TRNG I HC M THÀNH PH H CHÍ MINH
KHOA XÂY DNG VÀ IN
ÁN TT NGHIP
K S NGÀNH XÂY DNG
THIT K CAO C VN PHÒNG
(THUYT MINH/PH LC)
SVTH : NGUYN THÁI BO
MSSV : 0851020012
GVHD : TS.PHAN TRNG SN
TP. H Chí Minh, tháng 01 nm 2013
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012
MC LC
PHN THUYT MINH 1
Chng 1: TNG QUAN KIN TRÚC CÔNG TRÌNH 1
1.1. S cn thit đu t: 1
1.2. c đim kin trúc công trình: 1
1.2.1. Quy mô công trình: 1
1.2.2. Phân khu chc nng: 1
1.3. Các h thng k thut chính trong công trình: 2
1.3.1. Thông thoáng: 2
1.3.2. Chiu sáng: 2
1.3.3. H thng đin: 2
1.4. H thng c
p thoát nc: 2
1.5. H thng phòng cháy cha cháy: 2
1.6. c đim khí hu – Thy vn TP. H Chí Minh: 2
1.6.1. Mùa khô: 3
1.7. Mùa ma: 3
1.8. Gió: 3
1.9. Thy vn: 4
Chng 2: THIT K SÀN PHNG D NG LC 5
2.1. Các Phng Pháp Tính Sàn 5
2.2. H Sàn Sn 5
2.2.1. u đim: 5
2.2.2. Nhc đim: 5
2.3. H Sàn Ô C 5
2.3.1. u đim: 5
2.3.2. Nhc đim: 5
2.4. Sàn Không Dm ( Không Có M Ct) 5
2.4.1. u đim: 5
2.4.2. Nhc đim: 6
2.5. Sàn Không Dm ng Lc Trc 6
2.5.1. u đim: 6
2.5.2. Nhc đ
im: 6
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012
2.6. Tm Panel Lp Ghép 6
2.6.1. u đim: 6
2.6.2. Nhc đim: 6
2.7. Sàn Bê Tông Và Thi Công Bubbledeck 7
2.8. Chn Gii Pháp Kt Cu Cho Công Trình 7
2.8.1. u đim: 9
2.8.2. Nhc đim: 9
2.9. Qui Trình Tính Toán 9
2.9.1. Ti Trng Tác Dng 10
2.9.2. Hot ti tác dng lên sàn 10
2.10. Phng pháp tính toán và qui trình tính toán: 11
Chng 3: TÍNH TOÁN CU THANG B 44
3.1. Tính toán cu thang 44
3.1.1. Các đc trng cu thang: 44
3.2. Tính bn thang 46
3.2.1. Xác đnh ti trng: 46
3.2.2. Xác đnh ni lc: 47
3.3. Tính toán ô bn chiu ti S
CT
: 48
3.3.1. Chn chiu dày và phân loi ô bn: 48
3.3.2. S đ tính và xác đnh ni lc: 49
3.4. Tính toán dm DT2: 51
3.4.1. Xác đnh ti trng: 51
3.4.2. S đ tính: 51
3.4.3. Tính toán ct thép: 51
3.5. Tính dm D1: 54
3.5.1. Xác đnh ti trng: 54
3.5.2. S đ tính: 54
3.5.3. Tính toán ct thép: 54
3.6. Tính toán cu thang xut n
i lc t sap2000 56
3.6.1. Tính bn thang 56
3.6.2. Tính toán ô bn chiu ti S
CT
: 58
3.6.3. Tính toán dm DT2: 60
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012
3.6.4. Tính dm D1: 63
Chng 4: TÍNH TOÁN B NC MÁI 67
4.1. Tính toán b nc 67
4.1.1. Công nng: 67
4.2. S b chn kích thc các phn t h: 67
4.2.1. Chn s b b dày bn np, bn thành, bn đáy: 67
4.2.2. Chn s b kích thc tit din dm np, dm đáy: 68
4.3. Tính toán bn np: 70
4.3.1. Xác đnh ti trng: 70
4.3.2. S đ tính và xác đnh ni lc: 71
4.4. Tính toán bn đáy: 73
4.4.1. Xác đnh ti trng: 73
4.4.2. S đ tính và xác đnh ni lc: 74
4.4.3. Tính toán ct thép: 75
4.5. Tính toán bn thành: 76
4.5.1. Xác đnh ti trng: 76
4.5.2. S đ tính và xác đnh ni lc: 77
4.5.3. Tính toán ct thép: 79
4.6. Tính toán dm np và dm đáy: 79
4.6.1. Chn li kích thc tit din dm: 79
4.6.2. Xác đnh ti trng: 79
4.6.3. Xác đnh s đ truyn ti: 80
4.6.4. Xác đnh ni lc: 81
4.6.5. Tính toán ct thép: 83
4.7. Kim tra đ võng và b rng khe nt dm đáy: 92
4.7.1. Kim tra đ võng dm đáy: 92
4.7.2. Kim tra b
rng khe nt dm đáy: 95
4.8. Tính ni lc b nc mái bng mô hình 3d trong sap2000 96
4.8.1. Xut kt qu ni lc 99
4.8.1.1. Ni lc bn np, bn đáy, bn thành 99
4.8.2. Kim tra đ võng và b rng khe nt dm đáy: 110
4.8.3. Lc dc trong ct b nc 114
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012
Chng 5: KHUNG KHÔNG GIAN 115
5.1. S Hình Hc 115
5.1.1. Vt liu cho h 115
5.1.2. La chn kích thc tit din các cu kin 116
5.2. Tính Toán Cho Công Trình 122
5.2.1. Tính toán và b trí ct thép cho ct khung truc D 122
