thiết kế kết cấu cổ phần công ty xây dựng số 5
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (2.27 MB, 190 trang )
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
CHƯƠNG I: KIẾN TRÚC
±0.000
+3.400
+7.000
+10.400
3400 3600 3400
A
B
C
D
7000 7000 7000
21000
+13.800
+39.900
+17.200
+20.600
+24.000
+27.400
+30.800
+34.200
+37.600
3400 3400 3400 3400 3400 3400 3400 23003400
39900
MAËT ÑÖÙNG CHÍNH COÂNG TRÌNH
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
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. 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%
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
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 11 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
10 dùng làm văn phòng cho thuê, còn tầng 11 là tầng mái.
• Chiều cao công trình: 39.9m
• Chiều cao tầng:
Tầng trệt: 3.4m
Tầng 1: 3.6m
Tầng 2-11: 3.4m
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:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
• 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 10.
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 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 (φ =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).
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
CHƯƠNG II
CƠ SỞ THIẾT KẾ - ĐẶC TRƯNG VẬT LIỆU
2.1 Phân tích và lựa chọn hệ chịu lực chính :
o Hệ chịu lực chính của công trình là kết cấu gánh đỡ toàn bộ tải trọng đứng
và ngang của công trình truyền xuống đất thông qua kết cấu móng.
o Phần diện tích của mặt bằng công trình là 26.45m x 22.7m ( 600.4m
2
)
Ta có tỷ số hai cạnh dài và ngắn của mặt bằng công trình
26.45
1.17 1.5
22.7
L
B
=≈<
và vị trí tâm các cột nằm trên đường thẳng song song theo
cả hai phương. Vậy độ cứng khung ngang và khung dọc chênh lệch không nhiều.
o Tổng chiều cao thiết kế của công trình
39.9Hm
=
không tính đến ảnh
hưởng thành phần động của gió.
o Như vậy ta chọn hệ lực chính của công trình là khung không gian ( hệ
thống cột – dầm làm việc theo 2 phương ) với :
+ Sơ đồ tính là trục của dầm và cột
+ Liên kết giữa dầm – cột được xem là nút cứng
+ Liên kết giữa cột – móng là liên kết ngàm
2.2 Cơ sở tính toán :
o Các tính toán thiết kế cho công trình đều dựa vào hệ thống tiêu chuẩn
Việt Nam và cá tiêu chuẩn ngành như sau :
+ TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế
+ TCVN 229 – 1999 : Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng
gió theo TCVN 2737 – 1995
+ TCVN 356 – 2005 : Kết cấu bêtông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế
+ TCXD 198 – 1998 : Nhà cao tầng – Thiết kế cấu tạo bêtông cốt thép
toàn khối
+ TCXD 205 – 1998 : Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế
+ TCXD 195 – 1997 : Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi
2.3 Đặc trưng của vật liệu :
Để có sự thống nhất trong toàn bộ công trình và đơn giản trong quá trình thi công ta thống
nhất sử dụng duy nhất một loại vật liệu ( bêtông, cốt thép ) cho toàn bộ công trình. Cụ thể
ta chọn vật liệu có các chỉ tiêu như sau :
2.3.1 Bêtông :
Chọn bêtông B25 có các chỉ tiêu sau :
+ Cường độ chịu nén tính toán
14.5
b
RMPa
=
+ Cường độ chịu kéo tính toán
1.05
bt
RMPa
=
+ Mô đun đàn hồi ban đầu
4
310
b
E
MPa=×
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
2.3.2 Cốt thép:
Để công trình có đủ khả năng chịu lực thì chọn dùng thép A-I, A-II hoặc A-III
Thép có
10Φ≤
chọn thép A-I có:
+ Cường độ chịu kéo cốt thép dọc, nén tính toán :
225
ssc
RR MPa==
+ Cường độ chịu kéo cốt thép ngang ( thép đai, xiên ) :
175
sw
RMPa=
Thép có
10Φ>
chọn thép A-II
+ Cường độ chịu kéo cốt thép dọc , nén tính toán :
280
ssc
RR MPa==
+ Cường độ chịu kéo cốt thép ngang ( thép đai, xiên ) :
225
sw
RMPa=
2.3.3 Vật liệu bao che :
Trong công trình sử dụng khối xây gạch.
