Thiết kế trụ sở văn phòng công ty cổ phần xây dựng số 5

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC
KHOA



Luận văn

Thiết kế trụ sở văn phòng công
ty cổ phần xây dựng số 5


:









Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD: PGS.TS Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:1
MSSV:106104111
MỤC LỤC

PHẦN 1:KIẾN TRÚC
trang

(1.1) mục đích đầu tư cơng trình 1

(1.2) tổng quan về cơng trình
(1.3) các hệ thống kĩ thuật chính cơng trình 4
PHẦN 2: KẾT CẤU
I.CHƯƠNG 1 : TÍNH TỐN SÀN 5
1.1 mặt bằng hệ dầm sàn tầng điển hình
1.1.1 sơ bộ chọn kích thước
1.2 xác định tải trọng tác dụng lên sàn 8
1.3 sơ đồ tính và xác định nội lực sàn 11
1.4 kiểm tra độ võng sàn 23
II. CHƯƠNG 2: THẾT KẾ CẦU THANG 26
2.1 mặt bằng định vị cầu thang
2.2 tải trọng tác dụng lên bản 27
2.3 tính tốn bản thang 29
2.4 tính tốn dầm chiếu nghỉ 34
III. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI 37
3.1 các đặc trưng bể nước
3.2 tính tốn bản nắp
3.3 tính tốn hệ dầm nắp 40
3.4 tính tốn bản thàng 46
3.5 tính tốn bản đáy 49
3.6 tính tốn hệ dầm đáy 52
3.8 kết luận
3.9 bố trí thép hồ nước mái 59
VI. CHƯƠNG 4: XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG KHƠNG GIAN 60
THIẾT KẾ KHUNG TRỤC C
4.1 trình tự tính tốn
4.2 hệ chịu lực chính của cơng trình
4.3 xác định tải trọng tác dụng lên cơng trình 65
4.4 xác định nội lực khung khơng gian 71
4.5 tính tốn cốt thép cột khung trục C 74

4.6 tính tốn cốt thép dầm khung trục C 84




Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD: PGS.TS Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:2
MSSV:106104111
PHẦN 3 : NỀN MĨNG
91

I. CHƯƠNG 1 : ĐỊA CHẤT CƠNG TRÌNH 92
1 giới thiệu địa chất cơng trình
II CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN MĨNG CỌC ÉP BÊ TƠNG CỐT THÉP 95
1 chọn vật liệu, kích thước cọc
2 sức chịu tải của cọc 97
3 tính tốn móng M1(C3) 103
4 tính tốn móng M2(C1) 114
5 tính tốn móng M3(D1) 126
III CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN MĨNG CỌC KHOAN NHỒI 139
1 khái qt cọc khoan nhồi
2 chọn chiều sâu đặt đài cọc
3 chọn vật liệu và kết cấu cọc 140
4 xác định sức chịu tải của cọc 141
5 tính móng M-1(C3) 144
6 tính móng M-2(C1) 154

Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD: PGS.TS Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:1
MSSV:106104111
















PHẦN I: KIẾN TRÚC
(0%)

Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD: PGS.TS Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:2
MSSV:106104111
( TẦNG TRỆT)
( TẦNG 1 )
( TẦNG 2 )
( TẦNG 3 )
±0.000
+4.00
+7.600
+11.200
4000 3600 3600
A
B
C
D
9750 10800 11250
31800
+14.800
+38.700

+18.400
+22.000
+25.600
+29.200
+32.800
+36.400
( TẦNG MÁI )
( TẦNG 9 )
( TẦNG 8 )
( TẦNG 7 )
( TẦNG 6 )
( TẦNG 5 )
( TẦNG 4 )
3600 3600 3600 3600 3600 3600 3600 2300
38700
I. MỤC ĐÍCH ĐẦU TƯ CÔNG TRÌNH:
 Cùng với sự phát triển mang tính tất yếu của đất nước, ngành xây dựng ngày càng giữ vai trò
thiết yếu trong chiến lược này. Vốn đầu tư xây dựng cơ bản ngày càng chiếm một con số rất
lớn trong ngân sách nhà nước (khoảng 40-50%), kể cả vốn đầu tư nước ngoài.
 Những năm gần đây, cùng với chính sách mở cửa nền kinh tế, thu hút sự đầu tư trong và
ngoài nước ngày càng lớn, nhất là kể từ khi chúng ta gia nhập vào WTO,đã mở ra một triển
vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng cao ốc dùng làm văn phòng làm việc
với quy mô lớn và chất lượng cao. Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều cao ốc trong các
thành phố không những đáp ứng đïc nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng(để tạo điều kiện
thuận lợi cho các nhà đầu tư nước ngoài) mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ
mặt mới cho các thành phố .
 Đối với các thành phố lớn thì đây là một nhu cầu thật nan giải và Thành phố Hồ Chí Minh
là trung tâm số 1 về kinh tế, khoa học kỹ thuật của cả nước cũng không phải là một trường
hợp ngoại lệ. Diện tích đất xây dựng ngày càng thu hẹp nhưng dân số thì ngày càng tăng.
Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD: PGS.TS Võ Phán

SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:3
MSSV:106104111
Mặt khác việc xây dựng công trình một cách hợp lý còn biểu trưng cho sự phát triển khoa
học kỹ thuật của công nghệ xây dựng nói riêng cũng như nền văn minh đô thò nói chung.
 Bên cạnh đó, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát
triển ngành xây dựng ở các thành phố và cả nước thông qua việc áp dụng các kỹ thuật ,
công nghệ mới trong tính toán , thi công và xử lý thực tế.
 Từ những lý do khách quan như trên, ta càng nhận thức rõ tầm quan trọng của một cao ốc
vừalàm trụ sở công ty mà còn vừa làm văn phòng cho thuê . Do đó công trình Trụ Sở Văn
Phòng Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Số 5 số 137 đường Lê Quang Đònh, quận Bình Thạnh
Thành phố Hồ Chí Minh là một dự án thiết thực và mang tính khả thi cao.

II. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH:
1) Điều kiện tự nhiên khu vực xây dựng công trình:
Khí hậu Thành phố Hố Chí Minh có những đặc điểm sau:
 Nhiệt độ trung bình trong năm: 27
0

 Tháng có nhiệt độ cao nhất trong năm(tháng 4): 37
0
-38
0

 Tháng có nhiệt độ thấp nhất trong năm (tháng 2): 21
0

 Khí hậu nhiệt đới có 2 mùa rõ rệt: mùa nắng từ tháng 12 đến tháng 4, mùa mưa từ tháng 5
đến tháng 11.
 Độ ẩm trung bình trong năm: 79.5%
 Tháng có độ ẩm cao nhất trong năm (tháng 9):70-80%

 Tháng có độ ẩm thấp nhất trong năm (tháng 3):60-65%
 Gió: Trong mùa khô gió Đông Nam chiếm 30-40%
Trong mùa mưa gió Tây Nam chiếm 66%
Đây cũng là 2 hướng gió chính cho việc thông thoáng tự nhiên.
 Tầng suất lặng gió trung bình hàng năm là 26% , lớn nhất là tháng 8 (34%),nhỏ nhất là
tháng 4 (14%) . Tốc độ gió trung bình 1,4 –1,6m/s. Hầu như không có gió bão, gió giật và
gió xoáy thường xảy ra vào đầu và cuối mùa mưa (tháng 9).
 Thủy triều tương đối ổn đònh ít xảy ra hiện tương đột biến về dòng nước .
2) Qui mô công trình:
 Trụ sở văn phòng nằm trên đường Lê Quang Đònh thuộc phường 14, quận Bình Thạnh,
Thành Phố Hồ Chí Minh.
 Văn phòng công ty gồm 10 tầng. Bao gồm 1 tầng trệt dùng làm bãi đậu xe hơi, từ tầng 1 đến
tầng 4 dùng làm văn phòng Công Ty Cổ Phần Xây Dựng Số 5, từ tầng 5 đến tầng 14 dùng
làm văn phòng cho thuê, còn tầng 15 là tầng mái.
 Chiều cao công trình 36.4m(tính từ mặt đất tự nhiên đến sàn tầng mái), 38.7m (tính đến đỉnh
công trình).
 Chiều cao tầng:
 Tầng 1: 4m
 Tầng 2-9: 3.6m
3) Các chỉ tiêu của công trình:
 Diện tích xây dựng: 612.5 m
2

Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD: PGS.TS Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:4
MSSV:106104111
 Diện tích văn phòng: 386.97 m
2

 Diện tích văn phòng công ty: 130.12 m

2

 Diện tích văn phòng cho thuê: 260.81 m
2

 Mật độ xây dựng: 55%
 Cấp công trình : cấp 1

III. CÁC HỆ THỐNG KỸ THUẬT CHÍNH CÔNG TRÌNH:
1) Hệ thống cấp điện:
 Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện thành phố và máy phát điện
riêng có công suất 150KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt dưới tầng trệt để
tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng sinh hoạt). Toàn bộ đường dây điện được đi
ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công). Hệ thống cấp điện chính đi trong các
hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm
ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa. Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn
điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm
bảo an toàn phòng chống cháy nổ).
2) Hệ thống chiếu sáng và thông gió tự nhiên:
 Toàn bộ toà nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên (thông qua các cửa sổ được lắp đặt
bằng kính phản quang ở các mặt của tòa nhà) và bằng điện. Ở tại các lối đi lên xuống cầu
thang, hành lang đều có đèn tự phát sáng khi có sự cố mất điện.
 Khu vực xung quanh công trình chủ yếu là khu dân cư thấp tầng, vì vậy phải tận dụng tối đa
việc chiếu sáng tự nhiên và thông thoáng tốt. Đây là tiêu chí hàng đầu khi thiết kế chiếu
sáng và thông gió công trình này. Ngoài ra cũng cần phải bố trí hệ thống chiếu sáng và hệ
thống máy điều hoà nhân tạo sao cho đảm bảo đúng tiêu chuẩn theo từng chức năng của khu
vực.


3) Hệ thống giao thông:

 Công trình gồm có 1 cầu thang máy và 1 cầu thang bộ , thang máy gồm có 2 buồng. Thang
bộ nằm gần thang máy, thông từ tầng trệt cho đến tầng 14.
4) Hệ thống chống sét:
 Hệ thống chống sét cho công trình được thiết kế ở dạng kim thu sét , hệ thống tiếp đất bằng
cọc thép mạ đồng. Hệ thống chống sét đảm bảo cho việc chống sét đánh trực tiếp vào công
trình.
5) Hệ thống cấp thoát nước:
 Hệ thống cấp nước: Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy.
Tất cả được chứa trong bể nước ngầm đặt ở tầng trệt . Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể
chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường
ống dẫn nước chính Để đảm bảo áp lực nước an toàn cung cấp cho các tầng phía dưới, hệ
thống đường ống nước có bố trí van giảm áp.Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc
Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD: PGS.TS Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:5
MSSV:106104111
trong hộp Giant . Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật. Các đường ống cứu hỏa
chính được bố trí ở mỗi tầng.