5.2.2. Xác đnh ni lc đ tính toán ct thép cho ct: 123
5.2.3. Trình t tính toán ct thép cho ct: 123
5.2.4. Kt qu tính toán ct thép: 127
5.2.5. Tính ct đai cho ct 132
5.3. Tính d
m trc D: 134
5.3.1. Các bc tính toán ct thép dm: 134
5.3.2. Tính ct đai cho dm 140
5.4. Tính toán và b trí ct thép cho vách cng thang máy: 142
5.4.1. Nguyên lý tính toán: 142
5.4.2. Trình t các bc kim tra kh nng chu lc ca vách cng: 144
5.4.3. Tính toán ct thép dc cho vách phng BTCT 146
5.4.4. Kim tra kh nng chu lc ca vách 150
5.4.5. Tính toán chiu dài neo và ni ct thép: 152
Chng 6: THIT K VÀ TÍNH TOÁN MÓNG KHUNG TR
C 5 154
6.1. D liu và phng án móng thit k: 154
THNG KÊ H S A CHT 156
6.2. Phng Án 1: Thit K Móng Cc Ép 159
6.2.1. Thit k và tính toán móng cc ép BTCT ct C-8: (Móng M1) 159
6.2.1.1. Cu to và các đc trng cc ép BTCT: 160
6.2.1.2. Tính toán ct thép trong cc: 160
6.2.1.3. Các chi tit khác ca cc: 161
6.2.1.4. Tính toán sc chu ti ca cc đn: 162
6.2.1.5. D kin s l
ng cc, b trí cc và kích thc đài móng: 168
6.2.1.6. Tính toán kt cu đài móng: 177
6.2.2. Thit k và tính toán móng cc ép BTCT ct C-21: (Móng M2) 179
6.2.2.1. D kin s lng cc, b trí cc và kích thc đài móng: 179
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012
6.2.2.2. Tính toán kt cu đài móng: 188
6.3. Phng án 2: Cc khoan nhi 190
6.3.1. Thit k và tính toán móng cc khoan nhi ct C-8: (Móng M1) 190
6.3.1.1. Cu to và các đc trng ca cc khoan nhi: 191
6.3.1.2. Tính toán sc chu ti ca cc: 193
6.3.1.3. D kin s lng cc, b trí cc và kích thc đài móng: 200
6.3.1.4. Kim tra nén thng và chng ct cho đài móng: 207
6.3.1.5. Tính toán kt cu đài móng: 208
6.3.2.Thi
t k và tính toán móng cc khoan nhi ct C21: (Móng M2) 210
6.3.2.1. D kin s lng cc, b trí cc và kích thc đài móng: 210
6.3.2.2. Xác đnh sc chu ti trên tng đu cc: 210
6.3.2.3. Kim tra áp lc nn đt di mi cc: 212
6.3.2.4. Kim tra chng ct cho đài: 216
6.3.2.5. Tính toán kt cu đài cc: 217
6.4. Tính khi lng bê tông ca hai phng án móng: 219
6.4.1. Phng án cc ép: 219
6.4.2. Khi lng Ct thép: 219
6.4.3. Phng án cc khoan nhi 220
6.5. iu kin kinh t: 221
6.6. iu kin k thut: 221
6.7. iu kin thi công: 221
6.8. La chn phng án móng. 222
PHN PH LC 223
1. Ni lc đu vào: 223
1.1. Khai báo vt liu: 223
1.2. Khi báo ti
t din: 223
1.3. Khai báo ti trng gió: 224
2. Ni lc tính sàn: 224
2.1. Ni lc tính cáp sàn: 224
2.2. Ni lc tính đ võng sàn: 229
3. Ni lc tính b nc mái: 232
3.1. Tính dm b nc: 232
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012
3.2. Ni lc tính bn thành b nc mái: 241
3.3. Ni lc tính bn np b nc mái: 260
3.4. Ni lc tính bn đáy b ncmái: 278
4. Ni lc tính toán ct: 289
5. Ni lc tính dm: 298
6. Ni lc tính vách thang máy: 306
7. Ni lc tính móng khung: 318
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 1
PHN THUYT MINH
Chng 1:
TNG QUAN KIN TRÚC CÔNG TRÌNH
1.1. S cn thit đu t:
Thành ph H Chí Minh, vi vai trò là trung tâm kinh t, khoa hc, k thut ln nht
nc vi nhiu c quan đu ngành, sân bay, bn cng đang tng bc xây dng c s h
tng. c bit trong giai đon hin nay là giai đon phát trin rm r nht, có rt nhiu công
trình ln và nhiu nhà cao tng đã đc xây dng. Cao c vn phòng s 9 - inh Tiên Hoàng
- Q1 cng là m
t trong s đó. Công trình do Công ty 59 (COMPANY 59) làm ch đu t. Sau
khi công trình hoàn thành s đc đa vào s dng cho các công ty ln trong và ngoài nc
thuê đt vn phòng đi din kinh doanh, gii quyt vn đ thuê mt bng làm vn phòng hin
nay thành ph H Chí Minh.