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
CHƯƠNG III
TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO SÀN ĐIỂN HÌNH
3.1 Phát thảo và bố trí hệ dầm cho sàn điển hình :
Do sơ đồ bố trí kiến trúc các tầng 5 đến 11 tương tự nhau nên chọn sàn tầng 5 làm đại diện để
tính toán và bồ trí cốt thép xem như sàn điển hình.
900
S5
S8
S9
S6
S10
S11
S1 S1 S1
S2 S2 S2
S3
S4
S1
S3
S14
S18
S16S17S17S16
D3(300x600)
D1(300x600)
D1(300x600)
D1(300x600)
D1(300x600)
D3(300x600)
D3(300x600)
D3(300x600)
D1(300x600)
D1(300x600)
D1(300x600)
D1(300x600)
D3(300x600)
D3(300x600)
D3(300x600)
D1(300x600)
D1(300x600)
D2 (300x700) D2 (300x700) D2 (300x700)
D2 (300x700) D2 (300x700) D2 (300x700) D2 (300x700)
D2 (300x700) D2(300x700) D2(300x700)
D2(300x700) D2(300x700) D2(300x700)
D4(250x500)
D4(250x500)D4(250x500)
D4(250x500)
D4(250x500)
D2(300x700)
S1
S3
S19
S13
S2
S4
S20 S12
A
8000 8000 8000
700070007000
21000
24000
4000 4000 2000 2000 4000 3850
4000 4000
4000
4000 4000 4000
6850 7000 4000
B
C
D
1
2
3
4
1700
1600
850
3850
2850
Hình : Bố trí hệ dầm cho sàn điển hình
- Mặt bằng sàn điển hình được bố trí hệ dầm và chia ra các ô sàn như hình trên
- Dầm có 4 loại : D1, D2, D3, D4
- Sàn gồm có 19 loại ô sàn : S1, S2, S3, S4, S5, S6, S8, S9, S10, S11, S12, S13,
S14, S15, S16, S17, S18, S19, S20
3.2 Chọn sơ bộ kích thước dầm và sàn :
3.2.1 Kích thước sơ bộ tiết diện dầm :
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
- Chiều rộng tối đa không hơn chiều rộng cột cộng với 1.5 lần chiều cao tiết
diện. Chiều cao tối thiểu không nhỏ hơn 300mm. Tỉ số chiều cao và rộng tiết
diện không lớn hơn 3( Theo điều 3.3.2 TCXD 198 – 1997 )
- Công thức chọn sơ bộ :
* Đối với dầm chính :
11
820
dc
hL
=÷
11
24
dc dc
bh
=÷
* Đối với dầm phụ :
11
12 20
dp
hL
=÷
11
24
dp dp
bh
=÷
Trong đó :
L : chiều dài của nhịp dầm ( mm )
+ L = 8000 mm; 7000 mm : Nhịp dầm chính
+ L = 7000 mm : Nhịp dầm phụ
;
dc dp
hh
: chiều cao tiết diện của dầm chính, phụ ( mm )
;
dc dp
bb
: bề rộng tiết diện của dầm chính, phụ (mm )
Bảng 2.1 : Chọn sơ bộ tiết diện dầm
Loại dầm
Tiết diện ( b x h ) ( mm )
D1 300 x600
D2 300 x 700
D3 300 x 600
D4 250 x 500
3.2.2 Chọn kích thước sơ bộ sàn :
Việc chọn bề dày bản sàn có ý nghĩa quan trọng. Chiều dày bản sàn phụ thuộc vào nhịp và tải
trọng tác dụng. Sơ bộ xác định chiều dày sàn :
1s
D
hL
m
=
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
Trong đó :
+
30 35m =÷
: ô bản chịu uốn một phương có hai liên kết song song
+
40 50m =÷
: ô bản liên kết bốn cạnh, chịu uốn hai phương
+
10 15m =÷
: ô bản uốn một phương dạng công sôn
+
1
L
: nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn ( mm )
+
0.8 1.4D =÷
: phụ thuộc vào tài trọng
- Do trong mặt bằng tầng điển hình, sàn chủ yếu làm việc theo bản kê 4 cạnh