Hệ thống thoát nước : Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy ( bề mặt mái được
tạo dốc ) và chảy vào các ống thoát nước mưa ( =140mm) đi xuống dưới. Riêng hệ thống
thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng
.
Toàn bộ hệ thống được bố trí theo
chiều đứng trong các hộp gen kỹ thuật, đến tầng trệt thoát ngang ra các bể tự hoại và hệ
thống đường ống thoát nước bên ngoài công trình.

 Hệ thống xử lý phân và nước thải được thiết kế ở dạng bể tự hoại và bố trí ngoài công trình.
Nước sau khi xử lý sơ bộ sẽ được đưa về trạm xử lý tập trung bố trí tại một góc của khu đất
trước khi thoát ra hệ thống thoát nước chung của thành phố.
6) Hệ thống cáp điện thoại, loa:

 Hệ thống cáp điện thoại với 80 line cung cấp đến các phòng chức năng của công trình
 Hệ thống loa được khuếch đại (100W) và đưa đến các tầng trong công trình để có thể thông
báo thông tin khi cần thiết
7) Hệ thống phòng cháy chữa cháy:
 Hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC) trong công trình bao gồm: hệ thống cầu thang thoát
hiểm, hệ thống báo cháy (đầu báo khói, đầu báo nhiệt, tủ hiển thò) với 14 zone (cho mỗi
tầng) tại các phòng , hành lang, các phòng với chức năng khác, hệ thống chữa cháy bằng
nước với các hộp chữa cháy bố trí trên mỗi tầng (khu cầu thang), các bình chữa cháy bằng
CO
2
và bột khô.
 Hệ thống đường ống cung cấp nước chữa cháy nối đến các họng chữa cháy và các Sprinkler
là các ống sắt tráng kẽm với hệ thống bơm nước đặt tại tầng trệt. Lồng cầu thang bộ với kết
cấu tường xây gạch dày 200mm và thời gian chòu lửa của tường xây gạch là 300 phút (theo
TCVN 2622-1995: Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình. ), thoả mãn yêu cầu về
chống cháy cho cầu thang thoát nạn trong công trình (yêu cầu 150 phút).



Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:39 MSSV: 106104111


CHƯƠNG III TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI
3.1. CÁC ĐẶC TRƯNG BỂ NƯỚC
- Chọn bể là loại bể thấp
- Nắp và đáy bể được đỡ bằng hệ dầm trực giao
- Kích thước bể 8,7x6,5m như hình vẽ

Hình 3.1: Kích thước bể nước mái.

3.2. TÍNH TOÁN BẢN NẮP
3.2.1. Sơ đồ tính
Chọn chiều dày bản h
b
= 80mm (kích thước ô bản 4,35x3,25m)
Sơ đồ tính bản nắp là loại bản kê 4 cạnh ngàm theo chu vi .
Các giá trò mômen được xác đònh theo công thức sau:
Mômen dương lơn nhất nhất tại nhòp:

p.
mM
1i1

(3.1)

p.
mM
2i2

(3.2)
Mômen âm lớn nhất nhất tại gối:

p
kM
i
I
.

1

(3.3)

p
kM
i
II
.
2

(3.4)
Trong đó :
i : Kí hiệu ô bản đang xét : (ở trường hợp này i = 9)
1,2 : Chỉ phương đang xét là L
1
hay L
2
.
L
1
, L
2
: Nhòp tính toán của ô bản là khoảng cách giữa các trục của gối tựa
P : Tổng tải trọng tác dụng lên ô bản
Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:40 MSSV: 106104111


P = (p +g) x L

1
x L
2
(3.5)
Với p : Hoạt tải tính toán
g : Tónh tải tính toán
m
1i
, m
2i
, k
1i
, k
2i
: Các hệ số được tra trong bảng 19 trang 32 . sổ tay thực hành kết cấu
công trình.PGS-PTS Vũ Mạnh Hùng.


b=1m
b=1m
L1

Hình 3.2: Sơ đồ tính bản nắp
3.2.2 Tải trọng tác dụng lên bản nắp
a) Tónh tải
Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản nắp
BẢNG 3.1 : Tải trọng bản nắp
Vật liệu Vữa láng Sàn BTCT Vữa trát

γ(daN/m3) 1800 2500 1800

Hệ số vt 1.3 1.1 1.3
Bề dày(mm) 20 80 15
Tổng (daN/m
2
)

gtt(daN/m²) 46.8 220 35.1
301.9

b) Hoạt tải
Hoạt tải tác dụng lên bản thang là hoạt tải sửa chữa : 75 (daN/m)

2
75 1,3 97,5(daN/m )p   
(3.6)

Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:41 MSSV: 106104111


c) Tổng tải trọng tác dụng

2
301,9 97,5 399,4(daN/m )q g p    
(3.7)
3.2.3.

Xác đònh nội lực bản nắp

Nội lực cho bản nắp được tính với các công thức ở trên phần sơ đồ tính

BẢNG 3.2 :Xác đònh nội lực cho bản nắp
BẢNG TÍNH NỘI LỰC SÀN 2 PHƯƠNG
Ô sàn Vò trí L
1
L
2
L
2
/L
1
g P
q=(g+p)
m
91
,m
92
M

(m) (m)

(daN/m
2
) (daN/m
2
) (daN/m
2
)
k
91
,k

92

(daNm)
nhòp L
1

3.25 4.35 1.34 301.9 97.5 399.4 0.0208 117.448
Bản nắp nhòp L
2

3.25 4.35 1.34 301.9 97.5 399.4 0.0123 69.452
gối L
1

3.25 4.35 1.34 301.9 97.5 399.4 0.0475 268.210
gối L
2

3.25 4.35 1.34 301.9 97.5 399.4 0.0281 158.667

3.2.4.

