Tính toán thiết kế sàn, cọc móng, dầm sàn tầng điển hình công trình ,bài toán quy hoạch nguyên để tối ưu hóa việc cắt thép

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TRÌNH ............................................................................ 1
1.1. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH .................................................................................................. 1
1.1.1. Vị trí và địa điểm .............................................................................................................. 1
1.1.2. Điều kiện tự nhiên khu vực .............................................................................................. 1
1.1.3. Hiện trạng khu đất xây dựng ............................................................................................ 2
1.1.4. Đánh giá chung................................................................................................................. 3
1.2. Quy mô đầu tư xây dựng ......................................................................................................... 3
1.2.1. Giải pháp quy hoạch tổng mặt bằng ................................................................................. 3
1.2.2. Quy mô đầu tư xây dựng .................................................................................................. 4
CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ CƠ SỞ TÍNH TOÁN ................................................. 6
2.1. Lựa chọn kết cấu ...................................................................................................................... 6
2.1.1. Phân tích các hệ kết cấu chịu lực...................................................................................... 6
2.1.2. Phân tích và lựa chọn sàn chịu lực cho công trình ........................................................... 7
2.1.3. Phân tích lựa chọn giải pháp móng cho công trình .......................................................... 7
2.2. Các tiêu chuẩn áp dụng thiết kế và thi công ............................................................................ 7
2.2.1. Các tiêu chuẩn thiết kế ..................................................................................................... 7
2.2.2. Các tiêu chuẩn về thi công. .............................................................................................. 7
2.3. Vật liệu sử dụng ....................................................................................................................... 8
2.3.1. Bê tông. ............................................................................................................................ 8
2.3.2. Cốt thép. ........................................................................................................................... 9
2.4. Xác định sơ bộ kích thước cấu kiện ......................................................................................... 9
2.4.1. Vách cứng......................................................................................................................... 9
2.4.2. Sàn nấm ............................................................................................................................ 9
2.4.3. Dầm ................................................................................................................................ 10
2.4.4. Cột .................................................................................................................................. 11
CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH ........................................................ 16

3.1. Mặt bằng bố trí ô sàn ............................................................................................................. 16
3.2. Xác định sơ bộ kích thước ..................................................................................................... 17
3.2.1. Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ sàn: ......................................................................... 17
3.2.2. Chiều dày bản sàn........................................................................................................... 17
3.2.3. Kích thích bản đầu cột. ................................................................................................... 18
3.2.4. Xác định sơ bộ kích thước dầm ...................................................................................... 18
3.3. Tải trọng tác dụng .................................................................................................................. 19

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

3.3.1. Tĩnh tải ........................................................................................................................... 19
3.3.2. Tĩnh tải cộng thêm.......................................................................................................... 20
3.3.3. Tải trọng tường tác dụng lên dầm biên........................................................................... 20
3.3.4. Hoạt tải ........................................................................................................................... 21
3.3.5. Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên sàn ....................................................................... 21
3.4. Kiểm tra xuyên thủng sàn ...................................................................................................... 21
3.4.1. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng cho cột (70x70) cho cột giữa (trục 2 và D): ................ 22
3.4.2. Kiểm tra điều kiện xuyên thủng cho cột (70x70) cho cột biên góc (trục 1 và A): ......... 23
3.5. Tính toán nội lực .................................................................................................................... 23
3.5.1. Các bước thực hiện trên phần mềm SAFE v12.1 ........................................................... 24
3.5.2. Kết quả nội lực thành file ............................................................................................... 36
3.5.3. Kiểm tra độ võng sàn...................................................................................................... 36
3.6. Tính toán thép sàn .................................................................................................................. 36

3.6.1. Tính toán cốt thép sàn theo phương X ........................................................................... 37
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG ................................................................................... 41
4.1. Cấu tạo cầu thang A tầng 6 .................................................................................................... 41
4.1.1. Lựa chọn phương án kết cấu cho cầu thang ................................................................... 42
4.1.2. Xác định các kích thước cơ bản ..................................................................................... 42
4.2. Xác định tải trọng .................................................................................................................. 44
4.2.1. Bản chiếu nghỉ và chiếu tới ............................................................................................ 44
4.2.2. Bản thang nghiêng .......................................................................................................... 45
4.3. Xác định nội lực..................................................................................................................... 47
4.4. Tính toán cốt thép .................................................................................................................. 48
4.4.1. Bản thang........................................................................................................................ 48
4.4.2. Dầm chiếu tới ................................................................................................................. 49
4.4.3. Dầm chiếu nghỉ .............................................................................................................. 51
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2......................................................... 54
5.1. Phương pháp tính toán nội lực cho hệ khung không gian...................................................... 54
5.2. Số liệu tính toán ..................................................................................................................... 56
5.2.1. Tiết diện các cấu kiện của khung không gian................................................................. 56
5.2.2. Vật liệu sử dụng ............................................................................................................. 58
5.3. Tính toán tải trọng ................................................................................................................. 58
5.3.1. Tĩnh tải ........................................................................................................................... 58
5.3.2. Hoạt tải tác dụng lên sàn theo công năng sử dụng ......................................................... 59
5.4. Tính toán dạng dao động ....................................................................................................... 60
5.4.1. Chọn đơn vị tính ............................................................................................................. 61
SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

5.4.2. Tạo mô hình kết cấu ....................................................................................................... 61
5.5. Tải trọng ngang - thành phần tĩnh của tải trọng gió ............................................................... 70
5.5.1. Theo phương X............................................................................................................... 71
5.5.2. Theo phương Y............................................................................................................... 73
5.5.3. Gán tải trọng gió vào mô hình tính toán ......................................................................... 75
5.5.4. Tổ hợp tải trọng .............................................................................................................. 75
5.5.5. Kết quả tính toán ............................................................................................................ 76
5.6. Tính toán cốt thép khung trục 2 ............................................................................................. 76
5.6.1. Cốt thép cột .................................................................................................................... 76
5.7. Nối chồng cốt thép trong cột.................................................................................................. 92
5.8. Kiểm tra chuyển vị tại đỉnh công trình .................................................................................. 93
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ............................................................ 94
6.1. Địa chất công trình................................................................................................................. 94
6.1.1. Công tác hiện trường: ..................................................................................................... 94
6.1.2. Thí nghiệm trong phòng: ................................................................................................ 95
6.1.3. Những vấn đề kỹ thuật khác ........................................................................................... 96
6.1.4. Điều kiện địa chất công trình ......................................................................................... 97
6.1.5. Số liệu địa chất dùng trong tính toán thiết kế cọc khoan nhồi........................................ 99
6.2. Tính toán thiết kế phương án móng cọc khoan nhồi............................................................ 104
6.2.1. Cơ sở tính toán ............................................................................................................. 104
6.2.2. Nội lực tính móng......................................................................................................... 104
6.2.3. Phân loại móng tính toán .............................................................................................. 113
6.2.4. Tính toán thiết kế cọc đơn ............................................................................................ 114
6.2.5. Thiết kế móng 1............................................................................................................ 123
6.2.6. Móng 2 ......................................................................................................................... 131
6.2.7. Móng 3 ......................................................................................................................... 139
6.2.8. Tính toán thiết kế đài móng .......................................................................................... 152
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI ................................................... 171

