đồ án kỹ thuật công trình xây dựng THIẾT KẾ, THI CÔNG TRƯỜNG THPT CHUYÊN HẠ LONG

đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
lời mở đầu

Sau 5 năm học tập tại trờng Đại Học Kiến Trúc Hà Nội, đợc sự tận tình dạy dỗ của
các thầy cô giáo, em đã tích lũy đợc những kiến thức cần thiết để trở thành một ng-
ời kỹ s xây dựng. Kết quả học tập có đợc một phần rất lớn là nhờ công dạy dỗ của
các thầy cô giáo trong trờng. Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và xin ghi nhớ
công lao dạy dỗ của thầy cô đối với em.
- Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo THS. Vũ Huy Hoàng - đã giúp đỡ em
hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình về phần kiến trúc và phần kết cấu.
- Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Nguyễn Đức Nguôn - đã giúp đỡ em
hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình về phần nền móng.
- Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo THS. Đào Minh Hiếu - đã giúp đỡ em
hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình về phần thi công.
Trong quá trình làm đồ án chắc rằng em không thể tránh khỏi những sai lầm,thiếu
sót. Em rất cảm ơn sự hớng dẫn, chỉ bảo tận tình của các thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 26 tháng 4 năm 2009.
Sinh viên
Tô Quang Đạo
Phần i
Kiến trúc
(10%)
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
1
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
Nhiệm vụ:
+ Vẽ mặt bằng các tầng : 1 ; 2
ữ
4 ; 5 , áp mái .
+ Vẽ mặt đứng : 1-9 ; H-A .

+ Vẽ mặt cắt : 1-1 ; 2-2.


giáo viên hớng dẫn: ths . vũ huy hoàng
Hà nội 01/2009
I - Giới thiệu công trình và địa điểm xây dựng:
1.Giới thiệu công trình
Công trình trờng thpt chuyên hạ long đợc xây dựng tại phờng
Hồng Hải thành phố Hạ Long, với mục đích chính là chính là thay thế công
trình cũ đã xuống cấp, chật hẹp, nhằm từng bớc nâng cao chất lợng giáo dục đào
tạo, đáp ứng yêu cầu phục vụ sự nghiệp phát triển kinh tế-xã hội của tỉnh.
Diện tích mặt bằng toàn công trình là 807,84m
2
, gồm 6 tầng, chiều cao tầng 1
cao 3,6m, tầng 2-5 cao 3,3m, tầng 6 cao 3,0m Chức năng các phòng, hình thức bố
trí các phòng đa dạng, hợp lý phù hợp với mục đích chung công trình phục vụ học
tập : phòng đọc, phòng th viện, phòng họp, Tổng quan công trình về kết cấu:
Toàn bộ hệ chịu lực của ngôi nhà là khung BTCT có nhịp và bớc cột trung bình
3,6m, sàn các phòng là BTCT toàn khối.
Phần kiến trúc phía ngoài công trình đợc bố trí hiện đại, năng động với vách
kính trắng, lan can sắt hộp sơn màu kem tạo cho ngôi nhà mang tính hiện đại và
hợp lý cho công năng sử dụng.
2. Địa điểm xây dựng:
2. Địa điểm xây dựng:
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
2
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
Công trình trờng thpt chuyên hạ long đợc xây dựng tại phờng
Hồng Hải - Thành Phố Hạ Long. Khu này có mặt bằng quy hoạch rộng rãi, bằng
phẳng, có khả năng thoát nớc rất tốt, công trình nằm trong thành phố lên rất thuận

tiện cho việc giao thông đi lại. Mặt chính của công trình quay ra hớng Đông nam,
tạo điều kiện thông gió và chiếu sáng tự nhiên thuận lợi.
II - giải pháp mặt bằng
Công trình bao gồm 6 tầng
+Tầng 1(cao 3,6m): Bao gồm các phòng học bộ môn, sảnh tầng rộng rãi, bố trí 2
cầu thang bộ,sảnh chính và kho thiết bị.
+Tầng 2- tầng5 (cao 3,6): Bao gồm thang bộ và các phòng học rộng rãi phục vụ
cho lợng học sinh khá lớn của trờng, phòng đọc lớn phục vụ tối đa cho nhu cầu học
tập học sinh,với kho sách đợc bố trí bên cạnh.
+ Tầng mái tạo dáng kiến trúc hiện đại, có 2 cầu thang bộ, lát gạch chống nóng,
mặt bằng thoáng.
III - Mặt đứng của công trình.
Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài của công trình, góp phần để tạo
thành quần thể kiến trúc, quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vực
kiến trúc.
IV- Giải pháp về Kỹ thuật.
a: Hệ thống điện.
Hệ thống điện cho toàn bộ công trình đợc thiết kế và sử dụng điện trong toàn bộ
công trình tuân theo các nguyên tắc sau:
+Đặt ở nơi khô ráo, với những đoạn hệ thống điện đặt gần nơi có hệ
thống nớc phải có biện pháp cách nớc.
+Tuyệt đối không đặt gần nơi có thể phát sinh hỏa hoạn.
+Dễ dàng sử dụng cũng nh sửa chữa khi có sự cố.
+Phù hợp với giải pháp Kiến trúc và Kết cấu để đơn giản trong thi
công lắp đặt, cũng nh đảm bảo thẩm mỹ công trình.
Hệ thống điện đợc thiết kế theo dạng hình cây. Bắt đầu từ trạm điều khiển trung
tâm , từ đây dẫn đến từng tầng và tiếp tục dẫn đến toàn bộ các phòng trong tầng đó.
Tại công trình còn có máy phát điện dự phòng để đảm bảo việc cung cấp điện liên
tục.
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3

