Trụ sở công ty cổ phần thương mại VIPCO
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.89 MB, 240 trang )
Chương 1 :
KIẾN TRÚC
1.1 Giới thiệu về công trình
1.1.1 Tên công trình
Trụ sở Công ty cổ phần thương mại VIPCO
Địa điểm: 43 Quang Trung – Lê Chân - Hải Phòng
1.1.2 Giới thiệu chung
Cùng với quá trình đô thị hoá hiện nay trên thế giới đang có hai xu hướng thiết kế
đô thị.Đó là xu hướng đô thị phân tán với các công trình thấp tầng hoặc nhiều tầng nằm
lẫn trong cảnh quan thiên nhiên và xu hướng đô thị tập trung mật độ cao với các nhà cao
tầng hoặc nhà cao trọc trời.
Theo nhiều nhà nghiên cứu có uy tín trên thế giới , thì xu hướng thứ hai ( nhà cao
tầng ) có những ưu điểm sau đây so với xu hướng thứ nhất:
+ Giải phóng được nhiều đất đai thành phố để trồng cây xanh,làm công viên ,nơi
vui chơi giải trí. Do đó tiếp nối với sinh thái tự nhiên mang lại mau xanh thiên nhiên.
+ Giảm bớt được mạng lưới hệ thống hạ tầng, giao thông vận tải, mạng lưới dịch
vụ.
+ Giảm tiêu thụ năng lượng: dân số đô thị càng tập trung thì tiêu hao năng lượng
càng nhỏ, đặc biệt về mặt vận tải.
Vì các ưu điểm cơ bản nêu trên kiến trúc nhà cao tầng đang trở thành một xu thế
tất yếu của quá trình đô thị hoá trên thế giới.Nhà cao tầng và nhà chọc trời sẽ còn được
tiếp tục xây dựng trong thế kỉ này và tồn tại trên nhiều thành phố trên khắp hành tinh
chúng ta.Chắc chắn rằng trào lưu này không thể thoát khỏi ở nước ta.
Tuy nhiên một vấn đề bức xúc hiện nay là các nhà cao tầng với các quan niệm
thiết kế như hiện nay lại đang là kiểu kiến trúc tập trung tiêu hao nhiều năng lượng và
không ngừng sản sinh phế thải và ô nhiễm.Trên thực tế còn rất nhiều mặt trái ảnh hưởng
đến môi trường xung quanh khác.
+ Tại Việt Nam các công trình cao tầng đang được xây dựng khá phổ biến tại các
trung tâm kinh tế như Hà Nội,Hải Phòng,thành phố Hồ Chí Minh…với chức năng làm
văn phòng cho thuê. Ông Marc Townsend - Tổng giám đốc công ty quản lý địa ốc CB
Richard Ellis đánh giá: thị trường văn phòng cho thuê cao cấp ở thành phố Hồ Chí Minh
trong những năm vừa qua vẫn tiếp tục nóng bất chấp sự đóng băng của toàn thị trường
địa ốc.
Tất nhiên cái nóng của thị trường văn phòng là ngày càng nhiều doanh
nghiệp,công ty,văn phòng đại diện có nhu cầu thuê mặt bằng làm nơi giao dịch.Thế
nhưng chưa bao giờ các nhà cung cấp đáp ứng được nhu cầu.
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
1
+ Theo dự án công trình thuộc loại nhà cao tầng trong khu vực với quy mô trung
bình với diện tích mặt bằng 723,38m2 gồm 9 tầng cùng với 1 tầng trệt kết hợp với đường
nội bộ và vỉa hè không những tạo được một không gian cảnh quan thoáng mát mà còn
thuận tiện cho công tác thi công xây dựng công trình.
Toàn bộ lô đất có hình dạng khá vuông vắn, mặt bằng bằng phẳng, tương đối rộng.
- Tầng 1 gồm sảnh và lễ tân, diện tích cho thuê, phòng an ninh điều khiển phục vụ
công tác giao dịch của toà nhà.
- Các tầng từ tầng 3 đến tầng 8 đều là văn phòng làm việc.
- Ngoài ra còn có tầng mái trên có hệ thống kĩ thuật của ngôi nhà.
1.2 Giải pháp kiến trúc của công trình
1.2.1 Giải pháp mặt bằng
“Việc thiết kế tầng một, tầng hai có mặt bằng chữ nhật về mặt kết cấu tạo một
chân đế vững chắc cho một khối nhà cao tầng, đồng thời tạo sự vươn lên mạnh mẽ
cho công trình,làm đẹp thêm cho bộ mặt của khu đô thị.
Các tầng từ tầng 3 đến tầng 8 có mặt bằng bố trí tương đối đối xứng qua tâm
nhà.
Mặt bằng của công trình là 1 đơn nguyên liền khối đối xứng, mặt bằng hình
vuông tăng diện tích tiếp xúc của nhà với thiên nhiên .
Công trình gồm 1 tầng trệt,9 tầng cao 31,45m chưa kể tính cả tầng trệt”
- Tầng trệt ở cốt cao độ -3,2m gồm: lối lên xuống của xe đạp, xe máy, ôtô ngoài ra
còn có các phòng kĩ thuật ngay cạnh thang máy (kỹ thuật điện,kỹ thuật nước), phòng đặt
trạm biến áp.Ngoài ra còn có các trạm bơm bố trí them bể phốt.
