Đây là đồ án tốt nghiệp cuối khóa xuất sắc (luận văn) của sinh viên Đại học Bách khoa TPHCM. Đồ án thể hiện chi tiết các yêu cầu mà giáo viên hướng dẫn đưa ra, tính toán rất cụ thể và đạt độ tối ưu cao nhất cho kết cấu tòa nhà. Các bạn sinh viên có thể sử dụng để tham khảo trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp cuối khóa.
Trang 1PHẦN I KIẾN TRÚC
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CAO ỐC VĂN PHÒNG
25BIS NGUYỄN THỊ MINH KHAI
Trang 2I/ GIỚI THIỆU:
Với sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế, sự tăng trưởng FDI, việc gia nhập WTO…làm tăng mật độ hiện diện làm ăn tại Việt Nam của các công ty đa quốc gia Ngoài ra còncác yếu tố các công ty nội địa Việt Nam mở rộng thêm quy mô vốn và lĩnh vực hoạt động Những yếu tố ảnh hưởng đến nhu cầu có thể kể đến việc các nhà bán lẻ quốc tế mớitìm vào thị trường Việt Nam; bởi họ hiểu thu nhập cá nhân của người lao động khu vực đôthị ở Việt Nam đang tăng cao Ngoài ra còn có sự mở rộng và phát triển hệ thống cửa hàngtheo xu hướng ngày càng tăng đang hình thành nên một loạt cửa hàng kinh doanh sản phẩmcủa một thương hiệu duy nhất
Xu hướng hiện nay là đầu tư các cao ốc dùng cho một mục đích nhất định Các cao ốccủa chính nhà đầu tư là các ngân hàng trong và ngoài nước, các công ty dịch vụ công cộng,đài truyền hình thành phố, của Petro Việt Nam và của các công ty bảo hiểm là một ví dụ.Như vậy có thể thấy rằng ngày càng có nhiều các nhà đầu tư trong nước tham gia vàolĩnh vực cao ốc văn phòng, trong khi trước đây chủ yếu là các nhà đầu tư nước ngoài Đó làcác dự án Bitexco (cao nhất nước với 68 tầng), tòa nhà EVERICH, Vietcombank tower(Bến Thành Tourist và Ngân hàng Ngoại thương phối hợp) và Vitek Building (Công ty điện
tử Vitek)…
TP Hồ Chí Minh là thành phố lớn nhất nhì trong nước, kinh tế phát triển mạnh bởi sựđầu tư phát triển trong và ngoài nước Nhu cầu vể văn phòng cho thuê ngày càng tăng cao,đặc biệt là ở các quận trung tâm thành phố
Cao ốc văn phòng của Công ty quản lý kinh doanh nhà TP Hồ Chí Minh tại 25BISNguyễn Thị Minh Khai, Quận 1, TP Hồ Chí Minh, cao 15 tầng, góp phần giảm bớt sứcnóng về chỗ thuê văn phòng trong khu vực trung tâm thành phố, tạo ra một khối văn phòngđầy đủ tiện nghi phục vụ nhu cầu cần thiết hiện nay của xã hội theo xu hướng văn minhhiện đại và tiết kiệm tối đa diện tích làm việc, chống sử dụng lãng phí Đồng thời làm đẹp
bộ mặt đô thị nói chung và trung tâm Thành phố nói riêng, phù hợp với yêu cầu quy hoạchchỉnh trang khu trung tâm Thành Phố
II/ ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH :
1 Tên công trình : Cao ốc văn phòng 25BIS Nguyễn Thị Minh Khai
2 Chủ đầu tư : Công ty quản lý kinh doanh nhà TP Hồ Chí Minh
3 Đơn vị thiết kế : Công ty TNHH xây dựng kiến trúc miền nam (ACSA)
4 Đơn vị thi công : Công ty cổ phần xây dựng 14 (CC14)
Trang 35 Đơn vị tư vấn giám sát : Công ty cổ phần tư vấn thiết kế xây dựng (CIDECO)
6 Địa điểm xây dựng : 25BIS Nguyễn Thị Minh Khai, Quận 1, TP Hồ Chí Minh
7 Diện tích sử dụng đất và các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật :
- Diện tích đất toàn khu (sau khi trừ lộ giới) : 5338.00 m2
- Diện tích đất xây dựng : 1933.33 m2
+ Diện tích chiếm đất khối công vụ : 1.293,39 m2
+ Diện tích chiếm đất khối văn phòng : 804,40 m2
(Không tính diện tích tầng hầm và tầng kỹ thuật)
+ Diện tích cây xanh, sân bãi, đường nội bộ :1.297,90 m2
8 Mục tiêu đầu tư : Cho thuê văn phòng làm việc.
9 Nguồn vốn đầu tư : vốn tự có, huy động
Trang 4III/ NỘI DUNG XÂY DỰNG:
Tầng cao xây dựng : 15 tầng (1 trệt, 14 lầu), 2 tầng hầm và 1 tầng kỹ thuật trên mái.
