Trờng đại học xây dựng
Bộ môn sức bền vật liệu
***************************
Bài tập lớn
Cơ môi trờng liên tục
Gvhd :
Svth : nguyễn bá việt
MSSV : 5119.47
Lớp đăng ký : 48XD6
Lớp quản lý : 47XD2
lời mở đầu
Tất cả các sinh viên trờng Đại học Xây dựng,
sau 5 năm học tập và rèn luyện đều phải trải qua
một cuộc sát hạch cuối cùng trớc khi đợc công
Trờng đại học xây dựng
Khoa Xây dựng dân dụng và công nghiệp
**** ****
Thuyết minh
đồ án tốt nghiệp
Đề t à i
Chung c cao tầng CT1A phục vụ di dân tái định c
GVHD 1
:
Ts. Trần hồng hải
Gvhd 2
:
Nguyễn thanh hà
svth
:
Vơng danh thắng
Lớp
:
47XD6
mssv
:
5612 - 47
Hà Nội 01 2007
nhận là một ngời kỹ s xây dựng - đó là đồ án tốt
nghiệp.
Đồ án tốt nghiệp là một bài ôn tập lớn cuối
cùng mà em và các sinh viên trong toàn trờng
phải thực hiện. Trong thời gian 15 tuần, với đề tài
"Chung c cao tầng ct1a phục vụ di dân tái
định ci", em có nhiệm vụ tìm hiểu phần kiến trúc,
thiết kế phần kết cấu và lập biện pháp kỹ thuật,
tổ chức thi công công trình. Với sự hớng dẫn, chỉ
bảo tận tình của cô Nguyễn Thanh Hà (hớng dẫn
kết cấu) và tiến sĩ Trần Hồng Hải (hớng dẫn thi
công), em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp này.
Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em có
điều kiện kiểm tra lại những kiến thức mình đã
học. Quá trình ôn tập này đặc biệt có ích cho em
trớc khi ra trờng, sử dụng những kiến thức đã học
vào công việc thiết kế xây dựng sau này.
Thời gian 5 năm học tại trờng Đại học Xây
dựng đã kết thúc và sau khi hoàn thành đồ án tốt
nghiệp này, sinh viên chúng em sẽ là những kỹ s
trẻ tham gia vào quá trình xây dựng đất nớc. Tất
cả những kiến thức đã học trong 5 năm, đặc biệt
là quá trình ôn tập thông qua đồ án tốt nghiệp tạo
cho em sự tự tin để có thể bắt đầu công việc của
một kỹ s thiết kế công trình trong tơng lai. Những
kiến thức đó có đợc là nhờ sự hớng dẫn và chỉ
bảo tận tình của các thầy giáo, cô giáo trờng Đại
học Xây dựng.
Em xin phép đợc bày tỏ lòng biết ơn chân
thành đến nhà trờng và tất cả các thầy cô đã dạy
dỗ em. Đặc biệt em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu
sắc đến cô Nguyễn Thanh Hà (bộ môn công trình
thép gỗ) và TS. Trần Hồng Hải (bộ môn công
nghệ và tổ chức xây dựng) - những ngời thầy đã
tận tình hớng dẫn, giúp em hoàn thành đồ án tốt
nghiệp này, tạo cho em sự tự tin để làm một ngời
kỹ s xây dựng.
Hà Nội, ngày 18/1/2006
Sinh viên: Vơng Danh Thắng
Phần I
Kiến trúc
(10%)
Giáo viên hớng dẫn:
TS. Trần Hồng Hải
Bộ môn : công nghệ và
tổ chức xây dựng
Nhiệm vụ : Vẽ các mặt bằng, mặt
đứng, mặt cắt của công trình
Bản vẽ kèm theo :
- 01 bản vẽ mặt bằng tầng hầm (KT- 01).
- 01 bản vẽ mặt bằng tầng 1 (KT- 02).
- 01 bản vẽ mặt bằng tầng điển hình (KT- 03)
- 01 bản vẽ mặt bằng mái (KT- 04)
- 01 bản vẽ mặt đứng chính + mặt cắt dọc (KT- 05).
- 01 bản vẽ mặt đứng bên + mặt cắt ngang (KT- 06).
I. giới thiệu về công trình:
1. Tên công trình:
Nhà ở chung c cao tầng CT1A Mỹ Đình
2. Quy mô xây dựng:
Công trình đợc xây dựng với tổng diện tích sàn là 1224 m
2
, đợc xây trên khu đất có
diện tích 2335 m
2
, nhằm phục vụ nhu cầu ở và sinh hoạt cho 126 căn hộ tơng ứng khoảng
750 ngời dân.
3. Địa điểm xây dựng:
Công trình đợc xây dựng tại khu đô thị mới Mỹ Đình
iI. Các giải pháp:
1. Giải pháp kiến trúc.
a. Công năng sử dụng - Giải pháp mặt bằng:
Công trình đợc thiết kế bao gồm 15 tầng thân, 1 tầng hầm, và tầng mái, mặt bằng công
trình trải dài, tổng chiều cao phần thân là: 53.7 (m).