Tính toán cốt thép cho bản nắp

Cắt một dải rộng b = 1m, xem như một dầm chòu uốn có kích thước tiết diện 100 cm x 8cm.
Chọn a
1
=1,5cm  h
0
= h – a= 8 -1,5= 6,5cm (đối với thép nhòp phương cạnh ngắn và thép

gối)
a
2
=2,5cm (đối với thép nhòp phương cạnh dài)
 p dụng công thức :

2
0
. .
m
b
M
R b h


(3.8)

1 1 2
m
 
   
(3.9)

 Tính được :
0
. . .
b
S
S
R b h

A
R


(3.10)
 Hàm lượng cốt thép :
%=
0
.
S
A
b h
x100= 0,3 – 0,9% (3.11)

min
= 0,1%










Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:42 MSSV: 106104111

BẢNG 3.3: Vật liệu


BẢNG 3.4: Tính và chọn thép cho bản nắp
3.3. TÍNH TOÁN HỆ DẦM NẮP
3.3.1 Sơ đồ tính




Hình 3.3: Sơ đồ tính hệ dầm nắp


Bê tông B20 Cốt thép CI
R
b

(daN/cm2)
R
bt

(daN/cm2)
E
b

(daN/cm2)
R

S

(daN/cm2)
R
SC
(daN/cm2)
E
a

(daN/cm2)
115 9 2.7E5 2250 2250 2.1E6
TÍNH CỐT THÉP SÀN 2 PHƯƠNG
Ô
sàn
Vò trí L
1
L
2
M αm
ξ
As f
chọn
thép
As
chọn
µ
(m) (m) (daNm) (mm
2
) (mm) (mm) (mm
2

) %
Bản
nắp
nhòp L1
3.25 4.35 117.448 0.0093 0.009 49.95 6
Þ6a200 141
0.13
nhòp L2
3.25 4.35 69.452 0.0055 0.005 29.48 6
Þ6a200 141
0.13
gối L1
3.25 4.35 268.210 0.0212 0.021 114.75 10
Þ10a200 393
0.37
gối L2
3.25 4.35 158.667 0.0125 0.013 67.59 10
Þ10a200 393
0.37
Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:43 MSSV: 106104111


Xem các dầm nắp DN1, DN2, DN3 và DN4 là hệ dầm trực giao (không gian) với tải
trọng tương ứng, dùng SAP giải tìm nội lực và tính cốt thép
3.3.2 Tải trọng tác dụng lên dầm nắp :
a.1. Dầm D1,D2: (300x500)
 Trọng lượng bản thân dầm:
g
d

= 
bt
b
d
h
d
n = 2500x0.3x(0.5-0.08)x1.1 = 346.5 (daN/m) (4.13)
 Tải từ bản nắp truyền vào dầm D1 có dạng tam giác qui về tải phân bố đều, với giá trị lớn
nhất là:
g
tđ2
= 2.
8
5
. g
s
1
2
l
=2x
8
5
x399.4x
3.25
2
= 811.28 (daN/m) (4.14)
Suy ra : Tổng tải trọng tác dụng vào dầm D1
q
2
= 364.5 + 811.28 = 1175.78 (daN/m)

 Tải từ bản nắp truyền vào dầm D2 có dạng hình thang qui về tải phân bố đều,
với giá trị lớn nhất là :
g
tđ1
= 2g
s
2
B
(1-
32
2


)(daN/m) (4.15)
 =
2
1
2L
L
= 0.37 (4.16)
g
tđ2
= 2x399.4x
3.25
2
x(1-
2 3
2 0.37 0.37x 
) = 1008.4 (daN/m)
Suy ra : Tổng tĩnh tải tác dụng vào dầm D2:

q
1
= 346.5 + 1008.4 = 1354.9(daN/m)














Hình 4.6: Sơ đồ đặt tải lên dầm D1, D2
a2. Dầm D3, D4 ( 250x450)
 Trọng lượng bản thân dầm:
g
d
= 
bt
b
d
h
d
n = 2500x0.25x(0.45-0.08)x1.1 = 254.4 (daN/m)
 Tải từ bản nắp truyền vào dầm D3 có dạng hình tam giác qui về tải phân bố đều, với giá

trị lớn nhất là:
g
tđ4
=
8
5
. g
s
1
2
l
=
8
5
x399.4x
3.25
2
= 405.64 (daN/m)
Suy ra : Tổng tải trọng tác dụng vào dầm D3
q
4
= 254.4 + 405.64 = 660.04 (daN/m)
D1
D2
g
d
g
d
g
g

td
td
Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:44 MSSV: 106104111


 Tải từ bản nắp truyền vào dầm D4 có dạng hình thang qui về tải phân bố đều, với giá trị
lớn nhất là:
g
tđ3
= g
s
2
B
(1-
32
2


)(daN/m) (4.17)
 =
2
1
2L
L
= 0.37 (4.18)
g
tđ3
= 399.4x
3.25

2
x(1-
2 3
2 0.37 0.37x 
) = 504.2 (daN/m)
Suy ra : Tổng tải trọng tác dụng vào dầm D4
q
3
= 254.4 + 504.2 = 758.6 (daN/m)
a. Sơ đồ tính hệ dầm bản nắp
- Hệ dầm đỡ bản nắp là hệ dầm trực giao, quan niệm liên kết giữa dầm D1, D2, D3 và D4 là liên
kết khớp.


