Ký túc xá trường trung học nghiệp vụ hải phòng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.61 MB, 75 trang )
N TT NGHIP
TI: NH Kí TC X TRNG TRUNG HC NGHIP V HI PHềNG
Lời Nói Đầu
Qua 5 năm học tập và rèn luyện trong tr-ờng, đ-ợc sự dạy dỗ và chỉ bảo
tận tình chu đáo của các thầy, các cô trong tr-ờng,đặc biệt các thầy cô trong khoa
em đã tích luỹ đ-ợc các kiến thức cần thiết về ngành nghề mà bản thân em đã lựa
chọn.
Sau 16 tuần làm đồ án tốt nghiệp, đ-ợc sự h-ớng dẫn của Tổ bộ môn Xây
dựng, em đã chọn và hoàn thành đồ án thiết kế với đề tài: Nhà Ký Túc Xá
Tr-ờng Trung Học Nghiệp Vụ HảI Phòng. Đề tài trên là một công trình nhà cao
tầng bằng bê tông cốt thép, một trong những lĩnh vực đang phổ biến trong xây
dựng công trình dân dụng và công nghiệp hiện nay ở n-ớc ta. Các công trình nhà
cao tầng đã góp phần làm thay đổi đáng kể bộ mặt đô thị của các thành phố lớn,
tạo cho các thành phố này có một dáng vẻ hiện đại hơn, góp phần cải thiện môi
tr-ờng làm việc và sinh hoạt của ng-ời dân vốn ngày một đông hơn ở các thành
phố lớn nh- Hà Nội, Hải Phòng, TP Hồ Chí Minh...Và đây là một đề tài đã thi
đ-ợc thi công, và ở trong một lĩnh vực chuyên môn là thiết kế nh-ng trong quá
trình làm đồ án đã giúp em hệ thống đ-ợc các kiến thức đã học, tiếp thu thêm
đ-ợc một số kiến thức mới, và quan trọng hơn là tích luỹ đ-ợc chút ít kinh nghiệm
giúp cho công việc sau này cho dù có hoạt động chủ yếu trong công tác thiết kế
hay thi công.Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong
tr-ờng, trong khoa xây dựng đặc biệt là thầy Nguyễn Thế Duy, Trần Dũng và
thầy Nguyễn Thế Hiển đã trực tiếp h-ớng dẫn em tận tình trong quá trình làm đồ
án này.
Do còn nhiều hạn chế về kiến thức, thời gian và kinh nghiệm nên đồ án của
em không tránh khỏi những khiếm khuyết và sai sót. Em rất mong nhận đ-ợc các
ý kiến đóng góp, chỉ bảo của các thầy cô để em có thể hoàn thiện hơn trong ngành
nghề của mình.
Em xin chân thành cảm ơn !
Hải Phòng, ngày 27 tháng 01 năm
2013.
Sinh viên
Nguyễn Hữu Thịnh
SVTH: Nguyễn Hữu Thịnh
Lp: XD1202D
1
N TT NGHIP
TI: NH Kí TC X TRNG TRUNG HC NGHIP V HI PHềNG
Ch-ơng 1
giới thiệu chung về công trình
1.1.Giới thiệu về công trình
1.1.1.Tên công trình: Nhà ký túc xá tr-ờng Trung Học Nghiệp Vụ Hải Phòng
1.1.2.Địa điểm xây dựng: Huyện An D-ơng_Hải Phòng.
1.1.3.Vị trí giới hạn
+ Nhà ký túc xá với diện tích mặt bằng gần nh- vuông
+ Bố trí các không gian sinh hoạt chung và các phòng ở cho sinh viên.
Nhà cao 5 tâng, mỗi tầng bố trí 6 phòng ở, và 1 không gian sinh hoạt chung ở
giữa, tiện lợi cho các sinh viên sinh hoạt, học tập và giao l-u
1.1.4.Quy mô và công năng của công trình
- Quy mô công trình:
+ Diện tích xây dựng: khoảng 432m2
+ Số tầng: 5 tầng, mỗi tâng 3,6
+ Cấp công trình: Cấp I.
+ Cấp chịu lửa: Cấp I.
+ Chiều cao tổng công là 18 m.
- Công năng sử dụng: Công trình đ-ợc xây dựng nhằm phục vụ nơi ở cho các
sinh viên về học tại tr-ờng. Công trình đ-ợc thiết kế phù hợp với chức năng của
nhà ký túc xá phục vụ việc sinh hoạt và học tập của sinh viên.
1.2.Cỏc gii phỏp kin trỳc ca cụng trỡnh
1.2.1.Giải pháp mặt bằng
- Công trình 5 tầng: tầng 1, tầng điển hình từ tầng 2 5,thang bộ, chiều cao tầng
là 3,6m. Chiều cao toàn công trình: 18m.
