Kết quả nội lực và tính toán cốt thép các cấu kiện chịu lực.. Tải trọng tác dụng lên công trình - Tải trọng đứng Trọng lượng bản thân kết cấu và các loại hoạt tải tác dụng lên sàn, l
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
CAO ỐC VĂN PHÒNG REE TOWER
GVHD: ThS LÊ PHƯƠNG SVTH: CAO PHAN TẠO MSSV: 11149125
Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2016
S K L 0 0 4 3 0 0
Trang 21
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
DANH MỤC BẢNG BIỂU 4
DANH MỤC HÌNH ẢNH 7
LỜI CẢM ƠN 10
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 11
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 12
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 13
CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC 14
1.1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC 14
1.2 QUY MÔ VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG CÔNG TRÌNH 14
1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 14
1.3.1 Thiết kế mặt bằng 14
1.3.2 Thiết kế mặt đứng 14
1.4 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU Ở TPHCM 15
1.4.1 Mùa mưa : từ tháng 5 đến tháng 11 có 15
1.4.2 Mùa khô : 15
1.4.3 Gió : 15
1.5 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 15
1.5.1 Thông gió và chiếu sáng tự nhiên 15
1.5.2 Hệ thống điện 16
1.5.3 Hệ thống nước 16
1.5.4 Hệ thống chống cháy nổ 16
1.5.5 Thu gom và sử lí rác 16
1.5.6 Giải pháp hoàn thiện 16
1.6 TÍNH TOÁN CÁC CHỈ TIÊU KINH TẾ KỸ THUẬT 17
1.6.1 Hệ số mật độ xây dựng (K0) 17
1.6.2 Hệ số sử dụng đất (HSD) 17
CHƯƠNG 2 GIẢ THIẾT TÍNH TOÁN 18
2.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ 18
2.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 18
2.2.1 Bêtông (TCXDVN 5574 : 2012) 18
2.2.2 Cốt thép (TCXDVN 5574 : 2012) 18
2.2.3 Vật liệu khác 18
2.3 KHÁI QUÁT QUÁ TRÌNH TÍNH TOÁN KẾT CẤU 19
2.3.1 Mô hình tính toán 19
2.3.2 Các giả thiết tính toán nhà cao tầng 19
2.3.3 Tải trọng tác dụng lên công trình 19
2.3.4 Phương pháp tính toán xác định nội lực 19
2.3.5 Lựa chọn công cụ tính toán 20
Trang 32
CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN SÀN 21
3.1 SO SÁNH, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU SÀN 21
3.1.1 Hệ sàn sườn 21
3.1.2 Hệ sàn ô cờ 21
3.1.3 Hệ sàn không dầm 21
3.1.4 Hệ sàn sườn ứng lực trước 22
3.2 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH _PHƯƠNG ÁN SÀN DẦM 22
3.2.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện 23
3.2.2 Xác định tải trọng tác dụng lên sàn 24
3.2.3 Tính toán các ô bản_phương pháp tính tay 25
3.2.4 Kiểm tra biến dạng của phương pháp tính tay, sàn dầm theo trạng thái giới hạn II (TTGHII) 32
3.2.5 Sử dụng phần mềm SAFE, tính toán hệ sàn dầm như trên 36
3.2.6 Kiểm tra biến dạng khi tính toán theo phần mềm SAFE 40
3.2.7 So sánh kết quả nội lực tính được từ 2 phương pháp tính toán, 47
3.3 TÍNH TOÁN SÀN ĐIỂN HÌNH_ PHƯƠNG ÁN SÀN PHẲNG 49
3.3.1 Chọn sơ bộ chiều dày sàn và tiết diện dầm biên 49
3.3.2 Tính toán nội lực cho sàn phẳng 50
3.3.3 Kiểm tra chống cắt tại vị trí sàn tiếp xúc với lõi thang 63
3.3.4 Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng 63
3.3.5 Kiểm tra độ võng 64
CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 66
4.1 Sơ đồ hình học cầu thang bộ tầng điển hình 66
4.2 Xác định tải trọng tác dụng lên cầu thang 66
4.2.1 Tĩnh tải: 67
4.2.2 Hoạt tải 68
4.2.3 Tổng hợp tải trọng tác dụng lên cầu thang 68
4.3 Vật liệu sử dụng 68
4.4 tính nội lực cầu thang 68
4.4.1 Sơ đồ tính: 69
4.4.2 Kết quả tính nội lực từ etabs 69
4.5 Tính toán và bố trí cốt thép 71
4.6 Kiểm tra biến dạng của cẩu thang theo trạng thái giới hạn II 71
4.6.1 Kiểm tra sự xuất hiện vết nứt trên cầu thang 71
4.6.2 Kiểm tra độ võng cầu thang 71
CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI 74
5.1 Kích thước bể nước mái 74
5.1.1 Lưu lượng nước cần dùng cho tòa nhà 74
5.1.2 Chọn kích thước bể nước mái 74
5.2 Xác định tải trọng tác dụng 75
5.2.1 bản nắp 75
5.2.2 Bản đáy 75
5.2.3 Bản thành 76
Trang 43
5.3 Vật liệu sử dụng thiết kết bể nước mái 76
5.4 Tính toán nội lực bể nước mái, bố trí cốt thép các cấu kiện bể nước mái 76
5.4.1 Nội lực và lựa chọn thép cho bản nắp 77
5.4.2 Nội lực và lựa chọn cốt thép cho bản đáy 78
5.4.3 Nội lực và lựa chọn cốt thép bản thành 79
5.4.4 Tính toán hệ dầm bể nước mái 83
CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN HỆ KHUNG 88
6.1 Lựa chọn phương án sàn_sử dụng thiết kế khung 88
6.2 Vật liệu sử dụng 89
6.3 Tải trọng tác dụng 89
6.3.1 Tải trọn các lớp hoàn thiện sàn : 89
6.3.2 Hoạt tải, lấy theo TCVN 2737-1995 90
6.3.3 Tải trọng gió_thành phần tĩnh 91
6.4 Chọn sơ bộ kích thước các cấu kiện hệ khung 92
6.4.1 Sơ bộ kích thước dầm 92
6.4.2 Sơ bộ kích thước cột 93
6.4.3 Chọn sơ bộ kích thước vách 98
6.5 Tính toán tải trọng động 99
6.5.1 Tính toán thành phần động của tải gió theo TCXD 229-1999 và TCVN 2737– 1995 99 6.5.2 Tính tải trọng động đất 107
6.6 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 117
6.7 Kết quả nội lực và tính toán cốt thép các cấu kiện chịu lực 119
6.7.1 Nội lực_cốt thép cột 119
6.7.2 Nội lực_cốt thép dầm 131
6.7.3 Nội lực, cốt thép vách lõi thang, khung trục C 139
6.7.4 Tính cố thép cho các vách ngang (lanh tổ cửa trong vách lõi thang) 147
CHƯƠNG 7 TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÓNG 151
7.1 Thông số địa chất 151
7.2 Thông số vật liệu, chọn kích thước cọc 162
7.2.1 Vật liệu sử dụng 162
7.2.2 Chọn kích thước cọc 162
7.3 Xác định sức chịu tải của cọc 163
7.3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 163
7.3.2 Sức chịu tải của cọc theo tính chất cơ lý của đất nền 164
7.3.3 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền 166
7.3.4 Sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT(theo phụ lục G.3.2_sử dụng công thức của viện kiến trúc nhật bản) 169
7.4 Thiết kế móng cọc khoan nhồi 171
7.4.1 Tính móng M1 175
7.4.1.1 Nội lực chân cột 175
7.4.1.2 Xác định số lượng cọc và bố trí 175
Trang 54
7.4.1.3 Kiểm tra độ sâu chôn đài 176
7.4.1.4 kiểm tra phản lực đầu cọc 176