Hình 4.7: Sơ đồ tính hệ dầm đỡ bản nắp
b. Xác định nội lực
- Dùng phần mềm phân tích kết cấu SAP2000 V11 để xác định nội lực trong hệ dầm nắp. Kết quả
thể hiện trên hình 4.8. và 4.9
- Ghi chú: Đơn vị nhập vào SAP2000 là (T/m).
Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:45 MSSV: 106104111


Hình 4.8: Biểu đồ moment của hệ dầm đỡ bản nắp



Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:46 MSSV: 106104111

Hình 4.9: Biểu đồ lực cắt của hệ dầm đỡ bản nắp

Kết quả nội lực trong hệ dầm nắp được thống kê trong bảng 4.6
Bảng 4.6: Nội lực trong hệ dầm nắp
Ký hiệu
Nhịp dầm l
d

(m)

M
-
max

(daNm)
M
+
max

(daNm)
Lực cắt Q
max

(daN)
D1 6.5 330 7629 3754
D2 8.7 313 11779 4977
D3 6.5 0 2374 1166
D4 8.7 0 5938 2308

c. Tính tốn cốt thép cho hệ dầm nắp
+ Cốt thép dọc:
- Dầm được tính tốn như cấu kiện chịu uốn.
- Giả thiết tính tốn:
 a = 3,5cm - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tơng chịu kéo;
 h
o
- Chiều cao có ích của tiết diện.
- Đặc trưng vật liệu, cơng thức tính tốn cốt thép và kiểm tra hàm lượng cốt thép tương tự như
mục 4.3.1.3. Hàm lượng cốt thép hợp lý trong dầm 0.8-1.5%.
- Kết quả tính tốn được trình bày trong bảng 4.7.

Bảng 4.7: Tính tốn cốt thép cho dầm đỡ bản nắp

+ Cốt đai:
- Tính cốt đai dầm D1 và D2
 Chọn lực cắt lớn nhất trong dầm D1 và D2 để tính cốt đai Q
max
= 4977daN
 Chọn cốt thép làm cốt đai : Ф8, số nhánh n = 2, có R
sw
= 225Mpa, chọn khoảng
Dầm Vò trí
Moment
(daN.m)
b(cm) h(cm) a(cm)
m




As (cm
2
)
Chọn cốt thép – diện
tích cốt thép
chọn(cm
2
)

%
DN1
Nhòp
7629
30 50 3.5 0.081 0.085 6.12 2Þ18+2Þ14 (8.17) 0.44
DN2
Nhòp
11779
30 50 3.5 0.162 0.178 9.7 4Þ20 (12.56) 0.7
DN3
Nhòp
2374
25 45 3.5 0.038 0.039 2.08 2Þ18 (5.09) 0.2
DN4
Nhòp
5938
25 45 3.5 0.095 0.1 5.38 2Þ18+1Þ16 (7.1) 0.52
Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:47 MSSV: 106104111

cách cốt đai s =150mm :

5 4
w w
w
.
2 225 10 0.5 10
15000
0.15
s s
s
n R A
q
s

   
  
daN.m
 Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tơng :
Q
wb
= 2 Error!

4 2
w
2 2 9 10 0.25 0.45 15000 23382.68
b
Q       
daN

Suy ra : Q
wb
= 23382.68 daN > Q
max
= 4977 daN
 Kiểm tra điều kiện :
Q ≤ 0.3

b

w1

b
R
b
bh
0

Trong đó :

w1
= 1 + 5x7.78x0.003 = 1.103

w1 w
w
1
1 5
;
bs
1

s
s s
s
b
b b
E A
E
R
  
 
 
 
 
 

= 1 - 0.01x11.5 = 0.885
Suy ra: Q
max
= 4977daN ≤ 0.3x0.885x1.103x11.5x
5
10
x0.25x0.45 = 37887,1 daN

Vậy cốt đai đã chọn đủ khả năng chịu lực.
Trong đoạn ¼ gối chọn đai Ф8, bước đai s = 150mm
Trong đoạn giữa dầm chọn đai Ф8, bước đai s = 300mm.

- Tính cốt đai dầm D3 và D4
 Chọn lực cắt lớn nhất trong dầm D3 và D4 để tính cốt đai Q
max

= 2308 daN
 Chọn cốt thép làm cốt đai : Ф8, số nhánh n = 2, có R
sw
= 225Mpa, chọn khoảng
cách cốt đai s =150mm :

5 4
w w
w
.
2 225 10 0.5 10
15000
0.15
s s
s
n R A
q
s

   
  
daN.m
 Khả năng chịu cắt của cốt đai và bê tơng :
Q
wb
= 2 Error!

4 2
w
2 2 9 10 0.3 0.55 15000 31306.55

b
Q       
daN
Suy ra : Q
wb
= 31306.66 daN > Q
max
= 2308 daN
 Kiểm tra điều kiện :
Q ≤ 0.3

b

w1

b
R
b
bh
0

Trong đó :

w1
= 1 + 5x7.78x0.003 = 1.103

w1 w
w
1
1 5

;
bs
1
s
s s
s
b
b b
E A
E
R
  
 
 
 
 
 


1b

= 1 - 0.01x11.5 = 0.885
Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:48 MSSV: 106104111


Suy ra: Q
max
= 2308 daN ≤ 0.3x0.885x1.103x11.5x
5

10
x0.3x0.55 = 55567.62 daN

Vậy cốt đai đã chọn đủ khả năng chịu lực.
Trong đoạn ¼ gối chọn đai Ф8, bước đai s = 150mm
Trong đoạn giữa dầm chọn đai Ф8, bước đai s = 300mm.

