Đồ Án Tốt Nghiệp Thiết Kế Công Trình Cao Ốc Văn Phòng (Kèm Bản Vẽ CAD)

ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

PHẦN XÂY DỰNG
A. Giải pháp kết cấu và xác định Tải trọng:
I. Giải pháp kết cấu:
Đối với việc thiết kế công trình, việc lựa chọn giải pháp kết cấu đóng một vai
trò rất quan trọng, bởi vì việc lựa chọn trong giai đoạn này sẽ quyết định trực tiếp
đến giá thành cũng như chất lượng công trình.
Có nhiều giải pháp kết cấu có thể đảm bảo khả năng làm việc của công trình
do vậy để lựa chọn được một giải pháp kết cấu phù hợp cần phải dựa trên những
điều kiện cụ thể của công trình.
1. Hệ kết cấu khung chịu lực:
Là hệ kết cấu không gian gồm các khung ngang và khung dọc liên kết với
nhau cùng chịu lực. Để tăng độ cứng cho công trình thì các nút khung là nút cứng
Ưu điểm:
Tạo được không gian rộng.
Dễ bố trí mặt bằng và thoả mãn các yêu cầu chức năng
Nhược điểm:
Độ cứng ngang nhỏ.
Tỷ lệ thép trong các cấu kiện thường cao.
Hệ kết cấu này phù hợp với những công trình chịu tải trọng ngang nhỏ.
2. Hệ kết cấu vách chịu lực:
Đó là hệ kết cấu bao gồm các tấm phẳng thẳng đứng chịu lực. Hệ này chịu tải
trọng đứng và ngang tốt áp dụng cho nhà cao tầng. Tuy nhiên hệ kết cấu này
ngăn cản sự linh hoạt trong việc bố trí các phòng.
3. Hệ kết cấu lõi-hộp:
Hệ kết cấu này gồm 2 hộp lồng nhau. Hộp ngoài được tạo bởi các lưới cột và
dầm gần nhau, hộp trong cấu tạo bởi các vách cứng. Toàn bộ công trình làm việc
như một kết cấu ống hoàn chỉnh. Lõi giữa làm tăng thêm độ cứng của công trình

và cùng với hộp ngoài chịu tải trọng ngang.
Ưu điểm:
Khả năng chịu lực lớn, thường áp dụng cho những công trình có chiều cao
cực lớn.
Khoảng cách giữa 2 hộp rất rộng thuận lợi cho việc bố trí các phòng.
Nhược điểm:
Chi phí xây dựng cao.
Điều kiện thi công phức tạp yêu cầu kỹ thuật cao.
Hệ kết cấu này phù hợp với những cao ốc chọc trời (>80 tầng) khi yêu cầu về
sức chịu tải của công trình khiến cho các hệ kết cấu khác khó đảm bảo được.
4. Hệ kết cấu hỗn hợp khung-vách-lõi chịu lực:
Về bản chất là sự kết hợp của 2 hệ kết cấu đầu tiên. Vì vậy nó phát huy được
ưu điểm của cả 2 giải pháp đồng thời khắc phục được nhược điểm của mỗi giải
pháp trên. trên thực tế giải pháp kết cấu này được sử dụng rộng rãi do những ưu
điểm của nó.
Tuỳ theo cách làm việc của khung mà khi thiết kế người ta chia ra làm 2 dạng
sơ đồ tính: Sơ đồ giằng và sơ đồ khung giằng.
1


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

Sơ đồ giằng: Khi khung chỉ chịu tải trọng theo phương đứng ứng với diện
chịu tải, còn tải ngang và một phần tải đứng còn lại do vách và lõi chịu. Trong sơ
đồ này các nút khung được cấu tạo khớp, cột có độ cứng chống uốn nhỏ.
Sơ đồ khung giằng: Khi khung cũng tham gia chịu tải trọng đứng và ngang
cùng với lõi và vách. Với sơ đồ này các nút khung là nút cứng.
Kết luận:

Sự kết hợp của giải pháp kết cấu khung-vách-lõi cùng chịu lực tạo ra khả
năng chịu tải cao hơn cho công trình. Dưới tác dụng cảu tải trọng ngang (tải trọng
đặc trưng cho nhà cao tầng) khung chịu cắt là chủ yếu tức là chuyển vị tương đối
của các tầng trên là nhỏ, của các tầng dưới lớn hơn. trong khi đó lõi và vách chịu
uốn là chủ yếu, tức là chuyển vị tương đối của các tầng trên lớn hơn của các tầng
dưới.điều này khiến cho chuyển vị của cả công trình giảm đi khi chúng làm việc
cùng nhau.
Với những ưu điểm đó em quyết định chọn giải pháp kết cấu khung-vách-lõi
chịu lực.
Lựa chọn phương án sàn:
Trong kết cấu nhà cao tầng sàn là vách cứng ngang, tính tổng thể yêu cầu
tương đối cao. Hệ kết cấu sàn được lựa chọn chủ yếu phụ thuộc vào chiều cao
tầng, nhịp và điều kiện thi công.
+, Sàn sườn toàn khối:
Là hệ kết cấu sàn thông dụng nhất áp dụng được cho hầu hết các công trình,
phạm vi sử dụng rộng, chỉ tiêu kinh tế tốt thi công dễ dàng thuận tiện.
+, Sàn nấm:
Tường được sử dụng khi tải trọng sử dụng lớn, chiều cao tầng bị hạn chế, hay
do yêu cầu về kiến trúc sàn nấm tạo được không gian rộng, linh hoạt tận dụng tối
đa chiều cao tầng. Tuy nhiên sử dụng sàn nấm sẽ không kinh tế bằng sàn sườn.
Đối với công trình này ta thấy chiều cao tầng điển hình là 3,6m là tương đối
cao đối với nhà làm việc, đồng thời để đảm bảo tính linh hoạt khi bố trí các vách
ngăn mềm, tạo không gian rộng, ta chọn phương án sàn sườn toàn khối với các ô
sàn 3,6x3m và 4x3,6m.
II. Tải trọng thẳng đứng lên sàn:
1.Tĩnh tải sàn:
Bê tông dùng cho công trình ta dùng bê tông mác 300
+Tĩnh tải sàn tác dụng dài hạn do trọng lượng bê tông sàn được tính:
gts = n.h.γ (kG/m2)
n: hệ số vượt tải xác định theo tiêu chuẩn 2737-95