- Tầng 1 ở cốt cao độ +0,00m gồm: ngay trước cửa ra vào là sảnh chính với không
gian tương đối rộng ,trước sảnh là quầy thu ngân để giao dịch cho thuê văn phòng, không
gian tầng một còn lại là diện tích cho thuê của toà nhà.
- Tầng 2 đến tầng 8 là không gian văn phòng với cách bố trí vách ngăn chia không
gian thành nhiều văn phòng.Ngoài ra còn bố trí thêm một khu để đặt điều hoà.
Tầng thượng ở cốt cao +27,6m
Tầng mái ở cốt cao độ +31,45m
Tại đây bố trí các hộp kĩ thuật thang máy cùng với hệ mái bê tông chống nóng
cùng bể nước phục vụ cho ngôi nhà.
1.2.2 Giải pháp mặt đứng
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
2
- Mặt đứng thể hiện phần kiến trúc bên ngoài công trình góp phần tạo thành quần
thể kiến trúc,quyết định đến nhịp điệu kiến trúc của toàn bộ khu vực kiến trúc.Mặt đứng
của công trình trang trí trang nhã, hiện đại với hệ thống cửa kính khung nhôm tại các
phòng.
1.3 Các giải pháp kĩ thuật của công trình
1.3.1 Giải pháp cung cấp điện
“- Toàn công trình được bố trí một buồng phân phối điện ở vị trí thuận lợi cho
việc đặt cáp điện ngoài vào và cáp điện cung cấp cho các thiết bị sử dụng điện bên trong
công trình. Buồng phân phối này được bố trí ở phòng kỹ thuật.
- Từ trạm biến thế ngoài công trình cấp điện cho buồng phân phối trong công
trình bằng cáp điện ngầm dưới đất. Từ buồng phân phối điện đến các tủ điện các tầng, các
thiết bị phụ tải dùng cáp điện đặt ngầm trong tường hoặc trong sàn.
- Trong buồng phân phối, bố trí các tủ điện phân phối riêng cho từng tầng của
công trình, như vậy để dễ quản lí, theo dõi sự sử dụng điện trong công trình.
- Bố trí một tủ điện chung cho các thiết bị, phụ tải như: trạm bơm, điện cứu hoả tự
động, thang máy.
- Dùng Aptomat để khống chế và bảo vệ cho từng đường dây, từng khu vực, từng
phòng sử dụng điện.”
1.3.2 Giải pháp cấp nước , thoát nước
1.3.2.1 Giải pháp cấp nước
- Hệ thống cấp nước bên trong công trình được nối trực tiếp với mạng lưới cấp
nước thành phố.
- Máy bơm được bố trí ở phòng kĩ thuật nước dưới tầng hầm, là trạm trung
chuyển đưa nước lên hệ thống ống nước được dẫn lên từng tầng, từng căn hộ.
- Bể nước trên mái lấy nước trực tiếp từ máy bơm nước dùng để lưu trữ nước
phục vụ cho toàn công trình.
1.3.2.2 Giải pháp thoát nước
- Nước từ bể tự hoại, nước thải sinh hoạt, được dẫn qua hệ thống đường ống thoát
nước cùng với nước mưa đổ vào hệ thống thoát nước có sẵn của khu vực.
- Hệ thống thoát nước trên mái, yêu cầu đảm bảo thoát nước nhanh, không bị tắc
nghẽn.
- Bên trong công trình, hệ thống thoát nước bẩn được bố trí qua tất cả các phòng,
là những ống nhựa đứng có hộp che.
1.3.3Giải pháp thông gió , chiếu sáng
1.3.3.1Giải pháp thông gió
- -Công trình thiết kế than thiên với thiên nhiên mát mẻ tiếp nhận gió và ánh sáng
-Trang bị quạt và điều hòa.
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
3
1.3.3.2Giải pháp chiếu sáng
- Công trình kết hợp các giải pháp chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo.
Chiếu sáng tự nhiên thông qua hệ thống cửa sổ, cửa đi, loga đón ánh sáng từ bên ngoài
chiếu vào trong phòng. Chiếu sáng nhân tạo thông qua hệ thống đèn điện bên trong, bên
ngoài căn hộ và xung quanh công trình.
1.3.4Hệ thống chống sét – tiếp đất
-Xây dựng hệ thống thu sét.
1.3.5 Giải pháp xử lý rác thải.
Rác thải được thu vào các thùng rác đặt trong từng phòng và được đổ vào hệ thống
thoát rác qua các cửa đổ rác của mỗi tầng.
1.3.6 Hệ thống phòng hoả và cứu hoả.
1.3.6.1Hệ thống báo cháy :
Láp các thiết bị cảnh báo cháy nổ tụ động
1.3.6.2Hệ thống cứu hoả :
Nước: Được lấy từ bể ngầm và các họng cứu hoả của khu vực. Các đầu phun nước
được bố trí ở từng tầng theo đúng tiêu chuẩn phòng cháy, chữa cháy.Đồng thời, ở từng
phòng đều bố trí các bình cứu cháy khô.
Thang bộ: Được bố trí cạnh thang máy và có kích thước phù hợp với tiêu chuẩn
kiến trúc và thoát hiểm khi có hoả hoạn hay các sự cố khác.