3.4 Bản thành
a. Tải trọng tác dụng lên bản thành
+ Tĩnh tải
- Bề dày bản thành là 120mm.
Bảng 4.8: Tải trọng bản thân bản thành
STT
Thành phần cấu
tạo
Tải tiêu chuẩn 
(daN/m
3
)
Bề dày 
(m)
Hệ số
vượt tải
n
Tải tiêu chuẩn
g
bt
c

(daN/m

2
)
Tải tính tốn
g
bt
tt
(daN/m
2
)
1 Vữa cán mặt 1800 0.020 1.3 36 46.8
2 Chống thấm 2000 0.010 1.1 20 22
2 Bản BTCT 2500 0.120 1.1 300 330
3 Vữa trát trần 1800 0.015 1.3 27 35.1
Tổng tải trọng bản thân bản thành  g
bt
tt
383 433.9

- Trọng lượng bản thân bản thành là
2
433.9( )
tt
bt
daN
g
m


+ Áp lực thủy tĩnh tại chân bản thành
g

nước
= n..h = 1x1000x1.5 = 1500 (daN/m
2
) (4.19)
+ Tải trọng gió: Chỉ xét trường hợp bất lợi nhất khi bản thành chịu gió hút. Tính tốn theo.
W = W
0
.k.C.n (daN/m
2)
(4.20)
Với: W
0
= 83 daN/m
2
- Áp lực gió tiêu chuẩn khu vực II - A;
k = 1.425 - Hệ số ảnh hưởng độ cao và dạng địa hình;
(lấy ở +39.1m và dạng địa hình A)
C
h
= 0.6 - Hệ số khí động;
n = 1.2
Suy ra: W = 83 x 1.425x 0.6 x 1.2 = 85.16 daN/ m
2

b. Sơ đồ tính bản thành
- Bản thành là cấu kiện chịu nén uốn đồng thời. Lực nén trong bản thành gây ra bởi trọng lượng
bản thân của nó. Để đơn giản ta xem bản thành chỉ chịu uốn, tức là chỉ chịu tải trọng gió hút và
áp lực thủy tĩnh.
- Xét tỉ số cạnh dài trên cạnh ngắn:
Trục 1 - 2:


3.25
d
n
l
= = 2.7
l 1.2
Bản một phương. (4.21)
Trục C- D:

d
n
l
4.35
= = 3.63
l 1.2
Bản một phương. (4.22)

Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:49 MSSV: 106104111

Hình 4.10: Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng lên bản thành

c. Xác định nội lực bản thành












Hình 4.11: Biểu đồ momen do gió hút tác dụng lên bản thành








Hình 4.12: Biểu đồ momen do áp lực thủy tĩnh tác dụng lên bản thành
Ta có:
2 2
wgối
Wl 85.16x1.5

M = = = 23.95daNm
8 8
(4.23)

2 2
wnhòp
9Wl 9x85.16x1.5
M = = = 13.47daNm
128 128
(4.24)

2
2
nước
nước gối
g l
1500x1.5
M = = = 225daNm
15 15
(4.25)
1500
W g
n ư ơ ùc
+
1500
W M
w gối
M
w nhòp
1500

M
g o ái
M
n ư ơ ùc
n h òp
g
n ư ơ ùc
n ư ơ ùc
Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:50 MSSV: 106104111


2
2
nước
nước nhòp
g l
1500x1.2
M = = =100.45daNm
33.6 33.6
(4.26)
Tính tốn thiên về an tồn ta sẽ lấy tổng giá trị momen ở gối và nhịp.
Giá trị momen tại gối của bản thành:
M
gối
= M
W gối
+ M
nước gối
= 23.95 + 225 = 248.95 (daNm) (4.27)

Giá trị momen tại nhịp của bản thành:
M
nhịp
= M
W nhịp
+ M
nước nhịp
= 13.47+ 100.45 = 113.92 (daNm) (4.28)

d. Tính tốn cốt thép bản thành
- Bản thành được tính như cấu kiện chịu uốn.
- Giả thiết tính tốn:
 a = 2.5cm - Khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép bê tơng chịu kéo;
 h
o
- Chiều cao có ích của tiết diện;
 b = 100cm - Bề rộng tính tốn của dải bản.
- Đặc trưng vật liệu lấy theo bảng 3.7.
- Cơng thức tính tốn cốt thép và kiểm tra hàm lượng cốt thép tương tự như mục 3.4.1.3.
- Kết quả tính tốn được trình bày trong bảng 4.9.
Bảng 4.9: Tính tốn cốt thép cho bản thành

Momen
(daNm)
b
(cm)
h
0
(cm)
m





A
s
tt
(cm
2
/m)
Thép chọn
 %
Kiểm
tra


(mm)
a
(mm)
A
s
chọn

(cm
2
/m)
M
gối
248.95 100 9.5 0.024 0.024 1.18 8 200 2.51 0.26 Thỏa
M

nhịp
113.92 100 9.5 0.011 0.011 0.54 8 200 2.51 0.26 Thỏa

e. Kiểm tra nứt bản thành (theo trạng thái giới hạn 2)
- Bề rộng vết nứt thẳng góc với trục dọc cấu kiện a
crc
(mm) được xác định theo [TCVN 5574-
1991] ta có:

crc
a
< a
crc
gh
(4.29)
Theo TCVN 356-2005 ta có a
crc
gh
= 0.2 mm ( cấp chống nứt là cấp 3 ) (4.30)

3
1
20 (3.5 100 )
s
crc
s
a x x x x x x d
E

   