h: chiều dày sàn
γ: trọng lượng riêng của vật liệu sàn
2. Hoạt tải:
Do con người và vật dụng gây ra trong quá trình sử dụng công trình nên được
xác định:
p = n. p0
n: hệ số vượt tải theo 2737-95
+, n = 1,3 với p0 < 200 kG/m2
2


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

+, n = 1,2 với p0 ≥ 200 kG/m2
p0: hoạt tải tiêu chuẩn.
Cấu tạo sàn:
2 líp g¹ch l¸ nem dµy 2x2cm
V÷a lãt dµy 2cm
G¹ch chèng nãng 10cm
B¶n bª t«ng cèt thÐp dµy 8cm
V÷a tr¸t dµy 1,5cm

G¹ch l¸t nÒn dµy 1cm
V÷a lãt dµy 2cm
B¶n bª t«ng cèt thÐp dµy 8cm
V÷a tr¸t dµy 1,5cm

3

ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

Tĩnh tải:
Tên
Các lớp - Trọng lượng
CK
riêng

Sàn

Mái

Gạch lát dày 1cm
γ= 2000 kG/m3
Vữa lát dày 2 cm
γ= 1800 kG/m3
Sàn bê tông cốt thép
10cm
γ= 2500 kG/m3
Vữa trát 1,5 cm
γ= 1800 kG/m3
Hai lớp gạch lá nem 2x2
cm
γ= 1800 kG/m3
Lớp vữa lót 2 cm
γ= 1800 kG/m3

Lớp gạch chống nóng 10
cm
γ= 800kg/m3
Bê tông sàn 10 cm
γ= 2500 kG/m3
Vữa trát 1,5 cm
γ= 1800 kG/m3

Ngói ốp dày 1 cm
γ= 1800 kG/m3
Lớp vữa lót 2 cm
Phần
γ= 1800 kG/m3
mái
Bê tông sàn 8 cm
dốc
γ= 2500 kG/m3
Vữa trát 1,5 cm
γ= 1800 kG/m3
Bản thang dày 8 cm
γ= 2500 kG/m3
Cầu
Trát đáy bản thang 1,5
thang
cm
(điển
γ= 1800 kG/m3
hình)
Bậc gạch cao 16,0 cm
γ= 1800 kG/m3

Tải trọng
TC2
(kG/m2)
20

Hệ
TTtính toán Tổng
số
(kG/m2)
(kG/m2)
VT n
1.1
22

36

1.3

46.8

200

1.1

220

27

1.3

35.1

72

1.1

79.2

36

1.3

46.8

80

1.1

88

200

1.1

220

27

1.3

35.1

18

1.1

19.8

36

1.3

46.8

200

1.1

220

27

1.3

35.1

200

1.1

220

27

1.3

35.1

144

1.1

158.4

325

470

322

415

4


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

Hoạt tải:
Tên

Giá trị tiêu Hệ số vượt
Giá trị tính toán
chuẩn
tải
(kG/m2)
(kG/m2)
Sảnh, Hành lang
300
1,2
360
Văn phòng
200
1,2
240
Phòng triển lãm, siêu
400
1,2
480
thị
Phòng ăn
200
1,2
240
Nhà vệ sinh
200
1,2
240

Mái bằng không sử
75
1,3
97,5
dụng
Đường xuống ô tô
300
1,2
360
Cầu thang
300
1,2
360
Vách ngăn di động
100
1,3
130
Các hoạt tải của các phòng làm việc được cộng thêm với hoạt tải của vách
ngăn di động =130 kG/m2.
II. Sơ bộ chọn kích thước tiết diện:
1. Chiều dày sàn:
hb =

D
m

.l

Trong đó: m = 40 ÷45 đối với bản kê 4 cạnh.Với bản liên tục ta lấy m=45.
D = 0,8 ÷1,4 phụ thuộc vào tải trọng.Lấy D=1 vì hoạt tải 200kG/ m 2 thuộc

loại trung bình.
l: nhịp của bản lấy l = 3 m
 hb =

1
300 ≈ 7cm
45

.Ta chọn hb=8 cm

* Bề dầy của vách, lõi lấy sơ bộ 22 cm
* Bề dầy tường tầng hầm lấy sơ bộ 25 cm
2. Chọn kích thước dầm:
a. Kích thước dầm chính ngang:
- Chiều cao dầm được tính sơ bộ theo công thức:
hd =

1
* ld
md

với: md = 8 ÷ 12

ld: Nhịp của dầm lấy là 6 m.
Chọn giá trị md lớn hơn( md=10) đối với dầm liên tục và chịu tải trọng tương
đối bé. Thay vào công thức trên ta được:
hd =

1
* 600 = 60cm

10

Ta chọn hd = 60 cm
- Chiều rộng dầm.
bd = (0.3 ÷ 0.5).hd, ta chọn bd = 30 cm.
b. Kích thước dầm phụ ngang:
Đối với dầm phụ thì md = 12 ÷ 20. Ta chọn md = 15.
5


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

Thay vào công thức ở trên ta được:
hd =

1
* 600 = 40cm
15

Ta chọn hdp = 40 cm.