+ Tầng hầm: Cao 3m, có diện tích sàn là: 1224m
2
, dùng để xe. (Ôtô con 4 chỗ, xe máy,
xe đạp, không để xe tải, xe ben những xe có chiều cao lớn)
+ Tầng 1 : Cao 4,2m, đặt kiốt, siêu thị và một số phòng kỹ thuật (trạm điện, thu rác),
cụ thể nh sau:
-
2 siêu thị (310m
2
và 300m
2
)
-
4 Kiốt mỗi cái có diện tích 32m
2
-
Phòng thu rác đợc đặt ở tầng 1, cửa phòng thu rác đợc đi riêng không ảnh hởng
đến xung quanh
-
Ngoài ra tầng 1 còn đặt phòng kỹ thuật và phòng kỹ thuật điện
+ Tầng điển hình : Cao 3,3m bố trí 9 căn hộ chia thành 2 loại: 2 phòng ngủ và 3 phòng
ngủ bao gồm:
-
6 căn hộ 3 phòng ngủ (108,5m
2
) trong đó mỗi căn hộ có: 3 phòng ngủ, 1 phòng
khách, 1 bếp, và 2 vệ sinh
-
3 căn hộ 2 phòng ngủ (85m
2
) trong đó mỗi căn hộ có: 2 phòng ngủ, 1 khách, 1
bếp và 1 vệ sinh
-
Ngoài ra căn hộ nào cũng có ít nhất một ban công
-
Hố đổ rác đợc mỗi tầng một cửa đợc bố trí gần cầu thang, đổ rác xuống tầng 1
nơi đặt phòng thu rác
-
Tóm lại có tất cả: 24 phòng ngủ, 24 vệ sinh, 9 phòng khách, 9 bếp, 11 ban công
ở tầng điển hình
+ Tầng mái:
- Lợp mái tôn độ dốc 15%, đặt 2 bể nớc trên mái
- Nớc ma đợc thu vào các cửa thu nớc mái qua ống đứng dẫn xuống
hệ thống rãnh thoát nớc tầng 1
b. Giải pháp thông gió, cấp nhiệt:
- Công trình đợc đảm bảo thông gió tự nhiên nhờ hệ thống hành lang, cửa
sổ có kích thớc, vị trí hợp lí.
- Sử dụng hệ thống máy điều hoà.
- Công trình có hệ thống quạt đẩy, quạt trần, để điều tiết nhiệt độ và khí hậu
đảm bảo yêu cầu thông thoáng cho làm việc, nghỉ ngơi.
- Tại các buồng vệ sinh có hệ thống quạt thông gió.
c. Giải pháp giao thông:
+ Giao thông đứng: Gồm thang 2 thang máy và 2 thang bộ
- Thang máy là phơng tiện giao thông theo phơng đứng của toàn công
trình. Công trình có 2 thang máy dân dụng đợc lắp vào 2 lồng thang máy
phục vụ cho tất cả các tầng.
+ Giao thông ngang:
- Bố trí 2 dãy hành lang trong thông với nhau xung quanh lõi (Thang máy)
d. Giải pháp phòng cháy chữa cháy:
Giải pháp phòng cháy, chữa cháy phải tuân theo tiêu chuẩn phòng cháy-
chữa cháy cho nhà cao tầng của Việt Nam hiện hành. Hệ thống phòng cháy
chữa cháy đợc trang bị các thiết bị sau:
- Hộp đựng ống mềm và vòi phun nớc, bình xịt đợc bố trí ở các vị trí thích
hợp của từng tầng.
- Máy bơm nớc chữa cháy đợc đặt ở tầng kĩ thuật.
- Bể chứa nớc chữa cháy.
- Hệ thống báo cháy gồm : đầu báo khói, hệ thống báo động.
e. Về giải pháp cung cấp điện:
- Dùng nguồn điện đợc cung cấp từ thành phố, công trình có trạm biến áp
riêng, ngoài ra còn có máy phát điện dự phòng.
- Hệ thống chiếu sáng đảm bảo độ rọi từ 20 40lux. Đối với các phòng
phục vụ nhu cầu giải trí, phòng đa năng có thêm yêu cầu chiếu sáng đặc
biệt thì đợc trang bị các thiết bị chiếu sáng cấp cao.
Ph ơng thức cấp điện
- Toàn công trình cần đợc bố trí một buồng phân phối điện ở vị trí thuận lợi
cho việc đặt cáp điện ngoài vào và cáp điện cung cấp cho các thiết bị sử
dụng điện bên trong công trình. Buồng phân phối này đợc bố trí ở tầng kĩ
thuật.