- Tầng hầm 1 : Bố trí khu vực để xe 4 bánh, xe 2 bánh, phòng bảo vệ, phòng bảo trì,khu vệ sinh cho nhân viên, phòng bảng điện, phòng bảo trì M.E, phòng quạt hút,phòng thiết bị IBS Solution và hầm tự hoại
- Tầng hầm 2 : Bố trí khu vực để xe 4 bánh, kho, phòng máy bơm, bể xử lý nước thải
và hầm tự hoại
- Trệt : Bố trí sảnh chính, bar cafe, phòng phục vụ, văn phòng cho thuê, phòng quản
lý tòa nhà, phòng kiểm soát trung tâm, khu vệ sinh
- Lầu 1 ÷ 13 : Sảnh văn phòng, văn phòng cho thuê, khu vệ sinh, phòng phục vụ
(riêng lầu 8, lầu 13 còn bố trí ban công và các bồn hoa).
- Lầu 14 : Sảnh văn phòng, văn phòng cho thuê, ban công, bồn hoa, bếp nấu, khobếp, khu vệ sinh, phòng phục vụ
- Tầng kỹ thuật : Bố trí nhà hàng, khu vệ sinh, phòng soạn, phòng kỹ thuật thangmáy
IV/ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC:
1/ Các tiêu chuẩn thiết kế kiến trúc :
- Tiêu chuẩn xây dựng của Việt Nam - tập 4.
- TCVN 3905 :1984 Nhà ở và nhà công cộng, thông số hình học.
- TCVN 4319:1986 Nhà ở và công trình công cộng Nguyên tắc cơ bản để thiết kế.
- TCVN 5674: 1992-Công tác hoàn thiện trong xây dựng Thi công và nghiệm thu.
- TCVN 4085 : 1985 - Kết cấu gạch đá Quy phạm thi công và nghiệm thu
- TCVN 4459 : 1987 - Hướng dẫn pha trộn và sử dụng vữa trong xây dựng
- Quy mô đầu tư của dự án thuộc công trình cấp I.
- Quy chuẩn xây dựng Việt Nam (tập 1, 2, 3 xuất bản 1997 - BXD).
2/ Giải pháp mặt bằng :
- Công trình có 1 mặt tiếp giáp với đường Nguyễn Thị Minh Khai, 1 mặt tiếp giáp với
tường nhà Lãnh sự quán Pháp, 2 mặt còn lại tiếp giáp với khu đất dự kiến xây khốinhà công vụ
- Khối công trình chính được bố trí lệch về phía ranh đất dự kiến xây dựng khối nhà
công vụ nhằm tạo lối đi từ trước ra phía sau tòa nhà, phía sau được bố trí lối xuốngcác tầng hầm của tòa nhà
Trang 5- Công trình có mặt bằng hình chữ nhật tương đối đơn giản, không gian bố trí tương
đối chặt chẽ liên hệ các không gian chức năng, tận dụng triệt để diện tích mặt bằng
- Các văn phòng được bố trí ở biên ngoài đảm bảo thông thoáng, chiếu sáng tự nhiên,
tạo các điểm nhìn tốt ra cảnh quan xung quanh, các chỉ giới xây dựng và khoảng lùiđược đảm bảo
- Mặt bằng tổng thể công trình :
+ Theo hướng nhìn 1 : Ngay sát công trình là đường Nguyễn Thị Minh Khai
+ Theo hướng nhìn 2 : Giáp với lãnh sự quán Pháp
+ Theo hướng nhìn 3 : Khu đất tự nhiên xây nhà công vụ
+ Theo hướng nhìn 4 : Khu đất tự nhiên xây nhà công vụ
Họa đồ vị trí
3
21
4
Trang 625 Bis Nguyễn Thị Minh Khai
Phối cảnh công trình
Trang 73/ Mặt đứng công trình :
- Công trình sử dụng vật liệu bao che chính là kính màu trắng trong Bên cạnh đó ốp
đá trắng sần để tăng thẩm mỹ cho công trình Toàn công trình được phủ một màutrắng thuần khiết, hiện đại và sang trọng Cây xanh được chú trọng và bố trí cho côngtrình hài hòa với môi trường xung quanh và góp phần làm đẹp mỹ quan thành phố
Do hiệu quả của vật liệu kính, không gian bên trong và bên ngoài công trình như hòalàm một, tạo tâm lý làm việc hiệu quả và năng động hơn
- Mặt đứng được tổ chức theo hình khối chữ nhật phát triển theo chiều cao, nhưng
không đơn điệu, kiến trúc đẹp
4/ Giao thông nội bộ :
- Giao thông theo phương đứng bao gồm hệ thống thang bộ và thang máy Cầu thang
bộ là dạng cầu thang kín dùng để thoát hiểm khi có sự cố, đặt ở khu lõi của nhà (ởgiữa), tiết kiệm diện tích giao thông Hệ thống thang máy bao gồm 3 thang máy dànhcho phục vụ hoạt động suốt chiều cao nhà