Cao c vn phòng đc đt ti trung tâm thành ph: S 9 – inh Tiên Hoàng – Q.1 –
TP. H Chí Minh.V trí này rt thun li cho vic lu thông vì gn trung tâm thành ph, gn
sân bay quc t
, gn cng.
1.2. c đim kin trúc công trình:
1.2.1. Quy mô công trình:
Tòa nhà gm 11 tng (k c tng hm và tng mái) vi nhng đc đim sau:
Tng hm cao 3.6m và mi tng đin hình cao 3.6m và riêng tng 1 cao 4m.
Mt bng hình ch nht 27.5 x 31.5 m , tn dng ht mt bng và không gian.
Tng chiu cao công trình 38.2 m (Cha k tng hm).
Phn ln din tích mt đng công trình đc lp kính màu khin công trình có dáng v
kin trúc hin đi và tn d
ng đc ánh sáng t nhiên.
1.2.2. Phân khu chc nng:
- Tng hm:
c dùng làm ch đ xe, phòng k thut, phòng máy bm, phòng máy phát đin,
phòng giám sát, phòng bo v ….
- Tng 1:
Ni làm snh tip tân và vn phòng, ngoài ra còn có khu v sinh.
- Tng 2, 3, 4 , …, 8,9:
Khu vc vn phòng, và khu v sinh mi tng. Các tng có th có các phòng khác nhau
tùy vào nhu cu khách hàng mà s đc ngn chia sau, bng vt liu nh.
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 2
- Tng mái:
Gm các phòng k thut (thang máy , thông gió ), ngoài ra còn có h thng thoát nc
ma. Và trên cùng là h nc mái cung cp nc sinh hot cho toàn nhà.
1.3. Các h thng k thut chính trong công trình:
1.3.1. Thông thoáng:
Ngoài vic thông thoáng bng h thng ca mi phòng, còn s dng h thng thông
gió nhân to bng máy điu hòa, qut các tng theo các Gain lnh v khu x lý trung tâm.
1.3.2. Chiu sáng:
Ngoài h thng đèn chiu sáng các phòng và hành lang , khi nhà còn đc chiu
sáng t h thng ly sáng bên ngoài (kính bao, ca). Kt hp chiu sáng t nhiên và chiu
sáng nhân to đ ly sáng ti đa .
1.3.3. H thng đin:
H thng đin s dng trc tip h thng đin thành ph, có b sung h thng đin d
phòng, nhm đo bo cho tt c các trang thit b trong tòa nhà có th hot đng đc trong
tình hung khi mng li đin thành ph b ct đt xut. in nng phi bo đm cho h
thng thang máy, h
thng lnh có th hot đng liên tc.
Máy đin d phòng 250KVA đc đt tng ngm, đ gim bt ting n và rung đng
không nh hng đn sinh hot các tng.
H thng cp đin chính đi trong các hp k thut đt ngm trong tng . H thng ngt
đin t đng t 1A đn 50A b trí theo tng tng và khu vc bo đm an toàn khi có s c v
đin xy ra.
1.4. H thng cp thoát nc:
Ngun nc đc ly t h thng cp nc thành ph dn vào h nc tng hm và
qua h thng máy bm s bm lên b nc tng mái nhm đáp ng nhu cu nc cho sinh
hot các tng.
Nc thi t các tng đc tp trung v khu x lý và b t hoi đt tng hm.
Các đng
ng đng qua các tng đu đc bc Gain, đi ngm trong các hp k thut.