1.3.7Các giải pháp khác
Ngoài các giải pháp trên thì giải pháp phòng cháy chữa cháy vấn đề thoát
người khi có sự cố cũng là một vấn đề quan trọng với công trình này.
- Để nhằm ngăn chặn những sự cố xảy ra tại mỗi tầng đều có hệ thống biển báo
phòng cháy, biển hướng dẫn phòng chống cháy tại các cửa cầu thang.Công trình có bể
nước dự trữ để cứu hoả khi có hoả hoạn xảy ra, ở mỗi tầng đều có bố trí hệ thống bình
chữa cháy phòng khi có sự cố.
Việc tổ chức thoát người khi có sự cố cũng rất quan trọng nó có ảnh hưởng lớn
đến chất lượng công trình.Dòng người khi thoát thường chậm hơn khi bình thường do
vậy các lối thoát phải là ngắn nhất đồng thời tác dụng của lối thoát này cũng phải hữu
dụng khi sử dụng bình thường.
- Giải pháp 1 cầu thang bộ 2 vế là giải pháp hợp lý nhất vừa tận dụng được khả
năng lưu thông và thoát người khi có sự cố. Cầu thang được bố trí tại điểm đến gần nhất
trên mặt bằng, các cửa thoát và hành lang bố trí rất lưu loát.
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
4
Chương2 :
Giải pháp kết cấu công trình.
2.1 Sơ bộ phương án kết cấu.
2.1.1Đặc điểm thiết kế.
Việc chon giải pháp kết cấu phù hợp với điều kiện môi trường và cảnh quan đô thị
2.1.1.1Tải trọng ngang
Tải “trọng ngang bao gồm : áp lực gió và động đất là nhân tố chủ yếu của thiết kế
kết cấu . Nhà ở phải đồng thời chịu tác động của tải trọng đứng và tải trọng ngang .
Trong kết cấu nhà thấp tầng , ảnh hưởng của tải trọng ngang sinh ra rất nhỏ , nói chung
có thể bỏ qua .Theo sự tăng lên của độ cao , nội lực và chuyển vị do tải trọng ngang sinh
ra tăng lên rất nhanh “.
2.1.1.2Chuyển vị ngang
Dưới” tác dụng của tải trọng ngang , chuyển vị ngang của công trình cao tầng
cũng là 1 vấn đề cần quan tâm . Cũng như trên , nếu xem công trình như một thanh công
xôn ngàm cứng tại mặt đất thì chuyển vị do tải trọng ngang tỷ lệ thuận với luỹ thừa bậc 4
của chiều cao .
Chuyển vị ngang của công trình làm tăng thêm nội lực phụ do tạo ra độ lệch tâm
cho lực tác dụng thẳng đứng , làm ảnh hưởng đến tiện nghi của người làm việc trong
công trình , làm phát sinh các nội lực phụ sinh ra do các rạn nứt các kết cấu như cột , dầm
, tường , làm biến dạng các hệ htống kĩ thuật như các đường ống nước , đường điện .
Chính vì thế khi thiết kế công trình không những chỉ quan tâm đến cường độ của các
cấu kiện mà còn quan tâm đến độ cứng tổng thể của công trình khi công trình chịu tải
trọng ngang”.
2.1.1.3Giảm trọng lượng bản thân
“Công trình càng cao , trọng lượng bản thân càng lớn thì càng bất lợi về mặt chịu
lực .Trước hết , tải trọng đứng từ các tầng trên truyền xuống tầng dưới cùng làm cho nội
lực dọc trong cột tầng dưới lớn lên , tiết diện cột tăng lên vùa tốn vật liệu làm cột ,vừa
chiếm không gian sử dụng của tầng dưới , tải trọng truyền xuống kết cấu móng lớn thì sẽ
phải sử dụng loại kết cấu móng có khả năng chịu tải cao do đó càng tăng chi phí cho
công trình . Mặt khác nếu trọng lượng bản thân lớn , sẽ làm tăng tác dụng của các tải
trọng động như là tải trọng gió động , tải trọng động đất . Đây là 2 loại tải trọng nguy
hiểm thường quan tâm trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng .
Vì vậy thiết kế nhà cao tầng cần quan tâm đến việc giảm tối đa trọng lượng bản thân
kết cấu , chẳng hạn như sử dụng các loại vách ngăn có trọng lượng riêng nhỏ như vách
ngăn thạch cao , các loại trần treo nhẹ ,vách kính khung nhôm” ...
2.1.2Phân tích các dạng kết cấu
.
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
5
2.1.2.1Hệ kết cấu khung chịu lực
Hệ kết cấu khung có khả năng tạo ra các không gian lớn, 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.
Trong thực tế, hệ kết cấu khung được sử dụng cho các ngôi nhà dưới 20 tầng với
cấp phòng chống động đất ≤ 7; 15 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất cấp
8; 10 tầng đối với cấp 9.
2.1.2.2Hệ kết cấu vách cứng và lõi cứng
Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo 1 phương, 2 phương
hoặc liên kết lại thành các hệ không gian 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
cao trên 20 tầng.
Tuy nhiên, độ cứng theo phương ngang của các vách cứng tỏ ra là hiệu quả rõ rệt
ở những độ cao nhất định, khi chiều cao công trình lớn thì bản thân vách cứng phải có
kích thước đủ lớn, mà điều đó thì khó có thể thực hiện được.
