Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng dân dụng cao ốc 25 tầng

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA-TP.HCM

GVHD : THS.NGUYỄN QUỐC THÔNG

PHẦN II

KẾT CẤU

 TÍNH SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

 TÍNH SÀN TẦNG TRỆT





TÍNH CẦU THANG

TÍNH BỂ NƯỚC

CHƯƠNG I : PHÂN TÍCH HỆ CHỊU LỰC CỦA NHÀ

I/ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH:

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD-DDCN

-Trang 5-

SVTH : LÊ NGỌC TUẤN

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA-TP.HCM

GVHD : THS.NGUYỄN QUỐC THÔNG

Khung là một hệ thanh bất biến hình, là kết cấu rất quan trọng trong
công trình, tiếp nhận tải trọng sử dụng từ các sàn tầng rồi truyền xuống
móng.
Đây là công trình thuộc dạng khung có vách cứng chịu lực bởi vì
chiều cao tầng lớn 104,6m cho nên ta phải bố trí vách cứng chịu lực bao
xung quanh ở khu cực thang máy nhằm chịu phần lớn tải trong ngang của
gió tác dụng vào công trình, mặt bằng dạng đa giác và kích thước hai cạnh
lớn gần bằng nhau,do đó công trình được tính như làm việc theo hai
phương. Lúc này nội lực gây ra trong khung không gian theo 2 phương , nên
khi tính toán chúng ta phải tính theo khung không gian.
Kết cấu khung không gian tính toán rất phức tạp, vì vậy chúng ta
dùng các chương trình phần mềm kết cấu để trợ giúp cho phần tính tóan.
Sơ đồ tính là trục của dầm ,sàn ; liên kết giữa cột và móng là liên kết
ngàm liên kết giữa cột và dầm là nút cứng liên kết giữa sàn với dầm là
nút cứng giữa sàn và dầm với vách cứng cũng là nút cứng tạo thành hệ
thống khung sàn hổn hợp có vách cứng . Hệ khung này có khả năng tiếp
nhận tải trọng ngang và thẳng đứng tác động vào ngôi nhà.
Sàn cũng là kết cấu cùng tham gia chịu tải trọng ngang ,bởi vì trong
mặt phẳng ngang sàn có độ cứng khá lớn (xem như tuyệt đối cứng theo
phương ngang).
Vị trí cột ngàm với móng tại mặt trên của móng.
II/ TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN:
- Xác định tải trọng thẳng đứng tác dụng lên sàn (tỉnh tải, hoạt tải)
- Xác định tải trọng thang máy và bể nước .
- Xác định tải trọng ngang gió(gồm gió tónh và gió động).
- Xác định áp lực đất.

- Đưa các giá trị đã xác định trên đặt lên khung để tính toán nội lực.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD-DDCN

-Trang 6-

SVTH : LÊ NGỌC TUẤN


TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA-TP.HCM

GVHD : THS.NGUYỄN QUỐC THÔNG

- Sử dụng phần mềm Sap 2000 để giải tìm nội lực.
- Sau khi tính khung tải trọng sẽ được truyền theo cột xuống móng từ đó bắt
đầu tiến hành tính móng.

CHƯƠNG II:

NỘI DUNG THIẾT KẾ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD-DDCN

-Trang 7-

SVTH : LÊ NGỌC TUẤN


TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA-TP.HCM

GVHD : THS.NGUYỄN QUỐC THÔNG

I/ CƠ SỞ THIẾT KẾ:
Công việc thiết kế phải tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết
kế do nhà nước Việt Nam quy định đối với nghành xây dựng. Những tiêu
chuẩn sau đây được sử dụng trong quá trình tính:
- TCVN 2737-1995: Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động.
- TCVN 5574-1991: Tiêu chuẩn thiết kế bêtông cốt thép.
- TCXD 198-1997 : Nhá cao tầng –Thiết kế bêtông cốt thép tòan 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 dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió .
Ngoài các tiêu chuẩn quy phạm trên còn sử dụng một số sách, tài
liệu chuyên ngành của nhiều tác giả khác nhau (Trình bày trong phần tài
liệu tham khảo).
II/ SỬ DỤNG VẬT LIỆU:
- Bê tông cọc, móng, dầm, sàn, cột ,vách cứng dùng mác 350 với các chỉ tiêu
như sau:
+ Khối lượng riêng: =2,5 T/m3
+ Cường độ tính toán :Rn=155 kg/cm2
+ Cường độ chịu kéo tính toán: Rk=11 kg/cm2
+ Mun đàn hồi: Eb=3,1x105 kg/cm2
- Cốt thép loại AI với các chỉ tiêu :
+ Cường độ chịu nén tính toán: Ra’=2300 kg/cm3
+ Cường độ chịu kéo tính toán: Ra=2300 kg/cm3
+ Cừơng độ tính cốt thép ngang: Rđ=1800 kg/cm3
+ Modul đàn hồi Ea=2,1x106 kg/cm3
- Cốt thép loại AIII với các chỉ tiêu:
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD-DDCN