- Từ trạm biến thế ngoài công trình cấp điện cho buồng phân phối trong
công trình bằng cáp điện ngầm dới đất. Từ buồng phân phối điện đến các tủ
điện các tầng, các thiết bị phụ tải dùng cáp điện đặt ngầm trong tờng hoặc
trong sàn.
- Trong buồng phân phối, bố trí các tủ điện phân phối riêng cho từng khối
của công trình, nh vậy để dễ quản lí, theo dõi sự sử dụng điện trong công
trình.
- Bố trí một tủ điện chung cho các thiết bị, phụ tải nh: trạm bơm, điện cứu
hoả tự động, thang máy.
- Dùng Aptomat để khống chế và bảo vệ cho từng đờng dây, từng khu vực,
từng phòng sử dụng điện.
f. Giải pháp cấp, thoát nớc:
f
1
. Cấp nớc
- Nớc cung cấp cho công trình đợc lấy từ nguồn nớc thành phố.
f
2
. Thoát nớc bẩn
- Nớc từ bể tự hoại, nớc thải sinh hoạt, đợc dẫn qua hệ thống đờng ống thoát
nớc cùng với nớc ma đổ vào hệ thống thoát nớc có sẵn của khu vực.
- Hệ thống thoát nớc trên mái, yêu cầu đảm bảo thoát nớc nhanh, không bị
tắc nghẽn.
- Bên trong công trình, hệ thống thoát nớc bẩn đợc bố trí qua tất cả các
phòng, là những ống nhựa đứng đặt trong hộp kỹ thuật và đa đến tầng kỹ
thuật để thoát nớc ra ngoài công trình.
g. Giải pháp thu gom rác thải:
- Mỗi tầng có một cửa thu gom rác thải bố trí gần cầu thang, rác thải theo hệ thống ống dẫn
đứng xuống tầng 1 là nơi đặt phòng thu rác thải.
- Tầng 1 đặt phòng thu rác thải có cửa riêng thông ngay ra ngoài công trình nên không ảnh
hởng đến môi trờng trong công trình và xe cộ đi vào lấy rác thuận tiện
h. Hệ thống thông tin - tín hiệu, dịch vụ ngân hàng:
- Công trình đợc lắp đặt một hệ thống tổng đài điện thoại phục vụ thông tin,
liên lạc quốc tế, trong nớc và có cả dịch vụ ngân hàng phục vụ quý khách.
- ở mỗi phòng đặt một máy điện thoại nội bộ để thuận tiện trong liên lạc.
- Lắp đặt các hệ thống cứu hoả tự động nh : còi báo động, hệ thống xịt khí
Cacbonic, các đờng báo cứu ra trung tâm cứu hoả thành phố, các hệ thống
thoát hiểm.
i. Hệ thống chống sét và nối đất:
- Hệ thống chống sét gồm: kim thu lôi, hệ thống dây thu lôi, hệ thống dây
dẫn bằng thép, cọc nối đất ,tất cả đợc thiết kế theo đúng qui phạm hiện
hành.
- Toàn bộ trạm biến thế, tủ điện, thiết bị dùng điện đặt cố định đều phải có
hệ thống nối đất an toàn, hình thức tiếp đất : dùng thanh thép kết hợp với
cọc tiếp đất.
2. Giải pháp kết cấu
a. Phần ngầm:
- Do địa chất Hà Nội tơng tối xấu, công trình cao tầng (15 tầng) nên chọn
giải pháp dùng móng cọc khoan nhồi.
- Đây là công nghệ thờng sử dụng hiện nay, đòi hỏi công nghệ thi công và
chi phí lớn nhng chúng có u điểm là có thể đạt đến chiều sâu hàng trăm
mét, đờng kính cọc nhiều loại, có khả năng chịu tải lớn, khắc phục đợc tiếng
ồn, chấn động ảnh hởng đến công trình xung quanh
b. Phần thân:
- Căn cứ vào hình dáng kiến trúc, giải pháp mặt bằng, tình trạng địa chất
của khu vực xây dựng công trình, ta chọn giải pháp kết cấu cho công trình
nh sau:
Sơ đồ kết cấu: Khung BTCT đổ toàn khối, kết hợp với lõi vách chịu tải
trọng ngang
c. Phần mái:
- Chọn giải pháp mái tôn tạo dốc, độ dốc 15%
3. Đánh giá giải pháp kiến trúc, kết cấu trên quan điểm thi công
- Do công trình đợc xây trên khu đất rộng rãi là khu đô thị mới Mỹ Đình nên mặt
bằng kiến trúc đợc thiết kế thi công dễ dàng, giao thông đi lại thuận tiện
- Tuy mặt bằng có trải dài (54.6m) xong hiện nay với sự hỗ trợ của các thiết bị máy móc thi
công hiện đại nh: cần trục tháp, máy bơm bê tông cho nên việc thi công không hề bị cản
trở. Cho nên ta thấy kiến trúc hoàn toàn hợp lý
- Về mặt kết cấu:
Hiện nay công nghệ thi công bê tông cốt thép đổ tại chỗ đang rất thịnh hành tại Việt Nam,
đối với nhà cao tầng giải pháp kết cấu khung chịu lực kết hợp với lõi vách chịu tải trọng
ngang là hoàn toàn hợp lý
III. điều kiện thi công:
1. Những điều kiện về địa hình, địa chất, thuỷ văn:
+ Công trình nằm tại Hà Nội nhiệt độ bình quân trong năm là 27
o
C, chênh lệch nhiệt độ
giữa tháng cao nhất và thấp nhất khá cao do nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa, đây
là khí hậu quyết định thời tiết của miền Bắc nói chung
+ Hai hớng gió chủ đạo là Đông Nam vào mùa hè và Đông Bắc vào mùa Đông
+ Địa hình: Bằng phẳng, giao thông thuận tiện
+ Địa chất: Công trình đợc xây dựng trong lu vực sông Hồng (Hà Nội) nên nền đất không
tốt lắm, gồm nhiều lớp đất khác nhau, lớp cát, đá thô ở sâu
+ Thuỷ văn: Hà Nội là nơi có mạch nớc mặt và nớc ngầm khá phức tạp, mực nớc ngầm ở độ
sâu -10m.