1.5. H thng phòng cháy cha cháy:
Tòa nhà gm 2 cu thang b, 3 thang máy chính đ đi li và thoát him khi có s c.
Ti mi tng đu có đt h thng báo cháy, các thit b cha cháy.
Dc theo các cu thang b đu có h thng ng vòi rng cu ha.
Ngoài ra tòa nhà còn đc đt h thng chng sét.
1.6. c đim khí hu – Thy vn TP. H Chí Minh:
Khí hu TP H Chí Minh là khí hu nhit đi gió mùa đc chia thành 2 mùa:
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 3
1.6.1. Mùa khô:
T tháng 12 đn tháng 4 có :
Nhit đ cao nht : 40
0
C
Nhit đ trung bình : 27
0
C
Nhit đ thp nht : 20
0
C
Lng ma thp nht : 0.1 mm
Lng ma cao nht : 300 mm
m tng đi trung bình : 85,5%
1.7. Mùa ma:
T tháng 5 đn tháng 11 có :
Nhit đ cao nht : 36
0
C
Nhit đ trung bình : 25
0
C
Nhit đ thp nht : 18
0
C
Lng ma trung bình : 274,4 mm
Lng ma thp nht : 31 mm (tháng 11)
Lng ma cao nht : 680 mm (tháng 9)
m tng đi trung bình : 77,67%
m tng đi thp nht : 74%
m tng đi cao nht : 84%
Lng bc hi trung bình : 28 mm/ngày
Lng bc hi thp nht : 6,5 mm/ngày
1.8. Gió:
Thnh hành trong mùa khô :
Gió ông Nam : Chim 30% - 40%
Gió ông : Chim 20% - 30%
Thnh hành trong mùa ma :
Gió Tây Nam : Chim 66%
Hng gió ch yu là ông Nam và Tây Nam vi vn tc trung bình 2,15 m/s, thi
mnh nht vào mùa ma (t tháng 5 đn tháng 11). Ngoài ra còn có gió ông Bc thi nh
(tháng 12-1).
TP. H Chí Minh nm trong khu vc ít chu nh hng ca gió bão, chu nh hng ca
gió mùa và áp thp nhit đi.
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 4
1.9. Thy vn:
Mc nc ngm khá gn mt đt d nhiên, thy triu tng đi n đnh ít xy ra hin
tng đt bin v dòng nc. Hu nh quanh nm không có bão lt.
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 5
Chng 2:
THIT K SÀN PHNG D NG LC
2.1. Các Phng Pháp Tính Sàn
Trong công trình, h sàn có nh hng rt ln ti s làm vic không gian ca kt cu.
vic la chn phng án sàn hp lí là điu quan trng. vì vy, cn có s phân tích dùng đ la
chn ra phng án phù hp vi kt cu công trình.
Các loi kt cu sàn đc s dng rng rãi hin nay gm:
2.2. H Sàn Sn
Cu to gm h dm và bn sàn
2.2.1. u đim:
- Tính toán đn gin
- c s dng ph bin nc ta vi công ngh thi công phong phú nên thun tin
cho vic la chn công ngh thi công.
2.2.2. Nhc đim:
- Chiu cao dm và đ võng sàn rt ln khi vt khu đ ln, dn đn chiu cao tng
ca công trình ln, gây bt li cho kt cu công trình khi chu ti trng ngang và không tit
kim chi phí vt liu. Không tit kim không gian s dng
2.3. H Sàn Ô C
Cu to h dm vuông góc vi nhau theo hai phng, chia bn sàn thành các ô bn kê
bn cnh có nhp bé, theo yêu cu cu to khong cách gia các dm không quá 2m
2.3.1. u đim:
- Tránh đc có quá nhiu ct bên trong nên tit kim đc không gian s dng và có
kin trúc đp, thích hp vi công trình yêu cu thm m cao không gian s dng ln nh hi
trng, câu lc b…
2.3.2. Nhc đim:
- Không tit kim, thi công phc tp.
- Khi mt bng quá rng cn b trí thêm các dm chính. Vì vy, nó cng không tránh
đc nhng hn ch do chiu cao dm chính phi ln đ gim đ võng
2.4. Sàn Không Dm ( Không Có M Ct)
Cu to gm các bn kê trc tip lên ct
2.4.1. u đim:
- Chiu cao kt cu nh nên gim đc chiu cao công trình.
- Tit kim không gian s dng.
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 6
- D phân chia không gian.
- D b trí h thng k thut đin, nc…
- Vic thi công phng án này nhanh hn so vi phng án sàn dm bi không mt
công gia công cppha, ct thép dm, ct thép đc đt tng đi đnh hình và đn gin. vic
lp dng ván khuôn và cppha cng đn gin.