-Trang 8-

SVTH : LÊ NGỌC TUẤN


TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA-TP.HCM

GVHD : THS.NGUYỄN QUỐC THÔNG

+ Cường độ chịu nén tính toán Ra’= 3600 kg/cm2
+ Cường độ chịu kéo tính toán Ra= 3600 kg/cm2
+ Cường độ tính cốt thép ngang: Rđ=2800 kg/cm3
+ Modul đàn hồi Ea=2,1x106 kg/cm2
- Vữa ximăng- cát: : =1,6 T/m3
- Gạch xây tường- ceramic: =1,8 T/m3
III/ TÍNH TOÁN CỐT THÉP:
III.1/ Cấu kiện chịu uốn tiết diện hình chữ nhật:
Tính theo các công thức sau:
M max

A = R b h 2
n
0

(2.1)
(2.2)

 0,5 [1  1  2 A ]

Fa =

M max

(2.3)

Ra  h0

Kiểm tra lại hàm lượng cốt thép :

0.05%=Fa/bhomax=oRn/Ra

(2.4)
Trong các công thức (2.1), (2.2), (2.3) và (2.4) thì:
M(KGcm) = giá trị mômen tại tiết diện cần tính cốt thép.
b, h(cm) = chiều rộng và chiều cao của tiết diện.
ho(cm) = chiều cao làm việc của tiết diện, ho=h-a;
với a là khoảng cách vô ích của tiết diện.
Rn(KG/cm2) = Cường độ chịu nén của bêtông
Ra(KG/cm2) = Cường độ chịu kéo của cốt thép chịu lực.
III.2/ Cấu kiện chịu uốn tiết diện hình chữ T cánh trong vùng nén:
III.2.1/Đối với tiết diện chịu mômen dương:
Tính theo tiết diện chữ T cánh trong vùng nén.
Chiều rộng cánh: bc=b+2c1
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD-DDCN

-Trang 9-

SVTH : LÊ NGỌC TUẤN


TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA-TP.HCM

GVHD : THS.NGUYỄN QUỐC THÔNG

Trong đó c1 không vượt quá trị số bé nhất trong ba trị số sau:
+ 1/6 nhịp tính toán của dầm
+ 6hc khi hc  0,1hc
+ 3hc khi 0,05hhc<0,1h
- Xác định vị trí trục trung hòa: Mc=Rnxbcxhc (ho-0,5hc)
+ Nếu Mc M trục trung hòa qua cánh, lúc này tính toán như tiết diện chữ
nhật(bcxh)
M max

A = R b h 2
n
0

(2.5)

 0,5 [1  1  2 A ]

Fa1 =

M max

(2.6)
(2.7)

Ra  h0

+ Neáu Mc  M trục trung hòa qua sườn.

A=

M  Rn (bc  b).hc. (h0  0,5hc )
Rn .b.h02

 0,5 [1  1  2 A ]

Fa2 =

Mg

(2.8)
(2.9)
(2.10)

Ra  h0

III.2.2/Đối với tiết diện chịu mômen âm:
Mg

A = R b h 2
n
c
0

(2.11)

 0,5 [1  1  2 A ]

Fa2 =

Mg

(2.12)
(2.13)

Ra  h0

III.3/ Tính toán cốt đai:
- Kiểm tra điều kiện hạn chế: QkoRnbho. Trong đó ko=0,35 đối với
bê tông mac 400 trở xuống .

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD-DDCN

-Trang 10-

SVTH : LÊ NGỌC TUẤN


TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA-TP.HCM

GVHD : THS.NGUYỄN QUỐC THÔNG

- Khi bê tông đủ khả năng chịu lực cắt thể hiện bằng điều kiện: Q 
k1Rkbho , thì không cần tính toán chỉ đặt cốt đai theo cấu tạo, ngược lại
phải tính cốt đai. Trong đó k1=0,6 đối với dầm.
- Khoảng cách tính toán:
u tt

8.Rk .b.h02 .R .n. f đ

=
Q2

(2.14)

- Khoảng cách cực đại:
1,5.Rk .b.h02
u max =
Q

(2.15)

- Khoảng cách cấu tạo
+ Trên đoạn dầm gần gối tựa (lực cắt lớn) :
h


u   2 = u ct 

150mm

khi h  450 mm.

 h

u   3 = u ct 

300mm

khi h > 450 mm.

+ Trên đoạn còn lại ở giữa dầm
3.h


u   4 = u ct 

500mm

khi h > 300 mm.