2. Điều kiện các nguồn cung ứng vật t:
- Vốn đầu t đợc cấp theo từng giai đoạn thi công công trình .
- Vật t đợc cung cấp liên tục đầy đủ phụ thuộc vào giai đoạn thi công:
Bê tông cọc và đài cọc dùng bê tông Mác 300 là bê tông thơng phẩm của công ty
Vinaconex.
Bê tông dầm, sàn, cột: dùng bê tông thơng phẩm Mác 300 của công ty
Vinaconex.
Thép: sử dụng thép Thái Nguyên loại I đảm bảo yêu cầu và có chứng nhận chất l-
ợng của nhà máy.
Dùng xi măng Hoàng Thạch PC40 có chứng nhận chất lợng của nhà máy.
Đá, cát đợc xác định chất lợng theo TCVN.
Gạch lát, gạch lá nem dùng sản phẩm của công ty Hữu Hng.
Khung Nhôm, cửa kính Singapo.
Điện dùng cho công trình gồm điện lấy từ mạng lới điện thành phố và từ máy
phát dự trữ phòng sự cố. Điện đợc sử dụng để chạy máy, thi công và phục vụ cho
sinh hoạt của cán bộ công nhân viên.
Nớc dùng cho sản xuất và sinh hoạt đợc lấy từ mạng lới cấp nớc thành phố.
Nhân lực: đợc xem là đủ đáp ứng theo yêu cầu của tiến độ thi công.
- Máy móc thi công gồm:
Máy đào đất.
Cẩu bánh xích.
Cần trục tháp.
Xe vận chuyển đất.
Đầm dùi, đầm bàn, máy bơm nớc ngầm.
3. Điều kiện hạ tầng kỹ thuật, xử lý:
+ Khu đô thị mới Mỹ Đình tuy mới đợc xây dựng xong là một trong những trọng điểm của
quốc gia để phát triển thủ đô sau này nên đã đợc trang bị hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật
khá tốt, mạng lới giao thông đi lại đã đợc mở rất thuận tiện
+ Điện, nớc, trạm y tế, trờng học cũng đợc quy hoạch tốt phục vụ cho một lợng đông dân c
sinh sống.
Phần ii
Kết cấu
(45%)
Giáo viên hớng dẫn :
nguyễn thanh hà
Bộ môn : Công trình thép gỗ
Nhiệm vụ thiết kế: - Thiết
kế thép sàn tầng 5.
-
Thiết kế thép cầu thang bộ trục 2-3
- Thiết kế thép khung
trục 3.
-
Thiết kế thép móng khung trục 3
Chơng 1:
giải pháp kết cấu
I - Đặc điểm thiết kế kết
cấu nhà cao tầng:
Thiết kế kết cấu nhà cao tầng so với
thiết kế kết cấu nhà thấp tầng thì
vấn đề chọn giải pháp kết cấu có vị
trí rất quan trọng. Việc chọn hệ kết
cấu khác nhau có liên quan đến vấn
đề bố trí mặt bằng , hình thể khối
đứng, độ cao các tầng, thiết bị điện,
đờng ống, yêu cầu về kỹ thuật thi
công, tiến độ thi công, giá thành
công trình
Đặc điểm chủ yếu của nhà cao tầng
là:
1. Tải trọng ngang:
Tải trọng ngang bao gồm áp lực
gió tĩnh, động là nhân tố chủ yếu
của thiết kế kết cấu. Nhà ở phải
đồng thời chịu tác động của tải
trọng đứng và tải trọng ngang.