3
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
b: Hệ thống nớc
Tất cả các khu vệ sinh đều đợc bố trí các ống cấp nớc và thoát nớc. Đờng ống
cấp nớc đợc nối với bể nớc ở trên mái. Sử dụng nguồn nớc từ hệ thống cung cấp n-
ớc của Thành phố tại tầng dới có bể nớc dự trữ và nớc đợc bơm lên tầng mái. Toàn
bộ hệ thống thoát nớc trớc khi ra hệ thống thoát nớc thành phố phải qua trạm xử lý
nớc thải để nớc thải ra đảm bảo các tiêu chuẩn của ủy ban môi tròng thành phố
Hệ thống thoát nớc ma, thoát qua sênô có đờng ống riêng đa thẳng ra hệ thống
thoát nớc thành phố.
c: Hệ thống giao thông nội bộ.
Công trình có 2 cầu thang bộ phục vụ giao thông nội bộ gữa các tầng và các
phòng. Cầu thang đợc thiết kế đúng nguyên lý Kiến trúc đảm bảo lu thông thuận
tiện cả cho sử dụng hàng ngày và khi xảy ra hoả hoạn.
d: Hệ thống thông gió chiếu sáng.
Công trình đợc thông gió tự nhiên bằng các hệ thống cửa sổ, khu cầu thang
và sảnh giữa đợc bố trí hệ thống chiếu sáng và thông gió tự nhiên.
Do công trình là trờng học nên các yêu cầu về chiếu sáng là rất quan trọng. Phải
đảm bảo đủ ánh sáng tự nhiên cho các phòng. Chính vì vậy mà các phòng học,
phòng đọc của công trình đều đợc đợc bố trí tiếp giáp với bên ngoài đảm bảo chiếu
sáng tự nhiên.
e: Hệ thống phòng cháy chữa cháy.
Các thiết bị phòng cháy chữa cháy đợc đặt ở những nơi có khả năng gây
cháy cao. Dễ dàng lấy khi có xảy ra cháy nổ. Mỗi tầng đều có bình đựng Canxi
Cacbonat và axit Sunfuric có vòi phun để phòng khi hoả hoạn.
Các hành lang cầu thang đảm bảo lu lợng ngời lớn với nhịp là 1,5m cho mỗi
nhịp khi có hỏa hoạn xày ra.
Các bể chứa nớc trong công trình đủ cung cấp nớc cứu hoả trong 2 giờ.
f, Hệ thống chống sét
Hệ thống chống sét với kim thu sét đợc gắn vào đỉnh mái dây dẫn sét D10 tròn trơn

dẫn theo đờng thu nớc góc nhà nối với cọc tiếp địa đợc đóng với thép hình L63x6
dài 2500mm.Khoảng cách 3500mm một thanh chạy quanh nhà. Đảm bảo điện trở
<= 6 ôm.
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
4
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
iV- Giải pháp vật lệu.
Công trình có kết cấu khung chịu lực, tờng xây bao che dày 220mm, tờng
ngăn dày 110mm. Sàn sờn toàn khối, với 2 cầu thang bộ.
Công trình là nhà 6 tầng, chiều cao tầng 1-5 là 3,6m; tầng 6 là 3,3m. Cốt
000 cao hơn 0,75m so với mặt đất thiên nhiên; kích thớc các lới cột là 3,6m
ì3,3m, 3,6ì7,2 m . Có hành lang thông suốt giữa các phòng và cầu thang.


Phần ii
Kết cấu
(45%)
Nhiệm vụ:
+ Lập mặt bằng kết cấu các tầng 2
ữ
4, 5 , áp mái .
+ Thiết cầu thang bộ .
+ Thiết kế sàn tầng 5.
+ Thiết kế khung trục 6 .
+ Thiết kế dầm dầm dọc trục D tầng 5 .
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
5
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
giáo viên hớng dẫn: ths . vũ huy hoàng
Hà nội 01/2009

Phần: A
THIếT Kế CầU THANG Bộ
I. Cơ sở và các số liệu tính toán :
1. Cơ sở thiết kế :
TCVN 5574-1991
2. Tải trọng tác động:
TCVN 2737-1995
3. Vùng gió:
Do chiều cao nhà không lớn H = 23,55m . Nên ta bỏ qua ảnh hởng của gió động.
Ta chỉ tính với gió tĩnh:
4. Vật liệu :
- Dùng bê tông mác 250 có:
R
n
= 110 kG/cm
2
R
k
= 8,8 kG/cm
2
E
b
= 2,65ì10
5
kG/cm
2
- Cốt thép dựa theo TCVN 1651-1985

- Với đờng kính

>10 mm dùng thép nhóm A-II
R
a
= R
a'
= 2800 kG/cm
2
R
ađ
= 2200 kG/cm
2
- Với đờng kính

<10 mm dùng thép nhóm A-I
R
a
= R
a'
= 2300 kG/cm
2
R
ađ
= 1800 kG/cm
2
Với cờng độ chịu kéo tính toán của cốt thép

3000 và bê tông mác 250

Trị số
0

= 0,58

A
0
= 0,412
II. Thành lập mặt bằng kết cấu:
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
6
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc và kích thớc hình học của công trình. Ta thành lập đ-
ợc các mặt bằng kết cấu: (xem bản vẽ kc 01).
iii.tính toán cầu thang
i. Sơ đồ kết cấu cầu thang:
1.1 Mặt bằng kết cấu cầu thang:

1.2 Sơ đồ mặt cắt 1-1


Số liệu thiết kế:
- Bê tông mác 250 có:
Rn =110 kG/cm
2
; Rk =8,8 kG/cm
2
- Hoạt tải lấy theo TCVN 2737-1995 thì: P=300 (kG/m
2
); n=1,2

