độ có thể lên đến 38°C-40°C

+Mùa lạnh: Từ tháng 10 đến tháng 3 năm sau, chịu ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc nên mưa nhiều, trời lạnh Nhiệt độ trung bình về mùa lạnh ở vùng đồng bằng là 20°C-22°C

-Chế độ mưa: Lượng mưa trung bình khoảng 2500mm/năm Mùa mưa bắt đầu từ tháng 9 đến tháng 2 năm sau, tháng 11 có lượng mưa lớn nhất, chiếm tới 30% lượng mưa

cả năm

-Độ ẩm trung bình85%-86%

-Đặc điểm mưa ở Đà Nẵng là mưa không đều, lượng mưa tang dần từ Đông sang Tây, từ Bắc vào Nam và tập trung vào mốt số tháng với cường độ lớn do đó dễ gây lụt

-Gió: Chịu ảnh hưởng của 2 hướng gió chính:

+ Gio mùa Tây Nam: Bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 8, gió khô nóng, bốc hơi mạnh gây khô hạn kéo dài

+ Gio mùa Đông Bắc: Bắt đầu từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau, gió kèm theo mưa làm cho khí hậu lạnh

Lớp 6: Cát hạt trung chặt vừa dày 9.7 m

Lớp 7: Cuội sỏi lẫn cát chặt dày ∞

Mực nước ngầm: ở độ sâu 4.2 m so với cốt thiên nhiên

Nội dung và quy mô đầu tư công trình

+ Diện tích khu đất xây dựng: 2063m2

Giải pháp quy hoạch tổng mặt bằng

Vì đây là công trình mang tính độc lập nên giải pháp tổng mặt bằng tương đối đơn giản Việc bố trí tổng mặt công trình chủ yếu phụ thuộc vào vị trí công trình, các đường giao thông chính và diện tích khu đất Hệ thống bãi đậu xe được bố trí dưới tầng ngầm đáp ứng được nhu cầu đậu xe của nhân viên và khách, có cổng chính hướng trực tiếp ra mặt đường lớn (Đường Trần Hưng Đạo có bề ngang rộng 30m)

Hệ thống kỹ thuật điện, nước được nghiên cứu kĩ, bố trí hợp lý, tiết kiệm dễ dàng sử dụng và bảo quản

Bố trí mặt bằng khu đất xây dựng sao cho tiết kiệm và sử dụng có hiệu quả nhất, đạt yêu cầu về thẩm mỹ và kiến trúc

Giải pháp thiết kế kiến trúc

a Giải pháp mặt bằng

Công trình được xây dựng mới hoàn toàn trên khu đất Bao gồm 16 tầng nổi và 2 tầng hầm, được xây dựng trên khu đất có diện tích 2063m2 trong đó diện tích đất xây dựng là 904m2.Với tổng chiều cao công trình là 58.9m Khu vực xây dựng sát với công trình lân cận

b Giải pháp mặt đứng

Mặt đứng sẽ ảnh hưởng đến tính nghệ thuật của công trình và kiến trúc cảnh quan của khu phố Khi nhìn từ xa ta có thể cảm nhận toàn bộ công trình trên hình khối kiến trúc của nó Mặt trước và mặt sau của công trình được cấu tạo bằng tường ngoài có ốp đá

và kính, với mặt kính là những ô cửa rộng nhằm đảm bảo chiếu sáng tự nhiên cho ngôi nhà Hai mặt chính của công trình đều có hệ lam bằng bê tông và kim loại vừa có tác dụng che nắng vừa làm tăng tính thẩm mỹ cho công trình, tạo nên sự nhịp nhàng và mềm mại cho công trình Hai mặt bên của công trình được hoàn thiện bằng đá Granit

Dựa vào đặc điểm sử dụng và điều kiện chiếu sáng, thông thủy, thoáng gió cho các phòng chức năng ta chọn chiều cao các tầng nhà như sau:

