Luận văn thạc sĩ trụ sở cục thuế đà nẵng

Giải pháp thiết kế kiến trúc _Thiết kế hệ lưới cột sao cho tối ưu nhất về mặt không gian những vẫn đảm bảo chịu lực _Thay thế các tường gạch bằng tường BTCT xem như là vừa để bao che vừ

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

*

TRỤ SỞ CỤC THUẾ ĐÀ NẴNG

Sinh viên thực hiện: LÊ QUÝ THIỆN

Đà Nẵng – Năm 2019

TÓM TẮT

Tên đề tài: TRỤ SỞ LÀM VIỆC CỤC THUẾ ĐÀ NẴNG

Sinh viên thực hiện: LÊ QUÝ THIỆN

Với nhiệm vụ đồ án được giao, sinh viên thực hiện các nội dung sau:

2 Tính toán cầu thang bộ trục 4&5

3 Tính toán dầm dọc giữa các trục B&C

4 Phân tích kết cấu tường khung tại 4 góc mặt b

❖ Phần thi công: 30%

- Thiết kế biện pháp thi công nhồi cọc, sơ đồ thứ tự nhồi cọc, lập tiến độ theo phương pháp dây chuyền cho 1 đài móng

- Thi công đào đất hố móng

- Tính toán thiết kế ván khuôn 1 đài móng

- Lập tiến độ thi công bê tông phần móng

2 Tính toán thiết kế ván khuôn phần thân gồm: cột, dầm, sàn, cầu thang bộ,.(Tính cho 1 ô sàn điển hình và 1 cầu thang bộ đã tính kết cấu)

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan : Đồ án tốt nghiệp với đề tài “TRỤ SỞ LÀM VIỆC CỤC THUẾ

ĐÀ NẴNG” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi, không sao chép của bất cứ ai, số liệu, công thức tính toán được thể hiện hoàn toàn đúng sự thật

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

Sinh viên thực hiện

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 5 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 : TRỤ SỞ LÀM VIỆC CỤC THUẾ ĐÀ NẴNG

Địa điểm: 190 Phan Đăng Lưu , quận Hải Châu , thành phố Đà Nẵng

Đồ án tốt nghiệp của em gồm 3 phần:

Phần 1: Kiến trúc 10% - GVHD: Th.S TRỊNH QUANG THỊNH

Phần 2: Kết cấu 60% - GVHD: Th.S TRỊNH QUANG THỊNH

Phần 3: Thi công 30% - GVHD: TS MAI CHÁNH TRUNG

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 Tuy nhiên được sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô giáo hướng dẫn đã giúp em hoàn thành đồ án này Tuy nhiên, với kiến thức hạn hẹp của mình, đồng thời chưa có kinh nghiệm trong tính toán, nên đồ án thể hiện không tránh khỏi những sai sót Em kính mong tiếp tục được sự chỉ bảo của các Thầy để em hoàn thiện kiến thức hơn nữa

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

Đà Nẵng, tháng 12 năm 2019

Sinh viên:

LÊ QUÝ THIỆN

1 Tìm hiểu các đặc điểm kiến trúc

2 Sửa lại bản vẽ kiến trúc gốc

3 Tổng quan về công trình

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1 Tên công trình: Cục thuế Đà Nẵng:

1.2 Đặc điểm vị trí xây dựng công trình

Công trình “CỤC THUẾ ĐÀ NẴNG“ được xây dựng trên khu đất thuộc thành phố Đà Nẵng Khu đất xây dựng công trình nằm ở gần trung tâm thành phố - 190 Phan Đăng lưu , phường Hòa Cường Bắc , quận Hải Châu Phía Bắc khu đất là đường Nguyễn Khánh Toàn , phía Nam là đường Phan Anh , phía Tây là các công trình lân cận, phía Đông là đường Huỳnh Tấn Phát Đây là các tuyến đường đẹp , dễ tìm , thuận tiện cho việc đi lại

1.3 Đặc điểm kiến trúc :

Trụ sở làm việc cục thuế Đà Nẵng được thiết kế theo hình thức kiến trúc hiện đại với 2

khối nhà , khối nhỏ chông lên khối lớn tạo nên sự hiện đại , mặt bằng đối xứng tạo vẻ phong phú cho hình thức công trình

Bên cạnh ngoại hình đẹp , tổ chức công năng cũng tập trung tốt vào các không gian quan trọng cơ bản như phòng một cửa , phòng tiếp nhận và trả hồ sơ , khu vực bảng tin … Thiết kế khu vực để xe , các phòng ban được thiết kế logic , khoa học , đảm bảo không gian làm việc hiệu quả

Mặt ngoài công trình thiên về sử dụng vật liệu kính , giúp tiếp cận với nguồn ánh sáng tự nhiên một cách hiệu quả nhất , mang lại lợi ích về kinh tế , cũng như sức khỏe tinh thần cho con người