- Cốt thép nhóm AI có: R
a
=2300 kG/cm
2
; R
ađ
=1800 kG/cm
2
Cốt thép nhóm AII có: R
a
=2800 kG/cm
2
; R
ađ
=2200 kG/cm
2
- Quy đổi tải trọng của các lớp ra tải trọng tơng đơng phân bố theo chiều dài bản
thang:
+ Sơ đồ kết cấu:
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
7
Dct
Dcn1
Dcn2
c2
c1
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
Cầu thang đợc cấu tạo từ bê tông cốt thép, các bộ phận liên kết ngàm đàn hồi với
nhau để đơn giản tính toán ta coi chúng là liên kết khớp, sau đó đặt thép âm theo
cấu tạo tại các vị trí liên kết để hạn chế bề rộng khe nứt. Từ đó ta có sơ đồ tính các

bộ phận cầu thang là sơ đồ tĩnh định.
+ Sơ bộ chọn kích thớc tiết diện các bộ phận
- Kích thớc bản thang :
l
1
= 1610 mm
l
2
=
2 2
1 6 3 3+, ,
= 3,67 m
-Sơ bộ chọn chiều dày bản thang :
l
m
D
h
b
=
Trong đó chọn:

1
367 9,172
40
b
h = =
cm

chọn h
b

=10cm
- Bậc thang: b
b
= 300mm; h
b
= 150mm.
- Dầm chiếu nghỉ, chiếu tới :
Chiều cao dầm sơ bộ chọn theo công thức sau :
lh
d
ìữ= )(
12
1
8
1
Với l = 3600mm nên
(0, 45 0,3)
d
h = ữ
Ta chọn kích thớc dầm chiếu nghỉ, chiếu tới nh sau :
b
ì
h = 220
ì
300 mm
- Cốn thang : Sơ bộ chọn kích thớc cốn thang là :
b
ì
h = 100
ì

300 mm
- Độ dốc của cầu thang:
cos =
22
bb
b
hb
b
+
=
22
150300
300
+
= 0,89
=

27
0
2. Tính toán các bộ phận của cầu thang:
2.1 Tính toán bản thang :
a. Sơ đồ tính
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
8
b
b
h
b
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009

- Xác định chiều dài tính toán bản thang:
1
100
1610 1610 1660
2 2
= + = + =
tt
b
h
l
mm.
Xét tỷ số l
2
/l
1
=3,67/1,66=2,21 > 2 Bản thang thuộc loại bản làm việc theo 1 ph-
ơng (bản dầm). Để tính toán ta cắt 1 dải bản rộng 1m theo phơng cạnh ngắn và tính
toán nh 1 dầm chịu tải trọng phân bố đều nh hình vẽ:
b. Tải trọng:
+ Tĩnh tải:
Các lớp sàn (cấu tạo từ trên xuống dới) g
tc

Kg/m
2
n
g
tt

Kg/m
2
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
9
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
+ Lớp granitô: dầy 2cm; = 2000 Kg/m
3
;
g
1
= 0,02 x 1800 x 1,2 = 43,2 Kg/m
2
+ Lớp vữa lót M75: dầy 2 cm; = 1800 Kg/m
3
;
g
2
= 0,02 x 1800 x 1,3= 46,8 Kg/m
2
+ Bậc gạch (gạch 2 lỗ): cao 14,7 cm; rộng 30
cm; = 1200 Kg/m
3
;
g
3
=( 0,147 x 1200)/2 x 1,1= 94,38 Kg/m
2
+ Bản BTCT:h
b

= 10 cm; = 2500 Kg/m
3
g
4
= 0,1 x 2500 x 1,1 = 220 Kg/m
2
+ Lớp vữa trát: dầy 1,5 cm; = 1800 Kg/m
3
;
g
5
= 0,015 x 1800 x 1,3 = 35,1 Kg/m
2
36
36
85,8
250
27
1,2
1,3
1,1
1,1
1,3
43,2
46,8
94,38
275
35.1
Cộng 494,46

+ Hoạt tải:
- Hoạt tải phân bố trên thang lấy theo TCVN2737-1995:
P
b
= P
b
c
.n = 300.1,2 = 360 kG/m
2
- Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang:
q
b
= g
b
+p
b
= 494,4+360 = 854,4 kG/m
2
- Tải trọng tác dụng vuông góc bản thang gây uốn:
q
b
*
= q
b
.cos = 854,4.0,89= 760,4 kG/m
2
* Nội lực:

2
2

760 4 1 61
246 3
8 8
= = =
b
q .l
, . ,
M , kG.m
* Tính thép:
Giả thiết a = 1,5cm h
0
= h a = 10 1,5 = 8,5cm.

2 2
0
246 3 100
0 03
110 100 8 5
= = =
n
M , .
A ,
R .b.h . . ,
< A
o

0 5 1 1 2 0 5 1 1 2 0 03 0 98 = + = + =, ( .A , ( . , ) ,

246 3 100
1 05

0 98 2800 8 5
= = =

a
a o
M , .
F ,
.R .h , . . ,
cm
2
Chọn

6a200 có: F
a
=1,41cm
2
(Bố trí thép đợc thể hiện trong bản vẽ).
Kiểm tra hàm lợng thép:
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
10
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009

0
1 41
100 100 0 16 0 1
100 8 5
à = ì = ì = > à =
ì ì
a
min

F ,
% % % , % , %
b h ,

thỏa mãn.
2.2 Tính cốn :
a. Sơ đồ tính cốn


b. Tải trọng
Thành phần tải trọng n q
c
(kG/m)
Do bản truyền vào:

1
1
854 4 1 660
709 1
2 2
= = =
b b
q .l , . ,
q ,
1 709,1
Do trọng lợng bản thân cốn:
+ Phần bê tông: b
c
.h
c

. = 0,1.0,3.2500
+ Lớp vữa trát dày 15mm: (b
c
+h
c
).2.h
v
.
v
= (0,1+0,3).2.0,015.1800
1,1
1,3
82,5
28,08
Trọng lợng lan can, tay vịn lấy: 40 1,1 44
Tổng cộng 863,68
- Tải trọng tác dụng vuông góc với cốn gây uốn
q
c
*
= q
c
.cos = 863,68.0,89= 768,67 kG/m
2

* Nội lực:
2
2
768 67 3 673
1296

8 8
= = =
*
c c
max
q .l , . ,
M kG.m


768 67 3 673
1411
2 2
= = =
*
c c
max
q .l
, . ,
Q kG.m
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
11
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
* Tính thép:
- Tính cốt thép dọc:
Giả thiết: a = 3cm h
o
= h a = 30 3 = 27cm.

2 2
1296 100

0 16
110 10 27
= = =
n o
M .
A ,
R .b.h . .
< A
o

( ) ( )
0 5 1 1 2 0 5 1 1 2 0 16 0 91 = + = + =, . .A , . . , ,

1296 100
1 88
0 91 2800 27
= = =

a
a o
M .
F ,
.R .h , . .
cm
2
.
+ Cốt thép chịu momen dơng: Chọn 1

16 có: F
a

= 2,011 cm
2
Đồng thời chọn 1

12 ở phía trên của tiết diện cốn nghỉ làm thép cấu tạo.
Kiểm tra hàm lợng thép:
2 011
100 0 74 0 1
10 27
min
,
% % , % , %à = ì = > à =
ì
thoả mãn.
- Tính cốt đai:
+ Đoạn đầu dầm:
Xác định số liệu tính toán: K
o
= 0,35; R
ađ
= 1600 kG/cm
2
.
Chọn đai 2 nhánh n = 2; đờng kính d = 6mm có: F
đ
= 0,283 cm
2
.
Lực cắt đoạn đầu dầm là 1342 kG.
Kiểm tra điều kiện hạn chế và lực cắt:

K
o
.Rn.b.h
o
= 0,35.110.10.27 = 10395 kG > Qmax= 1342 kG.
Trong đó: K
o
= 0,35 với bê tông mác < 400.
Kích thớc tiết diện chọn ban đầu là hợp lý.
Kiểm tra điều kiện tính toán:
K
1
.R
k
.b.h
o
= 0,6.8,8.10.27 = 1425,6 kG > Qmax = 1342 kG.
Trong đó: K
1
= 0,6 đối với dầm.
Bê tông đủ khả năng chịu cắt, ta không phải tính toán cốt đai. Bố trí cốt đai theo
cấu tạo.
- Đoạn đầu dầm
U = min(
2
h
và 15cm) = min (
30
15
2

=
và 15cm) = 15 (cm)
- Đoạn giữa dầm:
U = min (
4
3 hì
và 50 cm) = 22,5 (cm) chọn bằng 20 (cm)
2.3. Tính sàn chiếu nghỉ:
a. Sơ đồ tính.
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
12
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
Xét tỷ số l
2
/ l
1
= 3600/1500 = 2,4 > 2 Bản chiếu nghỉ thuộc loại bản làm
việc theo 1 phơng. Để tính toán cắt một dải bản rộng b=1m theo phơng cạnh ngắn
và tính nh dầm đơn giản gối lên dầm chiếu nghỉ và tờng.

b. Tải trọng:
- Tổng tải trọng tác
dụng lên sàn do bản

truyền vào:
782 1=
b
q ,
kG/m.
- Mômen uốn lớn nhất

max
M
tại vị trí giữa bản:

2 2
782 1 1 8
316 7
8 8
= = =
max
q.l , . ,
M , kG.m
- Xác định hệ số:
Giả thiết: a =1,5cm h
o
= h - a = 10 - 1,5 = 8,5 cm.

2 2
316 7 100
0 04
110 100 8 5
= = =
n o
M , .
A ,
R .b.h . . ,
<
0
A

( )
0 5 1 1 2 0 5 1 1 2 0 04 0 97 = + = + =, . A , ( . , ) ,

316 7 100
1 67
0 97 2300 8 5
= = =

a
a o
M , .
F ,
.R .h , . . ,
cm
2
Chọn

6a150 có: F
a
=1,89cm
2
,
(Bố trí thép đợc thể hiện trong bản vẽ).
Kiểm tra hàm lợng thép:
1 89
100 0 22 0 1
100 8 5
à = ì = > à =
ì
min

,
% % , % , %
,
thoả
mãn.
Để tránh cho bê tông gần gối tựa (miền trên không bị phá hoại), ta đặt cốt thép theo
cấu tạo 6a200, chiều dài thép nhô ra khỏi mép tờng là:
l/4 = 1,8/4 = 0,45 m.
2.4. Tính dầm chiếu nghỉ, chiếu tới
2.4.1. Tính dầm chiếu nghỉ
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
13
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
a. Sơ đồ tính
b. Tải trọng
Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm:
Thành phần tải trọng n q
ct
(kG/m)
Do bản chiếu nghỉ truyền vào:

1
854 4 1 61
687 790
2 2
= = =
cn cn
q .l
, . ,
q ,

1 687,790
Do trọng lợng bản thân dầm:
+ Phần bê tông: b
c
.h
c
. = 0,22.0,3.2500
+Lớp vữa trát dày 15 mm:
(b
c
+2.h
c
).h
v
.
v
= (0,22+2.0,3).0,015.1800
1,1
1,3
181,5
28,782
Tổng cộng 898,072
- Tải trọng tác dụng tập trung do cốn thang truyền vào:

3 673
863 68 1586
2 2
= = =
ct
ct

l ,
P q . , . kG
* Nội lực:
2
2
898 072 3 6 1586 1 61
2731 5
8 2 8 2
= + = + =
cn
max
q .l P.l , . , . ,
M , kG.m
Q
max
=
898 072 3 6
1586 3202
2 2
+ = + =
cn
q .l , . ,
P kG
* Tính thép:
- Tính cốt thép dọc:

2
0
2731 5 100
0 15

110 22 27
= = =
n
M , .
A ,
R .b.h
. .
< A
0

Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
14
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009

0 5 1 1 2 0 5 1 1 2 0 15 0 91 = + = + =, ( .A , ( . , ,

0
2731 5 100
4 9
0 91 2800 27
= = =

a
a
M , .
F ,
.R .h , . .
cm
2
Cốt thép chịu momem dơng: Chọn 3

16 có F
a
= 6,03 cm
2
.
Kiểm tra hàm lợng thép:
6 03
100 1 01 0 15
22 27
à = ì = > à =
ì
min
,
% % , % , %
Đồng thời chọn 2

12 ở phía trên của tiết diện dầm chiếu nghỉ làm thép cấu tạo.
- Tính cốt đai:
Điều kiện hạn chế và lực cắt:
K
o
.Rn.b.h
o
=22869 kG > Qmax= 3019 kG.
Kích thớc tiết diện chọn ban đầu là hợp lý.
Kiểm tra điều kiện tính toán:
K
1
.R

k
.b.h
o
= 3136,32 kG > Qmax = 3019 kG.
Bê tông đủ khả năng chịu cắt, ta bố trí cốt đai theo cấu tạo.
+ Khoảng cách cấu tạo:

30
15
2 2
ct
h
U cm = =
và 15 cm
- Đoạn đầu dầm: (l/4= 360/4=90 cm, chọn khoảng cách giữa các cốt đai là: U=15
cm, n= 2.
- Đoạn giữa dầm: khoảng cách: U= 20cm, n=2.
2.4.2. Tính dầm chiếu tới
a. Sơ đồ tính
b. Tải trọng
- Tải trọng phân bố đều tác dụng
lên dầm:
Thành phần tải trọng n q
c
(kG/m)
Do bản chiếu tới truyền vào:

1
898 072 1 61
723

2 2
= = =
ct ct
q .l
, . ,
q
1 723
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
15
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
Do trọng lợng bản thân dầm:
+ Phần bê tông: b
c
.h
c
. = 0,22.0,3.2500
+Lớp vữa trát dày 15(mm):
(b
c
+2.h
c
).h
v
.
v
= (0,22+2.0,3).0.015.1800
1,1
1,3
181,5
28,782

Tổng cộng 933,2
* Nội lực:
2
2
933 2 3 6
1511
8 8
= = =
c
max
q .l
, . ,
M
kGm.

933 2 3 6
1679
2 2
= = =
c
max
q .l , . ,
Q
kG.
* Tính thép:
- Tính cốt thép dọc:

2 2
0
1511 100

0 085
110 22 27
= = =
n
M .
A ,
R .b.h . .
< A
0

0 5 1 1 2 0 5 1 1 2 0 085 0 96 = + = + =, ( .A , ( . , ,

0
1511 100
2 09
0 96 2800 27
= = =

a
a
M .
F ,
.R .h , . .
cm
2
.
Cốt thép chịu momem dơng: Chọn 2

14 có: F
a

= 3,08 cm
2
.
Đồng thời chọn 2

12 ở phía trên của tiết diện dầm chiếu nghỉ làm thép cấu tạo.
Kiểm tra hàm lợng thép:
3 08
100 0 51 0 15
22 27
min
,
% . % , % , %
.
à = = > à =
- Tính cốt đai:
Kiểm tra điều kiện hạn chế và lực cắt:
K
o
.Rn.b.h
o
= 22869 kG > Qmax = 1595 kG.
Kích thớc tiết diện chọn ban đầu là hợp lý.
Kiểm tra điều kiện tính toán:
K
1
.R
k
.b.h
o

= 3136,32 kG > Qmax = 1595 kG.
Bê tông đủ khả năng chịu cắt ta bố trí cốt đai theo cấu tạo.
+ Khoảng cách cấu tạo:

30
15
2 2
ct
h
U cm = =
và 15 cm
- Đoạn đầu dầm (l/4=360/4=90cm), chọn khoảng cách giữa các cốt đai là: U=
15cm, n= 2.
- Đoạn giữa dầm: khoảng cách: U= 20 cm, n=2.
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
16
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009


Phần: B
THIếT Kế SàN TầNG 5
I. Cơ sở và các số liệu tính toán
1. Quan niệm tính toán
Công trình là nhà Bộ môn, trờng THPT chuyên Hạ Long, là công trình cao 6 tầng,
bớc nhịp trung bình là 3,6m, bớc nhịp lớn nhất là 6,0m. Vì vậy tải trọng theo phơng
đứng và phơng ngang là khá lớn. Kích thớc của công trình theo phơng ngang là
29,1m, và theo phơng dọc là 21,6m. Nh vậy ta có thể nhận thấy độ cứng của nhà
theo phơng ngang là lớn hơn nhiều so với độ cứng của nhà theo phơng dọc. Do vậy
ta có thể tính toán nhà theo sơ đồ khung phẳng.
Vì quan niệm tính toán nhà theo sơ đồ khung phẳng nên khi phân phối tải trọng ta

bỏ qua tính liên tục của dầm dọc hoặc dầm ngang. Nghĩa là tải trọng truyền lên
khung đợc tính nh phản lực của dầm đơn giản đối với tải trọng đứng truyền từ 2
phía lân cận vào khung
+ Cơ sở thiết kế: TCVN 5574 1991
+ Tải trọng tác động: TCVN 2737 1995
+ Vật liệu: Bê tông sử dụng là bê tông mác 250 có:
Cờng độ chịu nén: R
n
=110 kG/cm
2