+ Tầng hầm cao 3.1 m

+ Tầng 1 cao 3,8m

+ Tầng 2 cao 3,8m

+ Tầng 3-17 cao 3,6m

c Giải pháp thiết kế kết cấu:

Đối với công trình này, việc sử dụng kết cấu bêtông cốt thép có những ưu điểm sau: + Giá thành của kết cấu BTCT thường rẻ hơn kết cấu thép đối với những công trình

có nhịp vừa và nhỏ chịu tải như nhau

+ Bên lâu, ít tốn tiền bảo dưỡng, cường độ ít nhiều tăng theo thời gian.Có khả năng

chịu lửa tốt

+ Dễ dàng tạo được hình dáng theo yêu cầu kiến trúc

Bên canh đó kết cấu BTCT tồn tại nhiều khuyết điểm như trọng lượng bản thân lớn, khó vượt được nhịp lớn, khó kiểm tra chất lượng và vết nứt

Xem xét nhưng ưu điểm, nhược điểm của kết cấu BTCT và đặc điểm của công trình thì việc chọn kết cấu BTCT là hợp lí

Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án kết hợp hệ khung và lõi vách cứng (vách khu vực thang máy) kết hợp sàn BTCT, đảm bảo tính ổn định và bền vững cho các khu vực chịu tải trọng động lớn

Phương án nền móng sẽ thi công theo phương án cọc khoan nhồi đảm bảo cho toàn

bộ hệ kết cấu được an toàn và ổn định, tuân theo các tiêu chuẩn xây dựng hiện hành Tường bao xung quanh được xây gạch đặc kết hợp hệ khung nhôm kính bao che cho toàn bộ tòa nhà

Các vật liệu sử dụng cho công tác hoàn thiện sẽ được thiết kế với tiêu chuẩn cao đáp ứng nhu cầu hiện đại hóa cũng như các yêu cầu về thẩm mỹ, nội thất của tòa nhà văn phòng làm việc

Các giải pháp thiết kế kỹ thuật khác

a) Hệ thống điện

Công trình sử dụng điện từ hệ thống điện thành phố Ngoài ra còn có một máy phát điện dự trữ, nhằm đảm bảo cho tất cả các trang thiết bị trong tòa nhà có thể hoạt động được bình thường trong tình huống mạng lưới điện bị cắt đột ngột Điện năng phải bảo đảm cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục

Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa

Hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 50A bố trí theo tầng và theo khu vực bảo đảm an toàn khi có sự cố xảy ra

b) Hệ thống nước

Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố và dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm, rồi bằng hệ thống bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng nhờ hệ thống bơm ở tầng hầm

Nước thải từ công trình được đưa về hệ thống thoát nước chung của thành phố Nước mưa từ mái được dẫn xuống bằng hệ thống ống thoát đứng Nước trong ống được đưa xuống mương thoát quanh nhà và đưa ra hệ thống thoát nước chính.Nước thải từ phòng

vệ sinh cho thoát xuống bể tự hoại, qua xử lý nước thãi mới được đưa ra hệ thống thoát nước chính

c) Hệ thống giao thông nội bộ

Giữa các phòng và các tầng được liên hệ với nhau bằng phương tiện giao thông theo phương ngang và phương thẳng đứng:

- Phương tiện giao thông nằm ngang là các hành lang giữa rộng 1,8 m

- Phương tiện giao thông thẳng đứng được thực hiện bởi 2 cầu thang bộ và 2 cầu thang máy với kích thước mỗi lồng thang 2650x2000 có đối trọng sau, vận tốc di chuyển 4m/s Bố trí 2 cầu thang máy ở giữa nhà và 2 cầu thang bộ, 1 cầu thang bộ bên cạnh thang, đảm bảo cự ly an toàn thoát hiểm khi có sự cố