Trong thực tế, hệ kết cấu vách cứng được sử dụng có hiệu quả cho các ngôi nhà
dưới 40 tầng với cấp phòng chống động đất cấp 7; độ cao giới hạn bị giảm đi nếu cấp
phòng chống động đất cao hơn.
2.1.2.3Hệ 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, cầu thang máy, khu vực vệ sinh chung hoặc ở các tường biên, là các khu
vực có tường nhiều tầng liên tục. hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của
ngôi nhà. Trong hệ thống kết cấu này, hệ thống vách chủ yếu chịu tải trọng ngang còn hệ
thống khung chịu tải trọng thẳng đứng.
Hệ kết cấu khung - giằng tỏ ra là hệ kết cấu tối ưu cho nhiều loại công trình cao
tầng. Loại kết cấu này được sử dụng cho các ngôi nhà dưới 40 tầng với cấp phòng chống
động đất ≤ 7; 30 tầng đối với nhà trong vùng có chấn động động đất cấp 8; 20 tầng đối
với cấp 9.
2.1.2.4 Hệ thống kết cấu đặc biệt
(Bao gồm hệ thống khung không gian ở các tầng dưới, phía trên là hệ khung
giằng) Đây là loại kết cấu đặc biệt, được ứng dụng cho các công trình mà ở các tầng dưới
đòi hỏi các không gian lớn; khi thiết kế cần đặc biệt quan tâm đến tầng chuyển tiếp từ hệ
thống khung sang hệ thống khung giằng. Nhìn chung, phương pháp thiết kế cho hệ kết
cấu này khá phức tạp, đặc biệt là vấn đề thiết kế kháng chấn.
2.1.2.5 Hệ kết cấu hình ống
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
6
Hệ kết cấu hình ống có thể được cấu tạo bằng một ống bao xung quanh nhà bao
gồm hệ thống cột, dầm, giằng và cũng có thể được cấu tạo thành hệ thống ống trong ống.
Trong nhiều trường hợp, người ta cấu tạo hệ thống ống ở phía ngoài, còn phía trong nhà
là hệ thống khung hoặc vách cứng.
Hệ kết cấu hình ống có độ cứng theo phương ngang lớn, thích hợp cho các công
trình cao từ 25 đến 70 tầng.
2.1.2.6 Hệ kết cấu hình hộp
Đối với các công trình có độ cao và mặt bằng lớn, ngoài việc tạo ra hệ thống
khung bao quanh làm thành ống, người ta còn tạo ra các vách phía trong bằng hệ thống
khung với mạng cột xếp thành hàng.
Hệ kết cấu đặc biệt này có khả năng chịu lực ngang lớn thích hợp cho những công
trình rất cao, có khi tới 100 tầng.
2.1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu:
Kết cấu khung chịu lực.
Với kết cấu này ,khung chịu lực đóng vai trò chính.
2.1.3 Chọn vật liệu
2.1.3.1 Đối với dầm sàn:
Bêtông mác ( B25) có R n = 145 kG/Cm2, Rk = 10,5 kG/cm2.Eb = 3.106 kG/cm2
Cốt thép sàn nhóm AI có R a = 2250 kG/Cm2 , Rad = 1750 kG/cm2
Cốt thép dầm nhóm AII có R a = 2800 kG/Cm2 , Rad = 2250 kG/cm2
Cốt thép cột nhóm AIII có R a = 3650 kG/Cm2 , Rad = 2900 kG/cm2
2.1.4 Sơ bộ kích thước các cấu kiện
2.1.4.1Mặt bằng kết cấu
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
7
Hình 2-1
Mặt bằng kết cấu tầng điển hình.
2.1.4.2Chọn chiều dày sàn
hb =
-
Chiều dày bản sàn được thiết kế theo công thức sơ bộ sau:
D.l
m
và
hb >hmin
D: là hệ số phụ thuộc vào tải trọng,
m = 40 ÷ 45
D = 0,8 ÷ 1,4
lấy D=1,1
với bản kê 4 cạnh , chọn m = 42
l: là nhịp ngắn của bản, l = 3800 mm
hmin = 6 cm - đối với nhà dân dụng
hb =
1,1.3800
= 99 ( mm )
42
> hmin
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
8
⇒ Chọn thống nhất chiều dày bản sàn
hb = 10 ( cm )
cho toàn bộ các mặt sàn.