7.4.1.5 kiểm tra điều kiện sử dụng cọc có xét đến hiệu ứng nhóm 177
7.4.1.6 Kiểm tra ổn định nền và độ lún móng 177
7.4.1.7 Kiểm tra xuyên thủng 180
7.4.1.8 Tính cốt thép đài móng 180
7.4.2 Tính móng M2 182
7.4.2.2 Xác định số lượng cọc và bố trí 182
7.4.2.3 Kiểm tra độ sâu chôn đài 182
7.4.2.4 kiểm tra phản lực đầu cọc 183
7.4.2.5 kiểm tra điều kiện sử dụng cọc có xét đến hiệu ứng nhóm 183
7.4.2.6 Kiểm tra ổn định nền và độ lún móng 183
7.4.2.7 Kiểm tra xuyên thủng 187
7.4.2.8 Tính cốt thép đài móng 187
7.4.3 Tính móng M3 189
7.4.3.1 Nội lực chân cột 189
7.4.3.2 Xác định số lượng cọc và bố trí 189
7.4.3.3 Kiểm tra độ sâu chôn đài 190
7.4.3.4 kiểm tra phản lực đầu cọc 190
7.4.3.5 kiểm tra điều kiện sử dụng cọc có xét đến hiệu ứng nhóm 191
7.4.3.6 Kiểm tra ổn định nền và độ lún móng 191
7.4.3.7 Kiểm tra xuyên thủng 193
7.4.3.8 Tính cốt thép đài móng 193
7.4.4 Tính móng cho lõi thang máy 194
7.4.4.1 Nội lực chân vách 195
7.4.4.2 Xác định số lượng cọc và bố trí 195
7.4.4.3 kiểm tra điều kiện sử dụng cọc có xét đến hiệu ứng nhóm 196
7.4.4.4 Kiểm tra ổn định nền và độ lún móng 196
7.4.4.5 Tính cốt thép đài móng 199
7.4.4.6 kiểm tra phản lực đầu cọc 201
7.4.4.7 Tính toán cốt thép cho đài móng lõi thang 203
7.4.4.8 Kiểm tra khả năng chống cắt của đài móng 204
TÀI LIỆU THAM KHẢO 204
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 3.1 : tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn 25
Bảng 3.2 : tính nội lực các ô bản S1, S2, S3, S4, S5,S7, S8, S9, S11, S12, S13, S17 26
Bảng 3.3 : kết quả tính nội lực các ô bản S19, S20, S21 27
Bảng 3.4 : kết quả tính nội lực các ô bản S6, S10, S13, S14, S15, S17, S18 27
Bảng 3.5 : kết quả tính toán cốt thép 28
Bảng 3.6 : kết quả tính toán cốt thép_sàn 120 mm 30
Bảng 3.7 : kết quả kiểm tra nứt 32
Bảng 3.8 : kết quả kiểm tra võng 36
Bảng 3.9 Kết quả nội lực theo dãy trip_ phương trục x 55
Trang 65
Bảng 3.10 Kết quả nội lực theo dãy trip_phương trục Y: 57
Bảng 3.11 Chọn thép cho dải_phương trục X 59
Bảng 3.12 Chọn thép cho dải_phương trục Y 61
Bảng 4.1 Tải trọng các lớp cấu tạo bản thang nghiêng 68
Bảng 4.2 Tải trọng các lớp cấu tạo chiếu nghỉ, chiếu tới cầu thang 68
Bảng 4.3 Kết quả chọn thép cầu thang bộ 71
Bảng 4.4 Kết quả kiểm tra nứt cầu thang 71
Bảng 4.5 Kết quả kiểm tra võng bản thang nghiêng 73
Bảng 5.1 Tĩnh tải các lớp hoàn thiện bản nắp bể nước mái 75
Bảng 5.2 Tải trọng các lớp cấu tạo bản đáy bể nước 75
Bảng 5.3 Tính toán, bố trí cốt thép cho bản nắp 78
Bảng 5.4 Tính toán, bố trí cốt thép cho bản đáy 79
Bảng 5.5 Kết quả kiểm tra nứt bản đáy 79
Bảng 5.1 Tính toán, lựa chọ cốt thép cho bản thành 83
Bảng 5.2 Kết quả chọn thép hệ dầm nắp 85
Bảng 6.1 Tĩnh tải các ô sàn văn phòng, sảnh, hành lang… 90
Bảng 6.2 Tĩnh tải các ô sàn vệ sinh 90
Bảng 6.3 Hoạt tải sàn 90
Bảng 6.4 Tải gió tĩnh 91
Bảng 6.5 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 93
Bảng 6.6 Tiết diện cột yêu cầu 94
Bảng 6.7 Chọn sơ bộ tiết diện cột 98
Bảng 6.8 Chu kỳ, tần số của các dạng dao động riêng cơ bản 100
Bảng 6.9 Chọn lại kích thước cột b×h(cm) lần 1 ( các vị trí cột đối xứng lấy tương tự) 101 Bảng 6.10 chu kỳ, tần số và hệ số động các dạng dao động riêng 101
Bảng 6.11 Tải trọng gió động theo phương x 105
Bảng 6.12 Tải trọng gió động teo phương y 106
Bảng 6.13 Các thông số đất nền 110
Bảng 6.14 Chu kỳ, tần số các mode dao động (tính cho tải động đất) 111
Bảng 6.15 Tải động đất theo phương x 112
Bảng 6.16 Tải trọng động đất theo phương y 113
Bảng 6.17 Các tổ hợp tải trọng sử dụng tính theo TTGH I 113
Bảng 6.18 Các tổ hợp tải trọng sử dụng tính theo TTGH II 116
Bảng 6.19 Kết quả kiểm tra chuyển vị đỉnh 118
Trang 76
Bảng 6.20 Giá trị hàm lượng cốt thép tối thiểu trong cột 121
Bảng 6.21 Kết quả nội lực và tính toán cốt thép dọc cột khung trục 1 123
Bảng 6.22 Các vị trí hàm lượng cốt thép không thỏa 127
Bảng 6.23 Thay đổi tiết diện cột(lần 2) bc×hc (cm): 127
Bảng 6.24 Nội lực, chọn cốt thép cột khung trục 1 128
Bảng 6.25 Nội lực và kết quả tính thép, lựa chọn thép khung trục 1 132
Bảng 6.26 Nội lực, kết quả tính thép dầm, khung trục C 135
Bảng 6.27 Nội lực và kết quả tính cốt thép vách đứng 145
Bảng 6.28 Kết quả chọn thép dọc bố trí cho vách đứng 146
Bảng 6.29 Nội lực và kết quả tính thép dọc vách ngang 148
Bảng 6.30 Kết quả chọn thép ngang bố trí cho vách ngang 149
Bảng 6.31 Nội lực và kết quả chọn cốt thép xiên cho vách ngang 150
Bảng 6.32 Thống kê kết quả thí nghiệm cơ lý các lớp đất 161
Bảng 7.1 Xác định sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 165
Bảng 7.2 Xác định sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cường độ của đất nền 167
Bảng 7.3 Xác định sức kháng ma sát theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 170
Bảng 7.4 Nội lực sử dụng tính toán móng M1 175
Bảng 7.5 Phản lực đầu cọc móng M1 176
Bảng 7.6 Kết quả tính lún 179
Bảng 7.7 Các giá trị mô men trong móng M1 181
Bảng 7.8 Nội lực sử dụng tính toán móng M2 182
Bảng 7.9 Phản lực đầu cọc móng M2 183
Bảng 7.10 Kết quả tính lún móng M2 187
Bảng 7.11 Các giá trị mô men trong móng M2 188
Bảng 7.12 Nội lực sử dụng tính toán móng M3 189
Bảng 7.13 Phản lực đầu cọc móng M3 190
Bảng 7.14 Các giá trị mô men trong móng M3 193
Bảng 7.15 Nội lực chân lõi thang 195
Bảng 7.16 Kết quả tính lún móng lõi thang 199
Bảng 7.17 Kết quả tính toán, lựa chọn cốt thép đài móng lõi thang 204
Trang 87
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 3.1 : mặt bằng sàn, dầm tầng điển hình 22
Hình 3.2 diện truyền tải cột 2-B 24
Hình 3.3 :các lớp cấu tạo sàn 24
Hình 3.4 : mo men trong ô bản kê 4 cạnh 25
Hình 3.5 Hình 3.5 sơ đồ tính ô bản dầm một đầu ngàm, một đầu khớp 27
Hình 3.6 sơ đồ tính ô bản dầm, 2 đầu ngàm 27
Hình 3.7 : tải trọng tác dụng lên dầm 35
Hình 3.8 : mô hình sàn 36
Hình 3.9 :dãy trip theo phương x 37
Hình 3.10 : dãy trip theo phương y 37
Hình 3.11 : mo men theo phương x 38
Hình 3.12 : mo men theo phương y 38
Hình 3.13 : độ võng đàn hồi sàn sàn 40
Hình 3.14 : vị trí các ô bản sử dụng so sánh nội lực 48
Hình 3.15 Mặt bằng sàn phẳng 50