Chọn bdp = 20 cm
c. Xác định kích thước dầm chính dọc:
1

- Chiều cao dầm hd = m * l d
d
Với: md = 8 ÷12

ld = 7,2 m
Tương tự như trên ta chọn md =12. Thay vào công thức trên ta được:
hd =

1
* 720 = 60cm
12

Ta chọn hd = 60 cm.
- Chiều rộng dầm:
bd = (0,3 ÷0,5) hd, ta chọn bd = 30 cm.
d. Kích thước dầm phụ dọc:
-Hoàn toàn tương tự ta chọn md =18.
hd =

1
* 720 = 40cm .
18

Chọn hdp = 40 cm; bdp = (0,3 ÷0,5) hd = 20 cm

6


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

7

Thuyết minh tốt nghiệp

Trờng đHXD Hà Nội

III. Thit k cu thang
1. Tớnh toỏn bn thang
Chiu di quy i ca bn thang l = 3,5 2 + 2,4 2 = 4,25m .
B rng bn thang = (4-0,05)/2=1,975m. (Khong h gia 2 bn thang=5cm).
Ta tớnh theo s bn loi dm.
Bn thang 2 v ging nhau do ú ch cn tớnh thộp cho 1 v ri b trớ thộp cho c
2 v. Chiu dy bn thang d kin 8cm
Chn a = 1,5cm h0 =6,5cm. Tớnh cho di bn rng 1m.
Ti trng phõn b q= g +p= 360+ 415= 775 kG/m2.
mặt bằng thang

mặt cắt a-a

bản chiếu nghỉ
dầm chiếu nghỉ

cốn thang

bản thang

dầm chiếu tới

Ta cú: q.cos = 775.cos33 0 =775.0,839 = 650 kG/m2.
- Tớnh thộp theo phng cnh di:
q. cos( ).l 2 650.1,975 2

=
M=
=317 kGm.
8
8
317.100
M
=
A=
2
2 = 0,058, = 0,5[1 +
R n bh0 130.100.6,5
M

1 - 2 A ] = 0,97cm2

317.100

Fa = R h = 2100.0,97.6,5 = 2,39cm2
a
0
Chn thộp 8 a200 cú Fa = 2,5cm2.
100.2,5

T l ct thộp à = 100.6,5 = 0,39% > àmin = 0,1% Hp lý.
- Tớnh thộp phng cnh ngn:
q. cos( ).l 2 650.12
=
M=
=81,25 kGm.

8
8
8


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi
81,25.100
M
=
1 - 2 A ] = 0,992cm2
A=
2
2 = 0,015, γ= 0,5[1 +
R n bh0 130.100.6,5
M
81,25.100
Fa = R γ h = 2100.0,992.6,5 = 0,6cm2
a
0

Chọn thép Φ6 a200 có Fa = 1,41cm2.
Tỷ lệ cốt thép µ =

100.1,4
= 0,22% > µmin = 0,1% Hợp lý.
100.6.5

Cốt thép âm chọn Φ6 a200.

2. Tính toán chiếu nghỉ
Chiếu nghỉ kích thước 1,5x4m.
Tính toán coi như bản loại dầm. Tính cho băng rộng 1m(Cắt 1 dải bản rộng 1m
vuông góc với dầm chiếu nghỉ).
Chiều dày ô bản dự kiến là 8cm; a0 =1,5cm ⇒ h0 =6,5cm
Từ phần tính toán tải trọng ta có:
- Tổng tĩnh tải g = 415 kG/m2
- Hoạt tải p = 360 kG/m2
Phần tĩnh tải của chiếu nghỉ phải trừ đi phần bậc gạch
g = 415 - 159 = 256 kG/m2
q = g + p = 256 + 360 = 616 kG/m2
- Tính cốt thép theo phương cạnh dài:
ql 2 616.1,5 2
=
M=
= 174 kG.m
8
8
M
174.100
=
A=
2
2 = 0,032,
Rn bh0 130.100.6,5
M

γ = 0,5[1 + 1 - 2 A ] = 0,984 cm2

174.100

Fa = R γ h = 2100.0,984.6,5 = 1,3cm2
a
0
Chọn thép Φ8 a200 (có Fa= 2,5cm2 ).
100.2,5

Tỷ lệ cốt thép µ = 100.6,5 =0,39% > µmin = 0,1% Hợp lý.
- Tính cốt thép theo phương cạnh ngắn:
ql 2 616.12
=
M=
= 77 kG.m
8
8
M
77.100
=
A=
2
2 = 0,014,
R n bh0 130.100.6,5
M

γ = 0,5[1 + 1 - 2 A ] = 0,993 cm2

77.100

Fa = R γ h = 2100.0,993.6,5 = 0,57cm2
a

0
Chọn thép Φ6 a200 có Fa = 1,41cm2.
Tỷ lệ cốt thép µ =

100.1,4
= 0,22% > µmin = 0,1% Hợp lý
100.6.5

Khi tính toán ta coi liên kết giữa bản chiếu nghỉ và dầm thang là liên kết khớp
nhưng thực tế ở đây có mômen âm nên ta bố trí cốt thép âm để chịu mômen này
chọn Φ6 a200.
9


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

3. Thiết kế cốn thang
Cốn thang là dầm đơn giản nhịp 5m chịu tải trọng do bản thang truyền vào. Sơ
bộ lấy tiết diện 15x30 cm.
Ta coi cốn thang là dầm đơn giản kê lên 2 gối tựa là dầm thang và cốn thang.
Tải trọng tác dụng:
- Tải trọng từ bản thang truyền vào g1= 0,5.q.l1 = 0,5.775.1,975 = 765,3 kG/m.
- Tải trọng bản thân g2 = 0,3.0,15.2500.1,1 = 123,75 kG/m.
- Tải trọng do lan can tay vịn g2 = 20.1,1 = 22 kG/m.
Tổng tải trọng: q = 765,3 +123,75 +22 =912 kG/m.
 912.3,5 2
q. cos(α )  l 2


.
M=
 cos 2 (α )  = 8.0,839 =1665 kGm.
8



Chọn a = 3cm ⇒ h0 = 30 -3 = 27 cm

1665.100
=
1 - 2 A ] = 0,937.
2 = 0,117 γ = 0,5[1 +
R n bh0 130.15.27
M
1665.100
Vậy:
Fa = R γ h = 2700.0,937.27 = 3,44 cm2
a
0
4,02
100 = 0,99%
Chọn 2Φ16 có Fa = 4,02 cm2. Tỷ lệ cốt thép: µ =
15.27
µ € (0,8 ÷ 1,5%)Hợp lý.