Sau khi tính được khoảng cách cốt đai u tt , ucđ , umax thì khoảng cách
giữa thiết kế phải lấy nhỏ hơn hoặc bằng giá trị bé nhất trong các giá trị ở
 u tt

trên là: u u max
u
 ct

IV/CÔNG THỨC QUI ĐỔI TẢI PHÂN BỐ HÌNH TAM GIÁC VÀ HÌNH
L2

qtđ

L1

qtg

THANG THÀNH TẢI TƯƠNG ĐƯƠNG:
qht

qtđ

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD-DDCN

-Trang 11-

SVTH : LÊ NGỌC TUẤN


TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA-TP.HCM

GVHD : THS.NGUYỄN QUỐC THÔNG

-Tải tam giác qui đổi thành tải tương đương:
qtđ =

5
8

(2.16)

.qtg

-Tải hình thang qui đổi thành tải tương đương:
(2.17)

qtđ = qht.(1-22 + 3)
với

L1

 = 2 .L
2

Trong đó: L1 = cạnh ngắn cuả ô bản kê 4 cạnh.
L2 = cạnh dài cuả ô bản kê 4 cạnh.
qtđ = tải trọng tương đương sau khi qui đổi.
L1
2

: (Đối với dầm biên ).

(2.18)

qht = qtg = qs L1

: (Đối với dầm giửa).

(2.19)

qht = qtg = qs 

CHƯƠNG III:
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD-DDCN

-Trang 12-

TÍNH SÀN
SVTH : LÊ NGỌC TUAÁN

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA-TP.HCM

GVHD : THS.NGUYỄN QUỐC THÔNG

I.CẤU TẠO SÀN:

Đối vơí sàn thường xuyên tiếp xúc vơí nước (sàn vệ sinh, mái…) thì cấu
tạo sàn còn có thêm lớp chống thấm.
II.TẢI TRỌNG TRUYỀN LÊN CÁC SÀN:

BẢNG 1: TẢI TRỌNG SÀN KHU VỰC SẢNH:

Loại

Cấu tạo

Tải tiêu

Hệ số

Tải tính

Tải

chuẩn

vượt tải

toán

Tỉnh tải

-Lớp ceramic dày

(KG/m2)
2000 0,01=2

1,1

(KG/m2)
22

1cm.

0
1,3

41,6

-Vửa ciment dày
2cm.

1600 0,02=3

-Sàn BTCT dày

2

1,1

330

2500 0,12=3

1,3

20,8

12cm.
-Vửa trát dày 1cm.
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD-DDCN

-Trang 13-

SVTH : LÊ NGỌC TUẤN


TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA-TP.HCM

-Tải treo đường ống

GVHD : THS.NGUYỄN QUỐC THÔNG

00

1,3

65

thiết bị kỷ thuật.
1600 0,01=1

=479,4

6
Hoạt tải

Văn phòng sảnh

50
400

1,2

480

BẢNG 2: TẢI TRỌNG SÀN HÀNH LANG – CẦU THANG:

Loại

Cấu tạo

Tải

Tải tiêu

Hệ số vượt

Tải tính

chuẩn

tải

toán

1,2

(KG/m2)
=479,4
480

(KG/m2)
Tỉnh tải
Hoạt tải

Giống bảng 1
Hành lang-Cầu

400

thang
BẢNG 3: TẢI TRỌNG SÀN VỆ SINH:

Loại Tải

Tỉnh tải

Cấu tạo

Tải tiêu

Hệ số

Tải tính

chuẩn

vượt tải

toán

1,1

(KG/m2)
22

1,3

41,6

-Lớp ceramic dày

(KG/m2)
2000 0,01=

1cm.

20

-Vửa ciment dày
2cm.

1600 0,02=3

-Lớp chống thấm

2

1,3

78

2000 0,03=6

1,1

330

3cm.
-Sàn BTCT dày
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD-DDCN

-Trang 14-

SVTH : LÊ NGỌC TUẤN

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA-TP.HCM

12cm.

GVHD : THS.NGUYỄN QUỐC THÔNG

0

-Vửa trát dày 1cm.
-Tải treo đường ống

2500 0,12=3

thiết bị kỷ thuật.

00

1,3

20,8

1,3

65

=557,4
1600 0,01=1
6
Hoạt tải

Sàn vệ sinh

50
200

1,3

260

BẢNG 4: TẢI TRỌNG SÀN VĂN PHÒNG:

Loại

Cấu tạo

Tải

Tải tiêu

Hệ số vượt

Tải tính

chuẩn

tải

toán

1,3

(KG/m2)
=479,4
360

(KG/m2)
Tỉnh tải
Hoạt tải

Giống bảng 1
Sàn văn phòng

300

BẢNG 5: TẢI TRỌNG SÀN PHÒNG ĐỘNG CƠ:

Loại

Cấu tạo

Tải tiêu

Hệ số vượt

Tải tính

Tải

chuẩn

tải

toán

Tỉnh tải

-Vửa ciment dày

(KG/m2)
1600 0,02=3

1,3

(KG/m2)
41,6

2cm.

2
1,1

330

1,3

20,8

-Sàn BTCT dày
12cm.

2500 0,12=3

-Vửa trát dày 1cm.

00

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KSXD-DDCN

-Trang 15-

SVTH : LÊ NGỌC TUẤN


TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA-TP.HCM

GVHD : THS.NGUYỄN QUỐC THÔNG

-Tải treo đường ống
thiết bị kỷ thuật.

1,3
1600 0,01=1
6

Hoạt tải

Phòng động cơ