Mặt bằng tầng hầm : Chủ yếu làm garage và một số các thiết bị kỹ thuật

Mặt bằng tầng 1 : Đây là khu vực cơ quan nên sẽ có rất nhiều khách hàng đến giao dịch

và liên hệ , do đó thiết kế sân rộng để có chõ đậu nơi đậu xe cho khách hàng , đảm bảo giao thông liên tụn , bên trong là các loại phòng để làm việc kèm theo khu vực ăn uống

Tầng 2 và 3 : Toàn bộ là không gian làm việc

Từ tầng 5 đến tầng mái : Không gian được thu hẹp lại tạo thành 1 khối nhà nhỏ hơn , nơi

đây toàn bộ đều là không gian làm việc

1.4 Quy mô và đặc điểm công trình :

hợp đồng trên 93 tỷ

_Công trình gồm 16 tầng trong đó có một tầng hầm dùng làm gara ôtô , tầng mái

1.5 Giải pháp thiết kế :

_Căn cứ vào đặc điểm mặt bằng khu đất, yêu cầu công trình thuộc tiêu chuẩn quy phạm nhà nước, phương hướng quy hoạch, thiết kế tổng mặt bằng công trình phải căn cứ vào công năng sử dụng của từng loại công trình, dây chuyền công nghệ để có phân khu chức năng rõ ràng đồng thời phù hợp với quy hoạch đô thị được duyệt, phải đảm bảo tính khoa học và thẩm mỹ Bố cục và khoảng cách kiến trúc đảm bảo các yêu cầu về phòng chống cháy, chiếu sáng, thông gió, chống ồn, khoảng cách ly vệ sinh

_Toàn bộ mặt trước công trình trồng cây và để thoáng, khách có thể tiếp cận dễ dàng với công trình Có bãi đậu xe ngầm và bải đậu xe ngoài sân

_Giao thông nội bộ bên trong công trình thông với các đường giao thông công cộng, đảm bảo lưu thông bên ngoài công trình Tại các nút giao nhau giữa đường nội bộ và đường công cộng, giữa lối đi bộ và lối ra vào công trình có bố trí các biển báo

_Bao quanh công trình là các đường vành đai và các khoảng sân rộng, đảm bảo xe cho việc

xe cứu hoả tiếp cận và xử lí các sự cố

Giải pháp thiết kế kiến trúc

_Thiết kế hệ lưới cột sao cho tối ưu nhất về mặt không gian những vẫn đảm bảo chịu lực _Thay thế các tường gạch bằng tường BTCT xem như là vừa để bao che vừa để chịu lực

xô ngang cho công trình

_Tận dụng lõi thang máy làm lõi cứng để tăng độ cứng ngang cho công trình

_Bố trí các dầm sao cho đảm bảo tính mỹ thuật , các dầm không nên lộ ra ngoài mà vẫn đảm bảo chịu lực

_Hệ thống thang bộ thoát hiểm được bố trí cho toàn công trình đảm bảo an toàn cho người

sử dụng khi công trình xảy ra sự cố

_Mặt bằng các tầng được bố trí hợp lý, đảm bảo lấy sáng tạo sự thông thoáng và chiếu sáng

tự nhiên tốt cho các phòng

_Hình khối kiến trúc công trình đẹp, hiện đại, các mặt đứng và mặt bên phù hợp với công năng sử dụng và quy hoạch chung của đô thị

Bản vẽ kiến trúc ô sàn điển hình cùng với các chức năng

CHƯƠNG 2 ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU TỰ NHIÊN

2.1 Các điều kiện khí hâu tự nhiên

Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa điển hình,nhiệt độ cao và ít biến động Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu cận nhiệt đới ở miền Bắc và nhiệt đới xavan miền Nam

Đà Nẵng nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa với 2 mùa rõ rệt

+Mùa mưa: tháng 8-12

+Mùa khô : tháng 1-7

Thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm không kéo dài

*Các yếu tố khí tượng:

28-300C; thấp nhất vào các tháng 12, 1, 2, trung bình từ 18-230C Riêng vùng rừng núi Bà

Độ ẩm không khí trung bình là 83,4%; cao nhất vào các tháng 10, 11, trung bình từ 85,67

- 87,67%; thấp nhất vào các tháng 6, 7, trung bình từ 76,67 - 77,33%

Lượng mưa trung bình hàng năm là 2.504,57 mm/năm; lượng mưa cao nhất vào các tháng

10, 11, trung bình từ 550 - 1.000 mm/tháng; thấp nhất vào các tháng 1, 2, 3, 4, trung bình

từ 23-40 mm/tháng

Số giờ nắng bình quân trong năm là 2.156,2 giờ; nhiều nhất là vào tháng 5, 6, trung bình

từ 234 đến 277 giờ/tháng; ít nhất là vào tháng 11, 12, trung bình từ 69 đến 165 giờ/tháng