2
1
2
L
L
≤
, nên các hệ số được chọn như sau :
+
40m =
+
1
D
=
( vì hoạt tải tiêu chuẩn của loại phòng có chức năng văn phòng
theo TCVN 2737 – 1995 có
22
200 / 2 /
tc
p daN m KN m==
)
+
1
4000Lmm=
( xét ô sàn S1 )
1
4000 100
40
s
hmm⇒= × =
3.3 Tải trọng tác dụng lên sàn :
3.3.1 Tĩnh tải : bao gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn
a. Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn :
s
ii
g
gn=×
∑
Trong đó :
+
i
g
: trọng lượng bản thân lớp cấu tạo thứ i
+
i
n
: hệ số vượt tải của lớp sàn thứ i ( theo bảng 1 TCVN 2737 - 1995 )
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
• Các ô sàn không có lớp chống thấm (sàn văn phòng, phòng
khách…) :
Bảng : Trọng lượng các lớp cấu tạo phòng chức năng
Các lớp cấu tạo sàn
Bề
dày
δ
(
m )
Dung trọng
γ
(
3
/
K
Nm
)
Hệ số
vượt tải
n
Tải tính toán
2
(/)
tt
gKNm
Gạch ceramic 0.01 20 1.2 0.24
Lớp vữa lót 0.03 18 1.1 0.594
Bản sàn BTCT 0.1 25 1.1 2.75
Lớp vữa trát 0.015 18 1.1 0.297
Tải treo đường ống thiết bị KT
0.05(
2
/
K
Nm
)
1.3 0.065
Tổng Cộng 3.946
• Các ô sàn có lớp bê tông chống thấm ( sàn vệ sinh ) :
Bảng : Trọng lượng các lớp cấu tạo vệ sinh
Các lớp cấu tạo sàn
Bề
dày
δ
(
m )
Dung trọng
γ
(
3
/
K
Nm
)
Hệ số
vượt tải
n
Tải tính toán
2
(/)
tt
gKNm
Gạch ceramic 0.01 20 1.2 0.24
Lớp vữa lót 0.03 18 1.1 0.594
Lớp chống thấm
0.05(
2
/
K
Nm
)
1.2 0.06
Bản sàn BTCT 0.1 25 1.1 2.75
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
Vữa trát trần 0.03 18 1.1 0.297
Tải treo đường ống thiết bị KT
0.05(
2
/KN m
)
1.3 0.065
Tổng Cộng 4.006
3.3.2 Hoạt tải :
(
)
2
/
tc
ssp
p
pn KNm
ψ
=××
Trong đó :
+
2
(/)
tc
s
pKNm
: hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn
+
p
n
: hệ số tin cậy của hoạt tải ( tra trong “TCVN 2737 – 1995 Tải
trọng và tác động”, phụ thuộc vào chức năng sử dụng sàn )
+
ψ
: hệ số giảm tải
Do khi số tầng nhà càng tăng lên, để xuất hiện đồng thời tải trọng sử dụng ở
các tầng càng giảm, nên khi thiết kế các kết cấu thẳng đứng của nhà cao tầng
người ta sử dụng hệ số giảm tải
ψ
. Trong TCXD 2737 – 1995 được qui định :
+ Khi diện tích sàn
2
1
9
A
Am≥=
( Theo điều 4.3.4.1 )
1
1
0.6
0.4
/
A
A
A
ψ
=+
+ Khi diện tích
2
2
36
A
Am≥=
( Theo điều 4.3.4.2 )
2
2
0.5
0.5
/
A
A
A
ψ
=+
Dựa vào chức năng của từng loại phòng trong công trình (Theobảng 3 TCVN 2737–
1995 ) ta được bảng tính toán sau :
Bảng :Bảng hoạt tải tính toán của ô sàn
Ô sàn
Công năng
()
2
/
tc
s
p
KN m
()
2
A
m
ψ
n
()
2
/
tt
s
p
KN m
S1 Văn phòng 2 27.4 0.744 1.2 1.786
S2 Văn phòng 2 28 0.74 1.2 1.776
S3 Văn phòng 2 26.37 0.75 1.2 1.800
S4 Văn phòng 2 26.95 0.747 1.2 1.793
S5 Phòng vệ sinh 2 11.4 0.933 1.2 2.239
S6 Sảnh,hành lang 3 12 1 1.2 3.6
S8 Sảnh, hành lang 3 32 1 1.2 3.6