Trong kết cấu thấp tầng, ảnh hởng
của tải trọng ngang sinh ra rất nhỏ,
nói chung có thể bỏ qua. Theo sự
tăng lên của độ cao, nội lực và
chuyển vị do tải trọng ngang sinh ra
tăng lên rất nhanh.
Nếu xem công trình nh một thanh
công xôn ngàm cứng tại mặt đất thì
mô men tỉ lệ thuận với bình phơng
chiều cao:
M=q.
2
2
H
(Tải trọng phân bố
đều)
M=q.
3
2
H
(Tải trọng phân bố
tam giác)
2. Chuyển vị ngang:
Dới tác dụng của tải trọng ngang,
chuyển vị ngang của công trinh cao
tầng cũng là một vấn đề cần quan
tâm. Cũng nh trên, nếu xem công
trình nh một thanh công xôn ngàm
cứng tại mặt đất thì chuyển vị do tải
trọng ngang tỉ lệ thuận với luỹ thừa
bậc 4 của chiều cao.
=
EJ
H
q
8
4
(Tải trọng phân bố
đều)
=
EJ
H
q
120
11
4
(Tải trọng phân tam
giác)
Chuyển vị ngang của công trình
làm tăng thêm nội lực phụ do tạo ra
độ lệch tâm cho lực tác dụng thẳng
đứng; làm ảnh hởng đến tiện nghi
của ngời làm việc trong công trình;
làm phát sinh các nội lực phụ sinh
ra các rạn nứt các kết cấu nh cột,
dầm, tờng, làm biến dạng các hệ
thống kỹ thuật nh các đờng ống n-
ớc, đờng điện
Chính vì thế, khi thiết kế công trình
nhà cao tầng không những chỉ quan
tâm đến cờng độ của các cấu kiện
mà còn phải quan tâm đến độ cứng
tổng thể của công trình khi công
trình chịu tải trọng ngang.
3. Trọng lợng bản thân:
Công trình càng cao, trọng lợng bản
thân càng lớn thì càng bất lợi về
mặt chịu lực. Trớc hết, tải trọng
đứng từ các tầng trên truyền xuống
tầng dới cùng làm cho nội lực dọc
trong cột tầng dới lớn lên, tiết diện
cột tăng lên vừa tốn vật liệu làm
cột, vừa chiếm không gian sử dụng
của tầng dới, tải trọng truyền xuống
kết cấu móng lớn thì sẽ phải sử
dụng loại kết cấu móng có khả
năng chịu tải cao, do đó càng tăng
chi phí cho công trình. Mặt khác,
nếu trọng lợng bản thân lớn sẽ làm
tăng tác dụng của các tải trọng
động nh tải trọng gió động, tải
trọng động đất. Đây là hai loại tải
trọng nguy hiểm thờng quan tâm
trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng.
Vì vậy, thiết kế nhà cao tầng cần
quan tâm đến việc giảm tối đa trọng
lợng bản thân kết cấu, chẳng hạn
nh sử dụng các loại vách ngăn có
trọng lợng riêng nhỏ nh vách ngăn
thạch cao, các loại trần treo nhẹ,
vách kính khung nhôm
II - Phơng án kết cấu :
Từ thiết kế kiến trúc, ta có thể chọn
một trong hai loại kết cấu sau:
1. Kết cấu thuần khung:
Với loại kết cấu này, hệ
thống chịu lực chính của công trình
là hệ khung gồm cột dầm sàn toàn
khối chịu lực, lõi thang máy đợc
xây gạch. Ưu điểm của loại kết cấu
này là tạo đợc không gian lớn và bố
trí linh hoạt không gian sử dụng;
mặt khác đơn giản việc tính toán
khi giải nội lực và thi công đơn
giản. Tuy nhiên, kết cấu công trình
dạng này sẽ giảm khả năng chịu tải
trọng ngang của công trình. Nếu
muốn đảm bảo khả năng chịu lực
cho công trình thì kích thớc cột
dầm sẽ phải tăng lên, nghĩa là phải
tăng trọng lợng bản thân của công
trình, chiếm diện tích sử dụng. Do
đó, chọn kiểu kết cấu này cha phải
là phơng án tối u. Với công trình
không cao quá và chịu tải trọng gió,
động đất không lớn ta có thể áp
dụng sơ đồ kết cấu khung cứng
chịu lực (sơ đồ khung giằng).
2. Kết cấu khung vách:
Đây là kết cấu kết hợp khung
bê tông cốt thép và vách cứng cùng
tham gia chịu lực.Tuy có khó khăn
hơn trong việc thi công nhng kết
cấu loại này có nhiều u điểm lớn.
Khung bê tông cốt thép chịu tải
trọng đứng và một phần tải trọng
ngang của công trình. Lõi cứng
tham gia chịu tải trọng ngang cho
công trình một cách tích cực. Lõi
cứng ở đây sẽ tận dụng lồng thang
máy không ảnh hởng đến không
gian sử dụng, mặt khác lõi cứng sẽ
giảm chấn động khi thang máy làm
việc. Tuy nhiên đối với một số công
trình (nh khách sạn) lõi thang máy
đợc thiết kế để làm đẹp kiến trúc.