2.4.2. Nhc đim:
- Trong phng án này các ct không đc liên kt vi nhau đ to thành khung do đó
đ cng nh hn vi phng án sàn dm, do vy kh nng chu lc theo phng ngang
phng án này kém hn so vi phng án sàn dm, vi vy ti trng ngang hu ht do vách
chu và ti trng đng do ct chu.
- Sàn phi có chiu dày ln đ đm bo kh nng chu u
n và chng chc thng do đó
dn đn tng khi lng sàn.
2.5. Sàn Không Dm ng Lc Trc
Cu to : gm các bn kê trc tip lên ct. ct thép đc ng lc trc.
2.5.1. u đim:
- Gim chiu dài đ võng sàn.
- Gin đc chiu cao công trình.
- Tit kim không gian s dng
- Phân chia không gian các khu s dng d dàng, b trí h thng k thut d dàng
- Thích hp vi công trình có khu đ 6-12m
2.5.2. Nhc đim:
- Tính toán phc tp.
- Thi công đòi hi thit b chuyên dng
2.6. Tm Panel Lp Ghép
Cu to: gm các tm panel đc sn xut trong nhà máy. Các tm panel này đc vn
chuyn ra công trng và lp dng, sau đó ri ct thép và ri bê tông bù.
2.6.1. u đim:
- Thi gian thi công nhanh
- Tit kim
2.6.2. Nhc đim:
- Kích thc cu kin ln.
- Quy trình tính toán phc tp.
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 7
2.7. Sàn Bê Tông Và Thi Công Bubbledeck
Cu to: bn sàn bê tông BubbleDeck phng, không dm,liên kt trc tip vi h ct,
vách chu lc, s dng qu bóng nha tái ch đ thay th phn bê tông không hoc ít tham gia
chu lc th gia bn sàn.
u đim:
- To tính linh hot cao trong thit k, có kh nng thích nghi vi nhiu loi mt bng
to không gian rng cho thit k n
i tht.
- Gim trng lng bn thân kt cu ti 35%, t đó gim kích thc h kt cu móng.
- Tng khong cách li ct và kh nng vt nhp, có th ti 15m mà không cn ng
sut trc, gim h tng, vách chu lc.
- Gim thi gian thi công và các chi phí dch v kèm theo.
- Tit kim khi lng bê tông ( 2,3 kg nha tái ch
thay th cho 230 kg bê tông đi
vi sàn bê tông BubbleDeck 280mm (BD280)).
- Cách âm và cách nhit tt.
- Rt thân thin vi môi trng khi gim lng phat thi nng lng và cacbon
Nhc đim:
- ây là công ngh cao mi vào Vit Nam nên lý thuyt tính toán cha đc ph bin.
- Kh nng chu ct, chu un gim so vi sàn BTCT thông thng cùng đ dày.
2.8. Chn Gii Pháp Kt Cu Cho Công Trình
Qui mô công trình
Mt bng kt cu có dng hình gn nh hình vuông và gn nh đi xng c hai phng.
Tng din tích là 31.5x27.5m
c đim công trình là cao c vn phòng nhp ln 8.5x9.5m do đó nu s dng kt cu
h sàn dm thì kích thc dm s ln làm xu kin trúc công trình. Mt khác vic s dng sàn
nm cng không kh thi do đm bo yêu cu chng chc th
ng thì kích thc ct phi ln (
không tinh t)
Phng án s dng sàn ng sut trc đc đt ra phù hp vi nhp ca các ô sàn. Vic
dùng các cáp cng sau trong sàn giúp trong sàn tn ti mt ng sut nén trcđ khi xut hin
lc kéo trong sàn thì ng sut này s trung hòa mt phn ng sut đó làm ni lc trong sàn
nh đi. u đim ln nht ca sàn
ng sut trc là hn ch ti đa vt nt có th xut hin
trong cu kin và làm tng kh nng làm vic ca cu kin trong giai đon s dng. Dùng kt
cu sàn ng sut trc làm tng đ cng ca cu kin nên gim võng và có th gim chiu
dày sàn dn đn gim trng lng bn thân cu kin, có tính kinh t.
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 8
Dùng sàn bê tông ct thép ng lc trc ta s chn vt liu là bê tông cng đ cao (
mac 450) và thép AIII nên càng tng kh nng chu lc ca cu kin. vic s dng vt liu
cng đ cao là cn thit vì đ bê tông và ct thép làm vic đng thi thì bin dng ca chúng
phi gn nh nhau. Khi có ng sut trc bin dng ca bê tông khi chu kéo gim đi, vi bê
tông c
ng đ cao thì càng nh li kt hp vi ct thép cng đ cao thì kh nng làm vic
ca cu kin càng tt.
- Cn c vào mt bng kin trúc là chiu dài nhp tng đi ln vi li 3 nhp gn đu
nhau và gn nh đi xng,vi li nhà cao tng nên rt thích hp cho ta thit k sàn d ng
lc.