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
S9 Sảnh, hành lang 3 31.4 1 1.2 3.6
S10 Sảnh, hành lang 3 2.57 1 1.2 3.6
S11 Sảnh, hành lang 3 3.6 1 1.2 3.6
S12 Sảnh, hành lang 3 6.3 1 1.2 3.6
S13 Sảnh, hành lang 3 6.17 1 1.2 3.6
S14 Ban công 2 1.53 1 1.2 2.4
S15 Ban công 2 6.55 1 1.2 2.4
S16 Ban công 2 6.55 1 1.2 2.4
S17 Ban công 2 6.8 1 1.2 2.4
S18 Ban công 2 2.72 1 1.2 2.4
S19 Ban công 2 6.16 1 1.2 2.4
S20 Ban công 2 11.2 1 1.2 2.4
3.4 Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn :
(
)
2
/
sss
qgpKNm=+
Bảng :Tổng hợp tải trọng tác dụng lên từng ô bản
Ô sàn
Tĩnh Tải
()
2
/
s
gKNm
Hoạt tải
2
(/)
s
pKNm
Tổng tải trọng
()
2
/
s
qKNm
S1 3.946 1.786 5.732
S2 3.946 1.776 5.722
S3 3.946 1.800 5.746
S4 3.946 1.793 5.739
S5 4.006 2.239
6.245
S6 3.946 3.6 7.546
S8 3.946 3.6 7.546
S9 3.946 3.6 7.546
S10 3.946 3.6 7.546
S11 3.946 3.6 7.546
S12 3.946 3.6 7.546
S13 3.946 3.6 7.546
S14 3.946 2.4 6.346
S15 3.946 2.4 6.346
S16 3.946 2.4 6.346
S17 3.946 2.4 6.346
S18 3.946 2.4 6.346
S19 3.946 2.4 6.346
S20 3.946 2.4 6.346
3.5 Sơ đồ tính và xác định nội lực các ô sàn
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
3.5.1 Cơ sở tính toán :
Nguyên tắc phân loại ô sàn :
+ Khi
2
1
2
L
L
≤
: bản làm việc theo 2 phương
+ Khi
2
1
2
L
L
>
: bản làm việc theo 1 phương
( Với
2
L
: phương cạnh dài,
1
L
: phương cạnh ngắn )
Đối với bản làm việc 2 phương ( bản kê 4 cạnh ) thì tra các hệ số để tìm giá trị
mômen gối, nhịp. Từ các giá trị mômen đó ta tính thép.
Đối với bản làm việc 1 phương (bản loại dầm ) thì cắt ra một dải bản rộng 1m để tìm
mômen gối, nhịp. Từ mômen đó ta tính cốt thép.
Liên kết được xem là tựa đơn khi :
+ Bản kê lên tường
+ Bản tựa lên dầm BTCT khi
3
d
s
h
h
<
Liên kết được xem là ngàm :
+ Bản tựa lên dầm BTCT ( toàn khối ) khi
3
d
s
h
h
≥
Liên kết được xem là tự do khi : bản tự do hoàn toàn
Các ô bản làm việc theo 2 phương : S1,S2,S3, S4,S5, S6, S14, S18
Các ô bản làm việc theo 1 phương : S8, S9, S10, S11, S12, S13, S15, S16, S17, S19,
S20
3.5.1.1 Tính toán bản 2 phương ( bản kê 4 cạnh ):
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
Bảng : Sơ đồ tính các bản kê 4 cạnh
Do các ô sàn liên kết với các dầm bao quanh là liên kết ngàm và ứng với ô bản số 9
trong 11 loại ô bản có sơ đồ tính như sau :
Hình Sơ đồ tính của bản sàn 2 phương
Cắt ô bản theo cạnh ngắn và cạnh dài với một dải có bề rộng 1m để tính
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
Mô men dương lớn nhất ở giữa bản :
+
11
()
i
M
m P KNm=×
+
(
)
22i
M
mPKNm=×
Mô men âm lớn nhất ở gối :
+
(
)
1Ii
M
k P KNm=×
+
(
)
2II i
M
k P KNm=×
Trong đó :
+
1i
m
,
2i
m
,
1i
k
,
2i
k
phụ thuộc tỷ số
2
1
L
L
và tra bảng phụ lục 15
( sách Kết cấu bê tông cốt thép 2 của tác giả Võ Bá Tầm )