 
(mm) (4.31)
Trong đó:
-

= 1: Cấu kiện chịu uốn;
-

1
= 1: Hệ số kể đến tác dụng của tải trọng dài hạn;
-

= 1: Hệ số ảnh hưởng bề mặt thanh thép ( thép có gờ );
- E
s
= 210000 Mpa: Modun đàn hồi của cốt thép;
- d : Đường kính cốt thép;
-

s
=
s
M
A z
: Ứng suất trong các thanh cốt thép
 M: Moment
 A
s
: Diện tích cốt thép
 z = h – (a +a’);

-

=
0
0.02
.
s
A
b h

: Hàm lượng cốt thép của tiết diện.
Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:51 MSSV: 106104111


- Áp dụng cơng thức trên để kiểm tra nứt bản thành:
- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên bản thành:
 Áp lực thủy tĩnh tại chân bản thành
g
nước
= .h = 1000x1.5 = 1500 (daN/m
2
) (4.33)
 Tải trọng gió
W
tc
= W
0
.k.C
Với: W

0
= 83 daN/m
2
- Áp lực gió tiêu chuẩn khu vực II - A;
k = 1.425 - Hệ số ảnh hưởng độ cao và dạng địa hình;
(lấy ở +39.1m và dạng địa hình A).
C
h
= 0,6 - Hệ số khí động.
Suy ra: W
tc
= 83 x 1.425 x 0.6 = 70.97 (daN/m
2
)

Ta có:
tc 2 2
wgối
W l 70.97x1.5
M = = =19.96daNm
8 8
(4.34)
tc 2 2
wnhòp
9W l 9x70.97x1.6
M = = =11.23daNm
128 128
(4.35)
2
2

nước
nước gối
g l
1500x1.5
M = = = 225daNm
15 15
(4.36)
2
2
nước
nước nhòp
g l
1500x1.5
M = = =100.45daNm
33.6 33.6
(4.37)
-Giá trị momen tiêu chuẩn tại gối của bản thành.
M
gối
= M
W gối
+ M
nước gối
= 19.96 + 225 = 244.96 (daNm) (4.38)
- Giá trị momen tiêu chuẩn tại nhịp của bản thành:
M
nhịp
= M
W nhịp
+ M

nước nhịp
= 11.23 + 100.45 = 111.68 (daNm) (4.39)
Kết quả tính tốn được trình bày trong bảng 5.19.
Bảng 4.10: Kiểm tra bề rộng khe nứt bản thành
M
tc

(daNm)
b
(cm)
h
0

(cm)
z
(cm)
A
s

(cm
2
)
d
(mm)


s

(daN/cm
2

)
a
crc

(mm)
Kiểm tra
M
g

244.96
100 9.5 7 2.51 8 0.00264 1394.19 0.09
Thỏa
M
nh

111.68
100 9.5 7 2.51 8 0.00264 635.63 0.04
Thỏa
3.5.TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY
3.5.1. Sơ đồ tính
Chọn chiều dày bản h
b
= 120mm (kích thước ô bản 4.35x3.25m)
Sơ đồ tính bản nắp là loại bản kê 4 cạnh ngàm theo chu vi .
Các giá trò mômen được xác đònh theo công thức sau:
Mômen dương lơn nhất nhất tại nhòp.

p.
mM
1i1


(3.1)

p.
mM
2i2

(3.2)
Mômen âm lớn nhất nhất tại gối:

p
kM
i
I
.
1

(3.3)
Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:52 MSSV: 106104111



p
kM
i
II
.
2


(3.4)
Trong đó :
i : Kí hiệu ô bản đang xét : (ở trường hợp này i = 9)
1,2 : Chỉ phương đang xét là L
1
hay L
2
.
L
1
, L
2
: Nhòp tính toán của ô bản là khoảng cách giữa các trục của gối tựa
P : Tổng tải trọng tác dụng lên ô bản
P = (p +g) x L
1
x L
2
(3.5)
Với p : Hoạt tải tính toán
g : Tónh tải tính toán
m
1i
, m
2i
, k
1i
, k
2i
: Các hệ số được tra trong bảng 19 trang 32 . sổ tay thực hành

kết cấu công trình.PGS-PTS Vũ Mạnh Hùng.
b=1m
b=1m
L1

Hình 3.14: Sơ đồ tính bản đáy
3.5.2. Tải trọng tác dụng lên bản đáy
a)Tónh tải
Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản đáy
BẢNG 3.9 : Tải trọng bản đáy
Vật liệu Vữa láng Sàn BTCT Vữa trát

γ(daN/m3) 1800 2500 1800
Hệ số vt 1.3 1.1 1.3
Bề dày(mm) 20 120 15
Tổng (daN/m
2
)

gtt(daN/m²) 46.8 330 35.1
411.9


Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:53 MSSV: 106104111


b)Hoạt tải tác dụng
Hoạt tải tác dụng lên bản đáy là hoạt tải nước

2
1 1000 1,5 1500(daN/m )p n h

      

c)Tổng tải trọng tác dụng

2
411,9 1500 1911,9(daN/m )q g p    


3.5.3. Xác đònh nội lực bản đáy
Nội lực cho bản đáy được tính với các công thức ở trên phần sơ đồ tính
BẢNG 3.10 :Xác đònh nội lực bản đáy
BẢNG TÍNH NỘI LỰC SÀN 2 PHƯƠNG
Ô sàn Vò trí L
1
L
2
L
2
/L
1
g P q=(g+p) m
91
,m
92
M
(m) (m) (daN/m
2