2.1.4.3Chọn tiết diện dầm
1 Dầm chính
- Chọn chiều cao dầm theo công thức :
hd =
1
.ld
md
Trong đó:
ld
: nhịp tính toán của dầm
md
: hệ số, với dầm phụ
Với ld= 9400mm →
md = 12 ÷ 20
, với dầm chính
md = 8 ÷ 12
1 1
hd = ÷ ÷.9400 = 783 ÷ 1175( mm)
8 12
→lấy hd = 800 mm
Chọn bề rộng dầm theo công thức :
bd = ( 0,3 ÷ 0,5) hd = (0,3 ÷ 0,5).800 = 240 ÷ 400( mm)
Vây kích thước dầm chọn sơ bộ là :
hd = 800(mm )
bd = 300( mm)
1) Dầm phụ
Chọn chiều cao dầm theo công thức :
hd =
1
.ld
md
Trong đó:
ld
: nhịp tính toán của dầm
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
9
md
: hệ số, với dầm phụ
Với
ld = 9400(mm )
md = 12 ÷ 20
hd = (
→
, với dầm chính
md = 8 ÷ 12
1
1
÷ ).9400 = 470 ÷ 783( mm )
12 20
lấy hd = 600 mm
Chọn bề rộng dầm theo công thức :
bd = ( 0, 3 ÷ 0, 5 ) .hd = (0,3 ÷ 0,5).500 = 150 ÷ 250( mm)
Vây kích thước dầm chọn sơ bộ là :
hd = 600( mm)
bd = 200( mm)
, chống ồn
2.1.4.4Cột
a. Cột giữa.(C1)
Hình 2-2 Diện chịu tải của cột giữa
(chịu tải đứng tâm là chính nên ta nhân với hệ số k là 1,1)
k . N 1,1.n.q. F
Fc1 =
=
Rb
Rb
Trong đó: +Bê tông B25 – Rb=145 (daN/cm2)
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
10
+ k =1.1 ÷ 1.5 hệ số kể đến các ảnh hưởng khác như mômen
uốn,hàm
lượng cốt thép , độ mảnh của cột , độ lệch tâm của cấu kiện.
÷
+q=(1 1,4) T/m2 => chọn q=1 T/m2 (vì mác bê tông là B25)
710.760 = 539600cm 2
+F=
+n=9: số tầng
Fc1 =
=>
1,1.9.0,1.539600
= 03684cm 2
145
Chọn kích thước cột C1 là: ( 650x650)mm =4225
cm 2
thỏa mãn
b. Cột biên.(C2)
Hình 2-3 Diện chịu tải của cột biên
(chịu tải đứng tâm là chính nên ta nhân với hệ số k là 1,1
Fc1 =
k . N 1,3.n.q. F
=
Rb
Rb
Trong đó: +Bê tông B25 – Rb=145 (daN/cm2)
+ k =1.1÷1.5 hệ số kể đến các ảnh hưởng khác như mômen uốn,hàm
lượng cốt thép , độ mảnh của cột , độ lệch tâm của cấu kiện.
÷
+q=(1 1,4) T/m2 => chọn q=1 T/m2)
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
11
760.470 = 357200Cm 2
+F=
+n=9: số tầng
Fc1 =
=>
1,3.9.0,1.322080
= 2600cm 2
145
Chọn kích thước cột C1 là: ( 550x550)mm =3025
Bảng 2-1
cm 2
thỏa mãn
Chọn vật liệu và sơ bộ kích thước các cấu kiện
Tầng
Cột 1
Cột 2
Cột 3
Cột 4
1-4
650x650
550x550
500x350
300x300
5-8
550x550
450x450
500x350
300x300
2.2 Xác định tải trọng tác động lên công trình
2.2.1Tĩnh tải.
2.2.1.1Tải trọng bản thân kết cấu.
Trong đồ án ta xét đến tải trọng của tĩnh tải, hoạt tải, gió.
-
Trọng lượng bản thân cấu kiện không cần phải tính vì ta đã khai báo để phần mềm
Etabs tự tính.
-
Tải trọng gió động và động đất liên quan tới dao động riêng của công trình nên
tĩnh tải và hoạt tải được tính toán trước sau đó dùng phần mềm ETABS 9.7.4 tính
toán dao động công trình.
-
Bảng 2-2
Các lớp cấu tạo
G¹ch l¸t nÒn
V÷a lãt
Sµn BTCT
V÷a tr¸t trÇn
TrÇn th¹ch cao
Tæng céng
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
δ (cm)
10.0
30.0
0.0
15.0
Sàn căn hộ,hành lang
γ (kg / m3 )
2000.0
1800.0
2500.0
1800.0
Bảng2- 3
g tc ( kg / m 2 )
20.0
54.0
0.0
27.0
30.0
131
n
1.10
1.30
1.10
1.30
1.10
g tt (kg / m 2 )
22.0
70.2
0.0
35.1
33.0
160.3
Sàn phòng vệ sinh
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
12
Các lớp cấu tạo
sàn
δ (cm)
G¹ch l¸t nÒn
10.0
2000.0
20.0
1.10
22.0
V÷a lãt
30.0
1800.0
54.0
1.30
70.2
Vữa chèng
thÊm
V÷a tr¸t trÇn
15.0
1800.0
27.0
1.30
35.1
10.0
1800.0
18.0
1.30
23.4
2500.0
0.0
1.10
0.0
ThiÕt bÞ vÖ sinh
50.0
1.05
52.50
Tæng céng
169
γ (kg / m3 )
Sµn BTCT
Bảng2- 4
Các lớp cấu tạo
δ (cm)
n
g tc (kg / m 2 )
g tt ( kg / m 2 )
203.2
Sàn mái sân thượng
γ (kg / m3 )