7.1. Lựa chọn phương án thi công cọc nhồi................................................................................ 171
7.1.1. Phương pháp thi công ống chống ................................................................................. 171
7.1.2. Phương pháp thi công bằng guồng xoắn ...................................................................... 171
7.1.3. Phương pháp thi công tuần hoàn ngược ....................................................................... 171
7.1.4. Phương pháp thi công gầu xoay và dung dịch polime giữ vách ................................... 171
7.1.5. Phương án lựa chọn ...................................................................................................... 172
7.2. Lựa chọn thiết bị thi công .................................................................................................... 172
7.2.1. Thiết bị khoan............................................................................................................... 172
SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

7.2.2. Cần cẩu ......................................................................................................................... 172
7.2.3. Xe đào .......................................................................................................................... 175
7.2.4. Máy nén khí .................................................................................................................. 177
7.3. Thiết kế trình tự khoan......................................................................................................... 177
7.4. Quy trình thi công cọc khoan nhồi....................................................................................... 179
7.4.1. Công tác chuẩn bị ......................................................................................................... 180
7.4.2. Các bước thi công ......................................................................................................... 182
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ THI CÔNG ĐÀO ĐẤT ..................................................................... 198
8.1. Khái quát chung hiện trạng công trình................................................................................. 198
8.2. Thi công đào đất .................................................................................................................. 199
CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ THI CÔNG ĐÀI CỌC ...................................................................... 212
9.1. Kỹ thuật thi công chung ....................................................................................................... 212
9.1.1. Công tác đập đầu cọc.................................................................................................... 212

9.1.2. Công tác đổ bê tông lót................................................................................................. 212
9.1.3. Công tác cốt thép .......................................................................................................... 212
9.1.4. Công tác lắp dựng ván khuôn ....................................................................................... 213
9.1.5. Công tác đổ bê tông đài cọc ......................................................................................... 213
9.2. Tính toán khối lượng thi công đài cọc ................................................................................. 216
9.2.1. Tính toán ván khuôn ..................................................................................................... 216
CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ THI CÔNG DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ................................ 222
10.1. Cơ sở tính toán ................................................................................................................... 222
10.1.1. Tải trọng tác dụng lên ván khuôn sàn ......................................................................... 222
10.1.2. Tải trọng ngang tác dụng lên ván khuôn .................................................................... 222
10.2. Tính toán kiểm tra ván khuôn dầm sàn .............................................................................. 224
10.2.1. Kích thước ván khuôn tiêu chuẩn Shinwan ................................................................ 224
10.2.2. Tính toán hệ thống sườn ngang và dọc đỡ bản đầu cột .............................................. 228
10.2.3. Tính toán hệ thống sườn ngang và dọc đỡ sàn ........................................................... 230
10.2.4. Kiểm tra cây chống dầm và sàn:................................................................................. 231
10.3. Các yêu cầu kỹ thuật: ......................................................................................................... 232
10.3.1. Ván khuôn: ................................................................................................................. 232
10.3.2. Cốt thép: ..................................................................................................................... 234
10.3.3. Bê tông ....................................................................................................................... 235
10.3.4. Kiểm tra – Nghiệm thu: .............................................................................................. 237
CHƯƠNG 11: ỨNG DỤNG BÀI TOÁN QUY HOẠCH NGUYÊN ĐỂ TỐI ƯU HÓA VIỆC
CẮT THÉP ......................................................................................................................................... 239

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

11.1. Đặt vấn đề cho bài toán...................................................................................................... 239
11.2. Thống kế cốt thép .............................................................................................................. 239
11.3. Mô hình toán. ..................................................................................................................... 241
11.3.1. Thép có

18 mm...................................................................................................... 241

11.3.2. Thép có

25 mm ...................................................................................................... 242

11.4. Công cụ để xử lý bài toán tối ưu trên................................................................................. 243
11.5. Kết quả cắt thép được tính ra từ phần mềm Win QSB. ..................................................... 243
11.5.1. Trình tự các bước thực hiện trên phần mềm đối với thép

18 mm. ......................... 243

11.5.2. Trình tự các bước thực hiện trên phần mềm đối với thép

25 mm. ......................... 246

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

CHƯƠNG 1: KHÁI QUÁT VỀ CÔNG TRÌNH
1.1. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
1.1.1. Vị trí và địa điểm
Vị trí tại khu đất tại số 35 – 37 Hồ Hảo Hớn, Phường Cô Giang, Quận 1, TP.HCM
Trên tổng diện tích 1.166 m2, ranh giới khu đất được xác định theo Bản đồ đo đạc hiện
trạng vị trí ngày 27/07/2007:
+ Phía Đông Bắc

: giáp đườngHồ Hảo Hớn.

+ Phía Tây Bắc

: giáp khu dân cư hiện hữu.

+ Phía Tây Nam

: giáp khu dân cư hiện hữu.

+ Phía Đông Nam

: giáp đường Cô Giang dự án Qui hoạch.

1.1.2. Điều kiện tự nhiên khu vực
Khí hậu nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo, nóng ẩm chia làm hai mùa rõ rệt:
+ Mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4.
+ Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 năm sau (chiếm 90% lượng mưa cả năm).

Lượng mưa trung bình: 1.979mm/năm.
+ Lượng mưa trung bình cao nhất vào tháng 9: 278mm/năm.
+ Lượng mưa trung bình thấp nhất vào tháng 2: 3mm/năm.
Nhiệt độ: nhiệt độ không khí trung bình năm 270C.
+ Tháng cao nhất trung bình: 28.80C, cao tuyệt đối 400C.
+ Tháng thấp nhất trung bình: 25.60C, cao tuyệt đối 13.8 0C.
Độ ẩm: độ ẩm không khí trung bình năm = 82%, nhỏ nhất 30%.
+ Độ ẩm trung bình mùa mưa: 80 Æ86%.
+ Độ ẩm trung bình mùa khô: 68 Æ 75%.
Chế độ gió: 2 hướng gió chính.
+ Từ tháng 01 -06: gió Đông Nam với tần số 20-40% ngoài ra còn có gió Đông 20%
và gió Nam 37%.
+ Từ tháng 07-12: gió Tây Nam với tần số 66%, đây là thời kỳ gió mạnh nhất trong
năm (tốc độ trung bình từ 3-4 Km/s)
Nắng: số giờ nắng trung bình trong năm là 2.526 giờ. Khu vực không có sương mù.