A=

M

2

Tính toán cốt đai
Lực cắt : Q =

ql 912.3,5
=
= 1596 kG
2
2

Kiểm tra điều kiện:
k0 Rnbh0 = 0,35.130.20.27 = 24570 kG > QThoả mãn điều kiện hạn chế về
lực cắt.
k1 Rnbh0 = 0,6.10.20.27 = 3240 kG > Q Nên không cần tính cốt đai mà đặt
theo cấu tạo.
Uct = 15 cm đối với dầm cao 30cm < 45cm
Chọn cốt đai Φ6 a150.
4. Thiết kế dầm thang
Dầm thang là dầm đơn giản nhịp 4m chịu tải trọng do cốn thang và bản chiếu
nghỉ truyền vào. Sơ bộ lấy tiết diện 20x35 cm.
Tải trọng tác dụng:
- Tải trọng từ bản chiếu nghỉ truyền vào g1= 0,5.q.l1 = 0,5.616.1,5 = 462 kG/m
- Tải trọng bản thân g2 = 0,35.0,2.2500.1,1 = 192,5 kG/m
Tổng tải trọng: q = 462 +192,5 = 654,5 kG/m
- Tải trọng tập trung do cốn thang P = 0,5.912.

3,5
= 1903 kG.
0.839

654,5.4 2
+ 1903.1,975 =4086 kGm.
Mmax =
8

Chọn a = 3cm ⇒ h0 = 35 -3 = 32 cm
A=

4086.100
=
2 = 0,154  γ = 0,5[1 +
R n bh0 130.20.32
M

2

1 - 2 A ] = 0,916.
10


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi
M
4086.100
Fa = R γ h = 2700.0,916.32 = 5,16 cm2
a
0
6,28

100 = 0,98%
Chọn 2Φ20 có Fa = 6,28 cm2 . Tỷ lệ cốt thép: µ =

µ € (0,8 ÷ 1,5%)Hợp lý.

20.32

Tính toán cốt đai:
Lực cắt: Q =

ql
654,5.4,25
+P=
+ 2502 = 3893 kG
2
2

Kiểm tra điều kiện :
k0 Rnbh0 = 0,35.130.20.32 = 29120 kG > QThoả mãn điều kiện hạn chế
về lực cắt.
k1 Rnbh0 = 0,6.10.20.32 = 3940 kG > Q nên không cần tính cốt đai mà đặt
theo cấu tạo.
Uct = 15 cm đối với dầm cao 35cm < 45cm.
Chọn cốt đai Φ6 a150.

11


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

IV. Thiết kế ô sàn điển hình
1 Thiết kế ô sàn WC (Ô1)
Sàn nhà vệ sinh làm việc trong môi trường xâm thực nên được thiết kế theo
sơ đồ đàn hồi để kiểm soát được sự xuất hiện và khống chế bề rộng của khe nứt.
Bê tông mác 300; Rn = 130 kg/cm2

Mi
M ii

M2
M1

M ii

Mi

sµn wc
Thép AI; Ra = 2100 kg/cm2
Tĩnh tải tính toán: 325 kG/ m2
Hoạt tải tính toán: 240 kG/ m2
qb = 325 + 240 = 565 kG/m2
Nhịp tính toán của ô bản
lt1 = 360 - 25 = 335 cm
lt2 = 400 - 25 = 375 cm
Có :

lt2
375

=
= 1,12 < 2  bản kê 4 cạnh
l t1
335

M1 = m1P; MI = k1P.
M2 = m2P; MII = k2P.
Tra bảng phụ lục 6 với ta có:
m1 = 0,0197, k1 = 0,0456
m2 = 0,0156, k2 = 0,0361
Tính cho một dải bản rộng 1 m
P = lt1 x lt2 x q
P = 3,75 x 3,35 x 565 = 7098 kg
M1 = 0,0197 x 7098 = 140 kgm
MI = -0,0456 x 7098 = -324 kgm
M2 = 0,0156 x 7098 = 111 kgm
MII = -0,0361 x 7098 = -257 kgm
Tính thép theo phương l1
Chọn ao = 1,5 (cm)
Thép dương:
A=

M1
Rn bh0

2

=

140.100

130.100.6,52

= 0,026.