- Sảnh thang máy được kết hợp làm giao thông theo phương ngang, tận dụng diện tích
và liên hệ tốt các không gian chức năng
V/ GIẢI PHÁP KẾT CẤU :
- Công tác thiết kế kết cấu bê tông cốt thép (BTCT) là giai đoạn quan trọng nhất trong
toàn bộ quá trình thiết kế và thi công các công trình xây dựng Tạo nên “bộ xương”
chịu lực của công trình Các giải pháp kết cấu BTCT toàn khối được sử dụng phổbiến trong các nhà cao tầng bao gồm: Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực,
hệ khung – vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp Do đó lựachọn hệ kết cấu hợp lý cho một công trình cụ thể sẽ hạ giá thành xây dựng côngtrình, trong khi vẫn đảm bảo độ cứng và độ bền của công trình, cũng như chuyển vịtại đỉnh công trình Việc lựa chọn kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vàođiều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn củatải trọng ngang (động đất, gió)
- Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung - giằng với hệ cột được bố trí xung
quanh nhà với bước nhịp lớn nhất là 9.2m theo phương ngang và 8.2m theo phươngdọc, hệ lõi bao gồm hai lõi cứng ( thang bộ và thang máy) được kết hợp làm giaothông theo phương đứng, lối thoát hiểm, khu vệ sinh và hộp kỹ thuật
Trang 8- Hệ thống khung và lõi được liên kết với nhau qua hệ liên kết sàn Trong hệ kết cấu
này, hệ thống lõi chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ thống khung chủ yếu chịu tải trọngđứng và một phần tải nhỏ tải trọng ngang Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện đểtối ưu hóa các cấu kiện, tận dụng ưu điểm của hệ khung và hệ giằng, giảm bớt kíchthước cột và dầm, đáp ứng yêu cầu của kiến trúc
VI/ HỆ THỐNG HẠ TẦNG KỸ THUẬT :
1/ Hệ thống điện :
a Tiêu chuẩn thiết kế điện :
- Quy chuẩn xây dựng việt nam tập 2, phần 3, chương 14: “Trang bị điện trong công
trình”
- Tiêu chuẩn xây dựng việt nam TCXDVN 323:2004 – “Nhà ở cao tầng – tiêu chuẩn
thiết kế “
- Tiêu chuẩn xây dựng việt nam TCXDVN 276:2003 – “ Công trình công cộng –
nguyên tắc cơ bản để thiết kế ”
- Tiêu chuẩn thiết kế TCXD 25:91 - “Đặt đường dẫn điện trong nhà ở và công trình
công cộng ”
- Tiêu chuẩn thiết kế TCXD 27:91 – “ Đặt thiết bị điện trong nhà ơ và công trình công
cộng ”
- Tiêu chuẩn ngành 11TCN – 18:84 đến 11TCN 21:84 – “ Quy phạm trang bị điện ”.
- Tiêu chuẩn việt nam TCVN 4756:89 – “ Quy phạm nối đất và nối không các thiết bị
điện ”
- Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 95:83 – “ Tiêu chuẩn thiết kế - chiếu sáng nhân tạo bên
ngoài công trình xây dựng dân dụng ”
b Mục tiêu thiết kế :
Do nhu cầu về tiện nghi của hệ thống M&E trong các văn phòng cho thuê ngàycàng cao nên công trình đòi hỏi phải trang bị một hệ điện tối ưu, hoạt động hiệuquả với chi phí đầu tư ban đầu tương đối, những mục tiêu cơ bản mà nhiệm vụ
thiết kế mạng điện hạ thế (tính từ sáu trạm biến áp) được đặt ra như sau :
- Tạo ra môi trường ánh sáng gần với tự nhiên, được kiểm soát và điều khiển theo điều
kiện của người sử dụng điện
Trang 9- Cung cấp đầy đủ các tiện nghi về nguồn điện cho người sử dụng điện.
- Đảm bảo độ tin cậy & an toàn khi sử dụng điện.
- Hệ thống điện được thiết kế lắp đặt không ảnh hưởng tới kiến trúc công trình Dùng
các loại đèn chiếu sáng để làm vật dụng trang trí nội thất của tòa nhà
- Thiết bị lựa chọn cho hệ thống phải bảo đảm tính hiện đại, làm việc tin cậy, vận hành
đơn giản và thuận tiện cho việc bảo dưỡng và sửa chữa
- Bảo đảm cấp nguồn liên tục cho các thiết bị quan trọng trong công trình.