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 1


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

Thủy văn: chế độ thủy văn của khu vực ảnh hưởng theo chế độ chung tại Tp.HCM. Mực
nước ảnh hưởng theo thủy triều. Nước ngầm ở độ sâu 50m có thể khai thác dùng cho sinh
hoạt.

Điều kiện địa hình:
+ Bề mặt địa hình khu vực khá bằng phẳng.
Điều kiện địa chất công trình:
Theo báo cáo kết quả khoan khảo sát địa chất tại khu đất với độ sâu khoan là 60 mét, gồm
có 7 lớp đất:
+ Lớp bề mặt: thành phần chủ yếu là cát san lấp.
+ Lớp 1: thành phần chủ yếu là bùn sét, xám đen, trạng thái chảy.
+ Lớp 2: thành phần bao gồm sét pha, xám xanh loang nâu,trạng thái dẻo mềm.
+ Lớp 2A: chủ yếu là sét pha, xám xanh loang vàng nâu, trạng thái dẻo cứng.
+ Lớp 3: thành phần chủ yếu là cát pha lẫn sạn, nâu đỏ, vàng nâu, xám trắng, trạng
thái dẻo.
+ Lớp 4: gồm các thành phần như cát vừa – thô lẫn sạn sỏi, nâu đỏ loang vàng, kết cấu
chặt nữa.
+ Lớp 5: thành phần gồm có sét, nâu, nâu đỏ loang đốm trắng, trạng dẻo.
+ Lớp 6: thành phần chủ yếu là cát pha, xám trắng loang vàng, trạng thái dẻo.
Nhìn chung, khu đất này phù hợp cho việc xây dựng công trình. Đối với việc xây dựng
công trình nhà cao tầng có tải trọng vừa và lớn nên sử dụng các loại máy móc đặt vào lớp 4.
1.1.3. Hiện trạng khu đất xây dựng
(1) Hiện trạng công trình:
Khu đất dự kiến đầu tư xây dựng trước đây là kho bãi sản xuất của Công ty Kho bãi Thành
phố. Hiện trạng gồm:
+ 1 tòa nhà hành chính 2 tầng (nhà A), với kết cấu cột BTCT, khối nhà chạy dọc theo
mặt tiền đường Hồ Hảo Hớn.
+ 1 xưởng chính 1 tầng (nhà B) với kết cấu cột sắt, vì kèo gỗ, mái tole.
+ 1 xưởng sữa chữa 1 tầng (nhà D), cột gạch.
+ 2 phòng sơn 1 tầng (nhà D và E) nền BT đá 1x2, cột gạch và sắt.
(2) Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật:
Hiện trạng khu đất: hiện có các khối nhà thấp tầng do Trường sử dụng làm lớp học và
tường rào bao quanh khu đất. Khoảng sân giữa có mái che dung làm nhà xe cho sinh viên.
Hiện trạng hạ tầng kỹ thuật xung quanh:

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 2


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

+ Cấp nước: nguồn cấp nước từ đường ống cấp nước của thành phố.
+ Thoát nước bẩn và nước mưa: ra hệ thống thoát nước chung của thành phố trên các
trục đường giao thông xung quanh.
+ Hệ thống cấp điện: từ tuyến cấp điện của khu vực.
1.1.4. Đánh giá chung
Khu vực có điều kiện khả thi để đầu tư xây dựng công trình cao tầng.
Hệ thống hạ tầng kỹ thuật xung quanh khu vực tương đối hoàn chỉnh nên thuận tiện đấu nối
với hệ thống hạ tầng kỹ thuật công trình.
1.2. Quy mô đầu tư xây dựng
1.2.1. Giải pháp quy hoạch tổng mặt bằng
(1) Các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật chủ yếu:
Tổng diện tích khu đất

: 1.166 m2

Mật độ xây dựng

: 48,92%

Hệ số sử dụng đất

: 4,18

Tầng cao xây dựng

: 9 tầng (không kể 2 tầng hầm)

Tổng diện tích sàn xây dựng

: 6.933.660 m2

Bãi đậu xe

: 2 ô tô và 568 xe máy

Công suất phục vụ

: 500 CB-CNV + giảng viên

(2) Tiêu chuẩn thiết kế áp dụng:
Tiêu chuẩn xây dựng Việt Nam – Tập IV
TCVN 4319 – 1986 Nhà và nhà công cộng. Nguyên tắc cơ bản để thiết kế.
TCVN 4601 – 1988 Tiêu chuẩn thiết kế Trụ sở cơ quan
Công trình xây dựng thuộc công trình cấp II
(3) Phương án thiết kế tổng thể mặt bằng
a. Nguyên tắc thiết kế:
Đảm bảo tiêu chuẩn thiết kế của nhà nước về quy định thiết kế Khối hành chính hiệu bộ, áp
dụng có hiệu quả, phù hợp với nhu cầu thực tế trong giai đoạn phát triển hiện nay và xu hướng
phát triển trong tương lai.

Các qui định về mật độ xây dựng, khoảng lùi, chiếu sang, thông thoáng theo quy định hiện
hành.

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 3


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

Tuân thủ các tiêu chuẩn và quy phạm xây dựng đô thị, đảm bảo các thông số kỹ thuật tính
toán hệ thống hạ tầng kỹ thuật, công trình trường đại học.
Tổ chức hệ thống hạ tầng kỹ thuật đồng bộ, hoàn chỉnh, nối kết hệ thống hạ tầng kỹ thuật
chung của khu vực.
Đảm bảo các yêu cầu các dịch vụ kỹ thuật công trình như chỗ đậu xe, phòng cháy chữa
cháy, môi sinh, môi trường …
b. Phương án thiết kế quy hoạch tổng thể mặt bằng:
Trên tổng thể có khối công trình chính được tiếp cận trực tiếp với giao thông đô thị, là khối
trung tâm, là điểm nhấn cho toàn bộ công trình.
Giao thông được tổ chức chặt chẽ bao quanh khối công trình chính, thuận lợi cho việc lưu
thông, đồng thời tận dụng triệt để các khoảng lồi của khu đất để bố trí bãi đậu xe 2 bánh. Bãi
xe 4 bánh bố trí về phía tây khu đất.
Bố trí các bồn hoa trước công trình sẽ tạo thêm không gian xanh và thoáng mát cho công
trình
1.2.2. Quy mô đầu tư xây dựng
(1) Cơ cấu sử dụng đất