2.2 Tình hình địa chất công trình và địa chất thủy văn :

Địa hình : Địa hình bằng phẳng, rộng rãi thuận lợi cho việc xây dựng công trình

Địa chất :

Công trình nằm ở quân Hải Châu thành phố Đà Nẵng Do điều kiện không cho phép nên không thể đi khảo sát địa chất thực tế của công trình Trong phạm vi đồ án địa chất công trình được lấy tham khảo từ Hồ sơ địa chất của 1 công trình cũng thuộc quận Hải Châu do CÔNG TY TƯ VẤN KHẢO SÁT XÂY DỰNG TOÀN CHÍNH thực hiện năm 2011 Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp đất khác nhau Do độ dốc các lớp nhỏ, chiều dày khá đồng đều nên một cách gần đúng có thể xem nền đất tại mọi điểm của công trình

có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất điển hình

CHƯƠNG 3 PHÂN TÍCH KẾT CẤU

3.1 Giải pháp kết cấu :

Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu bêtông cốt thép trong xây dựng trở nên rất phổ biến Đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng, bêtông cốt thép được

sử dụng rộng rãi do có những ưu điểm sau:

+ Giá thành của kết cấu bêtông cốt thép thường rẻ hơn kết cấu thép đối với những công trình có nhịp vừa và nhỏ chịu tải như nhau

+ Bền 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 của kiến trúc

Vì vậy công trình được xây bằng bêtông cốt thép

Đối với công trình cao tầng, kiến trúc có ảnh hưởng quyết định tới giải pháp kết cấu.Từ những yêu cầu về kiến trúc, việc đề xuất được giải pháp kết cấu hợp lí là quan trọng Giải pháp kết cấu cần thoả mãn nhiều yêu cầu như:

+ Có tính cạnh tranh cao về kinh tế ,giải pháp mang lại lợi ích kinh tế cao trong giai đoạn đầu tư cũng như sử dụng sau này thường được chủ đầu tư chọn

+ Tối ưu hoá về thẩm mỹ cũng như vật liệu và không gian sử dụng

+ Tính khả thi trong thi công

3.2 Phương án kết cấu

-Phương án kết cấu móng :

Công trình với quy mô 15 tầng , 1 tầng hầm , chịu tác động của tải trọng gió và tải trọng động đất Lựa chọn phương án móng cọc cho công trình để đảm bảo đáp ứng về kiến trúc , độ bền vững , thuận lợi về thi công , đặc biệt là đảm bảo vệ độ lún

-Phương án kết cấu khung - vách :

Khung bê tông cốt thép bao gồm cột , dầm , sàn liên kết với nhau và liên kết cứng với móng , kết hợp với lõi cứng thang máy , cách vách cứng và các sàn làm cho độ cứng tổng thể của công trình được tăng lên Phương án này làm tăng khả năng chịu lực và độ ổn định tổng thể khi chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang tương đối lớn , lúc này hệ kết cấu khung – vách chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang phân phối cho nó , không ảnh hưởng

về kiến trúc và thi công cũng thuận lợi

-Phương án kết cấu thang máy :

Kết cấu thang máy sử dụng vách cứng BTCT , vách kết hợp với khung nhà cũng góp phần làm tăng khả năng chịu lực cho toàn bộ công trình

3.3 Phân tích hệ kết cấu

Giới thiệu hệ kết cấu :

Công trình trụ sở làm việc “CỤC THUẾ ĐÀ NẴNG” là một công trình cao tầng (16 tầng) với độ cao 57,3 (m) được chia làm 2 khối chính :

Khối thứ nhất : Từ tầng hầm đến tầng 3 có diện tích mặt bằng 67,8 x 24 (m)

_ Ở tầng hầm : Toàn bộ tường bao công trình được làm bằng bê tông cốt thép để chịu áp

lực ngang của đất , chống thấm , giúp công trình ngàm chắc vào lòng đất , tạo độ cứng cho toàn bộ công trình

_Tầng 1 đến 3 : Theo kích thước mặt bằng thì kết cấu công trình làm việc theo kiểu khung phẳng , độ cao thấp nên rất ít chịu tải trọng ngang từ gió , vì vậy sử dụng kết cấu khung là chính chủ yếu để chịu tải trọng đứng

Khối thứ hai : Từ tầng 4 đến tầng mái có diện tích mặt bằng 32,4 x 16,8 (m)

_ Chiều cao lên đến 57,3 (m) (>40m) nên sẽ chịu ảnh hưởng lớn từ lực xô ngang của gió tỉnh , gió động , động đất

➔ Tổng thể công trình thuộc kiểu có khoảng lùi , phần dáy kiên cố giúp giảm hậu quả bất lợi của các tác động ngang và giảm thiểu sự dao động của công trình