- Sàn đc thit k
là sàn phng có dm biên bao xung quanh,đc to ng lc trc,
đu ct đc làm loe ra thành m ct, đ bo đm cng đ chng li nén xuyên thng ca
bn theo chu vi, làm gim nhp tính toán ca bn và làm cho momen đc phân đu theo b
rng ca bn.
- Thit k sàn phng ng lc trc s làm gim đc chiu cao tng, mt di phng
thoáng d trang trí, thoáng và thông gió t
t hn sàn có dm.
- Bê tông ng lc trc có nhng u đim ln so vi kt cu bê tông ct thép nh:
+ Cu kin bê tông DL có kh nng chu un cao hn di tác dng ca ti trng làm
vic so vi cu kin BTCT có cùng kích thc chiu dày. Do vy nó s có đ võng và bin
dng nh hn.
+ Cu kin bê tông DL có th mnh và nh h
n so vi cu kin BTCT.Do vy nó s
làm gim bt ti trng thit k và chi phí móng.
+ S dng bê tông DL có th tit kim đc khong 15%-30% khi lng bê tông và
60%-80% khi lng ct thép so vi cu kin BTCT.
+ Cu kin bê tông DL có kh nng chu lc ct cao hn,do hiu qu ca vic ng
sut trc nén mà làm gim ng sut chính hoc s
dng cáp un cong,đc bit vi cu kin
nhp ln s làm gim lc ct tit din gi ta.
+ Bê tông DL là bê tông cng đ cao và kh nng chu nt cao do đó tng đ bn
ca kt cu di các điu kin ca môi trng kt hp,và có kh nng chng thm tt.Vì vy
,bê tông DL s d
ng rng rãi cho các kt cu đòi hi kh nng chông thm cao nh ng dn
có áp,b cha cht lng và cht khí.
+ Bê tông DL có kh nng chu la và chu n mòn tt.
+ Do có tính linh hot và d thích nghi nên bê tông DL có th s dng rng rãi trong
nhiu lnh vc nh xây dng nhà ca, b cha ln, cu vt, giao thông, cu nhp ln, tháp
cao, cc , c.
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 9
5 4 3 2 1
A
B
C
D
- Ngày nay k thut khoa hc phát trin,máy móc hin đi, do đó rt thun li cho ta
vic thuyt k và thi công sàn DL.Do đó sàn đây thuyt k là sàn DL
Sàn dm ng lc trc
2.8.1. u đim:
- Gim chiu dài đ võng sàn.
- Gim đc chiu cao công trình.
- Tit kim không gian s dng
- Phân chia không gian các khu s dng d dàng, b trí h thng k thut d dàng
- Thích hp vi công trình có khu đ 6-12(m)
2.8.2. Nhc đim:
- Tính toán phc tp.
- Thi công đòi hi thit b chuyên dng
2.9. Qui Trình Tính Toán
Hình 1.1: S đ mt bng
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 10
2.9.1. Ti Trng Tác Dng
* Tnh ti ca sàn
Cu to sàn nh sau:
- Lớp vữa trát dày 10mm, g=18 kN/m3, n=1,1
- Bản BTCT dày 300mm, g=25kN/m3, n=1,1
- Lớp vữa lót dày 25mm, g=18 kN/m3, n=1,3
- Lớp hồ dầu dày 5mm, g=20 kN/m3, n=1,3
- Gạch Ceramic 8 mm, g=20 kN/m3, n=1,2
Hình 1.2: Các lp cu to sàn.
Tính tốn thành phn tnh ti
2.9.2. Hot ti tác dng lên sàn
Hot ti s dng tùy vào cơng nng ca ơ sàn ly theo TCVN 2737-1995.kt qu
đc th hin trong bn sau.
Bng 1.1: Xác đnh hot ti tác dng lên sàn.
Loi phòng p
tc
(daN/m
2
) H s đ tin cy p (daN/m
2
)
Vn phòng 200 1.2 240
Phòng v sinh 200 1.2 240
Cu to các lp
Trng
lng
riêng
(daN/m
3
)
Chiu
dày
(mm)
H s
vt
ti
Tnh ti
TC
(daN/m
2
)
Tnh ti
TT
(daN/m
2
)
Gch ceramic lát nn dày 8 mm : 2000 8 1.1 16 17.6
Va lót dày 10mm : 1800 10 1.2 18 21.6
Sàn bê tơng ct thép 2500 300 1.1 750 825
Va trát trn 1800 10 1.3 18 23.4
Ti trng do các vách ngn 1.1 50 55
ng ng thit b ME 1.1 50 55
Trn treo thch cao 1.1 15 16.5
ng ng thit b v sinh 1.1 50 55
Tng tnh ti 967 1069
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 11
- Tng ti trng tác dng lên sàn:
Bng 1.2: Xác đnh tng ti trng tác dng lên sàn.