+ Kí tự i : ký hiệu ô bản đang xét ( i = 1, 2, 3… )
+ Kí tự 1,2 : chỉ phương đang xét là
1
L
hay
2
L
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
+ P : tổng tải trọng tá dụng lên ô bản
(
)
12s
P
qLLKN=××
Bảng : Tải trọng tác dụng lên các ô sàn
Ô sàn
1
L
(m)
2
L
(m)
2
1
L
L
(m)
s
q
(
)
2
/KN m
P
(
)
K
N
S1 4 6.85 1.71 5.732 157.06
S2 4 7 1.75 5.722 160.22
S3 3.85 6.85 1.78 5.746 151.54
S4 3.85 7 1.82 5.739 154.67
S5 2.85 4 1,40 6.245 71.19
S6 2.85 4 1.40 7.546 86.02
S14 0.9 1.7 1.89
6.346
9.71
S18 1.6 1.7 1.06 6.346 17.26
Bảng : Bảng tính mô men theo ô bản số 9
Mô men Nhịp
(
)
K
Nm
Mô men Gối
(
)
K
Nm
Ô sàn
P
(
)
K
N
Hệ số
91
m
92
m
91
k
92
k
1
M
2
M
I
M
I
I
M
0.0200
0.0068
0.0437
S1 157.06
0.0150
3.14 1.07 6.86 2.36
0.0197
0.0064
0.0431
S2 160.22
0.0141
3.16 1.03 6.91 2.26
0.0196
0.0062
0.0427
S3 151.54
0.0136
2.97 0.94 6.47 2.06
0.0194
0.0058
0.0420
S4 154.67
0.0127
3.00 0.90 6.50 1.96
0.0210 S5 71.19
0.0107
1.50 0.76 3.37 1.71
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
0.0473
0.0240
0.0210
0.0107
0.0473
S6 86.02
0.0240
1.81 0.92 4.07 2.06
0.0191
0.0051
0.0410
S14 9.71
0.0115
0.19 0.07 0.42 0.15
0.0188
0.0169
0.0440
S18 17.26
0.0390
0.32 0.29 0.76 0.67
3.5.1.2 Tính toán sàn bản dầm :
Cách tính nội lực của ô bản : cắt bản theo phương cạnh ngắn với bề rộng
1bm=
và tính như dầm đơn giản
Các giá trị mô men trong bản dầm được xác định bởi công thức :
+ Mô men dương lớn nhất ở giữa nhịp :
()
2
1
1
24
b
qL
M
KNm=
+ Momen âm lớn nhất ở gối :
()
2
1
2
12
b
qL
M
KNm=
Trong đó :
(
)
2
/
bss
qgqKNm=+
: tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn
Hình : Sơ đồ làm việc của bản dầm
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
Bảng Tính toán momen
Ô sàn
1
L
(m)
b
q
(
)
2
/KN m
nhip
M
(
)
K
Nm
g
oi
M
(
)
K
Nm
S8 4 7.546 5.03 10.06
S9 4 7.546 5.03 10.06
S10 0.9 7.546 0.25 0.51
S11 0.9 7.546 0.25 0.51
S12 0.9 7.546 0.25 0.51
S13 0.9 7.546 0.25 0.51
S15 1.7 6.346 0.76 1.53
S16 1.7 6.346 0.76 1.53
S17 1.7 6.346 0.76 1.53
S19 1.6 6.346 0.68 1.35
S20 1.6 6.346 0.68 1.35
3.6 Tính toán cốt thép sàn :
Công thức tính toán cốt thép ( theo TCVN 356 – 2005 )
Tính toán cốt thép cho bản bằng cách cắt một dải bản rộng b=1m
Các công thức và trình tự tính toán như sau :
+ Giả thiết a
⇒
0 s
hha
=
−
: chiều cao làm việc của tiết diện
+
2
0
mR
bb
M
Rbh
α
α
γ
=<
×××
+ Từ
α
tra bảng hoặc tính
ξ
từ :
112
m
ξ
α
=− −
+ Tính diện tích cốt thép :
()
2
0
bb
s
s
Rbh
A
mm
R
ξ
γ
×
×××
=
+ Tính hàm lượng cốt thép :
0
100%
c
s
A
bh
µ
=×
×
+ Thỏa điều kiện
min max
0.05% 100% 3.98%
bb
R
s
R
R
γ
µµµξ
×
=≤≤=××=
Trong đó :
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
+ a : làkhoảng cách từ mép bêtông chịu kéo đến trọng tâm của nhóm cốt
thépchịukéo (mm)
+ b: chiều rộng của tiết diện (mm)