+ Mặt bằng các tầng bố trí gần nh- giống nhau, đều là các phòng ở, sinh hoạt
cho sinh viên.
+ L-u thông giữa các phòng là không gian sinh hoạt chung, giữa các tầng là cầu
thang bộ.Mỗi phòng đều có ban công phục vụ sinh viên có không gian phơi quần
áo, hàng lang và hệ thống cửa tạo lên sự thông thoáng cho sinh viên th- giãn và
nghỉ ngơi.
1.2.2.Giải pháp kiến trúc mặt đứng và hình khối
- Mặt đứng của công trình thể hiện một vẻ đẹp kiến trúc hiện đại nh-ng đơn
giản, kết hợp với hệ thống cửa và các mảng t-ờng, đ-ợc phối hợp với nhau cùng
SVTH: Nguyễn Hữu Thịnh
Lp: XD1202D
2
N TT NGHIP
TI: NH Kí TC X TRNG TRUNG HC NGHIP V HI PHềNG
các màu sơn hợp lý tạo lên vẻ đẹp phù hợp với 1 nhà ký túc xá tại thời điểm hiện
tại và trong t-ơng lai
- Công trình xây dựng ngoài mục đích thoả mãn nhu cầu sử dụng còn đảm bảo
về kiến trúc cảnh quan quy hoạch độ thị của thành phố tạo lên sự hài hoà và
đồng nhất trong kiến trúc tổng thể của cảnh quan của nhà tr-ờng và các công
trình lân cận.
- Xung quanh các mặt đứng của công trình đều đ-ợc bố trí các hành lang và các
cửa sổ đảm bảo cho việc thông gió và chiếu sáng.
- Các cửa sổ phải đảm bảo các yêu cầu của tiêu chuẩn hiện hành đối với nhà cao
tầng :
- Giao thông ph-ơng đứng : thang bộ là bộ phận giao thông chính của công trình
.
- Công trình đ-ợc phát triển lên cao 1 cách liên tục và đơn điệu từ tầng 1 trở lên.
không có sự thay đổi nhiều về kiến trúc không gây ra những biên độ dao động
lớn tập trung ở đó.
1.2.3.Giải pháp về kết cấu
- Công trình dùng giải pháp kết cấu chịu lực là khung BTCT, t-ờng chèn, hệ
thống khung và các dầm dọc cùng sàn BTCT đổ toàn khối tạo lên hệ kết cấu chịu
lực chính cho công trình. Đối với sàn khu WC đổ bê tông toàn khối có cao trình
thấp hơn cao trình sàn các phòng ở và hành lang 300 mm.
- Việc chọn giải pháp BTCT toàn khối có các -u điểm, thoả mãn tính đa dạng
cần thiết cho việc bố trí không gian và hình khối kiến trúc. Tận dụng đ-ợc các
loại vật liệu địa ph-ơng có sẵn nh- cát, đá sỏi...Nhờ những tiến bộ kỹ thuật cơ
giới hoá trong thi công đảm bảo cho thời gian thi công đ-ợc rút ngắn, chất l-ợng
công trình đ-ợc đảm bảo, hạ giá thành cho công trình, nâng cao hiệu quả kinh tế.
1.2.4.Giải pháp vể nền móng
- Công trình nằm trong khu đất có diện tích khá lớn, ít bị giới hạn bởi các công
trình lân cận, mặt bằng xây dựng công trình t-ơng đối bằng phẳng.
- Căn cứ vào ph-ơng án kết cấu chịu lực của nhà, giá trị tải trọng tính toán đ-ợc
và số liệu khảo sát địa chất công trình ta sơ bộ chọn ph-ơng pháp móng cọc.
1.2.5.Giải pháp vể thông gió, chiếu sáng
1.2.5.1.Giải pháp thông gió
- Về quy hoạch: xung quanh công trình trồng hệ thống cây xanh để dẫn gió, che
nắng, chắn bụi, điều hoà không khí. Tạo nên môi tr-ờng trong sạch thoát mát.
- Về thiết kế: Các phòng ở trong công trình đ-ợc thiết kế hệ thống cửa sổ, cửa đi,
ô thoáng, tạo nên sự l-u thông không khí trong và ngoài công trình. Đảm bảo
môi tr-ờng không khí thoải mái, trong sạch.
1.2.5.2. Giải pháp ánh sáng
- Kết hợp ánh sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo.
SVTH: Nguyễn Hữu Thịnh
Lp: XD1202D
3
N TT NGHIP
TI: NH Kí TC X TRNG TRUNG HC NGHIP V HI PHềNG
+ Chiếu sáng tự nhiên: Các phòng đều có hệ thống cửa để tiếp nhận ánh sáng từ
bên ngoài kết hợp cùng ánh sáng nhân tạo đảm bảo đủ ánh sáng trong phòng.
+ Chiếu sáng nhân tạo: Đ-ợc tạo ra từ hệ thống điện chiếu sáng theo tiêu chuẩn
Việt Nam về thiết kết điện chiếu sáng trong công trình dân dụng.