Hình 3.16 Phương pháp khung tương đương 52
Hình 3.17 : mô hình sàn trong safe 53
Hình 3.18 :dãy trip theo phương X 54
Hình 3.19 Dãy trip theo phương Y 54
Hình 3.20 Mô men theo dải_ phương trục X 56
Hình 3.21 Mô men theo dải_ phương trục Y 58
Hình 3.22 Tháp chống nén thủng và các đại lượng sử dụng tính toán 63
Hình 3.23 Diện truyền tải lên cột 3-B 64
Hình 4.1 Sơ đồ hình học cầu thang tầng điển hình 66
Hình 4.2 Các lớp cấu tạo bản thang 67
Hình 4.3 Sơ đồ tính vế trái cầu thang bộ 69
Hình 4.4 Sơ đồ tính vế phải cầu thang bộ 69
Hình 4.5 Momen vế trái thang xuất tử etabs 69
Hình 4.6 Phản lực vế trái thang xuất từ etabs 70
Hình 4.7 Momen vế phải thang xuất từ etabs 70
Hình 4.8 Phản lực vế phải thang xuất từ etabs 70
Hình 4.9 Momen do tác dụng của tải trọng tạm thời ngắn hạn 73
Hình 4.10 Mo men do tác dụng của tải trọng dài hạn 73
Trang 98
Hình 5.1 Vị trí đặt bể nước 74
Hình 5.2 Sơ đồ tác dụng hoạt tải lên bản thành bể nước mái 76
Hình 5.3 Mô hình bể nước trong Sap2000 77
Hình 5.4 Mo men theo phương cạnh ngắn bản nắp 77
Hình 5.5 Mo men theo phương cạnh dài bản nắp 78
Hình 5.6 Mo men theo phương cạnh ngắn bản đáy 78
Hình 5.7 Mo men theo phương cạnh dài bản đáy 79
Hình 5.8 Mo men theo phương đứng bản thành (lớn) do tác dụng của tải gió đẩy 80
Hình 5.9 Mo men theo phương đứng bản thành (lớn) do tác dụng của tải gió hút+nước 80 Hình 5.10 Mo men theo phương ngang bản thành (lớn) do tác dụng của tải gió đẩy 80
Hình 5.11 Mo men theo phương ngang bản thành (lớn) do tác dụng của tải gió hút+nước 81 Hình 5.12 Mo men theo phương đứng bản thành (nhỏ) do tác dụng của tải gió đẩy 81
Hình 5.13 Mo men theo phương đứng bản thành (nhỏ) do tác dụng của tải gió hút+nước 81 Hình 5.14 Mo men theo phương ngang bản thành (nhỏ) do tác dụng của tải gió đẩy 82
Hình 5.15 Mo men theo phương ngang bản thành (lớn) do tác dụng của tải gió hút+nước 82 Hình 5.16 Mo men,lực cắt hệ dầm nắp 83
Hình 5.17 Nội lực dầm biên (cạnh ngắn) 83
Hình 5.18 Nội lực dầm biên (cạnh dài) 84
Hình 5.19 Nội lực dầm giữa 84
Hình 5.20 Mo men,lực cắt hệ dầm đáy 85
Hình 5.21 Nội lực dầm biên (cạnh ngắn) 86
Hình 5.22 Nội lực dầm biên (cạnh dài) 86
Hình 5.23 Nội lực dầm giữa 86
Hình 6.1 Tiết diện cột và dầm bê tông cốt thép 92
Hình 6.2 Tải sàn tác dụng lên dầm biên, tầng điển hình 93
Hình 6.3 Tải sàn tầng hầm tác dụng lên dầm 93
Hình 6.4 Diện truyền tải từ sàn lên các đầu cột 94
Hình 6.5 Mô hình khung không gian 99
Hình 6.6 Biểu đồ dạng chuyển vịcông trình theo mode 1 102
Hình 6.7 Biểu đồ chuyển vị công trình theo mode2 102
Hình 6.8 Đồ thị xác định hệ số động lực 103
Hình 6.9 Chuyển vị công trình 118
Hình 6.10 Biểu đồ ứng suất và sơ đồ nội lực tiết diện cột Có thép đặt theo chu vi 122
Hình 6.11 Momen dầm tầng hầm, khung trục 1 131
Trang 109
Hình 6.12 Nội lực dầm khung trục C 134
Hình 6.13 Cách quy đổi tiết diện tính thép 140
Hình 6.14 Vách lõi thang khung trục C 144
Hình 6.15 Hình thức làm việc, các thông số kích thước của vách ngang 147
Hình 7.1 Mặt bằng bố trí hố khoan khảo sát địa chất 151
Hình 7.2 Mặt cắt địa chất sử dụng tính toán 156
Hình 7.3 Cao trình móng 163
Hình 7.4 Bố trí móng M1 176
Hình 7.5 Độ rỗng ứng với ứng suất nén 179
Hình 7.6 Sơ đồ tính móng M1 181
Hình 7.7 Bố trí móng M2 182
Hình 7.8 Độ rỗng ứng với ứng suất nén 186
Hình 7.9 Sơ đồ tính móng M2 188
Hình 7.10 Bố trí móng M3 190
Hình 7.11 Sơ đồ tính móng M3 193
Hình 7.12 Nội lực lõi thang, quy về tâm đài móng 195
Hình 7.13 bố trí cọc trong đài móng lõi thang 196
Hình 7.14 Độ rỗng ứng với ứng suất nén 198
Hình 7.15 Mô hình độ cứng cọc trong Safe 200
Hình 7.16 Chia dải theo phương x 201
Hình 7.17 Chia dải theo phương y 201
Hình 7.18 Chuyển vị đài móng combobao 202
Hình 7.19 Phản lực đầu cọc Pmax 202
Hình 7.20 Phản lực dầu cọc Pmin 203
Hình 7.21 Bố trí cọc trong lõi thang_ tăng số lượng cọc 203
Trang 1110
LỜI CẢM ƠN
Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp chính là công việc kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt mỗi người một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai Thông qua quá trình làm luận văn đãtạo điều kiện đểem tổng hợp, hệ thốnglại những kiến thức đã được học, đồng thời thu thập bổ sung thêm những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế
Trong suốt khoảng thời gian thực hiện luận văn của mình, em đã nhận được rất nhiều sự chỉ dẫn, giúp đỡ tận tình của Thầy hướng dẫn cùng với quý Thầy Cô trong bộ môn Xây dựng Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất của mình đến quý thầy
cô Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy cô đã truyền đạt cho em là nền tảng, chìa khóa để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này
Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó luận văn tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của quý Thầy Cô để em cũng cố, hoàn hiện kiến thức của mình hơn
Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau
Em xin chân thành cám ơn
Sinh viên thực hiê ̣n
CAO PHAN TẠO
Trang 1211
Sinh viên : CAO PHAN TẠO
Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa các kích thước theo GVHD)
Hồ sơ khảo sát địa chất
2 Nội dung các phần lý thuyết và tính toán
a Kiến trúc
Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc
b Kết cấu
Tính toán (PP bảng tra và dùng cả SAFE), thiết kế02phương án sàn
tầng điển hình, kiểm tra biến dạng trực tiếp bằng phần mềm SAFE
Tính toán, thiết kế cầu thang bộ (dùng mô hình 2D)
Tính toán, thiết kế bể nước (sử dụng SAP2000)
Mô hình, tính toán, thiết kế khung trục 1 và khung trục C (mô hình cầu
thang 3D vào trong khung công trình)
Tên đề tài : CAO ỐC VĂN PHÒNG REE TOWER
1 Số liệu ban đầu
4 Cán bộ hướng dẫn :ThS LÊ PHƯƠNG
5 Ngày giao nhiệm vụ : 01/05/2015
6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 07/01/2016
Trang 1312
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Sinh viên : CAO PHAN TẠO MSSV: 11149125
Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng
2 Ưu điểm:
3 Khuyết điểm:
4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?