+
0
h
: chiều cao làm việc của tiết diện (mm)
+ M : momen uốn của bản sàn (N.mm)
+
,
α
ξ
: là các hệ số
+
b
γ
: hệ số làm việc của bê tông
+
s
A
:diện tích cốt thép (mm)
Công trình sử dụng bê tông có cấp độ bền B25 và cốt thép AI
a (mm) h (mm)
0
h
(mm)
b
R
(Mpa)
s
R
(Mpa)
R
α
b
γ
R
ξ
20 100 80 14.5 225 0.427 0.9 0.618
Bảng : Bảng tính cốt thép đối với bản kê 4 cạnh
chon
s
A
(
)
2
mm
Ô
sàn
M
(KNm)
m
α
ξ
tinh
s
A
(
)
2
mm
Φ
@
(
)
mm
s
A
(
)
2
mm
µ
1
M
3.14 0.0376 0.0383 177.71 6 150 189 0.24
2
M
1.07 0.0128 0.0129 59.86 6 200 141 0.18
I
M
6.86 0.0821 0.0858 389.12 8 150 335 0.42
S1
I
I
M
2.36 0.0282 0.0286 132.70 8 300 168 0.21
1
M
3.16 0.0378 0.0385 178.64 6 150 189 0.24
2
M
1.03 0.0123 0.0124 57.54 6 200 141 0.18
I
M
6.91 0.0827 0.0864 400.89 8 150 335 0.42
S2
I
I
M
2.26 0.0271 0.0275 127.6 8 300 168 0.21
1
M
2.97 0.0356 0.0363 168.43 6 150 189 0.24
S3
2
M
0.94 0.0112 0.0113 52.43 6 200 141 0.18
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
I
M
6.47 0.0775 0.0808 374.91 8 150 335 0.42
I
I
M
2.06 0.0247 0.0250 116 8 300 168 0.21
1
M
3.00 0.0359 0.0366 169.82 6 150 189 0.24
2
M
0.90 0.0108 0.0109 50.58 6 200 141 0.18
I
M
6.50 0.0778 0.0811 376.30 8 150 335 0.42
S4
I
I
M
1.96 0.0235 0.0238 110.43 8 300 168 0.21
1
M
1.50 0.0180 0.0182 84.45 6 150 189 0.24
2
M
0.76 0.0091 0.0091 42.22 6 200 141 0.18
I
M
3.37 0.0404 0.0413 191.63 8 150 189 0.24
S5
I
I
M
1.71 0.0204 0.0206 95.58 8 300 168 0.21
1
M
1.81 0.0217 0.0219 101.62 6 150 189 0.24
2
M
0.92 0.0110 0.0110 51.04 6 200 141 0.18
I
M
4.07 0.0487 0.0499 231.53 8 150 189 0.24
S6
I
I
M
2.06 0.0247 0.0250 116 8 300 168 0.21
1
M
0.19 0.0023 0.0023 10.67 6 150 189 0.24
2
M
0.07 0.0008 0.008 37.12 6 200 141 0.18
I
M
0.42 0.050 0.0513 238.03 8 300 168 0.21
S14
I
I
M
0.15 0.0018 0.0018 8.35 8 300 168 0.21
1
M
0.32 0.0038 0.0038 17.63 6 200 141 0.18
2
M
0.29 0.0035 0.0035 16.24 6 200 141 0.18
I
M
0.76 0.0091 0.0091 42.22 8 150 189 0.24
S18
I
I
M
0.67 0.008 0.0080 37.12 8 300 168 0.21
Bảng : Bảng tính cốt thép đối với bản dầm
chon
s
A
(
)
2
mm
Ô sàn
M
()
K
Nm
m
α
ξ
tinh
s
A
(
)
2
mm
Φ
@
(
)
mm
s
A
(
)
2
mm
µ
nhip
M
5.03 0.0602 0.0621 288.14 6 150 189 0.24
S8
g
oi
M
10.06 0.1205 0.1288 597.63 8 150 335 0.42
nhip
M
5.03 0.0602 0.0621 288.14 6 150 189 0.24
S9
g
oi
M
10.06 0.1205 0.1288 597.63 8 150 335 0.42
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
nhip
M
0.25 0.0061 0.0061 28.30 6 150 189 0.24
S10
g
oi
M
0.51 0.0030 0.0030 13.92 8 200 250 0.31
nhip
M
0.25 0.0061 0.0061 28.30 6 150 189 0.24
S11
g
oi
M
0.51 0.0030 0.0030 13.92 8 150 335 0.42
nhip
M
0.25 0.0061 0.0061 28.30 6 200 141 0.18
S12
g
oi
M
0.51 0.0030 0.0030 13.92 8 130 387 0.48
nhip
M
0.25 0.0061 0.0061 28.30 6 200 141 0.18
S13
g
oi
M