- Hệ thống có khả năng phục vụ độc lập theo yêu cầu sử dụng cho từng khu vực,
không gây ảnh hưởng tới các khu vực khác khi có một khu vực đang thực hiện chế
độ bảo trì
- Hệ thống được thiết kế tuân theo các tiêu chuẩn và qui phạm về an toàn chống rò rỉ
gây giật, thất thoát điện năng Không sử dụng các vật liệu dễ gây cháy nổ
2/ Hệ thống báo cháy tự động và chống sét :
a Tiêu chuẩn thiết kế :
-Tiêu chuẩn việt nam TCVN 5738-2001 hệ thống báo cháy tự động - yêu cầu kỹ
thuật
-TCVN/2622 - 1995 Phòng cháy chống cháy cho nhà và công trình - Yêu cầu thiết kế -TCVN/5760 - 1993 Hệ thống chữa cháy - Yêu cầu chung về thiết kế, lắp đặt và sử
dụng
-TCVN/5738 – 2000 Hệ thống báo cháy tự động – yêu cầu kỹ thuật.
-TCVN/3245 - 1989 An toàn cháy - Yêu cầu chữa cháy
-Tiêu chuẩn PCCC của Mỹ - NFPA
-Tiêu chuẩn PCCC của Nhật - JFSL,
-Tiêu chuẩn xây dựng TCXD 46 : 2007 (chống sét)
-Mức độ cần bảo vệ chống sét của công trình : công trình cấp III.
b Mục tiêu thiết kế :
Do nhu cầu ngày càng cao trong cuộc sống, công trình cần được phải trang bị các
hệ thống phóng cháy & chống sét an toàn, hoạt động hiệu quả với chi phí đầu tưban đầu tương đối, những mục tiêu cơ bản mà nhiệm vụ thiết kế hệ thống báocháy tự động & chống sét đánh thẳng được đặt ra như sau :
- Một trong những yêu cầu đặt ra là phát hiện kịp thời để có thể cứu chữa hiệu quả
các đám cháy Mức độ an toàn PCCC phụ thuộc rất nhiều vào độ tin cậy của các thiết
bị, phương tiện báo cháy và chữa cháy Ngoài ra, các thiết bị này còn phải đáp ứngđược các yêu cầu khác như : Độ bền, độ ổn định và phải thuận tiện, dễ sử dụng,
Trang 10- Hệ thống PCCC phải đảm bảo tình trạng hoạt động bình thường, đáp ứng yêu cầu
đảm bảo công tác an toàn PCCC chữa trong suốt đời sống nhà máy Những trục trặchoặc từ chối họat động của hệ thống chỉ được phép xảy ra trong giới hạn chế tạo chophép
- Đảm bảo về số lượng và chủng lọai phương tiện, thiết bị PCCC phải được tính
toán cụ thể dựa trên các tiêu chuẩn, quy phạm và đặc điểm của mục tiêu bảo vệ kếthợp với các thông số kỹ thuật, tính năng tác dụng của phương tiện PCCC được sửdụng
3/ Hệ thống cấp thoát nước sinh hoạt :
a Tiêu chuẩn thiết kế :
- TCVN 4513 - 1988 : Cấp nước bên trong tiêu chuẩn thiết kế.
- TCXD 33 - 1985 : Cấp nước mạng lưới bên ngoài và công trình Tiêu chuẩn thiết
kế
- TCVN 4474 - 1987 : Thoát nước bên trong Tiêu chuẩn thiết kế.
- TCXD 51 -1984 : Thoát nước mạng lưới bên ngoài và công trình Tiêu chuẩn
thiết kế
- Quy chuẩn xây dựng Việt Nam và các quy chuẩn quy phạm hiện hành.