Cờng độ chịu kéo: R
k
= 8,8 kG/cm
2
.
- Với đờng kính

>10 mm dùng thép nhóm A-II
R
a
= R
a'
= 2800 kG/cm
2
R
ađ
= 2200 kG/cm
2
- Với đờng kính

<10 mm dùng thép nhóm A-I
R
a
= R
a'
= 2300 kG/cm
2
R
ađ
= 1800 kG/cm
2
a. Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn:
Xét các trờng hợp sau:
- Trờng hợp
2
1
2
l
l


Bản loại dầm, gồm các ô sàn: 4; 6
- Trờng hợp
2
1
2
l
l

Bản kê 4 cạnh, gồm các ô sàn: 1; 2; 3; 5
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
17
1- g
ạch lát dày 10mm
2- V
ữa lót dày 20mm
3- B
ản BTCT dày 100mm
4- v
ữa trát dày 15mm
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
MặT BằNG CHIA
CáC Ô SàN TầNG 5
KíCH THƯớc tiết diện các ô sàn

STT
Tên
Cấu kiện
kích thớc
(mm)
TỷSố:
L
2
/l
1
Số
LƯợNG
THể TíCH

(m
3
)
1
Ô SàN 1 3600X3600 1 26 336,9
2
Ô SàN 2 4200x3600 0,85 5 75,6
3
Ô SàN 3 3000x3600 1,2 4 43,2
4
Ô SàN 4 1615x3600 2,25 8 46,3
5
Ô SàN 5 4200x6000 1,43 2 50,4
6
Ô SàN 6 3600x1500 2,4 5 27
* Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức:
b
D
h l
m
= ì
+ Với loại bản dầm lấy (m = 30
ữ
35), và l là nhịp của bản theo phơng chịu lực.
+ Với bản kê 4 cạnh lấy (m = 40
ữ
45), l là nhịp của bản theo phơng cạnh ngắn.
+ D = ( 0,8
ữ
1,4) là hệ số phụ thuộc tải trọng, và lấy D = 1

+ Xét Ô5 là bản kê 4 cạnh ( làm việc theo 2
phơng ) có cạnh ngắn l
1
= 4,2m
1
4200 93,3 9,33
45
b
D
h l mm cm
m
= ì = ì = =


Chọn chiều dày sàn là 10cm
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
18
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009


CấU TạO CáC LớP BảN SàN
Chọn kích thớc tiết diện dầm:
- Kích thớc các nhịp dầm ngang là 3,6m, 6m, 7,2m
+ Chiều cao tiết diện dầm h chọn theo công thức:

d
d
d
m
h

l
=

Trong đó:
l
d
- Nhịp của dầm đang xét
m
d
- Hệ số. Với dầm phụ m
d
= 12
ữ
20; với dầm chính m
d
= 8
ữ
12
Bề rộng dầm: b = (0,3
ữ
0,5) x h

Chọn b = 300mm
+ Dầm chính có chiều dài lớn nhất là: l
d
=6m

/ 6000 /10 600
dc dc d
h l m mm= = =

Chọn
dc
h
= 600mm

(0,3 0,5) 600 (180 300)b = ữ ì = ữ
Chọn b = 300mm
Vậy kích thớc dầm chính chọn là bxh = 300x600mm
+ Dầm phụ có chiều dài lớn nhất là l
d
= 6,0m

/ 6000 /15 400
dc dc d
h l m mm= = =
Chọn h
dc
= 400mm

(0,3 0,5) 400 (120 200)b = ữ ì = ữ
Chọn b = 220mm
Vậy kích thớc dầm phụ chọn là: bxh = 220x400mm
II. Tải trọng tác dụng lên các ô bản
1. Tải trọng bản thân (tĩnh tải) của các ô bản
a. S n tầng 5
Các lớp sàn (cấu tạo từ trên xuống dới)
g
tc

Kg/m

2
n
g
tt
Kg/m
2
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
19
®h kiÕn tróc hµ néi §å ¸n tèt nghiÖp ksxd kho¸ 2004 - 2009
- G¹ch l¸t 300x300 dµy 1cm,
γ
0
= 1800 Kg/m
3
; 0,01
×
1800 = 18 Kg/m
2
- Líp v÷a lãt xi m¨ng m¸c 50 dµy 2cm
γ
0
= 1800 Kg/m
3
; 0,02
×
1800 = 36 Kg/m
2
- B¶n bª t«ng cèt thÐp dµy 10cm
γ
0

= 2500 Kg/m
3
; 0,1
×
2500 = 250 Kg/m
2
- V÷a xi m¨ng tr¸t trÇn m¸c 75 dµy 1,5cm
γ
0
= 1800 Kg/m
2
; 0,015
×
1800 = 27 Kg/m
2
18
36
250
27
1,1
1,3
1,1
1,3
19.8
46.8
275
35,1
Céng 376.7

b. Sµn « ban c«ng

C¸c líp sµn (cÊu t¹o tõ trªn xuèng díi)
g
tc

Kg/m
2
n
g
tt
Kg/m
2
- G¹ch l¸t 200
×
200 dµy 1cm,
γ
0
= 1800 Kg/m
3
; 0,01
×
1800 = Kg/m
2
- Líp v÷a lãt xi m¨ng m¸c 50 dµy 2cm
γ
0
= 1800 Kg/m
3
; 0,02
×
1800 = 36 Kg/m