g tc (kg / m 2 )
n
g tt ( kg / m2 )
Sµn BTCT
0.0
2500.0
0.0
1.10
0.0
G¹ch l¸ nem
Líp v÷a lãt+
chèng thÊm
Líp v÷a t¹o dèc
30.0
1800.0
54.0
1.20
64.8
60.0
1800.0
108.0
1.30
140.4
30.0
1800.0
54.0
1.30
70.2
V÷a tr¸t trÇn
15.0
1800.0
27.0
1.30
35.1
Tæng céng
243.0
-
Bảng 2-5
310.5
Thang bộ
Các lớp cấu tạo
δ (cm)
§¸ granite
15.0
2200.0
33.0
1.10
36.3
V÷a lãt
20.0
1800.0
36.0
1.30
46.8
BËc x©y g¹ch
150.0
1800.0
270.0
1.10
297.0
2500.0
0.0
1.10
0.0
1800.0
27.0
1.30
35.1
Sµn BTCT
V÷a tr¸t trÇn
15.0
γ (kg / m3 )
g tc (kg / m 2 )
Tæng céng
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
n
g tt (kg / m 2 )
366.0
415.2
Tĩnh tải tường
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
13
Bảng2- 6
Tường 110mm không có cửa:
Các lớp cấu tạo
δ (cm)
γ (kg / m3 )
g tc (kg / m 2 )
n
g tt (kg / m 2 )
2 lớp trát
3
2000
60
1.3
78
Tường
11
1800
198
1.1
217,8
Tổng cộng
295,8
Chiều cao tường ( m )
(3,3-0.8)=2,5m
Tải trọng phân bố trên 1m
Bảng2- 7
kg / m
2,5x295,8 = 739 (
)=0,739T/m
Tường 220mm không có cửa:
Các lớp cấu tạo
δ (cm)
γ (kg / m3 )
g tc (kg / m 2 )
n
g tt (kg / m 2 )
2 lớp trát
3
2000
60
1.3
78
Tường
22
1800
369
1.1
435.6
Tổng cộng
513.6
Chiều cao tường ( m )
2,5m
Tải trọng phân bố trên 1m
Bảng2- 8
kg / m
2,5x513.6 = 1284 (
)=1,284T/m
Tường 110mm có cửa:
Các lớp cấu tạo
δ (cm)
γ (kg / m3 )
g tc (kg / m 2 )
n
g tt (kg / m 2 )
2 lớp trát
3
2000
60
1.3
78
Tường
11
1800
198
1.1
217,8
Tổng cộng
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
295,8
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
14
Chiều cao tường ( m )
2,5m
kg / m
Tải trọng phân bố trên 1m
0,7x2,5x295,8 =569 (
)=0,57T/m
Trọng lượng vách kính nhẹ lấy sơ bộ 40 kg/m2 .Tải trọng tác dụng lên dầm của
vách kính cao 3,4m là : 1,1x40x3,4 = 154 (kg/m)
Bảng2- 9
Tường 220mm có cửa:
Các lớp cấu tạo
δ (cm)
γ (kg / m3 )
g tc (kg / m 2 )
n
g tt (kg / m 2 )
2 lớp trát
3
2000
60
1.3
78
Tường
22
1800
369
1.1
435.6
Tổng cộng
513.6
Chiều cao tường ( m )
2,5m
kg / m
Tải trọng phân bố trên 1m
0,7x2,5x513.6 = 988 (
)=1T/m
Tường 220mm xây cao 1,5m trên mái :
Tải trọng tác dụng trên 1m dài dầm là : 1x1,5x513,6 = 770,4 (kg/m)
2.2.2 Hoạt tải
-
Bảng 2-10
Giá trị hoạt tải cho sàn từng sàn
Phòng chức năng
p tc (kg / m 2 )
n
p tt (T/ m2 )
Phòng khách
200
1.2
240=0,24
Phòng ngủ
200
1.2
240
Phòng WC
200
1.2
240
Hành lang
300
1.2
360
Mái không sử dụng
75
1.3
0,0975
-
Hoạt tải nước trong bể nước mái :
Chiều cao chứa nước trong bể là 1,6m.
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
15
p tt = n.γ nc .h = 1.1000.1, 6 = 1600(kg / m 2 ) = 1, 6 T/ m 2 (HT)
Trong đó : γnc = 1000 (kg/m3).(Tĩnh tải)
n = 1 là hệ số tin cậy của tải trọng do áp lực chất lỏng.
2.2.3 Tải trọng gió.
2.2.3.1Phân tích phương án gán tải trọng gió.
Ta tính gió theo phương trục C
Hình 2-4
Hình 2-5
Tải trọng gió X tác dụng lên công trình
Tải trọng gió XX tác dụng lên công trình
2.2.3.2Tính toán tải trọng gió
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
16
Tải trọng gió tính toán tác dụng lên mỗi mét vuông bề mặt thẳng đứng của công
trình là : W = n. Wo . k .C,
Trong đó:
Wo – Áp lực gió ở độ cao 10 m, theo TCVN 2737 – 1995 thì Hải Phòng thuộc
vùng IV– B nên áp lực gió Wo là 155 kG/m2.
K - Hệ số kể đến sự thay đổi áp lực gió theo chiều cao phụ thuộc vào dạng địa
hình ,ở đây áp dụng địa hình B . Hệ số k xác định ở các mức:
C - Hệ số khí động , c = +0,8 đối với phía gió đẩy và – 0,6 đối với phía gió hút.
n - Hệ số vượt tải, n = 1,2.
Ta sử dụng phương án dồn tải gió về các dầm.