b Hệ thống cấp thoát nước :
- Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được dẫn vào bể chứa đặt ngầm
tại khu trước của khu đất Sau đó được bơm lên bể chứa trên mái thông qua các hệthống ống dẫm đặt trong các ống gen, việc điều khiển quá trình bơm hoàn toàn tựđộng nhờ vào hệ thống van, phao và máy bơm tự động Nước từ bể chứa trên máitheo hệ thống đường ống cung cấp đến các nơi trong nhà
- Nước mưa trên mái thông qua hệ thống sê nô thu nước được dẫn vào một hệ
thống đường ống ra hệ thống mương thoát nước xung quanh nhà, rồi xả trực tiếp ra
hệ thống thoát nước chung của thành phố
- Đối với nước thải sinh hoạt được dẫn theo một hệ thống đường ống riêng, rồi tập
trung về bể sử lý nước thải, nước thải sau khi được sử lý sẽ được xả vào hệ thốngthoát nước chung của thành phố
- Hệ thống cấp nước sinh hoạt như sau :
Căn cứ lượng nước tiêu thụ, lượng nước dự trữ trong ngày
BơmĐồng hồ nước Bể ngầm Hồ nước mái
Cấp các khu vệ sinh và các nhu cầu khác
Trang 114/ Hệ thống cấp thoát nước chữa cháy :
a Tiêu chuẩn thiết kế :
- Phòng cháy chống cháy cho nhà và công trình- Yêu cầu thiết kế :TCVN 2622 – 1995
- Phòng cháy chống cháy nhà cao tầng - Yêu cầu thiết kế :TCVN 6160 – 1996
- Phòng cháy chống cháy – Hệ thống sprinkler tự động- Yêu cầu thiết kế và lắp đặt:
TCVN 7336 : 2003
- Chữa cháy- Bình chữa cháy xách tay – Yêu cầu kỹ thuật : TCVN 7026-2002
- Bậc chịu lửa công trình : bậc I
b Hệ thống chữa cháy :
- Hệ thống chữa cháy bao gồm : Chữa cháy bằng vòi xịt gắn vào trong tường, chữa
cháy bằng đầu Sprinkler, chữa cháy bằng màng ngăn cháy (đầu phun hở Drencher),
chữa cháy bằng hoá chất
- Áp lực trong đường ống luôn được duy trì ở mức 8.5atm nhờ bơm jockey , bình
áp lực và hệ rờ le điều khiển Trong trường hợp có hiện tượng tụt áp trong đườngống do bị rò rỉ , hoặc 1 đầu phun sprinkler bị vỡ do bị nhiệt độ vượt quá trị số tínhtoán , máy bơm jockey sẽ hoạt động để bù áp trở lại mức duy trì Trong trườnghợp bơm jockey hoạt động vẫn không nâng được áp lực lên , áp lực tiếp tục hạxuống mức 8.0atm, bơm điện 50HP sẽ hoạt động nhờ rờ le điện để tăng áp chữacháy Trong trường hợp khi có sự cố ngắt điện , áp lực trong ống giảm xuống6.8atm , bơm diesel sẽ hoạt động nhờ rờ le điện bơm sẽ hoạt động đến khi dập tắtđược đám cháy Lúc đó sẽ dừng bơm bằng tay
5/ Hệ thống điều hòa không khí và thông gió :
a Tiêu chuẩn thiết kế :
- Số liệu khí hậu dùng trong thiết kế: TCVN 4088: 1992
- Điều kiện thiết kế: TCVN 4608: 1988
- Tiêu chuẩn thiết kế thông gió, điều tiết không khí: TCVN 5687: 1992
- Tiêu chuẩn TCVN 4605:1998
- Tiêu chuẩn thiết kế phòng cháy chữa cháy nhà cao tầng TCVN 6160: 1996
- Tiêu chuẩn thiết kế, phòng cháy chống cháy cho nhà và công trình TCVN 2622:1995
Trang 12- Tiêu chuẩn thiết kế: thông gió, điều tiết không khí: ASHRAE Handbook 1989.
b Hệ thống điều hòa không khí và thông gió :
- Hệ thống điều hòa không khí(đhkk) được dùng là hệ thống đhkk trung tâm một
dàn nóng kết hợp với nhiều dàn lạnh, giải nhiệt gió, điều chỉnh năng sất lạnhbằng cách thay đổi lưu lượng môi chất qua dàn lạnh(máy nén INVERTER)
- Hệ thống điều khiển hệ thống là một hệ thống điều khiển thông minh, đơn giản,
và thân thiện Hệ thống điều khiển bao gồm điều khiển cục bộ, điều khiển từngphần và điều khiển toàn hệ thống
Trang 13PHẦN II KẾT CẤU
CHƯƠNG 2 KẾT CẤU SÀN – HỆ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Trang 14Thiết kế sàn là nhiệm vụ đầu tiên của quá trình thiết kế kết cấu bê tông cốt thép Vấn đề được đặt ra là việc lựa chọn kết cấu cho sàn sao cho vừa hợp lý mà vẫn đảm bảo hiệu quả kinh tế Trong quá trình thiết kế, tùy vào khẩu độ, kỹ thuật thi công, thẩm mỹ và yêu cầu kỹ thuật, người kỹ sư cần phải cân nhắc chọn lựa kết cấu sàn cho hợp lý nhất
Công trình gồm có 3 nhóm mặt bằng điển hình Ở đây chọn sàn tầng điển hình tầng 3-4 để tính với các phần tính toán như sau:
- Chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện
- Xác định tải trọng tác dụng
- Mặt bằng sàn và sơ đồ tính
- Xác định nội lực các ô sàn
- Tính toán cốt thép cho sàn
- Kiểm tra độ võng của sàn
I/ CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN
1/ Chọn sơ bộ tiết diện sàn :
- Các ô sàn có kích thước hầu như giống nhau, để thuận tiện cho việc thi công ta thiết
kế sàn sườn với 1 loại bề dày bản 110
- Chi tiết trình bày trong hình vẽ 2.1
2/ Chọn sơ bộ tiết diện dầm
- Tiết diện dầm được chọn sơ bộ theo công thức :
hd = (÷) x L với L là chiều dài nhịp dầm
bd = (÷) x hd Chi tiết trình bày trong hình vẽ 2.2
Trang 15II/ MẶT BẰNG SÀN VÀ SƠ ĐỒ TÍNH
1/ Mặt bằng
Hình 2.1 Mặt bằng phân loại ô sàn
Hình 2.2 Mặt bằng dầm tầng điển hình
Trang 16- Dựa vào sự bố trí hệ dầm như trên, mặt bằng sàn được chia thành các ô với kích thước và kí hiệu như hình 2.1.