0.51 0.0030 0.0030 13.92 8 130 387 0.48
nhip
M
0.76 0.0091 0.0091 42.22 6 200 141 0.18
S15
g
oi
M
1.53 0.0183 0.0185 85.84 8 130 387 0.48
nhip
M
0.76 0.0091 0.0091 42.22 6 200 141 0.18
S16
g
oi
M
1.53 0.0183 0.0185 85.84 8 200 250 0.31
nhip
M
0.76 0.0091 0.0091 42.22 6 200 141 0.18
S17
g
oi
M
1.53 0.0183 0.0185 85.84 8 200 250 0.31
nhip
M
0.68 0.0081 0.0081 35.58 6 200 141 0.18
S19
g
oi
M
1.35 0.0162 0.0163 75.63 8 200 250 0.31
nhip
M
0.68 0.0081 0.0081 35.58 6 200 141 0.18
S20
g
oi
M
1.35 0.0162 0.0163 75.63 8 200 250 0.31
3.7 tính 1 ơ sàn :
• Chọn ơ sàn số 2
L
1
=4000(mm); L
2
=7000(mm);
h=100(mm); q=3.946(kN/m
2
); p=1.776(kN/m
2
);
R
b
=14.5(MPa); R
S
=225(MPa)
Ta có :
2
1
7
1.75 2
4
L
L
== <
(
)
2
3.946 1.776 5.722 /
sss
qgp KNm=+= + =
(
)
12
5.722 4 7 160.22
s
P
qLL KN=××= ××=
P=177.69(kN)
Do các ơ sàn liên kết với các dầm bao quanh là liên kết ngàm và ứng với ơ bản số 9
(tra bảng phụ lục 15 sơ đồ 9 trang 451 tập cấu kiện bê tơng cốt thép của tác giả Võ Bá Tầm)
Tra bảng ta có được :
91
m
= 0.0197;
92
m
= 0.0064;
91
k
= 0.0431;
92
k
= 0.0141
Tính được moment ở nhòp và gối:
191
0.0197 160.22 3.16( . )
M
mP kNm=×= × =
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
292
0.0064 160.22 1.03( . )
M
mP kNm=×= × =
91
0.0431 160.22 6.91( . )
I
M
kP kNm=×= × =
92
0.0141 160.22 2.26( . )
II
M
kP kNm=×= × =
Tính cốt thép cho ô sàn S2:
o nhòp
+ Theo phương cạnh ngắn:
6
1
22
0
3.16 10
0.0378 0.437
14.5 1000 80
mR
b
M
Rbh
αα
×
== =<=
×× × ×
1 1 2 1 1 2 0.0378 0.0385
m
ξα
=− −× =− −× =
2
0
1
0.0385 0.9 14.5 1000 80
178.64( )
225
bb
S
S
Rbh
A
mm
R
ξ
γ
××××
×
×× ×
== =
1
0
178.64
100% 100 0.22%
1000 80
S
A
bh
µ
=×= ×=
××
+ Theo phương cạnh dài:
6
2
22
0
1.03 10
0.0123 0.447
14.5 1000 80
mR
b
M
Rbh
αα
×
== =<=
×× × ×
1 1 2 1 1 2 0.0123 0.0124
m
ξα
=− −× =− −× =
2
0
2
0.0124 0.9 14.5 1000 80
57.54( )
225
bb
S
S
Rbh
A
mm
R
ξ
γ
××××
×
×× ×
== =
2
0
57.54
100% 100% 0.07%
1000 80
S
A
bh
µ
=×= ×=
××
o gối
+ Theo phương cạnh ngắn:
6
22
0
6.91 10
0.0827 0.437
14.5 1000 80
mR
b
M
Rbh
αα
Ι
×
== =<=
×× × ×
1 1 2 1 1 2 0.0827 0.0864
m
ξα
=− −× =− −× =
ỏn tt nghip k s xõy dng GVHD : Ths. Lờ Vn Bỡnh
SVTH : Trn Thiờn V MSSV : 20661236 Trang 2
2
0
0.0864 0.9 14.5 1000 80
400.89( )
225
bb
SI
S
Rbh
A
mm
R
ìììì
ì
ìì ì
== =
0
400.89
100% 100% 0.50%
1000 80
SI
A
bh
à
=ì= ì=
ìì
+ Theo phửụng caùnh daứi:
6
22
0
2.26 10
0.0271 0.437
14.5 1000 80
II
mR
b
M
Rbh
ì
== =<=
ìì ì ì
1 1 2 1 1 2 0.0271 0.0275
m
= ì = ì =
2
0
0.0275 0.9 14.5 1000 80
127.6( )
225
bb
SII
S
Rbh
A
mm
R
ìììì
ì
ìì ì
== =
0
127.6
100% 100% 0.16%
1000 80
SII
A
bh
à
=ì= ì=
ìì
3.8 Kim tra vừng ca ụ sn :
Kim tra vừng l mt yờu cu ht sc quan trng trong thit k, nu tớnh toỏn khụng
tha món iu kin vừng gii hn thỡ tớnh toỏn li t u.