γ = 0,5 [1 + 1 - 2 A ] = 0,987
12


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi
140.100
M
Fa = R γ h = 0,987.2100.6,5 = 1,04 cm2
a
0
Chọn φ 8 a200 Có Fa = 2,5 cm2

Thép âm:
M

324.100

M

324.100

M

111.100

M

111.100

A = R bh 2 = 130..100.6,52 = 0,059
n
0
γ = 0,5 [1 - 1 - 2 A ] = 0,97
Fa = R γ h = 2100.0,97.6,5 = 2,45 cm2
a
0
φ
Chọn 8 a200
Fa = 2,5 cm2
Tính thép cho phương l2
Tính thép dương:
A = R bh 2 = 130.100.6,52 = 0,02
n
0
γ = 0,5 [1 + 1 - 2 A ] = 0,99
Fa = R γ h = 2100.0,99.6,5 = 0,83 cm2
a
0
Chọn φ 8 a200
Fa = 2,5 cm2
Thép âm:
M

257.100

M

257.100

A = R bh 2 = 130.100.6,52 = 0,0468
n
0
γ = 0,5 [1 - 1 - 2 A ] = 0,976
Fa = R γ h = 0,976.2100.6,5 = 1,93 cm2
a
0
Chọn φ 8 a200
Fa = 2,5 cm2
2. Thiết kế ô sàn 3 x 3,6m (Ô3)
Thiết kế theo sơ đồ bản kê bốn cạnh.Ta sử dụng sơ đồ khớp dẻo để tính toán
Tĩnh tải tính toán: 325 kG/ m2
Hoạt tải tính toán: 240 kG/ m2
qb = 325 + 240 = 565 kG/m2

M b1
M a2

M b2
M2
M1
M A1

« sµn ®iÓn h×nh
13

ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

Xác định nhịp tính toán:
Lt1 = 300 - 25= 275 (cm)
Lt2 = 360 - 25 = 335 (cm)
lt

335

r= l2 =
= 1,22
275
t2
Dùng phương trình 6.3a tính toán cốt thép bố trí đều nhau trong mỗi phương:
q b l t1 ( 3l t 2 - l t1 )
2

= (2M1 + MA1 + MB1)lt2 + (2M2 + MA2 + MB2)lt1

12
M A1
M B1
MA2
M B2
M2
A1 = M ; B1 = M ; A2 = M ; B2 = M ; θ = M

1
1
2
2
1

Tra bảng 6.2 (Nội suy theo r ) θ = 0,78; A1 = B1 = 1,112; A2 = B2 = 0,912
Thay vào phương trình ta có:
565.2,75 2

(3.3,35 − 2,75)
= (2 +1,112 +1,112) .3,35. M1 +(2 +0,912 +0,912). 2,75.M1
12

M1 = 105,4 kGm =10540 kGcm.
 M2 = 0,78.10540 =8222 KGcm.
MA1 = MB1 = 1.112.10540=11721 KGcm.
MA2 = MB2 = 0,912.8222=7499 KGcm.
Tính cốt thép theo phương cạnh ngắn.
Chọn a 0 = 1,5(cm)  h0 = 6,5 cm
Cốt thép dương:
M1

10540

M1

10540

M

11721

A = R bho 2 = 130.100.6,5 2 = 0,019
n
γ = 0,5 [1 + 1 - 2 A ] = 0,99
Fa = R γ h = 2100.0,99.6,5 = 0,78 cm2
a
0
Chọn thép φ 6 a 200 có Fa = 1,41 cm2
Cốt thép âm:
A = R bho 2 = 130.100.6,5 2 = 0,0214
n
γ = 0,5 [1 + 1 - 2 A ] = 0,989
M

11721

Fa = R γ h = 2100.0,989.6,5 = 0,868 cm2
a
0
Chọn thép φ 6 a 200 có Fa = 1,41 cm2
Tính cốt thép theo phương cạnh dài.
Theo phương cạnh dài ta có :
Cốt thép dương M2 = 8222 kGm < M1 = 10540 kGm.
Cốt thép âm MA2 = 7499 kGm < MA1 = 11721 kGm.
Thép theo phương cạnh dài đặt theo cấu tạo φ 6 a 200.

14

ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

3. Thiết kế ô sàn 3,6 x 4m (Ô5)
Thiết kế theo sơ đồ bản kê bốn cạnh.Ta sử dụng sơ đồ khớp dẻo để tính toán
Tĩnh tải tính toán: 325 kG/ m2
Hoạt tải tính toán: 240 kG/ m2
qb = 325 + 240 = 565 kG/m2

Ma2

Mb1
M2Mb2
M1
MA1

« sµn ®iÓn h×nh
Xác định nhịp tính toán:
Lt1 = 360 - 25= 335 (cm)
Lt2 = 400 - 25 = 375 (cm)
lt

375

r= l2 =
= 1,15
325
t2

Dùng phương trình 6.3a tính toán cốt thép bố trí đều nhau trong mỗi phương:
q b l t1 ( 3l t 2 - l t1 )
2

= (2M1 + MA1 + MB1)lt2 + (2M2 + MA2 + MB2)lt1

12
M A1
M B1
MA2
M B2
M2
A1 = M ; B1 = M ; A2 = M ; B2 = M ; θ = M
1
1
2
2
1

Tra bảng 6.2 (Nội suy theo r ) θ = 0,85; A1 = B1 = 1,12; A2 = B2 = 0,94.
Thay vào phương trình ta có:
565.3,35 2

(3.3,75 − 3,35)
= (2 +1,12 +1,12) .3,75. M1 +(2 +0,94 +0,94). 3,35.M1
12

M1 = 144,4 kGm =14440 kGcm.
 M2 = 0,85.14440 =12274 KGcm.
MA1 = MB1 = 1.12.14440=16173 KGcm.

MA2 = MB2 = 0,94.12274=11538 KGcm.
Tính cốt thép theo phương cạnh ngắn.
Chọn a 0 = 1,5(cm)  h0 = 6,5 cm
Cốt thép dương:
M1

14440

M1

14440

A = R bho 2 = 130.100.6,5 2 = 0,026
n
γ = 0,5 [1 + 1 - 2 A ] = 0,987
Fa = R γ h = 2100.0,987.6,5 = 1,07 cm2
a
0
φ
Chọn thép 6 a 200 có Fa = 1,41 cm2
15


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

Cốt thép âm:
M

16173

A = R bho 2 = 130.100.6,5 2 = 0,029
n
γ = 0,5 [1 + 1 - 2 A ] = 0,985
M

16173

Fa = R γ h = 2100.0,985.6,5 = 1,21 cm2
a
0
Chọn thép φ 6 a 200 có Fa = 1,41 cm2
Tính cốt thép theo phương cạnh dài.
Theo phương cạnh dài ta có :
Cốt thép dương M2 = 8222 kGm < M1 = 10540 kGm.
Cốt thép âm MA2 = 7499 kGm < MA1 = 11721 kGm.
Thép theo phương cạnh dài đặt theo cấu tạo φ 6 a 200.