- Kết quả phân loại ô sàn được trình bày trong bảng 2.1
l2 (m)
Cạnh ngắn
l1(m)
12 Sảnh thangbộ Bố trí giống ô bản số 3 nhưng thêm thép gia cường ởcác miệng Gen kỹ thuật
13 hoạt có vệKhu sinh
sinh
Bố trí giống ô bản số 3 nhưng thêm thép gia cường ở
các miệng Gen kỹ thuật
Trang 1716 Văn phònglàm việc 9.90 3.300 3.00 Bản loại dầm
Bố trí giống ô bản số 17 nhưng thêm thép gia cường ở
các miệng Gen kỹ thuật
20 phục vụPhòng Bố trí giống ô bản số 17 nhưng thêm thép gia cường ởcác miệng Gen kỹ thuật
2/ Sơ đồ tính:
- Từ sự phân loại ô sàn như trên, có thể tính toán nội lực cho sàn tầng điển hình với 2 dạng sơ đồ tính như sau: Tính theo sơ đồ dẻo
+ Sơ đồ 1: Các ô sàn thuộc loại bản dầm
* Dầm đơn giản liên kết biên là liên kết ngàm
* Các sàn nhà dân dụng và công nghiệp thường tính theo sơ đồ dẻo để tận dụng hết khả năng chịu lực của vật liệu vì ít chịu tải trọng động và xâm thực mạnh của môi trường
* Tính toán mô men có tính đến sự xuất hiện khớp dẻo tại giữa nhịp và gối Biểu thức xác định giá trị mô men sau khi điều chỉnh cho trên hình 2.4
Hình 2.3 Biểu đồ mô men của dầm đơn giản có xuất hiện khớp dẻo
+ Sơ đồ 2: Các ô sàn thuộc loại bản kê 4 cạnh
Các ô bản nằm riêng lẻ, có tỉ lệ 2 cạnh l1/l2 < 2, tính toán theo sơ đồ bản kê 4 cạnh, giá trị nội lực được tính theo phương pháp tra bảng Tất cả các ô bản trên mặt bằng hình 2.1 làm việc theo sơ đồ 3 đều liên kết ngàm 4 cạnh vào dầm (ô bản
số 9, có hd/hb >3)
Trang 18 Môment âm trên gối có giá trị lớn nhất khi hoạt tải p đặt kề gối đó, làm việc như gối ngàm.
Vì các ô bản của công trình có kích thước không giống nhau nên ta không thể áp dụng cách tính dải bản liên tục được mà phải tính theo từng ô bản riêng lẻ
Trang 19Vữa trát
Bê tông cốt thép Vữa lót
Gạch Ceramic
- Tĩnh tải và hoạt tải được tính toán dựa trên TCVN 2737 - 1995 : tải trọng và tác động– tiêu chuẩn thiết kế
1/ Tĩnh tải:
Bảng 2.2 Số liệu tính toán các lớp cấu tạo sàn sinh hoạt
Trong đó hệ số vượt tải lấy theo bảng 1 TCVN 2737 – 1995 : tải trọng và tác động – tiêu chuẩn thiết kế
Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn :
- Các lớp cấu tạo sàn như sau :
+ Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn văn phòng, kho, hành lang :
Bảng 2.3 Tĩnh tải sàn dày 110mm
(m)
Trọng lượng tiêu chuẩn(kN/m3)
Tải trọngtiêu chuẩn(kN/m2)
Hệ số vượt tải
Tải tính toán(kN/m2)
Trang 20Bảng 2.4 Tổng kết tĩnh tải tác dụng lên các ô sàn vệ sinh
(cm)
Trọng lượngtiêu chuẩn(kN/m3)
Tải trọngtiêu chuẩn(kN/m2)
Hệ sốvượt tải
Tải tínhtoán(kN/m2)
+ Tải trọng phân bố do kết cấu bao che gây ra trên sàn :
Tải trọng bản thân tường ngăn :
Hệ số độ tin cậy : n t = 1.3
Chiều cao tường : ht = h – hb = 3.6 – 0.11 = 3.49mChiều dày tường : b t 0.1( )m
Trọng lượng riêng của tường: t 18(kN m/ 3).