Trên tổng diện tích khu đất xây dựng là 1.166 m2, tổng mặt bằng được thiết kế phân khu
chức năng gồm khối công trình chính là toàn nhà học tập, công trình phụ trợ và cảnh quan
xung quanh. Nội dung xây dựng của các hạng mục gồm:
+ Tòa nhà hành chính hiệu bộ 9 tầng và 2 tầng hầm
+ Phòng kỹ thuật điện nước
+ Đường giao thông nội bộ, bãi xe
(2) Diện tích xây dựng các hạng mục xây dựng
Với diện tích chiếm đất xây dựng 596 m2, chức năng thiết kế các tầng như sau:
+ Tầng hầm 2, hầm 1: bố trí khu vực để xe gắn máy tại tầng hầm 2, tầng hầm 1 bố trí
hỗn hợp giữa xe máy và xe ô tô, các phòng kỹ thuật, cầu thang, thanh máy, ram dốc.
+ Tầng trệt: gồm các khu chức năng như sảnh đón chính của công trình, văn phòng
khoa, thư quán, trung chuyển sách, khu phụ trợ và khu phục vụ chung (phòng kỹ
thuật, thang máy, thang bộ, khu vệ sinh, ram dốc).
+ Tầng 2-3: chức năng chính của tầng này là hội trường đa năng với sức chứa khoảng
250 và là nơi tổ chức các buổi bảo vệ luận án tốt nghiệp, các buổi họp mặt đoàn thể,
các buổi họp tập trung. Và là nơi tiếp khách của trường với việc bố trí một phòng

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 4


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

tiếp khách, phần còn lại là sảnh giải lao, khu phục vụ chung (phòng kỹ thuật, thang
máy, thang bộ, vệ sinh).

+ Tầng 4: Tầng này bố trí văn phòng khoa Đông Nam Á, khoa Xã Hội Học, còn lại là
khu vực chung (sảnh giải lao, phòng kỹ thuật, thang máy, thang bộ, khu vệ sinh).
+ Tầng 5: Tầng này bố trí văn phòng khoa Kinh Tế, khoa Quản Trị Kinh Doanh, Khoa
Xây Dựng và Điện, phòng quản lí đào tạo sau đại học. Phần còn lại là sảnh, phòng
kỹ thuật, thang máy, thang bộ và vệ sinh.
+ Tầng 6: bố trí chủ yếu là phòng làm việc hành chính quản lí khối đào tạo sau đại
học, các văn phòng khoa như đào tạo từ xa, phòng lien kết, khu hiệu bộ; Phòng lãnh
đạo, bộ phận xét chuyển điểm, quản lí mạng, hồ sơ, điểm thi, tiếp sinh viên, kế toán,
phòng họp, phần còn lại là sảnh, phòng kỹ thuật, thang máy, thang bộ và vệ sinh.
+ Tầng 7: Tầng này bố trí các văn phòng khoa Ngoại Ngữ, phòng hội đồng quản trị và
quản lí khoa học, phòng lãnh đạo, quản lí mạng, phòng nghỉ giáo viên, nghiệp vụ
thư viện, phần còn lại là sảnh, phòng kỹ thuật, thang máy, thang bộ và vệ sinh.
+ Tầng 8: Tầng này bố trí các văn phòng khoa Tài chính kế toán, phần còn lại làm thư
viện, phòng đọc và khu vực sảnh chung (sảnh, phòng kỹ thuật, thang máy, thang bộ,
khu vệ sinh).
+ Tầng 9: Tầng này toàn bộ làm khu vực nghiên cứu như thư viện, phòng đọc và khu
phục vụ chung (sảnh, phòng kỹ thuật, thang máy, thang bộ, khu vệ sinh)

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 5


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ CƠ SỞ TÍNH TOÁN

2.1. Lựa chọn kết cấu
[Theo Mục 2.3 TCXD 198-1997]
Các kết cấu BTCT toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm: Hệ
kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung- vách hỗn hợp, hệ kết cấu ống và hệ kết
cấu hình hộp. Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể
của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất,
gió).
2.1.1. Phân tích các hệ kết cấu chịu lực
Với đặc điểm công trình như trên có thể sử dụng: Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu
lực, hệ khung- vách hỗn hợp.
(1) Hệ kết cấu khung
Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, linh hoạt thích hợp với các công
trình công cộng. Hệ kết cấu khung có sơ đồ làm việc rõ ràng, nhưng lại có nhược điểm là kém
hiệu quả khi chiều cao công trình lớn.
(2) Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng
Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo một phương, hai phương hoặc
liên kết lại thành các hệ không gian được gọi là lõi cứng. Đặc điểm quan trọng của loại kết cấu
này là khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được sử dụng cho các công trình có chiều cao
trên 20 tầng. Tuy nhiên độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏa ra là hiệu quả ở
những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản than vách cứng phải có kích
thướt đủ lớn, mà điều đó khó có thể thực hiện được. Ngoài ra, hệ thống vách cứng trong công
trình là sự cản trở để tạo ra các không gian rộng.
(3) Hệ kết cấu khung – giằng (khung và vách cứng)
Hệ kết cấu khung giằng (khung và vách cứng) được tạo ra bằng sự kết hợp hệ thống khung
và hệ thống vách cứng. Hệ thống vách cứng thường được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ,
thang máy, khu vệ sinh chung hoặc ở các tường biên, là các khu vực có tường liên tục nhiều
tầng. Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của ngôi nhà. Hai hệ thống khu và
vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn. Trong trường hợp này hệ sàn liền khối có ý
nghĩa rất lớn. Thường trong hệ kết cấu này hệ thống vách đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng
ngang, hệ khung chủ yếu chịu tại trọng đứng. Sự phân rõ chức năng này tạo điều kiện để tối

yêu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích thước cột dầm, đáp ứng được yêu cầu kiến trúc.