Khi bố trí khung đặc biệt là lõi phải
bố trí đối xứng để chống xoắn cho
nhà.
Bê tông cột dầm sàn đợc đổ toàn
khối tạo độ cứng tổng thể cho công
trình. Hệ tờng xây gạch và cửa gỗ,
cửa kính làm kết cấu bao che.
Với những u nhợc điểm phân tích ở trên, em quyết định chọn phơng án Kết cấu khung
vách cho công trình.
III - Chọn vật liệu, sơ bộ chọn kích th-
ớc tiết diện.
1.Chọn loại vật liệu: Chọn vật liệu dùng cho
kết cấu khung.
-
Bê tông thơng phẩm Mác 300 có: R
n
= 130
kG/cm
2
.
-
Cốt thép chịu lực chính loại AII có: R
a
= 2700
kG/cm
2
Cốt thép đai loại AI có: R
ad
= 1700
kG/cm
2
.
2.Sơ bộ chọn kích thớc tiết diện
Chọn kích thớc cột: Diện tích tiết diện cột sơ
bộ chọn: F =
k
R
N
n
.
Trong đó: N : Tổng lực dọc chân cột.
k : Hệ số phụ thuộc vào mômen .
k = 1,2 ữ 1,5
R
n
: Cờng độ chịu nén của bê tông
.
Lực dọc N tính sơ bộ lấy bằng tổng tải trọng
trên phần diện tích chịu tải. Căn cứ vào đặc điểm
công trình là nhà trung c nên lấy sơ bộ tải trọng:
Tĩnh tải: Sàn dày 20cm là: 0.2x2500 = 500Kg/m
2
,
hoạt tải và dầm khoảng 300Kg/m
2
, tổng cộng tải
trọng lấy sơ bộ: 500 + 300 = 800 kG/m
2
sàn.
Công trình với lới cột không đều do đó ta chọn
diện tích cột giữa và cột biên khác nhau
Tổng lực dọc N truyền xuống từ các tầng trên
lấy theo diện tích chịu tải bỏ qua sự liên tục của
dầm sàn là :
Cột giữa : N = 15.7,8.(8,1 + 3)/2.800 = 519480
(kG) = 519,48 (T).
Cột biên : N = 15.7,8.8,1/2.800 = 379080
(kG) = 397,080 (T).
Diện tích cần thiết của cột giữa : F =
2,47952,1.
130
519480
=
(cm
2
)
Diện tích cần thiết của cột biên : F =
2,34992,1.
130
379080
=
(cm
2
)
Ta chọn kích thớc cột giữa : 100 x100 cm có
F = 10000 cm
2
cột biên : 80 x 80 cm có F
= 6400 cm
2
Để việc thi công đợc thuận lợi không đổi tiết diện
cột
Chọn kích thớc dầm: Chiều cao tiết diện dầm
đợc chọn sơ bộ thoả mãn điều kiện
h =
810.
12
1
8
1
12
1
8
1
ữ=
ữ l
=
cm25,1015,67 ữ
Chọn h = 700
Giả thiết chọn bề rộng dầm: b = 25 cm.
Vậy chọn tiết diện dầm là : 25 x 70 cm phù
hợp b = (0,3 0,5)h
Các dầm nhịp khác chọn tơng tự, mặt bằng kết
cấu xem bản vẽ. (KC-01)
Chọn chiều dày sàn:
Chiều dày sàn kê bốn cạnh đợc lấy nh sau :
h
b
=
l
m
D
.
Với bản kê bốn cạnh: m = 40 ữ 45 ; chọn m
= 43
D = 0,8 ữ 1,4 ; chọn D =
1
h
b
=
8,18810.
43
1
=
(cm).
Chọn h
b
= 20 cm
Chọn kích thớc lõi cầu thang máy:
Chiều dày lõi cầu thang máy lấy bằng 30 cm.
Chơng 2 - xác định tải trọng
I. Tĩnh tải:
1-Tĩnh tải sàn.
a - Cấu tạo bản sàn: Xem bản vẽ Kiến trúc
b - Tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán (xem bảng 1).
2 - Tĩnh tải sàn vệ sinh:
a - Cấu tạo bản sàn vệ sinh: Xem bản vẽ Kiến trúc
b - Tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán (xem bảng 2).
3-Tĩnh tải mái:
a -Cấu tạo bản sàn mái: Xem bản vẽ Kiến trúc
b - Tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán (xem bảng 3).
4-Tĩnh tải cầu thang:
a - Cấu tạo bản sàn cầu thang: Xem bản vẽ Kiến trúc
b - Tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính toán (xem bảng 4).