_Qua các phân tích ưu nhược điểm của các hệ kết cấu trên, tham khảo TCXD 198:1997 thì

hệ kết cấu khung vách tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng

_Hệ kết cấu khung vách được tạo ra bằng sự kết hợp giữa khung và vách Hai hệ thống khung và vách được liên kết qua hệ kết cấu sàn kèm theo hệ thống lõi cứng tạo thành 2 lõi thang máy xuyên suốt chiều cao nhà và các tường bê tông cốt thép tạo thành một khối vững chắc chịu chủ yếu tải trọng ngang , hệ khung thiết kế chủ yếu chịu tải trọng thẳng đứng

Đặc điểm của hệ kết cấu công trình : Khung - vách

_Vách xuyên suốt từ hầm đến mái chịu tải trọng ngang rất lớn , tối ưu hóa cột , tăng diện tích cầu thang bộ , chịu một phần tải trọng đứng cho công trình

_Hệ thống cột và dầm tạo thành khung chịu tải trọng đứng và một phần tải trọng ngang ứng với độ cứng chống uốn của nó Hai hệ thông này bổ sung cho nhau tạo thành một hệ thống chịu lực kiên cố

_Hệ thống khung và vách cứng liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn

_Sàn toàn khối tạo thành vách cứng ngang , liên kết các cấu kiện với nhau đồng thời truyền tải ngang về vách cứng và một phần đầu cột

_Chiều cao công trình lớn hơn 40m kể đến thành phần động của tải trọng gió

_Công trình đa số sử dụng tường BTCT tiết diện chữ L giúp chịu uốn và xoắn theo cả 2 phương , đồng thời nó làm việc tốt hơn thay vì từng vách độc lập

_Tổng tiết diện tường BTCT được phân chia đều 2 bên để tâm cứng gần tâm khối lượng nhất có thể , giúp hạn chế sự phát sinh momen xoắn gây hại cho công trình

Các chỉ tiêu đánh giá để bố trí và chọn tiết diện cột dầm và tường chịu lực

Việc tính toán được thực hiện theo trình tự :

→Xác định các giá trị tải trọng truyền lên sàn và tính toán sàn

→Truyền tải trọng xuống dầm để tính toán dầm

→Truyền tải trọng vào khung để tính toán khung

→Truyền tải trọng theo cột xuống móng để tính toán móng

a)Cột :

Chọn kích thước tiết diện :

_Hình dáng tiết diện cột thường là chữ nhật , vuông , tròn

_Việc chọn hình dáng , kích thước tiết diện cột dựa vào các yêu cầu về kiến trúc , kết cấu

và thi công

+Về kiến trúc , đó là các yêu cầu về thẫm mỹ và yêu cầu về sử dụng không gian Người thiết kế kiến trúc định ra hình dáng và các kích thước tối đa , tối thiểu có thể chấp nhận được , thảo luận với người thiết kế kết cấu để sơ bộ lựa chọn

+Về kết cấu , kích thước tiết diện cột cần đảm bảo độ bền và độ ổn định , đó là việc hạn chế độ mãnh λ :

λ = 𝑙𝑜

𝑖 ≤ λgh

Trong đó :

i = 0,228b (0.228h) Với tiết diện tròn đường kính D thì i= 0,25D

λgh : Độ mãnh giới hạn , với cột nhà λgh = 100

+Về thi công , đó là việc chọn kích thước tiết diện cột thuận tiện cho việc làm và lắp dựng ván khuôn , việc đặt cốt thép và đổ bê tông Theo yêu cầu này kcihs thước tiết diện nên chọn là bội số của 2 ; 5 hoặc 10

+Việc chọn kích thước cột theo độ bền ( chọn sơ bộ ) có thể tiến hành bằng cách tham khảo các kết cấu tương tự , theo kinh nghiệm thiết kế hoặc bằng cách tính gần đúng +Diện tichs cột là Ao xác định theo công thức : Type equation here

A0 = 𝑘𝑡𝑁

𝑅𝑏

Trong đó :

N = msqFs

Sơ đồ truyền tải sàn về cột

ms- số sàn phía trên tiết diện đang xét ( kể cả mái )

thường xuyên và tạm thời trên bản sàn , trọng lượng dầm , tường , cột đem tính ra phân

bố đều trên sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế :

Với nhà có bề dày sàn là bé (10-14cm kể cả các lớp cấu tạo mặt sàn ) , có ít tường ,

Với nhà có bề dày sàn nhà khá lớn ( trên 25cm ) , cột và dầm đều lớn thì q có thể đến

kt- hệ số xét đến ảnh hưởng khác như momen uốn , hàm lượng cốt thép , độ mãnh của cột