2
- B¶n bª t«ng cèt thÐp dµy 10cm
γ
0
= 2500 Kg/m
3
; 0,1
×
2500 = 250Kg/m
2
- V÷a xi m¨ng tr¸t trÇn m¸c 75 dµy 1,5cm
γ
0
= 1800 Kg/m
2
; 0,015
×
1800 = 27 Kg/m
2
18
36
250
27
1,1
1,3
1,1
1,3
19.8
46.8
275

35,1
Céng 376.7
c. Sµn vÖ sinh
C¸c líp sµn (cÊu t¹o tõ trªn xuèng díi)
g
tc

Kg/m
2
n
g
tt
Kg/m
2
Svth:t« quang ®¹o- líp tc04x3
20
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
- Gạch lát 200
ì
200 dày 1cm,

0
= 1800 Kg/m
3
; 0,01
ì
1800 = 18 Kg/m
2
- Lớp vữa lót xi măng tạo dốc mác 50 dày
2cm

0
= 1800 Kg/m
3
; 0,02
ì
1800 = 36 Kg/m
2
- Lớp vữa láng chống thấm ximăng mác
75 dày 2cm

0
= 1800 Kg/m
3
; 0,02
ì
1800 = 36 Kg/m
2
- Bản bê tông cốt thép dày 10cm

0
= 2500 Kg/m
3
; 0,1
ì
2500 = 250Kg/m
2
- Vữa xi măng trát trần mác 75 dày 1,5cm

0

= 1800 Kg/m
2
; 0,015
ì
1800 = 27 Kg/m
2
18
36
36
250
27
1,1
1,3
1,3
1,1
1,3
19.8
46.8
46.8
275
35.1
Cộng 423.5
2. Hoạt tải tác dụng lên các ô bản:
STT Tên ô bản
Tải trọng TC
(kG/m
2
)
Hệ số
n

Tải trọng TT
(kG/m
2
)
1 Phòng học. 200 1,2 240
2 Sảnh, hành lang, cầu
thang.
300 1,2 360
3 Ô sàn khu vệ sinh. 200 1,2 240
4 Ô sàn phòng họp. 400 1,2 480
5 Hoạt tải mái không sử
dụng
75 1,3 97,5
III. công thức xác định nội lực trong các ô bản :
Xác định nội lực trong các dải bản theo sơ đồ đàn hồi và khớp dẻo.
1. Trờng hợp 1:
2
1
2
l
l

(bản làm việc theo 2 phơng)
(gồm các ô sàn nh sau: 1; 2; 3; 5)
Tính ô bản theo sơ đồ khớp dẻo
Trình tự tính toán:
+ Để tính toán ta xét 1 ô bản bất kỳ trích ra từ các ô bản liên tục, gọi các cạnh bản
là A
1
, B

1
, A
2
, B
2
.
+ Gọi mômen âm tác dụng phân bố trên các cạnh đó là M
1A
, M
2A
, M
1B
, M
2B
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
21
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
+ ở vùng giữa của ô bản có mômen dơng theo 2 phơng là M
1
, M
2
+ Các mômen nói trên đều đợc tính cho mỗi đơn vị bề rộng bản, lấy b=1m.
+ Tính toán bản theo sơ đồ khớp dẻo.
+ Mômen dơng lớn nhất ở khoảng giữa ô bản, càng gần gối tựa mômen dơng càng
giảm theo cả 2 phơng. Nhng để đỡ phức tạp trong thi công ta bố trí thép đều theo cả
2 phơng. Khi cốt thép trong mỗi phơng đợc bố trí đều nhau, dùng phơng trình cân
bằng mômen. Trong mỗi phơng trình có 6 thành phần mômen.
+ Lấy M
1
làm ẩn số chính và quy định tỉ số:

1
2
M
M
=
;
1
Ai
i
M
M
A =
;
1
Bi
i
M
M
B =
, sẽ đa phơng trình
về còn 1 ẩn số M
1
, sau đó dùng cá tỉ số đã quy định để tính lại các mômen khác.
1.1. Tính ô bản Ô3 theo sơ đồ khớp dẻo: có l
1
x l
2
= 3,0x3,6m
a.Sơ đồ tính:
Xét tỷ số hai cạnh

2
1
3 6
1 2 2
3 0
= = = <
l ,
r ,
l ,

Tính toán theo bản kê
4 cạnh (bản
làm việc theo 2 phơng).
* Nhịp tính toán của ô bản

l
2t
= 3,6 - 0,3/2 - 0,22/2 =
3,34m
l
1t
= 3,0 0,3/2 0,22/2 = 2,74m
Với (b
dc
=300mm, b
dp
=220mm)
* Tải trọng tính toán:
+ Tĩnh tải: g
tt

=376,7 kG/m
2
+ Hoạt tải tính toán: p
tt
= 240 kG/m
2
+ Tổng tải trọng tác dụng lên bản là: q = 376,7 + 240 = 616,7 kG/m
2
b. Xác định nội lực tính toán:
+ Nhịp tính toán của ô bản
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
22
( )
( ) ( )
12222111
12
2
1
22
12
3
tBAtBA
ttt
lMMMlMMM
lllq
+++++=
ì
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
+ Tỷ số:
2

1
3 6
1 2 2
3 0
= = = <
l ,
r ,
l ,

Tra bảng 4.4 Sách Kết cấu BTCT ta có cá giá
trị nh sau: =
1
2
M
M
= 0,85

M
2
= 0,85.M
1
A
1
=B
1
=
1
1
A
M

M
=1,3

M
1A
=1,3.M
1
A
2
=B
2
=
2
1
A
M
M
= 1

M
2A
=1.M
1
+ Thay vào phơng trình mômen trên ta có:
Vế trái:
2
616 7 2 74 3 3 34 2 74
2808 8
12
ì ì ì