Kim tra vừng thỡ ta chn ụ sn cú din tớch ln nht kim tra
ễ sn c chn l S2 cú :
+
()
(
)
12
4000 ; 7000
L
mm L mm==
+
()
(
)
232
5.722 / 5.722 10 /q KNm Nmm
==ì
Xột 2 di gia ụ bn theo 2 phng
12
;LL
v cú b rng
1 1000bm mm
=
=
Gi
12
ln lt l ti trng phõn b u trờn 2 phng
12
;LL
ta cú
(
)
32
12
5.722 10 /qq q Nmm
+== ì
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
Độ võng tại điểm chính giữa của các dải bằng nhau
12
f
f
=
Độ võng được tính theo công thức :
4
max
5
384
i
i
qLb
f
f
EI
×××
=≤
××
Trong đó :
+
442
310 310 /
E
MPa N mm=× =×
+
3
3
64
1000 100
83.3 10
12 12
s
bh
Imm
×
×
== =×
+
1
4000LL mm==
: chiều dài cạnh ngắn
44
332
2
1
44 4 4
12
7000
5.722 10 5.17 10 /
4000 7000
L
qq Nmm
LL
−−
⇒= ×= × × = ×
++
44
342
1
2
44 4 4
21
4000
5.722 10 5.51 10 /
7000 4000
L
qq Nmm
LL
−−
⇒= ×= × ×=×
++
+
max 1
1
200
f
L=
: độ võng giới hạn ( theo Bảng 4_TCVN 356 – 2005 )
Độ võng dải theo phương
1
L
:
Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : Ths. Lê Văn Bình
SVTH : Trần Thiên Vĩ MSSV : 20661236 Trang 2
434
11
1
46
5
5 5.17 10 4000 1000
6.89
384 384 3 10 83.3 10
qLb
f
mm
EI
−
×××
××× ×
== =
×× ×× × ×
Độ võng theo phương
2
L
444
22
2
46
5
5 5.51 10 7000 1000
6.89
384 384 3 10 83.3 10
qLb
f
mm
EI
−
×××
××× ×
== =
×× ×× × ×
12 max
1
6.89 4000 20
200
f
fmmf mm⇒== ≤ = × =
⇒
điều kiện về độ võng đạt yêu cầu.
CHƯƠNG 4
TÍNH TOÁN CẦU THANG
Những công trình cao tầng được xây dựng với những mục đích sử dụng khác nhau, trong đó
giao thông đứng đóng vai trò quan trọng trong công trình xây dựng. Do đó cầu thang vừa là
một yếu tố quan trọng về công dụng và nghệ thuật kiến trúc, nâng cao tính thẩm mỹ của công
trình; vừa là phương tiện chính của giao thông đứng trong công trình:
- Thang máy giữ nhiệm vụ giao thông chủ đạo.
- Cầu thang bộ được sử dụng với mục đích thoát hiểm khi gặp sự cố hoặc khi thang
máy không sử dụng được vì bảo trì sửa chữa, mất điện hoặc cháy.
Nội dung chính của chương là xoay quanh vấn đề thiết kế cầu thang bộ cho tầng điển hình cho
công trình. Trình tự thiết kế được trình bày như dưới đây:
4.1 Mặt bằng cầu thang