• Với cột biên ta lấy kt = 1,3

• Với cột trong nhà ta lấy kt = 1,2

• Với cột góc nhà ta lấy kt = 1,5

Trong nhà nhiều tầng , theo chiều cao nhà từ móng đến mái lực nén trong cột giảm dần Để đảm bảo sự hợp lý về sử dụng vật liệu thì càng lên cao nên giảm khả năng chịu lực của cột Việc giảm này có thể thực hiện bằng :

Trong ba cách trên thì việc giảm cốt thép là đơn giản hơn cả nhưng phạm vi điều chỉnh không lớn Cách giảm kích thước tiết diện là có vẻ hợp lý hơn về mặt chịu lực nhưng làm phức tạp cho thi công và ảnh hưởng không tốt đến sự làm việc tổng thể của công trình khi tính toán về đao động Thông thường nên kết hợp cả 3 cách trên

*Sơ bộ chọn tiết diện cột như sau :

Bố trí cột :

_Khoảng cách giữa các cột không quá lớn , khoảng cách tốt nhất là đồng đều , không được chênh lệch quá nhiều , tạo không gian sử dụng

_Cột nên đặt giấu vào trong tường để tăng tính thẩm mỹ

_Bố trí thằng hàng , tạo thành hệ lưới cột , nhận tải trọng dầm sàn truyền xuống đồng đều

+bt ≥ ℎ𝑡

20 = 5300

_Chọn tiết diện tường chịu lưc : 350mm

_Chọn tiết diện lõi : 200mm

Tổng diện tích mặt cắt :

= 8.94(m2) > 8,17(m2)

→ Thỏa mãn các điều kiện trên

c) Dầm :

Gọi chiều cao h của tiết diện là cạnh nằm theo phương của mặt phẳng uốn thì tiết diện hợp lí là tiết diện có tỉ số h/b = 2:4 Chiều cao h thường được chọn trong khoảng 1/8 đến 1/20 của nhịp dầm Khi chọn kích thước b và h cần phải xem xét đến yêu cầu kiến trúc và việc định hình hóa ván khuôn

2 4 h dp-Tiết diện dầm chính:

Hdc = 1 1

8 15 L dc và bdc =

1 1( : )

Bố trí :

_Bố trí tối thiểu 3 miếng cứng không được đồng quy hoặc song song

_Nên xứng về kích thước hình học thì vật liệu làm việc ở giai đoạn dẻo dưới tác động lớn như động đất vẫn có thể dẫn đến sự thay đổi độ cứng , thiết kế các vách giống nhau ( về

độ cứng cũng như kích thước hình học ) và bố trí sao cho tâm cứng của hệ trùng với tâm khối lượng của nó Trong trường hợp chỉ đối xứng về độ cứng ( trong giai đoạn đàn hồi )

mà không đối gây ra biến dạng và chuyển vị khác nhau trong các vách khác nhau Hệ quả là sự đối xứng về độ cứng bị phá vỡ và phát sinh ra các tác động xoắn rất nguy hiểm đối với công trình

_Không nên chọn các vách có khả năng chịu tải lớn nhưng số lượng ít mà nên chọn nhiều vách nhỏ có khả năng chịu tải tương đương và phân đều các vạch trên mặt công trình _Không nên chọn khoảng cách giữa các vách và từ các vách đến biên quá lớn

_Theo chiều cao nên liên tục ,tránh thay đổi đột ngột , xuyên suốt từ hầm lên đến mái _Nên bố tri thành nhóm chữ L , T , I , hết sức tránh các vách không vuông vì sẽ gây momen xoắn

_Các lổ cửa trên các vách cần bố trí đều đặn và thẳng hàng từ trên xuống , không bố trí lệch nhau , hiệu quả là thỏa mãn các điều kiện xoắn , biến dạng nhiệt và chịu tải trọng ngang tốt theo cả 2 phương

3.4 Giao thông nội bộ công trình

Hệ thống giao thông theo phương đứng được bố trí với 2 thang máy, 3 thang bộ Thang

bộ được thiết kế gồm 2 thang 2 về và 1 thang 3 vế và bề rộng thang là 1m4 chiều cao bậc

là 144 mm Hai thang máy với kích thước buồng thang 2,6×2,9 m

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

Hệ thống điện

Tuyến điện trung thế 15KV qua ống dẫn đặt ngầm dưới đất đi vào trạm biến thế của công trình Ngoài ra còn có điện dự phòng cho công trình gồm hai máy phát điện đặt tại tầng hầm của công trình Khi nguồn điện chính của công trình bị mất thì máy phát điện sẽ cung cấp điện cho các trường hợp sau:

-Các hệ thống phòng cháy chữa cháy

b)Thoát nước

Nước mưa trên mái công trình, trên logia, ban công, nước thải sinh hoạt được thu vào sênô

và đưa vào bể xử lý nước thải Nước sau khi được xử lý sẽ được đưa ra hệ thống thoát nước của thành phố