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 6


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

Hệ thống khung – giằng tỏa ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao tầng. Loại
kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến 40 tầng.
(4) Lựa chọn giải pháp kết cấu cho công trình
Căn cứ vào đặc điểm kiến trúc công trình, công năng sử dụng và kết hợp với việc phân tích
đặc điểm, ưu nhược điểm của các hệ kết cấu trên ta chọn hệ kết cấu chịu lực công trình là hệ
kết cấu khung
2.1.2. Phân tích và lựa chọn sàn chịu lực cho công trình
Với ô sàn điển hình có kích thước 10400x6200 mm. Nếu chọn kết cấu sàn chịu lực là hệ
sàn dầm. Ta có chiều cao dầm là h =

L
= 693 mm ≈ 700 mm (L: chiều dài nhịp)
15

Mặt khác ta có chiều cao tầng điển hình H = 3.3m
Vì vậy nếu chọn phương án kết cấu sàn là hệ sàn dầm thì không gian sử dụng sẽ bị thu hẹp
và không đáp ứng được yêu cầu kiến trúc. Để đáp ứng yêu cầu kiến trúc ta chọn phương án

kết cấu sàn nấm cho công trình.
2.1.3. Phân tích lựa chọn giải pháp móng cho công trình
2.2. Các tiêu chuẩn áp dụng thiết kế và thi công
2.2.1. Các tiêu chuẩn thiết kế
Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động

: TCVN 2737-1995

Tiêu chuẩn thiết kế Bê tông cốt thép

: TCVN 356-2005

Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép

: TCXDVN 338-2005

Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng

: TCVN 198-1997

Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc

: TCVN 205-1998

2.2.2. Các tiêu chuẩn về thi công.
Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu công tác nền móng

: TCXD 79-1980

Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu cọc khoan nhồi

: TCXDVN 326-2004

Phương pháp thí nghiệm cọc bằng tải trọng ép tĩnh dọc trục

: TCVN 269-2002

Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu kết cấu BTCT toàn khối

: TCVN 4453-1995

Kết cấu BTCT – Yêu cầu bảo dưỡng ẩm tự nhiên

: TCVN 5593-2004

Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu BT khối lớn

: TCXDVN 305-2004

Hướng dẫn phòng chống nứt kết cấu BT và BTCT

: TCXDVN 313-2004

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 7

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu mái và sàn mái BTCT

: TCVN 5718-1993

Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu kết cấu thép

: TCXD 5575-2001

Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu kết cấu gạch đá

: TCXD5675-1992

Cát xây dựng – Yêu cầu kỹ thuật

: TCVN 1770-1986

Đá dăm và sỏi dăm dùng trong xây dựng – Yêu cầu kỹ thuật

: TCVN1771-1987

Xi măng PORTLAND – Yêu cầu kỹ thuật

: TCVN 2682-1999

Nước cho Bêtông và vữa – Yêu cầu kỹ thuật

: ASTM C494

Hướng dẫn pha trộn và sử dụng vữa trong xây dựng

: TCXD 4459-1987

… Các tiêu chuẩn hiện hành khác có liên quan đến loại công việc trong thi công xây lắp.
2.3. Vật liệu sử dụng
[Theo Mục 2.1 TCXD 198-1997]
Bê tông dùng cho cấu kiện chịu lực nhà cao tầng nên có mác 300 trở lên đối với các kết cấu
BTCT thường và có mác 350 trở lên đối với các kết cấu BTCT ứng lực trước. Thép dùng trong
kết cấu BTCT nhà cao tầng nên sử dụng loại thép cường độ cao.
2.3.1. Bê tông.
Khi thi công phần BÊ TÔNG, nhà thầu phải cung cấp thành phần cấp phối BÊ TÔNG để
chủ đầu tư và tư vấn xem xét, chấp thuận, mới được phép thi công đại trà.
Bảng 2.1Mác bêtông sử dụng cho các cấu kiện
TCVN 356-2005

MÁC BÊ
TÔNG

B (28)

Bê tông lót

M.150

Móng, dầm móng.

CẤU KIỆN

CỐT LIỆU
ĐÁ

Rb

Rbt

(MPa)

(MPa)

10

6

0.57

10x20

M.350

25

14.5

1.05

10x20

Cột, dầm, sàn

M.350

25

14.5

1.05

10x20

Lanh tô, giằng tường…

M.250

20

11.5

0.90

10x20

Bể tự hoại

M.350

25

14.5

1.05

10x20

Bê tông sênô mái

M.350

25

14.5

1.05

10x20

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 8


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

2.3.2. Cốt thép.

Bảng 2.2 Cường độ thép sử dụng cho các cấu kiện
Loại thép

Rs

Ghi chú

(Kg/cm2)

∅ < 10

2250

Loại AI, hoặc tương đương

10 ≤ ∅

3650

Thép gân, loại AIII, hoặc tương đương

2.4. Xác định sơ bộ kích thước cấu kiện
Việc xác định kích thước cấu kiện phải đảm bảo các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo khả năng chịu lực (điều kiện độ bền).
+ Đảm bảo điều kiện sử dụng bình thường (điều kiện về biến dạng).
+ Đảm bảo kinh tế trong thiết kế, cũng như các cấu kiện về thi công thuận lợi (hàm
lượng cốt thép, tận dụng hiệu quả khả năng làm việc của kết cấu…).
2.4.1. Vách cứng
Chiều dày thành vách được chọn theo TCXD 198-1997 [Mục 4.4.1, TCXD 198-1997] thì
chiều dày thành vách chọn không nhỏ hơn 150 và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng, tức là:

150 mm
⎧
⎪
b≥⎨ 1
1
⎪⎩ 20 H t = 20 x3300 = 165mm

Trong đó:
+ Ht = 3300mm là chiều cao tầng đang xét.
+ b: chiều dày vách cứng
+ Chọn chiều dày vách b = 200 mm
2.4.2. Sàn nấm
[Theo mục 9.5.3, ACI 318M-08] đã có quy định về chiều dày tối thiểu đối với bản sàn hai
phương. Các quy định này dựa trên các kết quả tính toán và giá trị độ võng giới hạn của bản
sàn hai phương. Tuy nhiên trong mọi trường hợp, chiều dày của bản sàn không được nhỏ hơn
125mm đối với bản sàn không có mũ cột và 100mm đối với bản sàn có mũ cột.
Kích thước nhịp thông thủy của ô sàn lớn nhất theo phương cạnh dài:
ln2 = L2 –c2 = 10400-1400 = 9000 mm.
Kích thước nhịp thông thủy của ô sàn theo phương cạnh ngắn:
SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 9


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

ln1 = L1–c2 = 6200-700 = 5500 mm
Tỷ số kích thước nhịp thông thủy.