V. Tiết diện cột
Cột từ tầng hầm đến tầng 3:
16


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

Để xác định sơ bộ tiết diện cột ta dùng công thức:
Fb = (1,2 ÷ 1,5)

N
Rn

N là lực dọc lớn nhất có thể xuất hiện trong cột
N =F.(tĩnh tải + hoạt tải sàn).n
= 6.7,2.(325+ 240). 12
= 292896 kG
Fb = 1,4.

292896
= 3154cm 2
130

Chọn tiết diện cột 70×50 cm.(Fb = 3500 cm2).
Cột từ tầng 4 đến tầng 8
N= 7,2.6.(325+ 240).8=195264 kG
Fb = 1,4.

195264
= 2103m 2
130

Chọn tiết diện cột 60×40 cm.(Fb = 2400 cm2).
Cột từ tầng 9 đến tầng 12:
N= 7,2.6.(325+ 240).4=97632 kG
Fb = 1,4.

97632
= 1052cm 2

130

Chọn tiết diện cột 50×30 cm. (Fb = 1500 cm2).
Kết quả chọn tiết diện:
Cột: Tầng hầm đến tầng3: 70x50 cm
Tầng 4 đến tầng 8: 60x40 cm
Tầng 9 đến tầng 12: 50x30 cm
Tải trọng tác dụng lên công trình bao gồm: tĩnh tải; hoạt tải; tải trọng do gió.
Khối lượng chuẩn tính toán cho 1m dài dầm, tường từng loại:
Dầm:600x300 2500. 0,6. 0,3 = 450 kG/m
400x200 2500. 0,4. 0,2 = 200 kG/m
Cột : 700x500 2500. 0,7. 0,5 = 875kg/m
600x400 2500. 0,6. 0,4 = 600 kG/m
500x300 2500. 0,5. 0,3 = 375 kG/m
Tải trọng tường xây:
Tầng
Chiều cao Trọng
tường (m) lượng
(kG/m2)
Tầng 1
3,6
- Tường 110
180
-Tường 220
330
Tầng 2
4,2
- Tường 110
180
-Tường 220

330
Tầng
điển
3
hình
180

Hệ số Giá
trị Giá trị tính
vượt tải tính toán toán tường
(kG/m)
có lỗ cửa
1,2
778
545
1426
999
1,2
908
636
1664
1165
1,2
648
454
17


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

-Tường 110
330
1188
832
-Tường 220
VI. Phân phối tải trọng đứng lên khung trục 4:
Theo cấu tạo tải trọng của gara sẽ truyền trực tiếp lên đất nền mà không
truyền vào cột. Vậy sơ đồ truyền tải trong tầng 1  11 sẽ giống nhau. Mái do có
mỗi chiều thu vào 90 cm để tạo góc mái dốc nên sơ đồ phân tải có sự thay đổi.

1. Tĩnh tải (sơ đồ phân tải như hình vẽ):
-Với ô sàn 3x3,6 m thì có tung độ tải phân bố lớn nhất mỗi bên là:
18


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

g1 = 0,5.l1.325 = 0,5.3.325 = 487,5 kG/m.
1
.1,5.3.325 = 732 kG.
2
3,6 + 0,6
Trọng lượng của tải phân bố hình thang =
.1,5.325 = 1024 kG.
2

Trọng lượng của tải phân bố tam giác =

-Với ô sàn 4x3,6 m thì có tung độ phân bố lớn nhất mỗi bên là:
g2 = 0,5.3,6.325 = 585 kG/m.
1
.1,8.3,6.325 = 1053 kG.
2
4 + 0,4
Trọng lượng của tải phân bố hình thang =
.1,8.325 = 1287 kG.
2

Trọng lượng của tải phân bố tam giác =

Tầng 1:
Dầm chính DE
- Tường 110 phân bố đều trên dầm DE có cường độ 545 kG/m.
- Lực phân bố trên dầm chính DE do sàn truyền vào:
Tải phân bố tam giác với giá trị max gDE = 2.g1 =2.487,5 = 975 kG/m
- Lực tập trung tại giữa dầm chính DE:
+ Do tĩnh tải sàn phân bố hình thang và tĩnh tải sàn phân bố tam giác trên
các dầm phụ truyền vào:
G sàn = 4G hình thang + 2G tam giác = 4.1024 + 2.732 = 5560 kG.
+ Do dầm phụ dọc giữa trục D,E:
G dầm phụ = 7,2.0,2.(0,4 - 0,08) x 2500 x 1.1 = 1426 kG.
⇒ G giữa DE = 5560 + 1426 = 6986 kG.
- Lực tập trung tại biên trục E4:
+ Do tĩnh tải sàn phân bố hình thang và tĩnh tải sàn phân bố tam giác:
G sàn = 2G hình thang + G tam giác = 2.1024 + 732 = 2780 kG.
+ Do dầm chính trục E:

G dầm chính = 7,2.0,3.(0,6 - 0,08) x 2500 x 1.1 = 3089 kG.
+ Do tường phân bố trên trục E (Tường 220):
G tường = 1426.7,2 = 10267 kG.
⇒ G E = 2780 + 3089 + 10267 = 16136 kG.
- Lực tập trung tại trục D4:
+ Do tĩnh tải sàn phân bố hình thang và tĩnh tải sàn phân bố tam giác:
G sàn = 4G hình thang + 2G tam giác = 4.1024 + 2.732 = 5560 kG.
+ Do dầm chính trục D:
G dầm chính = 7,2.0,3.(0,6 - 0,08) x 2500 x 1.1 = 3089 kG.
+ Do tường phân bố trên trục D (Tường 110):
G tường = 778.7,2 = 5602 kG.
⇒ G D = 5560 + 3089 + 5602 = 14251 kG.
- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính DE:

19


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

16136
975

6986

14251
975
545

3000

3000

E

D

Dầm chính DC
- Tường 110 phân bố đều trên dầm DC có cường độ 545 kG/m.
- Lực phân bố trên dầm chính DC do sàn truyền vào:
Tải phân bố tam giác với giá trị max gDE = 2.g1 =2.487,5 = 975 kG/m
- Lực tập trung tại giữa dầm chính DC:
+ Do tĩnh tải sàn phân bố hình thang và tĩnh tải sàn phân bố tam giác trên
các dầm phụ truyền vào:
G sàn = 4G hình thang + 2G tam giác = 4.1024 + 2.732 = 5560 kG.
+ Do dầm phụ dọc giữa trục D,C:
G dầm phụ = 7,2.0,2.(0,4 - 0,08) x 2500 x 1.1 = 1426 kG.
⇒ G giữa DC = 5560 + 1426 = 6986 kG.
- Lực tập trung tại trục C4 = Lực tập trung tại D4 = 14251 kG (Đã tính ở phần
trên).
- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính DC:
14251
975

6986

14251
975
545

3000
D

3000
C

Dầm chính BC
- Nhận xét: Dựa vào sơ đồ phân tải ta thấy tải phân bố tam giác, lực tập trung
giữa dầm và lực tập trung tại C4 hoàn toàn giống với dầm chính DC.
- Tính lực tập trung tại B4
+ Do tĩnh tải sàn phân bố hình thang và tĩnh tải sàn phân bố tam giác:
G sàn = 2.G hình thang1 + G tam giác1 + 2.G tam giác2 + G hình thang2
= 2.1024 + 732 + 2.1053 + 1287 = 6173 kG.
+ Do dầm chính trục B:
G dầm chính = 7,2.0,3.(0,6 - 0,08) x 2500 x 1.1 = 3089 kG.
+ Do tường phân bố trên trục B (Tường 110):
G tường = 778.7,2 = 5602 kG.
⇒ G B = 6173 + 3089 + 5602 = 14864 kG.
- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính BC:

20


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

14864

14251
975

6986

975
545

3000

3000

C

B

Dầm chính BA
- Tường 110 phân bố đều trên dầm DC có cường độ 545 kG/m.
- Lực phân bố trên dầm chính BA do sàn truyền vào:
Tải phân bố hình thang với giá trị max gDE = 2.g2 =2.585 = 1170 kG/m
- Lực tập trung tại biên trục A4:
+ Do tĩnh tải sàn phân bố hình thang và tĩnh tải sàn phân bố tam giác:
G sàn = G hình thang + 2G tam giác = 1287 + 2.1053 = 3393 kG.
+ Do dầm chính trục E:
G dầm chính = 7,2.0,3.(0,6 - 0,08) x 2500 x 1.1 = 3089 kG.
+ Do tường phân bố trên trục A (Tường 220):
G tường = 1426.7,2 = 10267 kG.
⇒ G A = 3393 + 3089 + 10267 = 16749 kG.
- Lực tập trung tại trục B4:
G B = 14864 kG (Đã tính ở trên).

- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính BA:
16749
14864
1170
545
4000
B

A

Tầng 2:
- Nhận xét: Sơ đồ dồn tải và các giá trị tải sàn phân bố như tầng 1 tuy nhiên
do chiều cao tầng khác nhau nên chiều cao của tường có thay đổi. Các giá trị dồn
tải của tĩnh tải sàn ta lấy lại như ở trên còn lực phân bố và lực tập trung liên quan
đến tĩnh tải tường ta sẽ tính lại:
Dầm chính DE
- Tường 110 phân bố đều trên dầm DE có cường độ 636 kG/m.
+ Tường phân bố trên trục E (Tường 220):
G tường = 1664.7,2 = 11980 kG.
⇒ G E = 2780 + 3089 + 11980 = 17849 kG
+ Tường phân bố trên trục D (Tường 110):
G tường = 908.7,2 = 6538 kG.
⇒ G D = 5560 + 3089 + 6538 = 15187 kG.
- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính DE:
21


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

17849
975

6986

15187
975
636

E

3000

3000

D

Dầm chính DC
- Tường 110 phân bố đều trên dầm DC có cường độ 636 kG/m.
15187
15187
6986
975
975
636
D

3000

3000

C

Dầm chính BC
- Tường 110 phân bố đều trên dầm DC có cường độ 636 kG/m.
+ Do tường phân bố trên trục B (Tường 110):
G tường = 908.7,2 = 6538 kG.
⇒ G B = 6173 + 3089 + 6538 = 15800 kG.
- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính BC:
15800
15187
6986
975
975
636
C

3000

3000

B

Dầm chính BA
+ Do tường phân bố trên trục A (Tường 220):
G tường = 1664.7,2 = 11981 kG.
⇒ G A = 3393 + 3089 + 11981 = 18463 kG.
- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính BA:
18463

15800
1170
636
4000
B

A

Tầng 3  12(Tầng điển hình):
-Lập luận tương tự như ở tầng 2:
Dầm chính DE
- Tường 110 phân bố đều trên dầm DE có cường độ 454 kG/m.
22