) (daN/m
2
) (daN/m
2
) k
91
,k
92
(daNm)
Bản
đáy


nhòp L
1

3.25 4.35 1.34 411.9 1500 1911.9 0.0208 562.213
nhòp L
2

3.25 4.35 1.34 411.9 1500 1911.9 0.0123 332.463
gối L
1

3.25 4.35 1.34 411.9 1500 1911.9 0.0475 1283.901
gối L
2

3.25 4.35 1.34 411.9 1500 1911.9 0.0281 759.529

3.5.4. Tính toán cốt thép cho bản đáy
Cắt một dải rộng b = 1m, xem như một dầm chòu uốn có kích thước tiết diện 100
cm x 8cm.
Chọn a
1
= 2 cm  h
0
= h – a= 12- 2= 10cm (đối với thép nhòp phương cạnh ngắn và
thép gối)
a
2
= 3 cm (đối với thép nhòp phương cạnh dài)
 p dụng công thức :

2
0
. .
m
b
M
R b h


(3.8)

1 1 2
m
 
   
(3.9)

 Tính được :
0
. . .
b
S
S
R b h
A
R


(3.10)
 Hàm lượng cốt thép :
%=
0
.
S
A
b h
x100= 0,3 – 0,9% (3.11)

min
= 0,1%



Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:54 MSSV: 106104111

BẢNG 3.11:Vật liệu




BẢNG 3.12: Tính và chọn cốt thép cho bản đáy


3.6. TÍNH TOÁN HỆ DẦM ĐÁY
3.6.1 Sơ đồ tính

Hình 3.15: Sơ đồ tính hệ dầm đáy

3.6.2 Dầm DD5, DD6
- Sơ bộ chọn tiết diện dầm h=700mm, b=350mm
3.6.3 Dầm DD7, DD8
Bê tông B20 Cốt thép CI
R
b

(daN/cm2)
R
bt

(daN/cm2)
E
b

(daN/cm2)
R
S

(daN/cm2)
R
SC
(daN/cm2)
E
a

(daN/cm2)
115 9 2.7E5 2250 2250 2.1E6
TÍNH CỐT THÉP SÀN 2 PHNG
Ô
sàn
Vò trí L
1
L
2
M
αm
ξ
As f
chọn
thép
As
chọn
µ
(m) (m) (daNm) (mm

2
) (mm) (mm) (mm
2
) %
S2
nhòp L1
3.25 4.35 562.213 0.0443 0.045 243.50 6
Þ6a110 257
0.24
nhòp L2
3.25 4.35 332.463 0.0262 0.027 142.62 6
Þ6a200 143
0.14
gối L1
3.25 4.35 1283.901 0.1013 0.107 574.16 10
Þ10a130 604
0.58
gối L2
3.25 4.35 759.529 0.0599 0.062 331.75 10
Þ10a200 393
0.37
Thiết Kế Trụ Sở Văn Phòng C.Ty CP-XD Số 5 GVHD:Pgs.Ts Võ Phán
SVTH: Đỗ Văn Viễn Trang:55 MSSV: 106104111


- Sơ bộ chọn tiết diện dầm h=600mm, b=300mm

+ Tĩnh tải
 Trọng lượng bản thân dầm:
g

D5
= g
D6
= 
bt
b
d
h
d
n = 2500x0.35x0.7x1.1 = 673.75 (daN/m) (4.47)
g
D7
= g
D8
= 
bt
b
d
h
d
n = 2500x0.3x0.6x1.1 = 495 (daN/m) (4.48)
 Tĩnh tải do bản đáy truyền vào dầm có giá trị là:
q
tt
bd bd nuoc
= g + g = 411.9 + 1500 = 1911.9 daN / m
(4.49)
 Tải truyền vào D5 và D7 có dạng tam giác qui về tải phân bố đều tương đương, với giá trị
lớn nhất là:
g

tđ1
=
8
5
. q
bd
.
1
2
l
=
8
5
x1911.9x
3.25
2
= 1941.8(daN/m)

(4.50)
 Tải truyền vào D6 và D8 có dạng hình thang qui về tải phân bố đều tương đương, với giá
trị lớn nhất là:
g
tđ2
= q
bd
.
2
B
. (1-
32

2


)(daN/m) (4.51)
 =
2
1
2L
L
= 0.37 (4.52)
g
tđ2
=1911.9

3.25
2

(1-
2 3
2 0.37 0.37x 
) = 2413.6 (daN/m)
( Ngồi ra D5, D6 còn có thêm tải bản thân bản thành).
g
bt
= g
bt
tt
h = 433.9x1.2= 520.68 (daN/m) (4.53)
+ Hoạt tải
- Do bản đáy khơng chịu đồng thời tải trọng do nước và hoạt tải sửa chữa nên ta bỏ qua giá trị

hoạt tải sữa chữa.
Vậy:
+ Tổng tải trọng tác dụng lên dầm D5:
q
D5
= g
D5
+ g
td1
+ g
bt
= 673.75 +1941.8 + 520.68 = 3136.23 daN/m (4.54)
+ Tổng tải trọng tác dụng lên dầm D6:
q
D6
= g
D6
+

g
td2
+ g
bt
= 673.75 + 2413.6 + 520.68 = 3608.03 daN/m (4.55)
+ Tổng tải trọng tác dụng lên dầm D7:
q
D7
= g
D7
+ 2.g

td1
= 495 + 2x1941.8= 4376.8 daN/m

(4.56)
+ Tổng tải trọng tác dụng lên dầm D8:
q
D8
= g
D8
+ 2.g
td2
= 495 +2x2413.6= 5322.2 daN/m (4.57)













D 5
D 4
q
D 5
D 7

D 8
q
D 6
q
D 7
q
D 8