Trang 1413
KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Sinh viên : CAO PHAN TẠO MSSV: 11149125
Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng
Ngành : CNKT Công Trình Xây Dựng
Tên đề tài : CAO ỐC VĂN PHÒNG REE TOWER
CÂU HỎI
NHẬN XÉT
Tp HCM, ngày… tháng… năm 2016
Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên )
Trang 1514
CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC
1.1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC
Chức năng sử dụng của công trình là kinh doanh cho thuê văn phòng
Dự án Ree Tower là cao ốc văn phòng tại số 9 Đoàn Văn Bơ, phường 12, quận 4, TPHCM do Công Ty CP Cơ Điện Lạnh Ree làm chủ đầu tư có quy mô 24 tầng lầu, 1 tầng mái, diện tích 3 tầng hầm là 5.192m2 và với tổng diện tích xây dựng toàn bộ công trình là 31.640m2
Ở đồ án này các kích thước, quy mô công trình đã được chỉnh sửa theo yêu cầu của giáo viên hướng dẫn
1.2 QUY MÔ VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG CÔNG TRÌNH
Tổng diện tích mặt bằng quy hoạch xây dựng là 2050m2, diện tích mặt bằng xây dựng
2 tầng hầm là 2050m2, diện tích mặt bằng xây dựng các tầng bên trên là 1000m2 còn lại
là diện tích dành cho khuôn viên, giao thông nội bộ
Công trình có kết cấu 2 tầng hầm và 16 tầng lầu, 1 tầng mái Tổng diện tích mặt bằng dùng cho thuê khoảng 26000m2 được phân chia chức năng như sau:
Tầng hầm 1, 2 : Bố trí các bãi giữ xe và các phòng kĩ thuật điện - nước, phòng máy biến thế, phòng máy lạnh trung tâm, phòng máy bơm, bể nước ngầm với thể tích 310m3, PCCC, bể chứa nước thải và sử lí nước thải
- Tầngtrệt: Quán ăn tự phục vụ, phòng máy biến thế
- Tầng lửng, tầng 1- 14: Cho thuê mặt bằng làm văn phòng và các dịch vụ
- Tầng kỹ thuật 1 và 2: Bố trí hệ thống máy móc, 2 bể nước mái với thể tích mỗi bể
gần 50m3, hệ thống kỹ thuật chính cho công trình
- Tầng mái: Sử dụng mái che cho hệ thống máy móc và kết hợp làm nắp cho bể nước
mái
1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
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
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 được thiết kế một cách hợp lí 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 xảy ra
1.3.1 Thiết kế mặt bằng
Giao thông: theo phương ngang thông qua các sảnh rộng xen kẽ giữa các lưới cột, theo phương đứng gồm 5 thang máy và 2 thang bộ
1.3.2 Thiết kế mặt đứng
Trang 16- Lượng mưa trung bình : 274.4 mm (tháng 4)
- Lượng mưa cao nhất : 638 mm (tháng 5)
- Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11)
- Độ ẩm tương đối trung bình : 48.5%
- Độ ẩm tương đối thấp nhất : 79%
- Độ ẩm tương đối cao nhất : 100%
- Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày đêm
1.4.2 Mùa khô :
- Nhiệt độ trung bình : 27oC
- Nhiệt độ cao nhất : 40oC
1.4.3 Gió :
Thông thường trong mùa khô :
- Gió Đông Nam : chiếm 30% - 40%
- Gió Đông : chiếm 20% - 30%
Thông thường trong mùa mưa :
- Gió Tây Nam : chiếm 66%
Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình : 2,15 m/s
Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 , ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ
Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão
1.5 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC
1.5.1 Thông gió và chiếu sáng tự nhiên
Trang 1716
Thông gió: Kết hợp giữa hệ thống điều hoà không khí và thông gió tự nhiên Gió tự nhiên được lấy bằng hệ thống cửa sổ, các khoảng trống được bố trí ở các mặt của công trình Ngoài ra, để tăng thêm độ thông thoáng tự nhiên cho công trình, ta sử dụng biện pháp thông tầng
Chiếu sáng: Tận dụng tối đa chiếu sáng tự nhiên, hệ thống cửa sổ các mặt đều được lắp kính Với giải pháp thông tầng ánh sáng có thể được lấy từ bên trên khi ta bố trí vòm kính bên trên lỗ thông tầng
1.5.2 Hệ thống điện
Sử dụng mạng điện quốc gia thống qua hệ thống đường dây và máy phát điện dự phòng Việc thiết kế phải tuân theo qui phạm thiết kế hiện hành, chú ý đến nguồn dự trữ cho việc phát triển và mở rộng Hệ thống đường dây điện được chôn ngầm trong tường
có hộp nối, phần qua đường được chôn trong ống thép
1.5.3 Hệ thống nước
Cấp nước: Nước từ hệ thống cấp nước của thành phố đi vào bể ngầm đặt tại tầng hầm của công trình Sau đó được bơm lên bể nước mái, quá trình điều khiển bơm được thực hiện hoàn toàn tự động Nước sẽ theo các đường ống kĩ thuật chạy đến các vị trí lấy nước cần thiết
Thoát nước: Nước mưa trên mái công trình, ban công, nước thải sinh hoạt được thu vào các ống thu nước 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
1.5.4 Hệ thống chống cháy nổ
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
Hệ thống chữa cháy: Thiết kế tuân theo các yêu cầu phòng chống cháy nổ và các tiêu chuẩn liên quan khác (bao gồm các bộ phận ngăn cháy, lối thoát nạn, cấp nước chữa cháy) Tất cả các tầng đều đặt các bình CO2, đường ống chữa cháy tại các nút giao thông
1.5.5 Thu gom và sử lí rác
Rác thải ở mỗi tầng sẽ được thu gom và đưa xuống tầng kỹ thuật, tầng hầm bằng ống thu rác Rác thải được xử lí mỗi ngày
1.5.6 Giải pháp hoàn thiện
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 Cột và vách được dán gạch ceramic và sơn nước bao phủ
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
Trang 18SH
26000S
SH
Trang 19- TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCXDVN 5574-2012 : Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCXD 198-1997 : Nhà cao tầng – Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối
- TCXD 195-1997 : Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi
- TCXD 205-1998 : Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCXD 229-1999 : Chỉ dẩn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN
Bêtông dùng trong nhà cao tầng có cấp độ bền B25÷B60
Dựa theo đặc điểm của công trình và khả năng chế tạo vật liệu chọn bêtông phần thân
và móng cấp độ bền B25 có các số liệu kĩ thuật nhƣ sau:
- Trọng lượng riêng: =25 kN/m 3
- Cường độ chịu nén tính toán: R b =14.5 (MPa)
- Cường độ chịu kéo tính toán: R bt =1.05 (MPa)
- Mô đun đàn hồi ban đầu: E b =30000 (MPa)
2.2.2 Cốt thép (TCXDVN 5574 : 2012)
Đối với cốt thép Ø < 10(mm) dùng làm cốt ngang loại AI:
- Cường độ chịu nén tính toán: R sc =225 (MPa)
- Cường độ chịu kéo tính toán: R s = 225 (Mpa)
- Cường độ chịu kéo của cốt thép đai, thép xiên: R sw = 175 (MPa)
- Mô đun đàn hồi: E s =210000 (MPa)
Đối với cốt thép Ø ≥ 10(mm) dùng làm cốt ngang loại AII:
- Cường độ chịu nén tính toán: R sc =280 (MPa)
- Cường độ chịu kéo tính toán: R s = 280 (MPa)
- Cường độ chịu kéo của cốt thép đai, thép xiên: R sw = 225 (MPa)
- Mô đun đàn hồi: E s =210000 (MPa)
Đối với cốt thép cốt thép cột, vách, móng dùng loại AIII:
- Cường độ chịu nén tính toán: R sc =365 MPa
- Cường độ chịu kéo tính toán: R s = 365 MPa
- Cường độ chịu kéo của cốt thép đai, thép xiên: R sw =290 MPa
- Mô đun đàn hồi: E s =200000 MPa
2.2.3 Vật liệu khác
- Gạch lát nền ceramic: =20 kN/m 3
- Đá hoa cương: =24 kN/m 3
Trang 202.3.2 Các giả thiết tính toán nhà cao tầng
- Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết ngàm
với các phần tử cột, vách cứng ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử (thực tế không cho phép sàn có biến dạng cong)
- Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế tiếp
- Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau
- Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt đài
- Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể
2.3.3 Tải trọng tác dụng lên công trình
- Tải trọng đứng
Trọng lượng 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, các thiết bị đều quy
về tải trọng phân bố đều trên diện tích ô sàn
Tải trọng tác dụng lên dầm do sàn truyền vào, do tường xây trên dầm quy về thành phân bố đều trên dầm
- Tải trọng ngang
Tải trọng gió tính theo tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995 Gồm gió tĩnh, và do chiều cao công trình tính từ mặt đất tự nhiên đến mái là 89m > 40m Nên căn
cứ vào tiêu chuẩn phải tính thành phần động của tải trọng gió
Tải trọng động đất theo tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu tải trọng động đất TCXDVN 375:2006
Tải trọng ngang được phân phối theo độ cứng ngang của từng tầng
2.3.4 Phương pháp tính toán xác định nội lực
Hiện nay có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng thể hiện theo ba mô hình sau:
- Mô hình liên tục thuần tuý
Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu là dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn
bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh Khi giải quyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có nhiều ẩn Đó chính là giới hạn của mô hình này
- Mô hình rời rạc - liên tục (Phương pháp siêu khối)
Trang 2120
Từng hệ chịu lực được xem là rời rạc, nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết trượt xem là phân bố liên tục theo chiều cao Khi giải quyết bài toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương pháp sai phân Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực
- Mô hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn)
Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lực và chuyển vị Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết được tất cả các bài toán Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như, SAFE, ETABS, SAP, STAAD
Trong các phương pháp kể trên, phương pháp phần tử hữu hạn hiện được sử dụng phổ biến hơn cả do những ưu điểm của nó cũng như sự hỗ trợ đắc lực của một số phần mềm phân tích và tính toán kết cấu SAFE, ETABS, SAP, STAAD…dựa trên cơ sở phương pháp tính toán này
2.3.5 Lựa chọn công cụ tính toán
- Phần mềm SAFE v12.3.2
Là phần mềm chuyên dùng để phân tích, tính toán nội lực cho các loại sàn, đặc biệt so với các version trước đây trong version 12 này phần mềm hỗ trợ mạnh mẽ trong việc phân tích tính toán sàn bêtông cốt thép ứng suất trước
Trang 22Tính toán đơn giản
Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công
- Nhược điểm:
Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu
Chiều cao nhà lớn, nhưng không gian sử dụng bị thu hẹp
3.1.2 Hệ sàn ô cờ
Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m
- Ưu điểm:
Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ
- Nhược điểm:
Không tiết kiệm, thi công phức tạp
Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cần chiều cao dầm chính phải lớn để đảm bảo độ võng giới hạn
3.1.3 Hệ sàn không dầm
Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột hoặc vách
- Ưu điểm:
Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình
Tiết kiệm được không gian sử dụng Thích hợp với công trình có khẩu độ vừa
Dễ phân chia không gian
Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…
Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốt pha, cốt thép dầm, việc lắp dựng ván khuôn và cốt pha cũng đơn giản
Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành
Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm
so với phương án sàn có dầm
- Nhược điểm:
Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó
độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo
Trang 23 Khả năng chống nứt cao hơn nên có khả năng chống thấm tốt
Độ bền mỏi cao nên thường dùng trong các kết cấu chịu tải trọng động