d) Hệ thống thông gió, chiếu sáng

Với điều kiện tự nhiên đã nêu ở phần trước, vấn đề thông gió và chiếu sáng rất quan trọng Các phòng đều có mặt tiếp xúc với thiên nhiên nên cửa sổ và cửa đi của công trình đều được lắp kính, khung nhôm, và có hệ lam che nắng vừa tạo sự thoáng mát, vừa đảm bảo chiếu sáng tự nhiên cho các phòng Ngoài ra còn kết hợp với thông gió và chiếu sáng nhân tạo

e) Hệ thống thu gom rác

Rác thải được tập trung ở các tầng thông qua kho thoát rác bố trí ở các tầng, chứa gian rác được bố trí ở các tầng và sẽ có bộ phận để đưa rác thải ra bên ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo và xử lí kĩ lưỡng để tránh tình trạng bốc mùi gây ôi nhiễm môi trường

f) Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

Các đầu báo khói, báo nhiệt được lắp đặt cho các khu vực tầng hầm, kho, khu vực sãnh, hành lang và trong các phòng kỹ thuật, phòng điều kiển thang máy

Các thiết bị báo động như: nút báo động khẩn cấp, chuông báo động được bố trí tại tất cả các khu vực công cộng, ở những nơi dễ nhìn, dễ thấy của công trình để truyền tín hiệu báo động và thông báo địa điểm xẩy ra hỏa hoạn Trang bị hệ thống báo nhiệt, báo khói và dập lửa cho toàn bộ công trình

Nước chữa cháy: Được lấy từ bể nước hầm, sử dụng máy bơm xăng lưu động Các

đầu phun nước được lắp đặt ở phòng kỹ thuật của các tầng và đươc nối với các hệ thống cứu cháy khác như bình cứu cháy khô tại các tầng, đèn báo các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp tại tất cả các tầng

g) Hệ thống chống sét

Chống sét cho công trình sử dụng loại đầu kim thu sét được sản xuất theo công nghệ mới nhất; dây nối đất dùng loại cáp đồng trục Triax được bọc bằng 3 lớp cách điện, đặc biệt có thể lắp đặt ngay bên trong công trình bảo đảm mỹ quan cho công trình, cách li hoàn toàn dòng sét ra khỏi công trình

Sử dụng kỹ thuật nối đất hình tia kiểu chân chim, đảm bảo tổng trở đất thấp và giảm điện thế bước gây nguy hiểm cho người và thiết bị Điện trở nối đất của hệ thống chống sét được thiết kế đảm bảo  10

Hệ thống nối đất an toàn cho thiết bị được thực hiện độc lập với hệ thống nối đất chống sét Điện trở của hệ thống nối đất an toàn phải đảm bảo  4 Các tủ điện, bảng điện, thiết bị dùng điện có vỏ bằng kim loại đều phải được nối với hệ thống nối đất

h) 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% để dẫn nước về các mương và đưa về hố

ga

Rác thải hàng ngày được công ty môi trường và đô thị thu gom, dùng xe vận chuyển đến bãi rác của thành phố

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

i) Hệ thống thông tin liên lạc

Sử dụng hệ thống điện thoại hữu tuyến bằng dây dẫn vào các phòng làm việc

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

PHẦN 2

(30%)

Nhiệm vụ : - Tính toán sàn tầng điển hình ( Tầng 3 )

- Tính toán cầu thang điển hình

- Tính toán cốt thép dầm D1 và D2 ( Tầng 3 )

Chữ Kí

CHƯƠNG 2 : TÍNH TOÁN THÉP SÀN TẦNG 3

2.1 Lựa chọn vật liệu

Bêtông cấp độ bền: B25 có Rb = 14,5 MPa =14500 kN/m2,  = 25 kN/m3

Cốt thép Ø ≤ 8 dùng thép CI, A-I có Rs = Rsc = 225MPa

Cốt thép Ø > 8 dùng thép CII, A-II có Rs = Rsc = 280MPa

2.2 Sơ đồ phân chia ô sàn

Sơ đồ phân chia ô sàn như hình vẽ, các ô sàn được đánh số từ 1 đến 20

Hình 2.1 Sơ đồ bố trí ô sàn tầng 3

2.3 Quan niệm tính toán

Tuỳ thuộc vào sự liên kết ở các cạnh mà ta có liên kết ngàm hay khớp

-Bản làm việc theo cả hai phương: Bản kê bốn cạnh

Trong đó: l1-kích thước theo phương cạnh ngắn

l2-kích thước theo phương cạnh dài

Các kích thước l1 và l2 lấy theo tim dầm

2.4 Cấu tạo

Chọn chiều dày của bản sàn:

Chiều dày của bản được chọn theo công thức: hb =

m

Dl Trong đó :

D = 0,8 - 1,4 hệ số phụ thuộc vào tải trọng tác dụng lên bản, chọn D =1

m – hệ số phụ thuộc liên kết của bản:

+m = 35 - 45 đối với bản kê bốn cạnh; lấy m = 40

+m = 30 - 35 đối với bản loại dầm; lấy m = 30

l : Là cạnh ngắn của ô bản(cạnh theo phương chịu lực )

Chiều dày của bản phải thoả mãn điều kiện cấu tạo:

hb hmin = 6 cm đối với sàn nhà dân dụng

Và thuận tiện cho thi công thì hb nên chọn là bội số của 10mm

Do có nhiều ô bản có kích thước và tải trọng khác nhau dẫn đến có chiều dày bản sàn khác nhau, nhưng để thuận tiện cho thi công cũng như tính toán ta thống nhất chọn một chiều dày bản sàn

❖ Giả thiết kích thước dầm chính: bxh=400x800

Hệ khung xương thép trần giả

Cấu tạo các lớp sàn vệ sinh

Ta có công thức tính: gtt = Σγi.δi.ni

Trong đó γi, δi, ni lần lượt là trọng lượng riêng, bề dày, hệ số vượt tải của lớp cấu tạo thứ i trên sàn

Hệ số vượt tải lấy theo TCVN 2737 – 1995

Ta tiến hành xác định tĩnh tải riêng cho từng ô sàn Từ đó ta lập bảng tải trọng tác dụng lên các sàn như sau:

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

- Đối với các ô sàn có tường và cửa xây đặt trực tiếp lên sàn không có dầm đỡ, trong tính toán để đơn giản ta quy về thành tải trọng phân bố đều trên toàn diện tích ô sàn theo công thức: gtt

t =

i

i S

+ Bề dày tường ngăn làt có trọng lượng riêng  t = 15 kN/m3

+ Chiều dày vữa tráttr=10mm, trát 2 mặt có trọng lượng riêngtr= 16 kN/m3 + Các ô cửa kính khung thép có tải trọng tiêu chuẩn là: tc

St1,St2: lần lượt là tổng diện tích tường 100 của ô sàn thứ i

Bản 2.3: Tĩnh tải trên các ô sàn

SÀN

Kích thước (m)

Diện tích (m 2 )

Kích thước tường 100 S c

Bảng 2.4: Hoạt tải trên các ô sàn ( Theo điều 4.3.2.1 TCVN 2737:1995)

Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên các ô sàn

Bảng 2.5:Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên ô sàn

SÀN Tĩnh tải g Hoạt tải p SÀN Tĩnh tải g Hoạt tải p

2.6 Tính toán nội lực và cốt thép cho các ô sàn

Xác định nội lực trên các ô sàn

Bản kê bốn cạnh

Để xác định nội lực, từ tỷ số l2/l1 và loại liên kết ta tra bảng tìm được các hệ số αi, βi

(Phụ lục 17- Kết cấu bêtông cốt thép) Sau đó tính toán nội lực trong bảng theo các công thức như sau:

qtt = gtt + ptt: tổng tải trọng tác dụng lên sàn

l1, l2 kích thước cạnh ngắn và cạnh dài của ô bản

α 1, α 2, β1, β2: các hệ số tra bảng(Phụ lục 17-Kết cấu bê tông cốt thép-Phần cấu kiện cơ bản)

Bản loại dầm

Cắt một dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn và xem như một dầm

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

Tùy theo liên kết cạnh bản mà có 3 sơ đồ tính đối với dầm:

: Đặc trưng tính chất biến dạng của vùng bê tông chịu nén,  =  - 0,008.Rb

 = 0,85 đối với bê tông nặng

sc,u: ứng suất giới hạn của cốt thép trong vùng bê tông chịu nén, sc,u = 400Mpa

2 0

m b

  = − 

Kiểm tra điều kiện hạn chế:  ≤ R

Khi điều kiện hạn chế được thỏa mãn, tính = 1 - 0,5.