Tĩnh tải tác dụng lên sàn (Bảng 1)
TT
Cấu tạo các lớp
qtc
(KG/m
2
)
n qtt
(KG/m
2
)
1 Gạch lát Cêramic dày 20mm
0,02x2200 44 1,1 48,4
2
Vữa lót =50mm
0,05x1800 90 1,3 117
3 Bản BTCT dày 200mm
0,2x2500 500 1,1 550
4
Vữa trát trần =15mm
0,015x1800 27 1,3 35,1
Tổng cộng 661 750,5
Tĩnh tải tác dụng lên sàn vệ sinh (Bảng 2)
TT
Cấu tạo các lớp
q
vs
tc
(KG/m
2
)
n
q
vs
tt
(KG/m
2
)
1 Gạch chống trơn: 200x200 (mm)
0,02x2200 44 1,1 48,4
2
Lớp vữa lót =50mm
0,05x1800 90 1,3 117
3
Bản bê tông =180 mm (BTCT)
0,18x2500 450 1,1 495
4
Vữa trát trần:=15 mm
0,015x1800 27 1,3 35,1
5 Thiết bị vệ sinh 50 1,1 55
Tổng cộng 661 750,5
Bảng tính tĩnh tải mái (Bảng 3)
TT
Cấu tạo các lớp
qtc
(KG/m
2
)
n
qtt
(KG/m
2
)
3 Bê tông chống thấm (không có thép)
0,04x2200 88 1,1 96,8
4 Bê tông cốt thép sàn mái dày 200mm
0,2x2500 500 1,1 550
5 Vữa trát trần dày 15 mm
0,015x1800 27 1,3 35,1
Tổng cộng
615 681,9
bảng Tĩnh tải tác dụng lên bản thang (Bảng 4)
TT
Cấu tạo các lớp
qtc
(KG/m
2
)
n
qtt
(KG/m
2
)
1 Đá lát granito dày 0,02
0,02x2000 40 1,1 44
2
Lớp vữa lót =0,05
0,05x1800 90 1,3 117
3
Lớp gạch lỗ xây bậc(16,2x30cm),
tb
= 8,25
cm
0,0825x1500 123,75 1,1 136,13
4
Bản BTCT, = 10
0,1x2500 250 1,1 275
5
Vữa trát =0,015
0,015x1800 27 1,3 35,1
Tổng cộng 530,75 607,23
Tĩnh tải bao gồm trọng lợng bản thân các kết
cấu nh cột, dầm, sàn và tải trọng do tờng ,vách
kính đặt trên công trình. Khi xác định tĩnh tải, ta
chỉ cần xác định tải trọng do các lớp sàn và tải
trọng các vách tờng truyền vào các khung vì khi
giải lực bằng chơng trình sap 2000 , tải trọng bản
thân của các phần tử cột và dầm sẽ đợc tự động
cộng vào khi khai báo hệ số trọng lợng bản thân.
Tĩnh tải do trọng lợng tờng trên
dầm đợc phân trực tiếp cho dầm.
Tĩnh tải do trọng lợng tờng trên sàn
lấy cho ô sàn nhiều tờng nhất (nguy
hiểm nhất ô sàn nằm giữa trục
3,4 và H,F) đợc quy đổi thành
Kg/m
2
sàn nh sau:
G
t
=
2
/214
8,78,4
3,38,7)03,0.1800.3,111,0.2000.1,1(
mKg
x
xx
=
+
II - Hoạt tải.
Tải trọng hoạt tải ngời phân bố trên
sàn các tầng đợc lấy theo bảng mẫu
của tiêu chuẩn TCVN:2737-95.
Tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng
tính toán tơng ứng với các loại
phòng đợc cho trong bảng sau . Các
ô sàn phòng khách,WC, phòng ăn
(150KG/m
2
) lấy bằng phòng có giá
trị lớn nhất là phòng ngủ : 200
(kG/m
2
)
Bảng xác định tải trọng hoạt tải phân bố.
STT Loại phòng
Tải trọng
tiêu chuẩn
(kG/m
2
)
Hệ
số
Tải trọng
tính toán
(kG/m
2
)
1
2
3
4
5
- Phòng ngủ
- Hành lang, cầu thang , sảnh
- Hoạt tải mái
- Mái tôn
- Vệ sinh, phòng ăn, phòng khách
200
300
70
30
150
1,3
1,2
1,3
1,3
1,3
260
360
91
39
195
Tính toán giảm tải.
Do hoạt tải chất lên khung không gian toàn sàn nên phải tính đến giảm tải.
- Hoạt tải phòng lớn nhất ( Phòng ngủ): 260 Kg/m
2
.
- Hoạt tải hành lang : 360 Kg/ m
2
.