Cho phép tháo coffa sớm và có thể áp dụng các công nghệ thi công mới để tăng tiến độ
- Nhược điểm:
Mặc dù tiết kiệm về bê tông và thép tuy nhiên do phải dùng bêtông và cốt thép cường
độ cao, neo…nên kết cấu này chi kinh tế đối với các nhịp lớn
Tính toán phức tạp, thi công cần đơn vị có kinh nghiệm
Với công trình cao tầng, nếu sử dụng phương án sàn ứng lực trước thì kết quả tính toán cho thấy độ cứng của công trình nhỏ hơn bê tông ứng lực trước dầm sàn thông thường Để khắc phục điều này, nên bố trí xung quanh mặt bằng sàn là hệ dầm bo, có tác dụng neo cáp tốt và tăng cứng, chống xoắn cho công trình
Ở trong đồ án này ta tiến hành tính toán cho 2 phương án, sàn dầm và sàn nấm
3.2 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH _PHƯƠNG ÁN SÀN DẦM
A
D
B C
S2 S2
S2 S2
S4 S4
S4 S4
S5
S5
S5
S5 S6
S7 S8 S9
S10 S11
S12 S13 S14
S18
S19
Hình 3.1 : mặt bằng sàn, dầm tầng điển hình
Trang 2423
3.2.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện
- Chọn sơ bộ chiều dày sàn
Chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức:
b min min
D
h L hm
Trong đó :
hb là chiều dày bản sàn
m là hê ̣ số phụ thuô ̣c vào loa ̣i bản:
hmin là chiều dày tối thiểu của bản sàn được lấy theo mục 8.2.2 của TCXDVN
356 : 2005 “Tiêu chuẩn thiết kế – Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép”
Chọn sàn có chiều dày : hb = 150 mm > hmin = 50 mm
Chọn sơ bộ tiết diện dầm
Chọn sơ bộ kích thước dầm nhằm giảm quá trình lặp phân tích mô hình tính toán sàn theo phương pháp phần tử hữu hạn
Việc lựa chọn tiết diện dầm phụ thuộc vào chiều dài nhịp, các kích thước được chọn
sơ bộ theo công thức kinh nghiệm:
Trang 2625
Bảng 3.1 : tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn Loại
tải Cấu tạo
Chiều dày(cm)
γ Tải tiêu
Tải tính toán (kN/m3)
3.2.3 Tính toán các ô bản_phương pháp tính tay
Trang 29MI 8.328 135 0.0315 0.032 278.4 0.206 Φ 8 a 100 502.65 0.372 S10 M1 0.194 135 0.0007 0.0007 6.09 0.005 Φ 6 a 200 141.37 0.105
MI 0.387 135 0.0015 0.0015 13.05 0.01 Φ 8 a 200 251.33 0.186 S13 M1 0.311 135 0.0012 0.0012 10.44 0.008 Φ 6 a 200 141.37 0.105
MI 0.621 135 0.0023 0.0023 20.01 0.015 Φ 8 a 200 251.33 0.186 S14 M1 0.627 135 0.0024 0.0024 20.88 0.015 Φ 6 a 200 141.37 0.105
MI 1.255 135 0.0047 0.0047 40.89 0.03 Φ 8 a 200 251.33 0.186 S15 M1 0.887 135 0.0034 0.0034 29.58 0.022 Φ 6 a 200 141.37 0.105
MI 1.774 135 0.0067 0.0067 58.29 0.043 Φ 8 a 200 251.33 0.186 S18 M1 1.054 135 0.004 0.004 34.8 0.026 Φ 6 a 200 141.37 0.105
MI 2.108 135 0.008 0.008 69.6 0.052 Φ 8 a 200 251.33 0.186 S19 M1 0.264 135 0.001 0.001 8.7 0.006 Φ 6 a 200 141.37 0.105
MI 0.527 135 0.002 0.002 17.4 0.013 Φ 8 a 200 251.33 0.186
Trang 30MI 6.517 135 0.0247 0.025 217.5 0.161 Φ 8 a 200 251.33 0.186 MII 5.876 135 0.0222 0.0225 195.75 0.145 Φ 8 a 200 251.33 0.186
S2
M1 2.975 135 0.0113 0.0114 99.18 0.073 Φ 6 a 200 141.37 0.105 M2 2.814 125 0.0124 0.0125 100.69 0.081 Φ 6 a 200 141.37 0.113
MI 6.937 135 0.0263 0.0267 232.29 0.172 Φ 8 a 200 251.33 0.186 MII 6.517 135 0.0247 0.025 217.5 0.161 Φ 8 a 200 251.33 0.186
S3
M1 2.962 135 0.0112 0.0113 98.31 0.073 Φ 6 a 200 141.37 0.105 M2 2.561 125 0.0113 0.0114 91.83 0.073 Φ 6 a 200 141.37 0.113
MI 6.927 135 0.0262 0.0266 231.42 0.171 Φ 8 a 200 251.33 0.186 MII 5.862 135 0.0222 0.0225 195.75 0.145 Φ 8 a 200 251.33 0.186
S4
M1 2.994 135 0.0113 0.0114 99.18 0.073 Φ 6 a 200 141.37 0.105 M2 2.994 125 0.0132 0.0133 107.14 0.086 Φ 6 a 200 141.37 0.113
MI 6.976 135 0.0264 0.0268 233.16 0.173 Φ 8 a 200 251.33 0.186 MII 6.976 135 0.0264 0.0268 233.16 0.173 Φ 8 a 200 251.33 0.186
S5
M1 2.513 135 0.0095 0.0095 82.65 0.061 Φ 6 a 200 141.37 0.105 M2 1.875 125 0.0083 0.0083 66.86 0.053 Φ 6 a 200 141.37 0.113
MI 5.895 135 0.0223 0.0226 196.62 0.146 Φ 8 a 180 279.25 0.207 MII 4.204 135 0.0159 0.016 139.2 0.103 Φ 8 a 200 251.33 0.186
S7
M1 0.884 135 0.0033 0.0033 28.71 0.021 Φ 6 a 200 141.37 0.105 M2 0.764 125 0.0034 0.0034 27.39 0.022 Φ 6 a 200 141.37 0.113
MI 2.067 135 0.0078 0.0078 67.86 0.05 Φ 8 a 200 251.33 0.186 MII 1.75 135 0.0066 0.0066 57.42 0.043 Φ 8 a 200 251.33 0.186
S8
M1 0.364 135 0.0014 0.0014 12.18 0.009 Φ 6 a 200 141.37 0.105 M2 0.288 125 0.0013 0.0013 10.47 0.008 Φ 6 a 200 141.37 0.113
MI 0.854 135 0.0032 0.0032 27.84 0.021 Φ 8 a 200 251.33 0.186 MII 0.65 135 0.0025 0.0025 21.75 0.016 Φ 8 a 200 251.33 0.186
S9
M1 0.855 135 0.0032 0.0032 27.84 0.021 Φ 6 a 200 141.37 0.105 M2 0.25 125 0.0011 0.0011 8.86 0.007 Φ 6 a 200 141.37 0.113
MI 2.04 135 0.0077 0.0077 66.99 0.05 Φ 8 a 200 251.33 0.186 MII 0.42 135 0.0016 0.0016 13.92 0.01 Φ 8 a 200 251.33 0.186
S11
M1 0.364 135 0.0014 0.0014 12.18 0.009 Φ 6 a 200 141.37 0.105 M2 0.288 125 0.0013 0.0013 10.47 0.008 Φ 6 a 200 141.37 0.113
MI 0.854 135 0.0032 0.0032 27.84 0.021 Φ 8 a 200 251.33 0.186 MII 0.65 135 0.0025 0.0025 21.75 0.016 Φ 8 a 200 251.33 0.186
S12
M1 2.467 135 0.0093 0.0093 80.91 0.06 Φ 6 a 200 141.37 0.105 M2 1.123 125 0.005 0.005 40.28 0.032 Φ 6 a 200 141.37 0.113
MI 5.866 135 0.0222 0.0225 195.75 0.145 Φ 8 a 200 251.33 0.186 MII 2.246 135 0.0085 0.0085 73.95 0.055 Φ 8 a 200 251.33 0.186
S13
M1 1.634 135 0.0062 0.0062 53.94 0.04 Φ 6 a 200 141.37 0.105 M2 3.635 125 0.016 0.0161 129.69 0.104 Φ 6 a 200 141.37 0.113
MI 4.206 135 0.0159 0.016 139.2 0.103 Φ 8 a 200 251.33 0.186 MII 8.606 135 0.0326 0.0331 287.97 0.213 Φ 8 a 160 314.16 0.233
Trang 3130
♦nhận xét: hàm lƣợng cốt thép quá thấp, để đạt hàm lƣợng hợp lý, chọn lại chiều dày
sàn là 120 (mm) lựa chọn lại cốt thép với nội lực mới nhƣ sau