Loi phòng Tng Ti tiêu chun (daN/m
2
) Tng ti tính toán (daN/m
2
)
Vn phòng 1167
1309
Phòng v sinh 1167
1309
- Tng có b
t
= 20(cm):
1.1 1800 0.2 2.8
tt
ttttt
gnbh x xx
1425.6(daN/m
2
)
- Tng có b
t
= 10(cm):
)/(4.5541.08.218001.1
2
mdaNbhng
tttt
tt
t
2.10. Phng pháp tính toán và qui trình tính toán:
Các Phng Pháp Tính Toán Trong Sàn Phng DL
phân tích sàn, tính toán ni lc, ng sut trong sàn có th s dng nhiu phng
pháp khác nhau, hin ti có 3 phng pháp đng đc s dng rng rãi.
1. Phng pháp phân phi trc tip.
2. Phng pháp khung tng đng.
3. Phng pháp phn t hu hn.
Ta chn phng pháp khung tng đng đ tính da trên phn mm SAFE.v12
Tính Toán Sàn Phng LT Theo Tiêu Chun ACI 318 – 2008 (M)
Vt liu s dng
Bê tông có cp đ bn chu nén B35 tng đng vi BT Mac 450 (khi khai báo vt
liu trong chng trình SAFE 12
+ Cng đ chu nén tính toán: R
b
= 19500 (kN/m
2
)
+ Cng đ chu kéo tính toán: R
bt
= 1300 (kN/m
2
)
+ Môđun đàn hi: E
b
= 3.45x10
7
(kN/m
2
)
Cng đ chu nén ca bê tông cho mu lng tr 28 ngày theo tiêu chun ACI 318:08
ThépAIII: Thng chn
12 hoc
14 có cng đ R
S
=365(MPa)
+ Cng đ BT quy đnh theo tiêu chun ACI:
)(625.32
2.1
4587.0
2.1
87.0
'
MPa
MacBT
f
c
+ Môđun bin dng đàn hi:
)(27017625.3247304730
'
MPafE
cc
+ Cáp ng lc bao gm.
- Loi cáp 270k theo ASTM A416 M98, đng kính cáp T15 dùng cho dm, sàn
(
)6.0
''
= 15.24(mm)
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 12
- Loi cáp 270k theo ASTM A416 M98, đng kính cáp T13 thng dùng cho sàn
(0.5
’’
)=12.77(mm)
- Cáp s dng cho sàn là cáp không bám dính T15 đt trong ng nha có đng kính
20mm, tuân theo tiêu chun ASTM A416 M98
+ Gii hn chy,
py
f
=1690 (Mpa)
+ Gii hn bn,
pu
f
= 1860(Mpa)
T l
pu
py
f
f
=
1860
1690
= 0.908 >0.8
+ chùng ng sut thp , lc kéo 80%
pu
f
, sau 1000h không vt quá 2%
+ Mô đun đàn hi
)(1095.1
5
MPaE
ps
- Ct thép thng loi CD390 có:
+ Gii hn chy
py
f
390(MPa), gii hn bn
u
f
>500(MPa)
- u neo cáp (neo cáp cho sàn): Loi OVM Trung Quc (BM 13-5)
+ ng cha cáp l ng xon m km , chiu dày ng không nh hn 0.3mm, ng
ghen cho sàn
)(8520 mm
ng kín , đon ng có chiu dài 6-8m , các đon ng đc ni li
vi nhau bng ng ni và bng dính thành ng.
Chn tit din s b
- Chn vách cng:
- Chiu dày ca vách t:
18
20
360
20
h
t
Chn chiu dày vách t =25 (cm).
Trong đó h
t
là chiu cao tng
- Chn sàn tng: h
s
=
)(14.27950
35
1
35
1
cml
nhip
Trong đó ta chn
l
nhp
là chiu dài nhp ln nht
l
nhp
=950(cm)
Ta chn h
s
= 30(cm)
- Chn dm biên: 30x60(cm)
- Chn s b tit din ct:
- Chn s b kích thc ct C4 ti tng trt vi din truyn ti ln :
Kích thc tit din ct đc chn tùy theo din truyn ti, da trên công thc xác đnh
s b tit din ct:
b
c
R
Nn
kF
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 13
5 4 3 2 1
A
B
C
D
Trong đó:
1.2 1.5k
h s k đn do ct còn chu momen do gió chn k =1.35
N: tng lc dc tác dng lên chân ct ca tng trt.