Hệ thống phòng cháy chữa cháy

a)Hệ thống báo cháy

Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi phòng và mỗi tầng, ở nơi công cộng của mỗi tầng Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện được cháy phòng quản lý nhận được tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình

-Vật liệu hoàn thiện sử dụng các loại vật liệu tốt đảm bảo chống được mưa nắng sử dụng lâu dài Nền lát gạch Ceramic Tường được quét sơn chống thấm

-Các khu phòng vệ sinh, nền lát gạch chống trượt, tường ốp gạch men trắng cao 2m -Vật liệu trang trí dùng loại cao cấp, sử dụng vật liệu đảm bảo tính kĩ thuật cao, màu sắc trang nhã trong sáng tạo cảm giác thoải mái khi nghỉ ngơi

-Hệ thống cửa dùng cửa kính khuôn nhôm

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

4 Phân tích kết cấu tường - khung

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 10

4.1 Nhận xét về bố trí hệ dầm sàn :

_Các dầm chính là dầm theo phương chịu lực chính của công trình , gác lên chân cột , bố

trí dầm chính theo phương cạnh ngắn và cạnh dài của công trình : làm giảm chiềm dài nhịp , tải trọng tác dụng lên dầm

_Các dầm phụ là dầm không gác lên các cấu kiện chịu nén mà gác lên các cấu kiện chịu uốn , xoắn ( dầm chính ) Bố trí dầm phụ theo phương cạnh ngắn và cạnh dài của công trình

_Đảm bảo tính mỹ thuật

_Đàm bảo hợp lý về mặt kết cấu : bố trí sao cho “nhanh” truyền lực xuống đất , tránh phức tạp , không nên để một dầm gánh đở nhiều dầm khác , không nên để dầm có dạng công xôn

_Kích thước ô sàn không quá lớn cũng không quá nhỏ , thông thường từ 4m-8m ( Kết cấu

bê tông cốt thép - Gs Nguyễn Đình Cống )

_Các ô sàn được phân chia bởi các dầm , kích thước các ô bản nên là đồng đều nhất có thể để tận dụng được chiều dày bản sàn

_Các dầm nên là liên tục để tạo thuận lợi về chịu lực và cả trong thi công

Tông mặt bằng ô sàn điển hình :

Hình 4.1 : Bố trí dầm sàn tầng điền hình

Tại vị trí cầu thang bộ thứ nhất , dầm chiếu tới được kéo dài để tận dụng tính liên tục

Tại vị trí cầu thang bộ thứ 2 , dầm chiếu tới được kéo dài gác lên dầm khung , như

vậy : Tại nút giao nhau giữa 2 dầm , dầm D2 sẽ là gối tựa cho dầm D1 thay vì nó sẽ

phải kéo dài và tựa lên dầm khung , vậy dầm D1 còn lại 5,8m thay vì sẽ lên đến 8,4m ( khá lớn ) , đồng thời ô bản S2 cũng được giảm bớt kích thước theo phương cạnh dài

và trở thành ô bản kê 4 cạnh (chỉ còn 3,9x5,8m thay vì 3,9x8,4m) , đây là những kích thước thông dụng khi thiết kế

Ở không gian có cùng chức năng ta chia đều thành các ô sàn có kích thước như nhau ( các ô S1 đều có cùng chức năng là văn phòng ) để thuận tiện hơn trong tính toán cũng như thi công ( cùng kích cở ván khuôn )

4.2 Phân loại ô bản

Dựa vào kích thước của ô bản

Gọi l1 : kích thước cạnh ngắn của ô sàn

l2 : kích thước cạnh dài của ô sàn

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

Ta có bảng phân loại ô sàn như sau :

Chọn chiều dày bản sàn theo công thức:

m

D

. ≥ hmin Trong đó:

Các ô sàn còn lại có kích thước nhỏ hơn có thể chọn chiều dày nhỏ hơn nhưng để thuận

Cấu tạo sàn:

4.4 Xác định tải trọng:

Tĩnh tải sàn:

a.Trọng lượng các lớp sàn: dựa vào cấu tạo kiến trúc lớp sàn, ta có:

gtc = . (kg/cm2): tĩnh tải tiêu chuẩn

gtt = gtc.n (kg/cm2): tĩnh tải tính toán

Trong đó (kg/cm3): trọng lượng riêng của vật liệu

n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN2737-1995

Ta có bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán sau:

Lớp vật liệu Chiều dày Tr.lượng riêng  gtc Hệ số n gtt

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

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

Tường ngăn giữa các khu vực khác nhau trên mặt bằng dày 100mm và 200mm

Đối với các ô sàn có tường đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem tải trọng

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

Chiều cao tường được xác định: ht = H − hds

Trong đó:

ht: chiều cao tường;

H: chiều cao tầng nhà;

hds: 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 t-s

t : chiều dày của mảng tường;

t = 1500(daN/m3): trọng lượng riêng của tường;