Tính diện tích cốt thép:

0

s s

M A

s A

b h

=

Kiểm tra điều kiện  ≥ min = 0,1% Khi xảy ra <min chứng tỏ h quá lớn so với yêu cầu, nếu được thì rút bớt h để tính lại Nếu không thể giảm h thì cần chọn As theo yêu cầu tối thiểu bằng min.b.h0

Sau khi chọn và bố trí cốt thép cần tính lại a0 và h0 Khi h0 không nhỏ hơn giá trị đã dùng để tính toán thì kết quả là thiên về an toàn Nếu h0 nhỏ hơn giá trị đã dùng với mức

độ đáng kể thì cần tính toán lại  nằm trong khoảng 0,3%÷0,9% là hợp lý

Tính toán cụ thể cho từng loại ô sàn :

* Ô bản kê : chọn ô sàn S8= l1xl2=5.5x7.4 (m)

Tỉ số l2/l1= 1.34 => nội suy xác định :

= 0,0210 ; = 0,0116

= 0,0474 ; = 0,0264 => M1 = (g+p)l1.l2=0,0210x(7,63+2,3)x5,5x7,4=8,699 (kN.m)

M b

Chọn s=250mm.Vậy bố trí thép theo phương cạnh ngắn chịu mômen dương 10a250

(Theo phương cạnh dài tính tương tự)

*Ô bản dầm : chọn ô sàn S10 có l1xl2=3.5x7.4 (m)

Cắt dải bản rộng 1m theo phương cạnh ngắn, ta có các sơ đồ tính sau :

Ô sàn S1 thuộc sơ đồ tính số 2 : một đầu ngàm – một đầu khớp.Từ đó ta tính mômen :

1 ax

+ Tính cốt thép chịu mômen dương :

m M

m M

Chọn s=250mm.Vậy bố trí thép chịu mômen dương 10a250

(Thép chịu momen âm tại gối tính toán tương tự)

Cấu tạo cốt thép chịu lực

Đường kính  nên chọn  ≤ h/10 Để chọn khoảng cách a có thể tra bảng hoặc tính toán như sau:

Tính as là diện tích thanh thép, từ as và As tính a

2

2

0, 785 ; 4

s s

Khoảng cách cốt thép chịu lực còn cần tuân theo các yêu cầu cấu tạo sau: amin ≤ a

≤ amax Thường lấy amin = 70mm

Khi h ≤ 150mm thì lấy amax = 200mm

Khi h > 150mm lấy amax = min(1,5h và 400)

Kết quả tính toán nội lực và cốt thép cho ô sàn được thể hiện ở bảng

Cấp độ bền bê tông : B25 Rb = 14,5 MPa

Cốt thép   8 R s =R sc=225MPa ; ξR = 0,618

αR = 0,427 ; min = 0,10%

Cốt thép   8 R s =R sc=280MPa ; ξR = 0,595 ; αR = 0,418

Kết quả tính cốt thép sàn được thể hiện trong bảng sau:

Cốt thép tính ra được bố trí theo yêu cầu qui định Việc bố trí cốt thép xem bản vẽ

KC

CHƯƠNG 3 : TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 3.1 Nội dung tính toán:

a) Tính toán cầu thang bộ bao gồm:

+ Thép chịu lực CII: Rs = Rs' = 280 MPa = 2800 daN/cm2

+ Thép cấu tạo CI : Rs = Rs' = 225 MPa = 2250 daN/cm2

Hình 3.1 Mặt bằng kiến trúc cầu thang tầng 3

b b

Sơ bộ chọn bề dày bản chiếu nghỉ bằng h=100(mm)