β=

ln 2
= 1.636
ln1

Giới hạn chảy của cốt thép:
fy = 365 MPa
Giả thiết modun đàn hồi của bê tông dải bản dầm và bản sàn tương đương bằng nhau:
Ecb= Ecs= Eb= 32500 Mpa
Tỷ số moment quấn tính của dải bản dầm và dải bản sàn:
Ib/Is = 0.5

αf1 =αf 2 =

Ecb Ib
= 0.5
Ecs I s

Giá trị trung bình của α fm đối với tất cả các dầm nằm theo các cạnh của ô bản là:
0.2 < α fm =

α f 1 .l22
= 2.67 < 5,0 (thỏa)
α f 2 .l12

Chiều dày tối thiểu của bản sàn được xác định sơ bộ như sau:

365 ⎞
⎛
9000 ⎜ 0.8 +
⎟
1400 ⎠
⎝
14000
h=
=
= 1.68mm > 125mm
36 + 5β [α m − 0,12(1 + 1 / β ) ] 36 + 5 x1.636 ( 2.76 − 0.2 )
fy

ln (0, 8 +

)

Và không nhỏ hơn

365 ⎞
⎛
9000 ⎜ 0.8 +
⎟
1400 ⎠
⎝
14000
=
= 188 > 90mm
h=
36 + 9β

36 + 9 x1.636
Bản sàn được thiết kế có mũ cột. Chiều dày của bản sàn được chọn là hs = 250 mm.
ln (0,8 +

fy

)

2.4.3. Dầm
Đối với dầm thông thường h>b:

⎛1 2⎞
b = ⎜ ÷ ⎟h
⎝3 3⎠
Và h được xác định như sau:

⎛1 1⎞
÷ ⎟L
⎝ 12 10 ⎠

1 nhịp

:h=⎜

Nhiều nhịp

:h=⎜

SVTH: Lý Hoài Đạt

⎛1 1⎞
÷ ⎟L
⎝ 18 12 ⎠

MSSV: 20761101

Trang 10


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

⎛1 1⎞
⎝6 4⎠

:h =⎜ ÷ ⎟L

Console

(1) Kích thước sơ bộ dầm biên có nhịp 10.4m (nhịp tính từ tim trục là 9.7m):

1⎞
⎛1
÷ ⎟ L = 538 ÷808mm
⎝ 18 12 ⎠

Nhiều nhịp h = ⎜

Chọn h = 700 mm

⎛1 2⎞
b = ⎜ ÷ ⎟ h = 200 ÷ 400mm
⎝3 3⎠
Chọn b = 400 mm
Vậy dầm có kích thước 700x400mm(để đảm bảo yêu cầu kiến trúc)
(2) Kích thước sơ bộ dầm cầu thang (1 nhịp 6m):

1⎞
⎛1
h=⎜
÷ ⎟ L = 500 ÷ 600mm
⎝ 12 10 ⎠
Chọn h = 500

⎛1 2⎞
b = ⎜ ÷ ⎟ h = 167 ÷ 333mm
⎝3 3⎠
Chọn b = 200 mm
Vậy dầm có kích thước 200x500 mm
2.4.4. Cột
(1) Xác định tải trọng tác dụng lên các tầng
a. Tĩnh tải
Dựa vào các lớp cấu tạo của bản sàn và công năng sử dụng, ta có bảng tính toán tải trọng
tác dụng lên sàn như sau:

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 11


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

Bảng 2.3 Trọng lượng bản thân (TLBT) các lớp cấu tạo sàn phẳng
STT

Các lớp cấu tạo

γ

(m)

(kN/m )

gtci
(KN/m2)

Chiều dày

3

Hệ số
vượt tải
n

gi

(KN/m2)

1

Lớp gạch lát nền

0.01

20

0.20

1.1

0.220

2

Lớp vữa lót gạch

0.04

18

0.72

1.3

0.936

3

Bản sàn BTCT

0.25

25

6.25

1.1

6.875

4

Lớp vữa trát trần

0.015

18

0.27

1.3

0.351

5

Hệ thống kỹ thuật

0.30

1.1

0.330

TỔNG CỘNG

gs = 8.712

Ghi chú:
Hệ số vượt tải được lấy theo [mục 3.2 bảng 1 TCVN2737-1995]
Tham khảo bảng 2 trang 23, Etabs- Thiết kế kết cấu nhà cao tầng- ThS. Trần Minh
Thi
b. Hoạt tải tác dụng lên sàn các tầng theo công năng sử dụng
Bảng 2.4 Hoạt tải tác dụng lên sàn các tầng theo công năng sử dụng
Tải trọng tiêu chuẩn
STT

Tầng

(KN/m2)

Công năng sử dụng

Toàn phần

Phần dài

hạn

Hệ số vượt
tải
n

Ps
(kN/m2)

1

Hầm
2Æ1

Ga ra ô tô

5

1.8

1.2

6

2

Tầng trệt

Sảnh, văn phòng…

4

1.4

1.2

4.8

3

Tầng 1

Phòng họp

5

1.8

1.2

6

4

Tầng
2Æ3

Hội trường, văn
phòng…

5

1.8

1.2

6

5

Tầng
4Æ8

Văn phòng

2

1

1.2

2.4

6

Mái

Mái bằng

0.75

-

1.3

0.97

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 12


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

Ghi chú:
[Theo Bảng 3 mục 4.3.1 tải trọng tiêu chuẩn phân bố lên sàn và cầu thang]
Hệ số vượt tải lấy theo mục 4.3.3 hệ số độ tin cậy đối với tải trọng phân bố đều trên
sàn và cầu thang lấy bằng 1.3 khi tải trọng tiêu chuẩn nhỏ hơn 200 daN/m2, bằng 1.2
khi tải trọng tiêu chuẩn lớn hơn hoặc bằng 200 daN/m2.
Bảng 2.5 Tổng tải trọng tác dụng lên sàn các tầng
gs

ps

qs

STT

Tầng

Công năng sử
dụng

(kN/m )

(kN/m )

(kN/m2)

1

Hầm 2Æ1

Ga ra ô tô

8.712

6.0

14.712

2

Tầng trệt

Sảnh, văn

phòng…

8.712

4.8

13.512

3

Tầng 1

Phòng họp

8.712

6

14.712

4

Tầng 2Æ3

Hội trường,
văn phòng…

8.712

6

14.712

5

Tầng 4Æ8

Văn phòng

8.712

2.4

11.112

6

Mái

Mái bằng

8.712

0.975

9.687

2

2

(2) Sơ bộ xác định tiết diện cột
Kích thước sơ bộ của cột được xác định sơ bộ theo diện truyền tải.
Công thức xác định sơ bộ tiết diện cột như sau:
[Tham khảo mục 5.1.3, trang 125, KC BTCT, phần cấu kiện cơ bản, PGS. TS Phan Quang
Minh]