Các số liệu tính toán được thống kê trong bảng sau:
Bảng 2.5 Tĩnh tải tường xây trên sàn
Kí hiệu
ô sàn Diện tích (m2) Chiều dài tường (m)
Trọng lượng tường xây trênsàn (KN)
Trang 2117 27.15 4.3 35.12 1.29
2/ Hoạt tải :
- Hoạt tải sử dụng được xác định tùy vào công năng sử dụng của ô bản, lấy theo
TCVN 2737 – 1995 Kết quả được thể hiện trong bảng sau.
ptt(kN/m2)
Tổng tải tínhtoán
qtt(kN/m2)
Trọng lượngbản thân cáclớp cấu tạo sàn
Tĩnh tảitường qui vềtải phân bố
Trang 22Chiều dài nhịp L(m)
Tải trọng tínhtoán tác dụng
qtt (KN/m2)
Momen
t nhịp
M1(KNm)
Momen
t gối M2(KNm)
- Ô bản kê tính theo sơ đồ 3 (gồm 12 ô bản được trình bày trong bảng 2.9)
M1 = m91P M2 = m92P MI = k91P MII = k92P
+ M1 và M2 là mô men giữa nhịp của ô bản theo phương L1 và L2
+ MI và MII là mô men trên gối của ô bản theo phương L1 và L2
+ m91, m92, k91 và k92 là các hệ số tra bảng (Kết cấu bê tông cốt thép – tập 2 –
L2(m)
Tải trọng tính toán qtt (KN/m)
Các hệ số ô bản số 9 Moment nhịp
(KNm/m)
Moment gối (KNm/m)
Trang 23+ Bê tông B25 có: Rb = 14.5(Mpa) = 1.45 (kN/cm2)
+ Cốt thép CI có: Rs = 225 (Mpa) = 22.5 (kN/cm2) đối với thép có đường kính 6,8mm+ Cốt thép CII có: Rs = 280 (Mpa) = 28 (kN/cm2) đối với thép có đường kính lớn hơn 8mm
Trang 25Thép lớptrên phươngngang T1
Thép lớptrên phươngdọc T2Bản dầm
Bản kê 4
cạnh
Trang 26Ibo, Iso, I’so: lần lượt là mô men quán tính đối với trục trung hoà của diện tích vùng bê tông chịu nén, của diện tích cốt thép chịu kéo và của diện tích cốt thép chịu nén
Sbo: mô men tĩnh đối với trục trung hoà của diện tích vùng bê tông chịu kéo
Wpl: mô men kháng uốn của tiết diện đối với thớ bê tông chịu kéo ngoài cùng có xét đến biến dạng không đàn hồi của bê tông vùng chịu kéo
- Tính x ( vị trí trục trung hòa) : x được xác định từ phương trình:
Trong đó: S’
b0, S’ s0, Ss0 lần lượt là mô men quán tính tĩnh đối với trục trung hòa của diện tích vùng bê tông chịu nén, diện tích cốt thép chịu nén và diện tích cốt thép chịu kéo
Vì tính tại giữa nhịp của sàn nên không có cốt thép trong vùng nén, A’s = 0
S’ b0 = S’
s0 = 0 Ss0 = As(h0-x) Abt = b(h-x)
2
022
s
b
E E
Mcrc(kN.cm)
x (cm)
Wpl (cm3)
Ibo (cm4)
Iso (cm4)
Sbo(cm3)
Tình trạng xảy ra vết nứt của ô bản
3 4.66 1181.31 611.96 5.62 0.59 3825 5902 70 1449.78Xuất hiện vết nứt
4 2.97 929.64 594.94 5.57 0.59 3718 5774 46 1471.93Xuất hiện vết nứt
11 5.30 413.81 618.37 5.63 0.59 3865 5950 79 1441.55Không xuất hiện vết nứt
16 0.79 562.02 572.70 5.52 0.58 3579 5606 12 1501.58Không xuất hiện vết nứt
1 2.54 532.24 590.58 5.56 0.59 3691 5741 39 1477.67Không xuất hiện vết nứt
2 1.54 620.03 580.45 5.54 0.58 3628 5664 24 1491.16Xuất hiện vết nứt
7 3.29 685.03 598.18 5.58 0.59 3739 5798 51 1467.68Xuất hiện vết nứt
14 1.95 411.11 584.61 5.55 0.58 3654 5696 31 1485.59Không xuất hiện vết nứt
2/ Kiểm tra võng:
Trang 27a/ Bản loại dầm :
- Do đa số các ô bản dầm đều bị nứt nên ta tính độ võng như sau:
Ta chọn ô bản số 3 để kiểm tra võng vì đây là ô bản có tải trọng lớn nhất và nhịp lớn nhất trong các ô bản loại dầm
8.06
7.331.1
tc
(kN/m2)Hoạt tải:
ptc = 2 (kN/m2)Tổng tải phân bố:
q = 7.33 + 2= 9.33 (kN/m2) Cắt dải bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn để kiểm tra võng:
Tính độ cong giữa nhịp do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn:
Hoạt tải dài hạn: pdh = 1 (kN/m2)
Tổng tải phân bố: q = 8.33 (kN/m2)
M2 = 1054.27 (kNcm)
q
Trang 282 2
1.25 1.25 0.591 1.1 0.6
l crc
M M
Độ võng cho phép:
Vì đây là sàn sườn toàn khối có nhịp l = 4.25m<5m nên :
Trang 29[ f ] =
4.250.022( )
ptc = 2 (kN/m2)Tổng tải phân bố:
q = 6.04 + 2= 8.04 (kN/m2) Cắt dải bề rộng 1m theo phương cạnh ngắn để kiểm tra võng:
Tính độ cong giữa nhịp do tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn:
Hoạt tải dài hạn: pdh = 1 (kN/m2)
Tổng tải phân bố: q = 7.04 (kN/m2)
q
Trang 30M2 = 542.91 (kNcm)
2 2
l crc
M M
Độ võng cho phép:
Trang 31Vì đây là sàn sườn toàn khối có nhịp l = 4.525m < 5m nên :
[ f ] =
4.250.022( )
I/ CẤU TẠO CẦU THANG BỘ:
Tòa nhà gồm có 2 thang bộ và 4 thang máy Cả hai thang bộ đều nằm trong các vách cứng và có kích thước giống nhau Sinh viên chọn một trong hai thang bộ này để tính và chỉ tính phần thang bộ của tầng điển hình với chiều cao tầng là 3.6m, cầu thang hai vế
Trang 32Số liệu ban đầu:
Sơ đồ tính sẽ là dầm gãy khúc cho mỗi vế thang Liên kết hai đầu thanh gãy khúc:
- Khi tính thép giữa nhịp dầm thi ta xét liên kết 2 đầu là gối tựa Để moment giữa nhịp lớn nhất
Trang 33- Khi tính thép chiu moment âm tại gối thì ta xét liên kết 2 đầu là ngàm Để moment âm tại gối là lớn nhất.
Phần chiếu nghỉ (phần d) sẽ xét như dầm đơn giản
Trang 34Trọng lượngtiêu chuẩn.
(kN/m3)
Tĩnh tảitiêuchuẩn
Tĩnh tải tiêu chuẩn trên 1m chiều dài vế thang:
Tĩnh tải tính toán trên 1m chiều dài vế thang:
Hoạt tải gồm có:
Theo TCVN 2737:1995, bảng 3, ta có:
Hệ số độ tin cậy là 1.2, ta có:
Hoạt tải tiêu chuẩn trên 1m chiều dài vế thang:
Hoạt tải tính toán trên 1m chiều dài vế thang:
Phần dài hạn của hoạt tải:
Phần dài hạn của hoạt tải trên 1m chiều dài vế thang:
Tải trọng tác dụng xét trên 1m chiều dài vế thang là:
Tải trọng trên bảng nghiên:
Tĩnh tải gồm có:
Trọng lượng 1 bậc thang:
Trang 35Trọng lượng bậc thang gây ra trên 1m chiều dài bản nghiên:
Tải trọng do bản bê tông cốt thép trên 1m chiều dài bản nghiên:
Tải trọng do lớp vữa trát trên 1m chiều dài bản nghiên:
Hoạt tải gồm có: ,
Hoạt tải tác dụng phân bố trên 1m chiều dài bản nghiên:
Phần dài hạn của hoạt tải:
Phần dài hạn của hoạt tải phân bố 1m chiều dài bản nghiên:
Tải trọng tác dụng lên 1m chiều dài bản nghiên:
Tải trọng do đoạn giữa 2 vế thang truyền trên vế thang:
Đoạn giữa 2 vế thang có d = 0.2 m ta xem nó làm việc như dầm đơn giản tựa lên 2 vế thang Do đó ngoài tải trọng lên vế thang mà ta tính trên thì còn có tải do đoạn giữa vế thang truyền vào Tải trọng đó được tính như sau:
Ta có:
Phản lực gối tựa A:
Tải trọng truyền lên vế thang:
Đối với tác dụng của hoạt tải dài hạn tiêu chuẩn và tĩnh tải tiêu chuẩn:
Trang 36Tổng hợp tải trọng tác dụng lên dầm gãy khúc: gồm 2 phần (bản nghiên + bản chiếu nghỉ)
Tĩnh tải
(kN/m) Hoạt tải.(kN/m) Tải đoạn giữa.(kN/m)
Tổngtiêuchuẩn
TổngtínhtoánTiêu
chuẩn Tínhtoán
Tiêuchuẩn
Tínhtoán chuẩnTiêu Tínhtoán (kN/m) (kN/m)Chiếu
Trang 37Biểu đồ moment tải tiêu chuẩn
Biểu đồ moment tải tính toán
Trang 38Biểu đồ lực cắt tải tính toán
Chuyển vị của tải tiêu chuẩn
Trang 39Sơ đồ 2:
Tải tiêu chuẩn
Tải tính toán
Trang 40Biểu đồ moment tải tiêu chuẩn
Biểu đồ moment tải tính toán