Tải trọng gió tác dụng lên khung ngang lấy là phân bố đều :
p = W.h = n. Wo. k . C. h
Trong đó: h là diện chịu tải của dầm thep phương ngang
Đối với dầm tầng 1 độ cao là 2m( h=2,95m)
Đối với dầm tầng 2: h= 3 ,9m dầm tầng 3:h=3 ,6
Đối với dầm các tầng giữa: h=3,3m
Đối với dầm mái: h= 1,9m
Đối với dầm tường vây trên cùng: h= 0,75m
Bảng 2-11
Tầng
1
2
Bảng thống kê kết quả tính toán áp lực gió đẩy và hút
Chiề Chiều
u cao cao
hi(m) z(m)
2
2
3,9
5,9
3
3,9
9,8
4
3,3
13,1
5
6
3,3
3,3
16,4
19,7
7
3,3
23
8
3,3
26,3
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
k
0.8
0.9
0.99
5
1.04
9
1.09
4
1.13
1.15
7
1.18
6
Diện
truyề
n tải
h=
2.95
3.9
W0
(daN/m2)
155
155
Hệ số
vượt
tải
1.2
1.2
c
0.8
0.8
c'
0.6
0.6
3.6
155
1.2
0.8
0.6
0.53
0.40
3.3
155
1.2
0.8
0.6
0.52
0.39
3.3
3.3
155
155
1.2
1.2
0.8
0.8
0.6
0.6
0.54
0.55
0.40
0.42
3.3
155
1.2
0.8
0.6
0.57
0.43
3.3
155
1.2
0.8
0.6
0.58
0.44
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
Wđ
Wh
(T/m) (T/m)
0.35 0.26
0.52 0.39
17
9
3,3
29,6
tầng mái
3,85
33,45
1.21
6
1.24
0
3.55
155
1.2
0.8
0.6
0.64
0.48
1.9
155
1.2
0.8
0.6
0.35
0.26
*Lưu ý : Phần tải trọng cầu thang được tính toán riêng tại chương tính cầu thang.
Chương 3:
TÍNH TOÁN SÀN
3.1Số liệu tính toán
Từ bản vẽ mặt bằng kêt cấu sàn tầng diển hình ta có kich thước các ô sàn, được thống kê
trong bảng sau :
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
18
Hình 3-1. Mặt bằng kết cấu sàn tầng điển hình
Bảng 3 - 1. Kích thước các ô sàn
TÊN CẤU KIỆN
Sà
Sàn S1
n
Sàn S2
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN
A(m)
L1(m)
L2(m)
0,10
3,1
4,26
0,10
3,1
4,26
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
19
Sàn S3
Sàn S4
Sàn S5
Sàn S6
Sàn S7
Sàn S8
Sàn S9
Sàn S10
Sàn S11
Sàn S12
Sàn S13
Sàn S14
Sàn S15
Sàn S16
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
0,10
3,1
2,7
2,7
2.7
3,25
3,25
3,25
2,65
2,65
1,86
2,725
2,725
3,075
3,075
3,25
4,26
4,26
3,25
4,26
4,26
3,25
3,97
4,26
4,125
4,26
4,26
4,26
4,26
3.2 Tính toán cốt thép ô sàn văn phòng S1(3,1m x 4,26m)
A2
B2
A1
ma2
mi
ma1
ma2
B2
ma2
ma1
ma2
Hình 3.2. Sơ đồ tính toán ô sàn S1
3.2.1. Xác định nội lực
Ô sàn 1 được tính theo sơ đồ khớp dẻo với sơ đồ liên kết là bản kê bốn cạnh ngàm
Nhịp tính toán theo hai phương là:
Lt1 = 3,1m
Lt 2 = 4, 26m
Tải trọng tác dụng lên sàn là:
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
qb = g + p = 392 + 240 + 120 = 752(kg / m 2 )
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
20
Ta có phương trình cân bằng:
ql12
. ( 3.l2 − l1 ) = ( 2.M 1 + M A1 + M B1 ) .lt 2 + ( 2.M 2 + M A2 + M B 2 ) .lt1
12
lt 2 4, 26
=
= 1, 4
lt1 3,10
.Chọn
θ = 0, 65
,
(1)
A1 = B1 = 1, 213; A2 = B2 = 0,826
M1
Chọn
làm ẩn số chính:
A1 = B1 = M A1 / M 1 = M B1 / M 1 = 1, 213 ⇒ M A1 = M B1 = 1, 213M 1
A2 = B2 = M A2 / M 1 = M B 2 / M 1 = 0,826 ⇒ M A2 = M B 2 = 0,826 M 1
Thay vào (1):
ql12
. ( 3.l2 − l1 ) = ( 2.M 1 + 1, 213.M 1 + 1, 213.M1 ) .lt 2 + ( 2.0, 65 M 1 + 0,826 M 1 + 0,826 M 1 ) .lt1
12
Ta có kết quả như sau :
M 1 = 208,18( kg.m); M 2 = 135,35(kg.m)
M A1 = M B1 = 252,51( kg.m); M A 2 = M B 2 = 171,82( kg.m)
3.2..2 Tính toán cốt thép chịu lực
- Tính cốt thép chịu mômen âm:
M A1 = M B1 = 252,51(kg .m)
+ Bêtông M350# có
Rn = 145kg / cm 2
+ Dùng thép loại AI có :
Ra = 2250kg / cm 2
Sàn dày 10 cm; giả thiết: a =2cm
⇒ h0 = 10 − 2 = 8cm
M
252,51.100
=
= 0,027 < 0,3
2
Rn bh0 145.100.82
A=
γ = 0,5. 1 + 1 − 2.0,027 = 0,986
Fa =
μ=
cm
2
M
252,51.100
=
= 1, 422 ( cm 2 )
γ .Ra .ho 2250.0,986.8
Fa 1, 422
=
= 0,002 = 0, 2% > μ min = 0,1%
bh0 100.8
a=
1000
= 200mm
5
Dùng 58 (fa=2,51
) thì khoảng cách bố trí thép :
- Tính cốt thép chịu mômen dương:
M A1 > M 1
Vì
do đó bố trí 8 a200 cho cốt thép chịu momen dương.