FC =

k.N
Rb

Trong đó:
+ Fc (mm2) là tiết diện cột.
+ k = 0.9 – 1.5 là hệ số kể đến do cột còn chịu moment do gió, phụ thuộc vào nhiệm
vụ thiết kế cụ thể, chọn k = 1.1
+ N là tổng lực dọc tác dụng lên chân cột đang xét
n

+ N = ∑Ni = [ S.qs + TLBT cột truyền xuống + TLBT dầm gác lên cột (nếu có)] .n
i=1

+ Rb (Mpa) là cường độ chịu nén của bê tông
+ S – diện tích truyền tải của ô sàn lên cột
SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 13

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

+ n – số tầng bên trên tiết diện cột đang xét
+ qs– tổng tải trọng tác dụng lên sàn
Diện tích truyền tải của ô sàn lên cột (trục 2&D)
S = 7.33*6.85 = 50.2 m2
Ta thay đổi tiết diện cột giữa, và cột biên giữ nguyên từ tầng 4 đến mái.
Và [theo mục 2.5.4 TCXD 198 – 1997] có quy định về nguyên tắc giảm tiết diện cột

Hình 2.1 Diện truyền tải
a. Tiết diện cột cho tầng 7Æ mái
• Cột giữa
Giả thiết sơ bộ ban đầu tiết diện cột: 600x600 mm2
Có 3 tầng bên trên tiết diện đang xét
Tổng lực dọc tác dụng lên chân cột tại tầng 7 như sau:
N1 = (S.qs + TLBT cột) .n
= 50.2* (11.112*3) + 25*0.6*0.6* (3.3*5) = 1762kN
Diện tích tiết diện cột
k .N 1.1*1762*103
=
= 133669 mm2
Rb
14.5
Chọn tiết diện cột tầng 4Æmái là:
FC =

Fc = 600x600 = 36000>133669mm2 (thỏa)

• Cột biên

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 14


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

Chọn cột biên có kích thước 700x700 mm
b. Tiết diện cột cho tầng 4Æ 6
• Cột giữa
Giả thiết sơ bộ ban đầu tiết diện cột: 700x700 mm2
Có 5 tầng bên trên tiết diện đang xét
Tổng lực dọc tác dụng lên chân cột tại tầng 4 như sau:
N2= N1 + (S.qs + TLBT cột) .n
= 1762 + 50.2* (14.712*3) + 25*0.7*0.7* (3.3*3) = 4099kN
Diện tích tiết diện cột
k .N 1.1*4099*103
FC =
=
= 310958 mm2
Rb
14.5
Chọn tiết diện cột tầng 4Æmái là:
Fc = 700x700 = 49000>310958mm2 (thỏa)

• Cột biên
Chọn cột biên có kích thước 700x700
c. Tiết diện cột cho tầng hầm 2Æ tầng 3
• Cột giữa
Giả thiết sơ bộ ban đầu tiết diện cột 800x800mm2
Có 5 tầng bên trên tiết diện đang xét
Tổng lực dọc tác dụng lên chân cột tại tầng 5 như sau:
N4 = N1+ (S.qs + TLBT cột) .n
= 4099 +50.2* (14.712*5) + 25*0.8*0.8* (3.3*5) = 8056kN
Diện tích tiết diện cột
FC =

k .N 1.1*7852*103
=
= 595647 mm2
Rb
14.5

Chọn tiết diện cột tầng hầm 2Æ 3 là:
Fc = 800x800 = 64000>611123mm2(thỏa)
• Cột biên
Chọn cột biên có kích thước 700x700

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 15

Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH
3.1. Mặt bằng bố trí ơ sàn

E

D1(400x700)
D=400

3'

D4(400x700)
D=400

D8(400x700)

D=400

E

D1(200x500)

CẦU THANG

D=400

D=400

D

5

D8(200x500)

2

D10(200x500)

1

D=400

D
D8(400x700)

D7(400x700)

D=400

SÀN D=250

C'

B

D=400

D3(400x600)
CẦU THANG
D3(400x600)

B
D=400

D=400

D5(400x700)

D=400

D=400

D9(400x400)

D6(400x700)

C

D=400

D=400

D=400

D=400

D=400

D5(400x700)

D=400

SÀN D=250

D=400

D=400

D1(400x700)

A

1

D=400

2

D1(400x700)

D2(400x700)

D2(400x700)

3

4

A

6

MẶT BẰNG DẦM SÀN TẦNG 6
TL : 1/50

Hình 3.1 Mặt bằng ơ sàn tầng 6

SVTH: Lý Hồi Đạt

MSSV: 20761101

Trang 16


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

3.2. Xác định sơ bộ kích thước
3.2.1. Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ sàn:
[Theo mục 8.3 TCXDVN 356-2005]
Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên
bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây
cáp và không nhỏ hơn:
Đối với bản và tường có chiều dày:
+ Từ 100mm trở xuống:
+ Trên 100mm:

10mm (15mm)

15mm (20mm)

Ö Từ yêu cầu cấu tạo trên chọn: a0=25 mm và a = 30 mm
3.2.2. Chiều dày bản sàn
[Theo mục 9.5.3, ACI 318M-08] đã có quy định về chiều dày tối thiểu đối với bản sàn hai
phương. Các quy định này dựa trên các kết quả tính toán và giá trị độ võng giới hạn của bản
sàn hai phương. Tuy nhiên trong mọi trường hợp, chiều dày của bản sàn không được nhỏ hơn
125mm đối với bản sàn không có mũ cột và 100mm đối với bản sàn có mũ cột.
Kích thước nhịp thông thủy của ô sàn lớn nhất theo phương cạnh dài:
ln2 = L2 –c2 = 10400-1400 = 9000 mm.
Kích thước nhịp thông thủy của ô sàn theo phương cạnh ngắn:
ln1 = L1–c2 = 6200-700 = 5500mm
Tỷ số kích thước nhịp thông thủy.