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

c = 25(daN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa;

Si (m2) :diện tích ô sàn đang tính toán;

Ta có bảng tính tĩnh tải sàn tầng điển hình:

Ô SÀN

Kích thước

Kích thước tường t St Sc tt

s t

g− g tt s gtt (mxm) l(m) h(m) (m) (m2) (m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2)

Hoạt tải sàn:

_Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau đó nhân với hệ

số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán Ptt (daN/m2)

_Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995 , trang 9 , mục 4.3.3 , hệ số độ tin cậy đối với tải trọng phân bố đều trên sàn và cầu thang lấy bằng :

n = 1,3 khi ptc < 200 (daN/m2)

n = 1,2 khi ptc ≥ 200 (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 toán dầm chính , dầm phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần được phép giảm như sau:

Nhân với hệ số ψA1(khi A>A1=9m2)

A –Diện tích chịu tải tính bằng m2;

Ta có bảng tính hoạt tải sàn tầng điển hình:

Ô Sàn Loại Phòng Diện tích

(m2)

ptc(kN/m2) Hệ số n Hệ số Ψ ptt

Trong sơ đồ đàn hồi xem các gối tựa như các gối tựa đơn, kê trên một điểm , cấu kiện có thể xoay trên điểm đó, và như vậy sẻ dễ dàng truyền ảnh hưởng của hoạt tải từ nhịp này sang nhịp khác Thực tế tại liên kết cứng cấu kiện khó có thể xoay tự do và ảnh hưởng của hoạt tải khó truyền từ nhịp này sang nhịp khác

Về tải trọng giả thiết về hoạt tải là phân bố đều, liên tục trên mặt sàn, thực tế thì hoạt tải thường là những lực gần như tập trung và phân bố không đều, không liên tục

Về vật liệu trong sơ đồ đàn hồi giả thiết bê tông cốt thép là vật liệu đàn hồi, đồng chất Thực tế thì bê tông là vật liệu có tính dẻo và trong vùng kéo có thể có vết nứt, biến dạng của betong lại tăng theo nội lực và thời gian

Trong sơ đồ tính toán xem dầm sàn là gối tựa của bản, dầm khung là gối tựa của dầm sàn và gối tựa không có chuyển vị đứng , thực tế thì dầm sàn và dầm khung đều có thể có độ võng và như vậy gối tựa sẻ có chuyển vị đứng

Bản được xem là tựa khớp khi nó gối vào tường hoặc kê tự do lên dầm Khi bản kê trên dầm , cho độ võng của bản ở gối tựa bằng không (khớp hoặc ngàm ) chỉ là gần đúng

Khi bản được đổ bê tông liền khối với dầm ở mép biên tự do và có cốt thép liên kết với dầm sẽ xuất hiện momen âm ở vùng gần dầm biên nhưng trong tính toán có thể coi là khớp và phải đặt một lượng cốt thép vào để chịu momen âm

Thực chất của tính toán không phải ở chỗ xác định thật chính xác giá trị nội lực tại từng tiết diện mà ở chỗ xét được khả năng bất lợi nhất có thể xảy ra và đảm bảo được độ

an toàn chung cho kết cấu

Tính sàn có các ô bản liên tục theo sơ đồ đàn hồi :

Để kể đến vị trí bât lợi nhất và tìm ra momen lớn nhất ở nhịp của các ô bảng , ta xét đến trường hợp hoạt tải cách ô như sau :

Sơ đồ bố trí hoạt tải cho M max + ở nhịp

sơ đồ trong phụ lục 17 – Kết cấu bê tông cốt thép – Gs , Ts Nguyễn Đình Cống

-Ở sơ đồ có tải p/2 do tính chất phản đối xứng , ta có thể cắt các bản đơn với bốn cạnh tựa khớp

Sơ đồ bố trí hoạt tải cho M mãx - ở gối tựa thứ hai

Nếu bỏ qua ảnh hưởng cảu các ô tải trọng ở xa các gối tựa đang xét (thứ hai) thì với việc xem góc xoay của bản ở tiết diện gối tựa là không đáng kể , ta có thể tách thành bản đơn

để tính momen ở gối tựa , các bản đơn sẽ có dạng các bản trong sơ đồ 9 phụ lục 17 – Kết cấu bê tông cốt thép – Gs , Ts Nguyễn Đình Cống (ngoại trừ sơ đồ 1)

a) Nội lực trong bản kê 4 cạnh:

Sau khi tách thành bản đơn ta xem xét tính chất gối tựa ở bốn cạnh và chọn ra sơ đồ thích hợp trong 9 sơ đồ với quan niệm :

-Bản được liên kết ở 4 cạnh thường gặp hai dạng chính: liên kết khớp và liên kết ngàm Sàn liên kết vào dầm biên là liên kết khớp , liên kết vào dầm giữa là liên kết ngàm