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
21
3.3 Tính cốt thép ô sàn S10(3,97mx2,65m) (sàn phòng vệ sinh)
- Sàn nhà vệ sinh làm việc trong môi trường xâm thực nên yêu cầu chống thấm cao hơn
sàn ở các vị trí khác. Khi tính theo sơ đồ đàn hồi thì ta chỉ tính đến vật liệu làm việc trong
giai đoạn đàn hồi, còn sơ đồ dẻo kể đến biến dạng dẻo cho phép hình thành khớp dẻo dẫn
đến việc phân phối lại nội lực cho nên sẽ kinh tế hơn. Tuy vậy khi đã hình thành khớp
dẻo rồi thì sàn sẽ mất khả năng chống thấm
Vì những lí do nêu trên, em chọn tính theo sơ đồ đàn hồi
3.3.1Vật liệu sử dụng
+ Bê tông mác 350 có
+ Thép CI có
Rn = 145kg / cm 2
Ra = 2250kg / cm 2
3.3.2 Tải trọng tính toán và xác định nội lực
kg / m 2
+ Tĩnh tải tính toán: 392
kg / m 2
kg / m 2
+ Hoạt tải tính toán: 315
(nhà vệ sinh có tường ngăn g=195+120=315
)
⇒ qb = 392 + 315 = 707kg / m 2
Nhịp tính toán của ô bản
lt1 = 2, 65m
lt 2 = 3,97 m
lt 2 3,97
=
= 1,5
lt1 2,65
Vì
< 2 ⇒ Tính theo sơ đồ bản kê 4 cạnh
M 1 = α1.P, M I = β1.P, M 2 = α 2 .P, M II = β 2 .P
Tra bảng phụ lục 6 theo sơ đồ 4(sách Sàn sườn bê tông toàn khối-Giáo sư Nguyễn Đình
Cống) ta có:
α1 = 0, 0208; β1 = 0, 0464;α 2 = 0, 0093; β 2 = 0, 0206
Tính cho một dải bản rộng 1 m
P = lt1.lt 2 .q
M 1 = 0, 0208.2, 65.3,97.707 = 154, 71( kg.m)
M I = −0, 0464.2, 65.3,97.707 = −345,123( kg.m)
M 2 = 0, 0093.2, 65.3,97.707 = 69,173( kg.m)
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
22
M II = −0, 0206.2, 65.3,97.707 = −153, 223( kg.m)
3.3.2.1 Tính thép theo phương
Chọn a = 2 (cm)
+ Thép chịu mômen dương:
A=
l1
M1
154,71.100
=
= 0,0166
2
Rn bh0
145.100.82
γ = 0,5 x 1 + 1 − 2 A = 0,5 x 1 + 1 − 2.0,0166 = 0,99
Fa =
M1
154,71.100
=
= 0,86cm 2
Raγ h0
2250.0,99.8
Chọn 8 a200 , Fa = 2,5 cm2
+ Thép chịu mômen âm:
A=
MI
345,123.100
=
= 0,037
2
Rnbh0
145.100.82
γ = 0,5 x 1 + 1 − 2 A = 0,5 x 1 + 1 − 2.0,037 = 0,98
Fa =
MI
345,123.100
=
= 1,95cm 2
Raγ h0 2250.0,98.8
Chọn 8 a200,Fa = 2,5 cm2
3.3.2.2 Tính thép theo phương
+ Tính thép chịu mômen dương
A=
l2
M2
69,173.100
=
= 0,0074
2
Rbbh0
145.100.82
γ = 0,5 x 1 + 1 − 2 A = 0,5 x 1 + 1 − 2.0,0074 = 0,996
Fa =
M2
69,173.100
=
= 0,38cm 2
Raγ h0 2250.0,996.8
Chọn 8 a200,Fa = 2,5 cm2
+ Thép chịu mômen âm
A=
M II
153,223.100
=
= 0,016
2
Rn bh0
145.100.82
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
23
γ = 0,5 x 1 + 1 − 2 A = 0,5 x 1 + 1 − 2.0,016 = 0,991
Fa =
M II
153,223.100
=
= 0,857cm 2
Raγ h0 2250.0,991.8
C
Chọn 8 a200, Fa = 2,5 cm2
A
A
4
1
18
1
18
1
C
2
Hình 3.2. Bố trí thép sàn tầng điển hình
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
24
SV:TRẦN VĂN TÙNG
LỚP: XDD52-DH1
GVHD KC:PGS TS HÀ XUÂN CHUẨN
GVHD KT:KTS LÊ VĂN CƯỜNG
25