MI 6.517 105 0.0408 0.0417 282.17 0.269 Φ 8 a 170 295.68 0.282 MII 5.876 105 0.0368 0.0375 253.75 0.242 Φ 8 a 170 295.68 0.282
S2
M1 2.975 105 0.0186 0.0188 127.21 0.121 Φ 6 a 200 141.37 0.135 M2 2.814 95 0.0215 0.0217 132.85 0.14 Φ 6 a 200 141.37 0.149
MI 6.937 105 0.0434 0.0444 300.44 0.286 Φ 8 a 150 335.1 0.319 MII 6.517 105 0.0408 0.0417 282.17 0.269 Φ 8 a 150 335.1 0.319
S3
M1 2.962 105 0.0185 0.0187 126.54 0.121 Φ 6 a 200 141.37 0.135 M2 2.561 95 0.0196 0.0198 121.22 0.128 Φ 6 a 200 141.37 0.149
MI 6.927 105 0.0433 0.0443 299.76 0.285 Φ 8 a 150 335.1 0.319 MII 5.862 105 0.0367 0.0374 253.07 0.241 Φ 8 a 150 335.1 0.319
S4
M1 2.994 105 0.0187 0.0189 127.89 0.122 Φ 6 a 200 141.37 0.135 M2 2.994 95 0.0229 0.0232 142.04 0.15 Φ 6 a 150 188.5 0.198
MI 6.976 105 0.0436 0.0446 301.79 0.287 Φ 8 a 150 335.1 0.319 MII 6.976 105 0.0436 0.0446 301.79 0.287 Φ 8 a 150 335.1 0.319
S5
M1 2.513 105 0.0157 0.0158 106.91 0.102 Φ 6 a 200 141.37 0.135 M2 1.875 95 0.0143 0.0144 88.16 0.093 Φ 6 a 200 141.37 0.149
MI 5.895 105 0.0369 0.0376 254.43 0.242 Φ 8 a 180 279.25 0.266 MII 4.204 105 0.0263 0.0267 180.67 0.172 Φ 8 a 200 251.33 0.239
S7
M1 0.884 105 0.0055 0.0055 37.22 0.035 Φ 6 a 200 141.37 0.135 M2 0.764 95 0.0058 0.0058 35.51 0.037 Φ 6 a 200 141.37 0.149
MI 2.067 105 0.0129 0.013 87.97 0.084 Φ 8 a 200 251.33 0.239 MII 1.75 105 0.0109 0.011 74.43 0.071 Φ 8 a 200 251.33 0.239
S8
M1 0.364 105 0.0023 0.0023 15.56 0.015 Φ 6 a 200 141.37 0.135 M2 0.288 95 0.0022 0.0022 13.47 0.014 Φ 6 a 200 141.37 0.149
MI 0.854 105 0.0053 0.0053 35.86 0.034 Φ 8 a 200 251.33 0.239 MII 0.65 105 0.0041 0.0041 27.74 0.026 Φ 8 a 200 251.33 0.239
S9
M1 0.855 105 0.0053 0.0053 35.86 0.034 Φ 6 a 200 141.37 0.135 M2 0.25 95 0.0019 0.0019 11.63 0.012 Φ 6 a 200 141.37 0.149
MI 2.04 105 0.0128 0.0129 87.29 0.083 Φ 8 a 200 251.33 0.239 MII 0.42 105 0.0026 0.0026 17.59 0.017 Φ 8 a 200 251.33 0.239 S11 M1 0.364 105 0.0023 0.0023 15.56 0.015 Φ 6 a 200 141.37 0.135
S16
M1 1.581 135 0.006 0.006 52.2 0.039 Φ 6 a 200 141.37 0.105 M2 1.495 125 0.0066 0.0066 53.17 0.043 Φ 6 a 200 141.37 0.113
MI 3.685 135 0.0139 0.014 121.8 0.09 Φ 8 a 200 251.33 0.186 MII 3.462 135 0.0131 0.0132 114.84 0.085 Φ 8 a 200 251.33 0.186
Trang 3231
M2 0.288 95 0.0022 0.0022 13.47 0.014 Φ 6 a 200 141.37 0.149
MI 0.854 105 0.0053 0.0053 35.86 0.034 Φ 8 a 200 251.33 0.239 MII 0.65 105 0.0041 0.0041 27.74 0.026 Φ 8 a 200 251.33 0.239
S12
M1 2.467 105 0.0154 0.0155 104.88 0.1 Φ 6 a 200 141.37 0.135 M2 1.123 95 0.0086 0.0086 52.65 0.055 Φ 6 a 200 141.37 0.149
MI 5.866 105 0.0367 0.0374 253.07 0.241 Φ 8 a 150 335.1 0.319 MII 2.246 105 0.014 0.0141 95.41 0.091 Φ 8 a 200 251.33 0.239
S13
M1 1.634 105 0.0102 0.0103 69.7 0.066 Φ 6 a 200 141.37 0.135 M2 3.635 95 0.0278 0.0282 172.65 0.182 Φ 6 a 150 188.5 0.198
MI 4.206 105 0.0263 0.0267 180.67 0.172 Φ 8 a 200 251.33 0.239 MII 8.606 105 0.0538 0.0553 374.2 0.356 Φ 8 a 130 386.66 0.368
S16
M1 1.581 105 0.0099 0.0099 66.99 0.064 Φ 6 a 200 141.37 0.135 M2 1.495 95 0.0114 0.0115 70.41 0.074 Φ 6 a 200 141.37 0.149
MI 3.685 105 0.0231 0.0234 158.34 0.151 Φ 8 a 200 251.33 0.239 MII 3.462 105 0.0217 0.0219 148.19 0.141 Φ 8 a 200 251.33 0.239
S20, S21, S22 M1 1.487 105 0.0093 0.0093 62.93 0.06 Φ 6 a 200 141.37 0.135
MI 2.644 105 0.0165 0.0166 112.33 0.107 Φ 8 a 200 251.33 0.239 S6 M1 4.164 105 0.026 0.0263 177.96 0.169 Φ 6 a 100 282.74 0.269
MI 8.328 105 0.0521 0.0535 362.02 0.345 Φ 8 a 100 502.65 0.479 S10 M1 0.194 105 0.0012 0.0012 8.12 0.008 Φ 6 a 200 141.37 0.135
MI 0.387 105 0.0024 0.0024 16.24 0.015 Φ 8 a 200 251.33 0.239 S13 M1 0.311 105 0.0019 0.0019 12.86 0.012 Φ 6 a 200 141.37 0.135
MI 0.621 105 0.0039 0.0039 26.39 0.025 Φ 8 a 200 251.33 0.239 S14 M1 0.627 105 0.0039 0.0039 26.39 0.025 Φ 6 a 200 141.37 0.135
MI 1.255 105 0.0079 0.0079 53.46 0.051 Φ 8 a 200 251.33 0.239 S15 M1 0.887 105 0.0055 0.0055 37.22 0.035 Φ 6 a 200 141.37 0.135
MI 1.774 105 0.0111 0.0112 75.79 0.072 Φ 8 a 200 251.33 0.239 S18 M1 1.054 105 0.0066 0.0066 44.66 0.043 Φ 6 a 200 141.37 0.135
MI 2.108 105 0.0132 0.0133 90 0.086 Φ 8 a 200 251.33 0.239 S19 M1 0.264 105 0.0017 0.0017 11.5 0.011 Φ 6 a 200 141.37 0.135
MI 0.527 105 0.0033 0.0033 22.33 0.021 Φ 8 a 200 251.33 0.239
Trang 33 Sbo: mô men tĩnh đối với trục trung hoà của diện tích vùng bê tông chịu kéo
x: khoảng cách từ trục trung hòa đến mép chịu nén
Mrp: mo men do ứng lực P đối với trục trung hòa dùng để xác đinh Mr_Lấy dấu (+) khiMrp và Mrngƣợc chiều, lấy dấu (-) khi Mrp và Mrcùng chiều
■ Tính Wpl:
3 b0
bxI'
h x
;Ired Ib Is;
3 0 b
b(h x )I
Trang 34MI 6.517 60.76 3639686 10.14 57.59 Mr < Mcr, thỏa MII 5.876 60.76 3639686 10.14 57.59 Mr < Mcr, thỏa
S2
M1 2.975 60.37 3521873 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa M2 2.814 60.29 3089121 9.99 49.17 Mr < Mcr, thỏa
MI 6.937 60.86 3669835 10.16 57.99 Mr < Mcr, thỏa MII 6.517 60.86 3669835 10.16 57.99 Mr < Mcr, thỏa
S3
M1 2.962 60.37 3521873 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa M2 2.561 60.29 3089121 9.99 49.17 Mr < Mcr, thỏa
MI 6.927 60.86 3669835 10.16 57.99 Mr < Mcr, thỏa MII 5.862 60.86 3669835 10.16 57.99 Mr < Mcr, thỏa
S4
M1 2.994 60.37 3521873 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa M2 2.994 60.38 3113803 9.98 49.48 Mr < Mcr, thỏa
MI 6.976 60.86 3669835 10.16 57.99 Mr < Mcr, thỏa MII 6.976 60.86 3669835 10.16 57.99 Mr < Mcr, thỏa
S5
M1 2.513 60.37 3521873 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa M2 1.875 60.29 3089121 9.99 49.17 Mr < Mcr, thỏa
MI 5.895 60.72 3627321 10.14 57.43 Mr < Mcr, thỏa MII 4.204 60.65 3606068 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa
S7
M1 0.884 60.37 3521873 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa M2 0.764 60.29 3089121 9.99 49.17 Mr < Mcr, thỏa
MI 2.067 60.65 3606068 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa MII 1.75 60.65 3606068 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa
S8
M1 0.364 60.37 3521873 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa M2 0.288 60.29 3089121 9.99 49.17 Mr < Mcr, thỏa
MI 0.854 60.65 3606068 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa MII 0.65 60.65 3606068 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa
S9
M1 0.855 60.37 3521873 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa M2 0.25 60.29 3089121 9.99 49.17 Mr < Mcr, thỏa
MI 2.04 60.65 3606068 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa MII 0.42 60.65 3606068 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa
S11
M1 0.364 60.37 3521873 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa M2 0.288 60.29 3089121 9.99 49.17 Mr < Mcr, thỏa
MI 0.854 60.65 3606068 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa MII 0.65 60.65 3606068 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa
S12
M1 2.467 60.37 3521873 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa M2 1.123 60.29 3089121 9.99 49.17 Mr < Mcr, thỏa
MI 5.866 60.86 3669835 10.16 57.99 Mr < Mcr, thỏa
Trang 3534
MII 2.246 60.65 3606068 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa
S13
M1 1.634 60.37 3521873 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa M2 3.635 60.38 3113803 9.98 49.48 Mr < Mcr, thỏa
MI 4.206 60.65 3606068 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa MII 8.606 60.99 3709180 10.18 58.51 Mr < Mcr, thỏa
S16
M1 1.581 60.37 3521873 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa M2 1.495 60.29 3089121 9.99 49.17 Mr < Mcr, thỏa
MI 3.685 60.65 3606068 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa MII 3.462 60.65 3606068 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa S20, S21, S22 M1 1.487 60.37 3521874 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa
MI 2.644 60.65 3606067 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa S6 M1 4.164 60.73 3630128 10.14 57.47 Mr < Mcr, thỏa
MI 8.328 61.28 3797428 10.23 59.67 Mr < Mcr, thỏa S10 M1 0.194 60.37 3521874 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa
MI 0.387 60.65 3606067 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa S13 M1 0.311 60.37 3521874 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa
MI 0.621 60.65 3606067 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa S14 M1 0.627 60.37 3521874 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa
MI 1.255 60.65 3606067 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa S15 M1 0.887 60.37 3521874 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa
MI 1.774 60.65 3606067 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa S18 M1 1.054 60.37 3521874 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa
MI 2.108 60.65 3606067 10.12 57.15 Mr < Mcr, thỏa S19 M1 0.264 60.37 3521874 10.07 56.04 Mr < Mcr, thỏa
Trang 36*Đối với bản kê 4 cạnh có hệ dầm trực giao:
Để đúng với ứng xử thực tế của cấu kiện, kiểm tra độ võng sàn theo độ võng của hệ dầm trực giao
Kiểm tra độ võng theo công thức: 1 14 31
5
q L XL f
L L
Tính tải trọng tác dụng:
Hình 3.7 : tải trọng tác dụng lên dầm
Đối với tải trọng phân bố hình tam giác:qtđ = 0.5qtcsl1
Đối với tải hình thang
Trang 37S5 7.15 8.3 7.18 12.83 16.96 17.18 21.31 0.64 37.45 0.004 0.029 thỏa
3.2.5 Sử dụng phần mềm SAFE, tính toán hệ sàn dầm như trên
Để phản ánh ứng xử của sàn ta sử dụng phần mềm SAFE để tính toán.Chia sàn thành
nhiều dải theo phương X và phương Y, phân tích lấy nội lực sàn theo dải
Các bước tính toán sàn trong SAFE
Mô hình sàn
Hình 3.8 : mô hình sàn
Trang 3837
Chia sàn thành từng giải theo phương x và phương y
Hình 3.9 :dãy trip theo phương x
Hình 3.10 : dãy trip theo phương y
Trang 3938
Phân tích mô hình thu đƣợc kết quả nội lực:
Hình 3.11 : mo men theo phương x
Hình 3.12 : mo men theo phương y
Trang 4039
- Tính toán và bố trí cốt thép
Từ nội lực thu được từ SAFE, tính toán cốt thép như sau
Bảng 3.8: Kết quả tính thép theo phương X:
ô bản Vị trí M3
kN.m/b
Bề rộng dải
M kN.m/m
As (mm²) μ% Bố trí
Loại nội lực
As chọn (mm)
μ%
S1
gối -16.42 2.15 -7.637 349 0.35 Ø8a140 MIN 359.04 0.38 nhịp 11.07 2.15 5.149 233 0.23 Ø8a200 MAX 251.33 0.26 gối -18.04 2.15 -8.391 384 0.38 Ø8a130 MIN 386.66 0.41 dầm phụ -0.37 2.15 -0.172 8 0.01 Ø8a200 MIN 251.33 0.26
S2
gối -16.66 2.25 -7.404 338 0.34 Ø8a140 MIN 359.04 0.38 nhịp 12.12 2.25 5.387 244 0.24 Ø8a200 MAX 251.33 0.26 gối -18.06 2.25 -8.027 367 0.37 Ø8a130 MIN 386.66 0.41 dầm phụ -1.09 2.25 -0.484 22 0.02 Ø8a200 MIN 251.33 0.26
S3
gối -18.04 2.15 -8.391 384 0.38 Ø8a130 MIN 386.66 0.41 nhịp 7.37 2.15 3.428 154 0.15 Ø6a180 MAX 157.08 0.17 gối -17.42 2.15 -8.102 371 0.37 Ø8a130 MIN 386.66 0.41 dầm phụ -0.86 2.15 -0.4 18 0.02 Ø8a200 MIN 251.33 0.26
S4
gối -18.06 2.25 -8.027 367 0.37 Ø8a130 MIN 386.66 0.41 nhịp 7.23 2.25 3.213 144 0.14 Ø6a180 MAX 157.08 0.17 gối -17.8 2.25 -7.911 362 0.36 Ø8a130 MIN 386.66 0.41 dầm phụ -3.62 2.25 -1.609 72 0.07 Ø8a200 MIN 251.33 0.26
S5
gối -15.76 2.15 -7.33 334 0.33 Ø8a150 MIN 335.1 0.35 nhịp 11.23 2.15 5.223 236 0.24 Ø8a200 MAX 251.33 0.26 gối -22.84 2.15 -10.623 491 0.49 Ø8a100 MIN 502.65 0.53
S6-S18
gối -8.8 2.15 -4.093 185 0.18 Ø8a200 MIN 251.33 0.26 nhịp 7.74 2.15 3.6 162 0.16 Ø6a170 MAX 166.32 0.18 gối -8.9 2.15 -4.14 187 0.19 Ø8a200 MIN 251.33 0.26