Tất nhiên quan niệm tính toán này hay các quan niệm khác đều chỉ mang tính gần đúng vì thực tế liên kết sàn vào dầm là liên kết có độ cứng hứu hạn ( mà khớp thì có độ cứng = 0 , ngàm có độ cứng tuyệt đối ) nhưng vì thuận lợi trong việc tính toán nên có thể chấp nhận

và tính toán với các giả thiết an toàn ( dùng thép tại biên ngàm bố trí cho biên khớp ) _Với momen dương giữa nhịp lấy hoạt tải đặt cách ô :

_Với momen âm trên gối:

+Momen âm lớn nhất ở gối theo phương cạnh ngắn :

MI = MI ’ = -β1.(g+p).l1.l2

+Momen âm lớn nhất ở gối theo phương cạnh dài :

MII = MII ’ = -β2.(g+p).l1.l2

Trong đó:

α1 , α2 ,α02 , α02 , β1 , β2 : hệ số tra bản phụ thuộc vào tỷ số l1/l2 (phụ lục 17 – Kết cấu bê tông cốt thép – Gs , Ts Nguyễn Đình Cống)

b) Nội lực trong sàn bản dầm:

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

Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà lựa chọn sơ đồ tính để tìm ra momen lớn nhất ở nhịp

và gối , lưu ý có xét đến ảnh hưởng của hoạt tải cách nhịp

4.7 Tính toán cốt thép:

*Cốt chịu lực :

L2 1m

Tính như cấu kiện chịu uốn có tiết diện hình chữ nhật với bề rộng b=1m, chiều cao h=hb +Khoảng cách lớp bảo vệ :

+Kiểm tra điều kiện:

_Sau khi tính toán và chọn được cốt thép ta tiến hành phối hợp cốt thép

_Đường kính cốt thép chịu lực từ 6 10 (không được > h/10)

_Khoảng cách giữa các cốt thép 7cm  a  20cm

_Trong khi tính toán ta phải phối hợp cốt thép để tiện cho thi công

_Cốt thép phân bố không ít hơn 10% cốt chịu lực nếu l2/l1 ≥ 3, không ít hơn 20% cốt chịu

kính cốt thép chịu lực

4l

_Cốt thép mũ cấu tạo chịu mômen âm :

-Bản được đổ bê tông liền khối với dầm ở mép biên tự do nến sẽ xuất hiện 1 lượng momen

âm nhất định ở vùng gần dầm biên Trong tính toán ta coi nó là khớp nhưng phải đặt một lượng cốt thép nào đó để chịu momen âm đó

-Diện tích cốt thép cấu tạo cần thiết lấy giá trị lớn nhất trong 2 giá trị sau :

+ 1/2 As cốt thép chịu lực tính toán ở các gối tựa giữa

_Cốt thép phân bố :

-Ở phía trên cốt thép phân bố được đặt vuông góc với các cốt thép chịu mômen âm -Ở phía dưới cốt thép phân bố được đặt vuông góc với cốt thép chịu mômen dương trong các ô bản một phương

-Đường kính cốt thép phân bố chọn nhỏ hơn đường kính cốt thép chịu lực( có thể chọn

+ amax = 330mm khi hb 150mm

+ amax = min(2,2hb và 500mm) khi hb ≥ 150mm

• Chống nứt do bê tông co ngót

• Cố định cốt chịu lực

• Phân phối tải trọng đều hơn,tránh hiện tượng tập trung ứng suất

• Chịu ứng suất nhiệt

• Hạn chế việc mở rộng khe nứt

• Tham gia chịu lực

4.9 Tính toán cụ thể cho từng loại ô sàn

= >𝐴𝑠𝑇𝑇 = 𝑀1

𝑅𝑠ℎ0 =

3,666.106225.0,984.90 = 1,84 cm

2

100

Tính cốt thép chịu mômen dương theo phương cạnh dài :

αm = 𝑀2

𝑅𝑏𝑏ℎ02 =

1,803.10614,5.1000.842 = 0,018 < 0,255

= > 𝐴𝑠𝑇𝑇 = 𝑀2

𝑅𝑠ℎ0 =

1,803.106225.0,993.84 =0,96 cm

Tính cốt thép chịu mômen âm theo phương cạnh ngắn :

αm = 𝑀𝐼

𝑅𝑏𝑏ℎ02=

6,902.10614,5.1000.902 = 0.059 < 0.255

=> = 0,970 => AsTT = 3,51 cm2

100

Tính cốt thép chịu mômen âm theo phương cạnh dài :

αm = 𝑀𝐼𝐼

𝑅𝑏𝑏ℎ0=

3,370.10614,5.1000.902 = 0,029 < 0.255 => = 0,985 = > 𝐴𝑠𝑇𝑇 = 1,69 cm2