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

+ Tường phân bố trên trục E (Tường 220):
G tường = 1188.7,2 = 8554 kG.
⇒ G E = 2780 + 3089 + 8554 = 14423 kG
+ Tường phân bố trên trục D (Tường 110):
G tường = 648.7,2 = 4666 kG.
⇒ G D = 5560 + 3089 + 4666 = 13315 kG.
- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính DE:
14423
13315
6986
975

975
454
E

3000

3000

D

Dầm chính DC
- Tường 110 phân bố đều trên dầm DC có cường độ 454 kG/m.
- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính DC:
13315
13315
6986
975
975
454
D

3000

3000

C

Dầm chính BC
- Tường 110 phân bố đều trên dầm DC có cường độ 454 kG/m.
+ Do tường phân bố trên trục B (Tường 110):

G tường = 648.7,2 = 4666 kG.
⇒ G B = 6173 + 3089 + 4666 = 13928 kG.
- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính BC:
13928
13315
6986
975
975
454
C

3000

3000

B

Dầm chính BA
+ Do tường phân bố trên trục A (Tường 220):
G tường = 1188.7,2 = 8554 kG.
⇒ G A = 3393 + 3089 + 8554 = 15036 kG.
- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính BA:

23


ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

13928

15036
1170
454
4000

B

A

Tầng mái
-Với ô mái 3x3,6 m thì có tung độ tải phân bố lớn nhất mỗi bên là:
g1 = 0,5.l1.470 = 0,5.3.470 = 705 kG/m.
1
.1,5.3.470 = 1058 kG.
2
3,6 + 0,6
Trọng lượng của tải phân bố hình thang =
.1,5.470 = 1481 kG.
2

Trọng lượng của tải phân bố tam giác =

-Với ô mái 4x3,6 m thì có tung độ phân bố lớn nhất mỗi bên là:
g2 = 0,5.3,6.470 = 846 kG/m.
1
.1,8.3,6.470 = 1523 kG.
2
4 + 0,4

Trọng lượng của tải phân bố hình thang =
.1,8.470 = 1862 kG.
2

Trọng lượng của tải phân bố tam giác =

Dầm chính DE
- Lực phân bố trên dầm chính DE do sàn truyền vào:
Tải phân bố tam giác với giá trị max gDE = 2.g1 =2.705 = 1410 kG/m
- Lực tập trung tại giữa dầm chính DE:
+ Do tĩnh tải sàn phân bố hình thang và tĩnh tải sàn phân bố tam giác trên
các dầm phụ truyền vào:
G sàn = 4G hình thang + 2G tam giác = 4.1481 + 2.1058 = 8040 kG.
+ Do dầm phụ dọc giữa trục D,E:
G dầm phụ = 7,2.0,2.(0,4 - 0,08) x 2500 x 1.1 = 1426 kG.
⇒ G giữa DE = 8040 + 1426 = 9466 kG.
- Lực tập trung tại biên trục E4:
+ Do tĩnh tải sàn phân bố hình thang và tĩnh tải sàn phân bố tam giác:
G sàn = 2G hình thang + G tam giác = 2.1481 + 1058 = 4020 kG.
+ Do dầm chính trục E:
G dầm chính = 7,2.0,3.(0,6 - 0,08) x 2500 x 1.1 = 3089 kG.
⇒ G E = 4020 + 3089 = 7109 kG.
- Lực tập trung tại trục D4:
+ Do tĩnh tải sàn phân bố hình thang và tĩnh tải sàn phân bố tam giác:
G sàn = 4G hình thang + 2G tam giác = 4.1481 + 2.1058 = 8040 kG.
+ Do dầm chính trục D:
G dầm chính = 7,2.0,3.(0,6 - 0,08) x 2500 x 1.1 = 3089 kG.
⇒ G D = 8040 + 3089 = 11129 kG.
- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính DE:
24

ThuyÕt minh tèt nghiÖp

Trêng ®HXD Hµ Néi

7109

11129

9466
1410

1410

3000

3000

E

D

Dầm chính DC
- Lực phân bố trên dầm chính DC do sàn truyền vào:
Tải phân bố tam giác với giá trị max gDE = 1410 kG/m
- Lực tập trung tại giữa dầm chính DC:
G giữa DC = G giữa DE = 9466 kG.
- Lực tập trung tại trục C4 = Lực tập trung tại D4 = 11129 kG (Đã tính ở phần
trên).

- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính DC:
11129

11129

9466
1410

1410

3000

3000

D

C

Dầm chính BC
- Nhận xét: Dựa vào sơ đồ phân tải ta thấy tải phân bố tam giác, lực tập trung
giữa dầm và lực tập trung tại C4 hoàn toàn giống với dầm chính DC.
- Tính lực tập trung tại B4
+ Do tĩnh tải sàn phân bố hình thang và tĩnh tải sàn phân bố tam giác:
G sàn = 2.G hình thang1 + G tam giác1 + 2.G tam giác2 + G hình thang2
= 2.1481 + 1058 + 2.1523 +1862 = 8928 kG.
+ Do dầm chính trục B:
G dầm chính = 7,2.0,3.(0,6 - 0,08) x 2500 x 1.1 = 3089 kG.
⇒ G B = 8928 + 3089 = 12017 kG.
- Sơ đồ dồn tải vào dầm chính BC:
12017

11129
1410
3000
C

9466

1410
3000
B

Dầm chính BA
- Lực phân bố trên dầm chính BA do sàn truyền vào:
Tải phân bố hình thang với giá trị max gDE = 2.g2 =2.846 = 1692 kG/m
- Lực tập trung tại biên trục A4:
+ Do tĩnh tải sàn phân bố hình thang và tĩnh tải sàn phân bố tam giác:
G sàn = G hình thang + 2G tam giác = 1862 + 2.1523 = 4908 kG.
+ Do dầm chính trục E:
25