Kích thước bản chiếu nghỉ: axb=4000x2000(mm)

3.2 Tải trọng:

Cấu tạo vế thang như hình vẽ:

Tĩnh tải tác dụng lên bản thang được xác đinh theo công thức sau

n

i tdi i 1

-LỚP VỮA TRÁT DÀY 15 -SÀN BTCT B25 DÀY 110 -BẬC XÂY GẠCH -LỚP VỮA LÓT DÀY 20 -LỚP ĐÁ HOA CƯƠNG DÀY 10

-LỚP VỮA TRÁT DÀY 15 -SÀN BTCT B25 DÀY 100 -LỚP VỮA LÓT DÀY 20 -LỚP HOA CƯƠNG DÀY 10

❖ Hoạt tải : p = n.ptc = 1,2.300 =360 (daN/m2)

 Tổng tải trọng theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m2 bản :

q2 = g + p.cosa = 609,4 + 360.0,894 = 921,2a4 (daN/m2)

Bản chiếu nghỉ

❖ Tĩnh tải :

+ Lớp đá hoa cương : =1,1.2200.0,01 = 24,20 (daN/m2)

+ Lớp vữa liên kết : =1,3.1600.0,02 = 41,60 (daN/m2)

+ Lớp bản BTCT : =1,1.2500.0,1 = 275 (daN/m2)

+ Lớp vữa trát mặt dưới : =1,3.1600.0,015 = 31,20 (daN/m2)

Tổng cộng tĩnh tải : g= g1 + g2 + g3 + g4 = 24,20 + 41,60 + 275 + 31,20 = 372 (daN/m2)

❖ Hoạt tải : p = n.ptc =1,2.300=360 (daN/m2)

 Tổng tải trọng theo phương thẳng đứng phân bố trên 1m2 bản :

1 n

g =





2 n

g =



 .

3 n

g =





4 n

g =

Hình 3.2 Sơ đồ tính cho bản thang vế 1 và 2



Giả thiết lớp bê tông bảo vệ là a0=2cm  h0 = 11-2 = 9 (cm)

Từ các giá trị momen sử dụng các công thức tính toán:

4

1658,56.10

0,141 0, 427 14,5.1000.90

mm A

Vậy chọn Ø12a150 với % 712,3 100% 0, 79% min 0,1%

1000.90

s o

a 1000.a 1000.28,3 198,8( )

142, 46

tt s

mm A

Tại 2 đầu khớp không có momen nên ta bố trí thép mũ cấu tạo: Ø6a200

Do vế 1 và vế 2 có kích thước và tải trọng như nhau nên ta dùng thép của vế 1 để bố trí cho vế 2

d n

h

 Liên kết giữa sàn với dầm là liên kết khớp

Cắt 1m dải bản theo phương cạnh ngắn để tính toán và bố trí cốt thép

Giả thiết lớp bê tông bảo vệ là a0=2cm h0=10-2=8 (cm)

Từ các giá trị momen sử dụng các công thức tính toán:

4

366.10

0, 039 0, 427 14,5.1000.80

mm A

Kích thước dầm chiếu tới bxh=200x300 mm

Chiều dài tính toán l=4000 mm

Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu nghỉ:

Trọng lượng phần bê tông :

q 1 =n.γ.b.h= 1,1.2500.0,2.0,3 = 165 (daN/m)

Trọng lượng phần vữa trát :

=1,3.1600.0,015.(0,2+2.0,3-2.0,1)=18,72 (daN/m) Tải trọng do bản thang truyền vào :

.