β=

ln 2
= 1.636
ln1

Giới hạn chảy của cốt thép:
fy= 365 MPa
Giả thiết modun đàn hồi của bê tông dải bản dầm và bản sàn tương đương bằng nhau:
Ecb= Ecs = Eb = 32500 Mpa
Tỷ số moment quấn tính của dải bản dầm và dải bản sàn:
Ib/Is = 0.5

αf1 =αf 2 =

Ecb Ib
= 0.5
Ecs I s

Giá trị trung bình của α fm đối với tất cả các dầm nằm theo các cạnh của ô bản là:
0.2 < α fm

SVTH: Lý Hoài Đạt

α f 1 .l22
=
= 2.67 < 5 (thỏa)
α f 2 .l12
MSSV: 20761101

Trang 17


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

Chiều dày tối thiểu của bản sàn được xác định sơ bộ như sau:
365 ⎞
⎛
9000 ⎜ 0.8 +
⎟
ln (0,8 + f y / 14000)

1400 ⎠
⎝
=
= 1.68mm > 125 mm
h=
36 + 5 β [α m − 0,12(1 + 1 / β ) ] 36 + 5 x1.636 ( 2.76 − 0.2 )

Và không nhỏ hơn

h=

ln (0,8 + f y /14000)

365 ⎞
⎛
9000 ⎜ 0.8 +
⎟
1400 ⎠
⎝
=
= 188 > 90 mm
36 + 9 x1.636

36 + 9β
Bản sàn được thiết kế có mũ cột. Chiều dày của bản sàn được chọn là hs=250 mm
3.2.3. Kích thích bản đầu cột.
[Tham khảo mục 10.4.1, Kết cấu bê tông cốt thép, Phan Quang Minh (chủ biên)]
Bản đầu cột phải có bề dày được tăng thêm ít nhất bằng 1/4 chiều dày của bản ở giữa ô và
bề rộng của dải nên phải không nhỏ hơn 1/3 khoảng cách giữa hai trục cột (hai trục của bản
đầu cột trùng với trục lưới cột).

Ta chọn:
Chiều dày bản hb = 150 > 0.25/4 = 62.5 mm (thỏa)
Bề rộng bản đầu cột được chọn thỏa mãn điều kiện c ≥ 0.35l
Cụ thể được chọn như sau:
+ Cột giữa:

3000x3000mm

+ Cột biên góc:

1500x1500mm

+ Cột biên giữa:

1500x3000mm

Ghi chú:
Để thuận tiện cho việc thi công và chế tạo cốt thép cho bản đầu cột nên ta chọn kích
thước bản đầu cột như trên
3.2.4. Xác định sơ bộ kích thước dầm
Đối với dầm thông thường h>b:

⎛1 2⎞
b = ⎜ ÷ ⎟h
⎝3 3⎠
Và h được xác định như sau:
+ 1 nhịp

SVTH: Lý Hoài Đạt

⎛1 1⎞
÷ ⎟L
⎝ 12 10 ⎠

: h=⎜

MSSV: 20761101

Trang 18


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

⎛1 1⎞
÷ ⎟L
⎝ 18 12 ⎠

+ Nhiều nhịp

: h=⎜

+ Console

: h =⎜ ÷ ⎟L

⎛1 1⎞
⎝6 4⎠

(1) Kích thước sơ bộ dầm biên có nhịp 10.4m (nhịp tính từ tim trục là 9.7m):

1⎞
⎛1
÷ ⎟ L = 538 ÷808
⎝ 18 12 ⎠

Nhiều nhịp h = ⎜
Chọn h = 700

⎛1 2⎞
b = ⎜ ÷ ⎟ h = 200 ÷ 400
⎝3 3⎠
Chọn b = 400 mm
Vậy dầm có kích thước 700x400mm (để đảm bảo yêu cầu kiến trúc)
(2) Kích thước sơ bộ dầm cầu thang (1 nhịp 6m):

1⎞
⎛1
h=⎜
÷ ⎟ L = 500 ÷600
⎝ 12 10 ⎠
Chọn h = 500

⎛1 2⎞
b = ⎜ ÷ ⎟ h = 167 ÷333
⎝3 3⎠
Chọn b = 200 mm
Vậy dầm có kích thước 200x500 mm
3.3. Tải trọng tác dụng

3.3.1. Tĩnh tải
Dựa vào các lớp cấu tạo của bản sàn và công năng sử dụng, ta có bảng tính toán tải trọng
tác dụng lên sàn như sau:

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 19


Đồ án tốt nghiệp KSXD khóa 2007

GVHD: TS. LƯU TRƯỜNG VĂN – TS. LƯƠNG VĂN HẢI

Bảng 3.1 Trọng lượng bản thân (TLBT) các lớp cấu tạo sàn phẳng
STT

Các lớp cấu tạo

γ

Chiều dày

gtci
3

2

(m)

(kN/m )

(KN/m )

Hệ số
vượt tải
n

gi
(KN/m2)

1

Lớp gạch lát nền

0.01

20

0.20

1.1

0.220

2

Lớp vữa lót gạch

0.04

18

0.72

1.3

0.936

3

Bản sàn BTCT

0.25

25

6.25

1.1

6.875

4

Lớp vữa trát trần

0.015

18

0.27

1.3

0.351

5

Hệ thống kỹ thuật

0.30

1.1

0.330

TỔNG CỘNG

gs = 8.712

Ghi chú:
Hệ số vượt tải được lấy theo [mục 3.2 bảng 1 TCVN2737-1995]
[Tham khảo bảng 2 trang 23, Etabs- thiết kế kết cấu nhà cao tầng-ThS. Trần Minh
Thi]
3.3.2. Tĩnh tải cộng thêm
Tĩnh tải cộng thêm trên sàn kể đến như trọng lượng các vách ngăn, tường, kính bao che…
Sơ bộ lấy theo [Mục 4.3.2.2 TCVN 2737 - 1995] như sau:
+ Tải trọng do khối lượng vách ngăn tạm thời phải lấy theo cấu tạo, vị trí đặc điểm tựa

lên sàn và treo vào tường của chúng, tính toán sơ bộ tạm thời có thể lấy: gtc =
75daN/m2 , với hệ số vượt tải n = 1.2
+ Tĩnh tải cộng thêm tính toán là:

gs2 = 0.75 x 1.2 = 0.9 kN/m2

+ Tổng tĩnh tải tác dụng lên sàn:

gs = gs1+gs2 = 8.712 + 0.9 = 9.612 kN/m2

3.3.3. Tải trọng tường tác dụng lên dầm biên
Tường gạch xây đặc tiêu chuẩn ngắn ngọn như sau:
+ Gạch 100mm: gt100 = 1.8 H kN/m (hệ số vượt tải n = 1.1)
+ Gạch 200mm: gt200 = 3.3 H kN/m
Trong đó:
+ H là chiều cao tường gạch tính từ cao trình sàn tầng dưới đến mép dưới của dầm
hoặc sàn tầng trên.
Trong trường hợp, tường có cửa sổ hoặc cửa đi thì có thể tính toán như sau:

SVTH: Lý Hoài Đạt

MSSV: 20761101

Trang 20