=
, , ( , , )
, kG.m
Vế phải: (2.M
1
+1,3.M
1
+1,3.M
1
)x3,34+(2x0,85M
1
+1.M
1
+1.M
1
)x2,74=25,49M
1
2808,8 = 25,49M
1


M
1
= 110,2 kG.m
M
2
= 0,85.110,2=93,67 kG.m
M
2A
=M

2B
=1.M
1
=110,2 kG.m
M
1A
=M
1B
=1,3.M
1
=143,2 kG.m
c. Tính cốt thép:
Toàn bộ sàn dày h= 10cm
Chọn a
0
=1,5cm cho mọi tiết diện

Chiều cao làm việc: h
0
=10 - 1,5= 8,5 cm
+ Thép chịu mômen âm ở gối:
- Theo phơng cạnh ngắn: l
1
= M
1A
=M
1B
= 143,2kG.m
Ta có:
0

2
143 2 100
0 02
110 100 8 5
ì
= = <
ì ì
,
A , A
,

1 1 2 0 02
0 98
2
+ ì
= =
,
,

2
143 2 100
0 74
2300 0 98 8 5
ì
= =
ì ì
a
,
F , cm
, ,

Chọn

6a200 có: Fa= 1,41cm
2
Hàm lợng cốt thép:

0
1 41
100 100 0 166 0 1
100 8 5
a
min
F ,
% % % , % , %
b h ,
à = ì = ì = > à =
ì ì
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
23
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009

Cốt thép chọn là hợp lý.
- Theo phơng cạnh dài l
2
: M
2A
=M
2B
=110,2 kGm
Ta có

2
110 2 100
0 01
110 100 7 9
ì
= =
ì ì
,
A ,
,
<
o
A
1 1 2 0 01
0 99
2
+ ì
= =
,
,
2
110 2 100
0 61
2300 0 99 7 9
ì
= =
ì ì
a
,
F , cm

, ,
Chọn

6a200 có: Fa=1,41cm
2
Hàm lợng cốt thép:
0
1 41
100 100 0 166 0 1
100 8 5
a
min
F ,
% % % , % , %
b h ,
à = ì = ì = > à =
ì ì

Cốt thép chọn là hợp lý.
+ Thép chịu mômen dơng ở nhịp:
- Theo phơng cạnh ngắn l
1
: M
1
=110,2 kGm
Ta có :
2
110 2 100
0 01
110 100 8 5

ì
= =
ì ì
,
A ,
,

1 1 2 0 01
0 99
2
+ ì
= =
,
,

2
110 2 100
0 57
2300 0 99 8 5
ì
= =
ì ì
a
,
F , cm
, ,
Chọn

6a200 có: Fa=1,41cm
2

Hàm lợng cốt thép:
0
1 41
100 100 0 166 0 1
100 8 5
a
min
F ,
% % % , % , %
b h ,
à = ì = ì = > à =
ì ì

Cốt thép chọn là hợp lý.
- Theo phơng cạnh dài l
2
: M
2
= 93,67 kGm
Ta có:
0
2
93 67 100
0 02
110 100 7 9
ì
= = <
ì ì
,
A , A

,

1 1
0 985
2
+ ì
= =
-2 0,02
,

2
93 67 100
0 52
0 985 7 9
ì
= =
ì ì
a
,
F , cm
2300 , ,
Chọn

6a200 có: Fa=1,41cm
2
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
24
đh kiến trúc hà nội Đồ án tốt nghiệp ksxd khoá 2004 - 2009
Hàm lợng cốt thép:
0

1 41
100 100 0 166 0 1
100 8 5
a
min
F ,
% % % , % , %
b h ,
à = ì = ì = > à =
ì ì

Cốt thép chọn là hợp lý.
1.2. Tính ô bản Ô3 theo sơ đồ đàn hồi
a.Sơ đồ tính
Xét tỷ số hai cạnh
2
1
3 6
1 2 2
3 0
= = = <
l ,
r ,
l ,

Tính toán theo bản kê
4 cạnh (bản làm việc theo
2 phơng).
* Nhịp tính toán của ô
bản

l
2t
= 3,6 - 0,3/2 - 0,22/2 = 3,34m
l
1t
= 3,0 0,3/2 0,22/2 = 2,74m
Với (b
dc
=300mm, b
dp
=220mm)
* Tải trọng tính toán:
+ Tĩnh tải: g
tt
=376,7 kG/m
2
+ Hoạt tải tính toán: p
tt
= 240 kG/m
2
+ Tổng tải trọng tác dụng lên bản là: q = 376,7 + 240 = 616,7 kG/m
2
b. Xác định nội lực tính toán:
+ Nhịp tính toán của ô bản:
+ Tỷ số:
3 6
1 2
3 0
= =

,
r ,
,

Tra bảng 1-19 Sổ tay thực hành kết cấu công trình

+ Mô men lớn nhất ở gối đợc xác định theo các công thức sau:
- Theo phơng cạnh ngắn l
1
: M
1i
=K
1i
xP
- Theo phơng cạnh dài l
2
:
2 2
= ì
i i
M K P
Với:
1 2
240 376 7 2 74 3 34 5643 7= + ì ì = + ì ì =
tt tt
t t
P (p g ) l l ( , ) , , , kG
Các hệ số K
1i
, K

2i
, tra bảng theo sơ đồ thứ i
+ Mômen lớn nhất ở nhịp:
Svth:tô quang đạo- lớp tc04x3
25