2 n b h h b

Hình 3.4 Sơ đồ tính toán và momen dầm chiếu nghỉ, đơn vị daN.m

Chọn ao=2,5cm, chiều cao làm việc của dầm: ho= h–ao= 30-2,5=27,5 (cm)

Tính thép chịu momen dương Mmax=1681,2(daN.m):

m

2 0

❖ 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 là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông) Trong đó:

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

 3=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

=> Qbmin =0,6(1 0+ +0).1,05.200.275=34650( )N

=> QMax =37360 (N) > Qbmin =34650 (N)  Cần tính lại cốt đai, bản thân bê tông không đảm bảo chịu lực cắt

Giả sử bố trí cốt đai theo hàm lượng tối thiểu Ø6, a=150 (mm)

❖ Kiểm tra khả năng chịu ứng suất nén ở bụng dầm:

Qmax 0 , 3 u1b1 Rbbho

Ta có: 2 28,3 1,89.103

200 150

sw w

 (tại tiết diện giữa nhịp L/4  3L/4)

=> Vậy chọn khoảng cách cốt đai:

+ Tại tiết diện gối: stk = sct = 150mm

+ Tại tiết diện giữa nhịp: stk = sct = 200mm

3.6 Tính toán thép dầm chiếu tới:

Kích thước dầm chiếu tới bxh=200x300 mm

Chiều dài tính toán l=4000 mm

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ a=25cm

Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới:

Trọng lượng phần bê tông :

q 1 =n.γ.b.h= 1,1.2500.0,2.0,3 = 165 (daN/m)

Trọng lượng phần vữa trát :

=1,3.1600.0,015.(0,2+2.0,3-2.0,1)=18,72 (daN/m) Tải trọng do bản thang truyền vào :

.

2 n b h h b

Hình 3.4 Sơ đồ tính toán và momen dầm chiếu nghỉ, đơn vị daN.m

Momen dương lớn nhất ở giữa dầm là:

Chọn ao=2,5cm, chiều cao làm việc của dầm: ho= h–ao= 30-2,5=27,5 (mm)

Tính thép chịu momen dương Mmax=2988,84(daN.m):

m

 =

2 0

2 0

A

b, Tính toán cốt đai:

Tính cốt đai: Qmax = 29888,4 (N)

❖ 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 là khả năng chịu cắt nhỏ nhất của bê tông) Trong đó:

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

 3=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

 (tại tiết diện giữa nhịp L/4  3L/4)

=> Vậy chọn khoảng cách cốt đai:

+ Tại tiết diện gối: stk = sct = 150mm

+ Tại tiết diện giữa nhịp: stk = sct = 200mm

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN DẦM LIÊN TỤC D1 D2

Nhiệm vụ:

➢ Tính toán dầm D1 dùng phần mền SAP,tổ hợp nội lực bằng EXCEL

➢ Tính toán dầm D2 dùng phần mền SAP,tổ hợp nội lực bằng EXCEL

Trong chương này, vì lý do học hỏi thêm nhiều cách tính dầm, xem dầm D1 và D2

là dầm liên tục để tính toán

4.1 Số liệu tính toán:

Vật liêu sử dụng

Bê tông B25: Rb = 14,5 (MPa); Rbt = 1,05(MPa); Eb = 30.103(MPa)

Cốt thép dọc chịu lực dùng CII: RS=RSC=280(MPa); RSW=225(MPa)

Cốt thép đai dùng CI: RS = RSW = 225(MPa)

Tra bảng ta được hệ số: αR = 0,418; ξR = 0,595

Vị trí dầm tính toán

Tính toán dầm D1 (trục 6’) và D2 (trục 5’)

Hình 4.1 Vị trí dầm D1 và D2

Chọn tiết diện dầm hình chữ nhật có kích thước tiết diện bxh ( mmxmm )

Chiều cao dầm chọn sơ bộ theo công thức:

(1 1)

15 8

d

h = − L Với nhịp dầm L= 8m:

nbt: hệ số vượt tải của bê tông cốt thép nbt =1,1

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

nvt: hệ số vượt tải của vữa trát nvt =1,3

bt

 = 18(kN/m3): trọng lượng riêng của lớp vữa trát

δvt: chiều dày lớp vữa trát δvt =0,015(m)