)(
1
ss
n
i
gpSNN
+ TLBT tng
S: din tích truyn ti
n : s tng trên mt ct ct
Hình 1.3: S đ truyn ti xung nút C2
Din tích truyn ti: )(625.73)(5.7362955.77
22
mcmS
)(35.2626)(2626354.554)25006.34.04.01167625.73(3 kNdaNNn
)(18.0
19500
35.2626
35.1
2
m
R
Nn
kF
b
c
Ta chn kích thc ct b trí t tng 8 lên tng mái: 500x500 (mm)
Tng t ta chn kích thc ct b trí t tng 3 lên tng 6:
)(6101)(6101114.554)25006.36.06.0)1167625.73(4262635 kNdaNNn
)(42.0
19500
11.6101
35.1
2
m
R
Nn
kF
b
c
Vy chn kích thc ct b trí t tng 4 lên tng 7 : 600x600 (mm)
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 14
Chn kích thc ct b trí t tng hm lên tng 3:
)(37.8728)(8728374.554)25006.37.07.0)1167625.73(36100111 kNdaNNn
)(6.0
19500
37.8728
35.1
2
m
R
Nn
kF
b
c
Vy chn kích thc ct b trí t tng hm lên tng 3: 800x800 (mm)
ng lc cân bng do tnh ti
)/(5.75.71)18.0(
2
mkNTLBTsànW
cb
Tính tn hao ng sut
Chn ng sut cng ban đu theo tiêu chun ACI 318- 2008
)(148818608.08.0 Mpaff
pupi
)(62.1588169094.094.0 Mpaff
pypi
pupipu
fff 8.02.0
Ly
)(1395186075.075.0 Mpaff
pupi
Tn hao ng sut do ma sát
- Cáp đc cng sau bng kích.
- Hai đu cáp neo dng mt đu neo sng, mt đu neo cht.
- Quy trình thi công kéo cáp chia làm 3 giai đon: 10%-50% -100%P
0
.
- Theo kinh nghim t l hao ng sut có th ly gn đúng là 2.5% trên 10m dài. i vi
sàn này ng sut còn li là:
)(1285
10
5.311395
025.01395 MPaf
si
ng sut trung bình trong cáp:
1340
2
12851395
p
f
(MPa)
Bin dng do ng sut trung bình:
)(22.05.31
1095.1
1340
5
mml
E
f
p
Tn hao ng sut do bin dng vùng neo.
Sau khi cng cáp và đa cáp vào trng thái làm vic
-Vùng neo cho phép bin dng ln nht là 6(mm)
14.37
5.31
1095.1006.0
5
E
l
f
(Mpa)
-ng sut trung bình sau khi k đn hao ng sut do ma sát và bin dng neo:
)(86.130214.371340
2
MPaff
fp
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 15
Hao ng sut do nguyên nhân khác.
Tn hao ng do s co ngót ca BT do t bin , do s dùng ng sut ca cáp ph thuc
vào đ m ca BT khi đúc trong điu kin môi trng khi tin hành cng sau =18%
2
f
18%
= 0.18 x 1302.86 = 234.5 (Mpa)
-ng sut s dng hiu qu luc này là:
)(36.10685.23486.1302%18
22
MPafff
se
Hình dng cáp
Da trên biu đ mômen do tnh ti cân bng gây ta b trí cáp cho sàn , vic tính toán
ni lc cho sàn đc gii bng phn mm Safe phiên bn V.12
S liu tính tóan cáp:
Lp bê tông bo v: d =30(mm)
Khong cách nhp nhà theo phng trc X: 8.5(m), 7(m), 8.5(m), và 7.5(m) côn sôn hai
mt bên là 1(m)
Khong cách nhp nhà theo phng trcY: 9.5(m), 9.5(m) và 8.5(m), công sôn mt
mt bên là 1.6(m)
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 16
X
Y
E-3
2.0
1.0
0.0
-1.0
-2.0
-3.0
-4.0
-5.0
-6.0
-7.0
-8.0
-9.0
-10.0
-11.0
Hình 1.4: Chuyn v (đ võng sàn m)
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 17
Biu đ ni lc
Hình 1.5:
Di moment theo trc X
(B moment do ti trng cân bng W
cb
di trc X)
Án Tt Nghip KSXD - Khóa 2008 GVHD: TS. Phan Trng Sn
SVTH: Nguyn Thái Bo MSSV:0851020012 Trang 18
Hình 1.6:
Di moment theo trc Y
(Bmoment do ti trng cân bng W
cb
di trc Y)
Giá tr moment un do tnh ti trong các di đc trình bày bng sau:
Theo phng trc X:
M
max
Moment theo phng trc X (kN.m) trên các di.
CSA1 CSA2 CSA3 CSA4 CSA5 CSA6 CSA7
M
max
(nhp)
180.9811 423.959 596.2863 650.358 508.4812 218.0063 557.3254
M
max
(gi)
-387.777 -191.9312 -1153.1 -1347.2 -204.862 -461.795 -594.631