Trong mỗi tầng mỗi phòng có một diện tích khác nhau dẫn đến hệ số giảm tải khác
nhau nên để an toàn ta lấy hệ số giảm tải theo phòng bé nhất: Bếp ăn (10 m
2
> 9m
2
)
ở các phòng:
A1
= 0,4 +
910
6,0
= 0,9692
Hoạt tải hành lang trong tiêu chuẩn không giảm tải
Vậy hoạt tải thành phần ở phòng là : 0,9692 x 260 =252 Kg/m
2
Hoạt tải thành phần ở hành lang ( để tính dầm, bản): 360 Kg/m
2
Hoạt tải mái đã giảm tải là: 0,9692 x 91 = 88
Kg/m
2
III - Tải trọng gió.
1.Xác định thành phần gió tĩnh:
Tải trọng gió đợc xác định theo tiêu chuẩn
TCVN 2737 - 95.
Công trình đợc xây dựng ở Hà Nội thuộc khu
vực II-B, dạng địa hình B có giá trị áp lực gió W
0
=
95 KG/m
2
Để xác định tải trọng gió tĩnh ta coi tải trọng gió
là phân bố đều trên mỗi đoạn chiều cao công
trình. ở đây ta lấy mỗi đoạn có chiều cao là 1
tầng.
Giá trị tiêu chuẩn của thành phần gió tĩnh ở độ
cao z của công trình đợc xác định theo công thức:
W
t
= n.W
0
.k.c
(1) (kG/m
2
)
Trong đó: W
0
: Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn.
W
0
= 95 (kG/m
2
)
K : Hệ số tính đến sự thay đổi
của áp lực gió theo độ cao.
ở đây ta lấy giá trị trung bình,
nội suy
C : Hệ số khí động phụ thuộc vào
hình dạng công trình.
Phía gió đẩy (đón gió): c = 0,8
Phía gió hút (khuất gió): c = -
0,6
n : Hệ số vợt tải, n = 1,2
Tải trọng gió tính toán: n x W
W
i
đ
= 95.k.0,8.1,2 = 91,2k (KG/m
2
)
W
i
h
= 95.k.0,6.1,2 = 68,4k (KG/m
2
)
Tải trọng gió tĩnh phân bố theo độ
cao nhà
Tầng Z (m) K
Gió đẩy
W
đ
(KG/m
2
)
Gió hút
W
h
(KG/m
2
)
Mái 50,4 53,7 1,3548
123.56 92.67
15 47,1 50,4 1,3416
122.35 91.77
14 43,8 47,1 1,3226
120.62 90.47
13 40,5 43,8 1,3028
118.82 89.11
12 37,2 40,5 1,283
117.01 87.76
11 33,9 37,2 1,2632
115.20 86.40
10 30,6 33,9 1,2434
113.48 85.11
9 27,3 30,6 1,2236
111.59 83.69
8 24 27,3 1,1957
109.05 81.79
7 20,7 24 1,166
106.34 79.75
6 17,4 20,7 1,1066
100.92 75.69
5 14,1 17,4 1,104
100.68 75.51
4 10,8 14,1 1,0656
97.18 72.89
3 7,5 10,8 1,0128
92.37 69.28
2 4,2 7,5 0,94
85.73 64.30
1 0 4,2 0,848
77.34 58.00
2.Xác định thành phần gió động:
Để xác định thành phần gió động trớc hết ta xác
định tần số dao động riêng của công trình ứng với
các dạng dao động đầu tiên. Muốn vậy ta xác
định trọng lợng bản thân công trình gồm trọng l-
ợng của cột dầm sàn, tờng, lớp trát, gạch lát.
Trọng lợng của cột, dầm, sàn đợc khai báo
trong SAP theo hệ số kể đến trọng lợng bản thân
là 1, trọng lợng tờng trên dầm đợc quy về phân
bố đều trên m dài dầm
*) Tính toán tải trọng tờng trên dầm, lớp trát t-
ờng:
Tờng ngăn giữa các đơn nguyên, tờng bao chu vi nhà dày 220 ; Tờng
ngăn trong các phòng, tờng nhà vệ sinh trong nội bộ các đơn nguyên dày
110 đợc xây bằng gạch rỗng, có =1500 KG/m
3
.
- Trọng lợng tờng ngăn trên dầm tính cho tải trọng tác dụng trên 1 m dài
tờng.
- Trọng lợng tờng ngăn trên các ô bản (tờng 110, 220mm) tính theo
tổng tải trọng của các tờng trên các ô sàn sau đó chia đều cho diện
tích toàn bản sàn của công trình.
Chiều cao tờng đợc xác định : h
t
= H-h
d,s
Trong đó: h
t
-chiều cao tờng .
H-chiều cao tầng nhà.
h
d,s
- chiều cao dầm, hoặc sàn trên tờng tơng ứng.
Và mỗi bức tờng cộng thêm chiều dầy vữa trát (2 bên) : có =1800 KG/m
3
.
Ngoài ra khi tính trọng lợng tờng một cách gần đúng ta phải trừ đi phần
trọng lợng do cửa đi, cửa sổ chiếm chỗ (lấy gần đúng 1/3 khối lợng tổng)