1.2.6.Giải pháp về giao thông
- Bao gồm giải pháp về giao thông theo ph-ơng đứng và theo ph-ơng ngang mỗi
tầng.
+ Giao thông theo ph-ơng đứng: Công trình đ-ợc bố trí cầu thang bộ, đ-ợc bố trí
thông tầng tại 1 vị trí để đảm bảo nhu cầu thuận tiện cho việc đi lại của khu ký
túc xá và dễ quản lý
+ Giao thông theo ph-ơng ngang: Bao gồm các sảnh và không gian chung dẫn
tới các phòng.
- Việc bố trí cầu thang đảm bảo cho việc đi lại theo ph-ơng ngang là nhỏ nhất,
đồng thời đảm bảo đ-ợc khả năng thoát hiểm cao nhất khi có sự cố sảy ra
1.2.7.Giải pháp cung cấp điện, n-ớc và thông tin
1.2.7.1.Hệ thống điện
- Điện đ-ợc cấp từ mạng điện sinh hoạt của thành phố, điện áp 3 pha xoay chiều
380v/220v, tần số 50Hz. Đảm bảo nguồn điện sinh hoạt ổn định cho toàn công
trình. Hệ thống điện đ-ợc thiết kế đúng theo tiêu chuẩn Việt Nam cho công trình
dân dụng, dể bảo quản, sửa chữa, khai thác và sử dụng an toàn, tiết kiệm năng
l-ợng.
1.2.7.2.Hệ thống cấp n-ớc
- Nguồn n-ớc: N-ớc đ-ợc lấy từ hệ thống cấp n-ớc sạch của thành phố thông
qua bể chứa n-ớc sinh hoạt của nhà tr-ờng đ-ợc đ-a vào công trình bằng hệ
thống bơm đẩy lên 2 bể chứa tạo áp. Dung tích bể chứa đ-ợc thiết kết trên cơ sở
số l-ợng ng-ời sử dụng và l-ợng n-ớc dự trữ khi xẩy ra sự cố mất điện và chữa
cháy. Từ bể chứa n-ớc sinh hoạt đ-ợc dẫn xuống các khu vệ sinh, tắm giặt tại
mỗi tầng bằng hệ thống ống thép tráng kẽm đặt trong các hộp kỹ thuật.
- Theo qui mô và tinh chất của công trình, nhu cầu sử dụng n-ớc bên trong công
trình nh- sau:
+ N-ớc dùng cho sinh hoạt.
+ N-ớc dùng cho phòng cháy, cứu hỏa.
- Để đảm bảo nhu cầu sử dụng n-ớc cho toàn công trình, yêu cầu cần có 1 bể
chứa n-ớc.3 téc n-ớc trên mái
- Giải pháp cấp n-ớc bên trong công trình: Sơ đồ phân phối n-ớc đ-ợc thiết kế
theo tính chất và điều kiện kỹ thuật của nhà cao tầng, hệ thống cấp n-ớc có thể
đ-ợc phân vùng t-ơng ứng cho các khối. Đối với hệ thống cấp n-ớc có thiết kế,
tính toán các vị trí đặt bể chứa n-ớc, két n-ớc, trạm bơm trung chuyển để cấp
n-ớc đầy đủ cho toàn bộ công trình.
SVTH: Nguyễn Hữu Thịnh
Lp: XD1202D
4
N TT NGHIP
TI: NH Kí TC X TRNG TRUNG HC NGHIP V HI PHềNG
1.2.7.3.Hệ thông thoát n-ớc bẩn
- N-ớc từ bể tự hoại, n-ớc thải sinh hoạt, đ-ợc dẫn qua hệ thống đ-ờng ống thoát
n-ớc cùng với n-ớc m-a đổ vào hệ thống thoát n-ớc có sẵn của khu vực.
- L-u l-ợng thoat n-ớc bẩn: 40 l/s
- Hệ thống thoát n-ớc trên mái, yêu cầu đảm bảo thoát n-ớc nhanh, không bị tắc
nghẽn.
- Bên trong công trình, hệ thống thoát n-ớc bẩn đ-ợc bố trí qua tất cả các phòng,
là những ống nhựa đứng có hộp che.
1.2.7.4.Vật liệu chính của hệ thống cấp, thoát n-ớc
- Cấp n-ớc: Đặt 1 trạm bơm n-ớc từ tầng hầm, đủ đảm bảo cung cấp n-ớc
th-ờng xuyên lên 3 téc n-ớc trên máiphục vụ đều cho sinh hoạt các phòng, các
tầng.
+ Những ống cấp n-ớc: dùng ống sắt tráng kẽm có D = (15-50) mm, những ống
có đ-ờng kính lớn hơn 50 mm ding ống PVC áp lực cao.
- Thoát n-ớc: Để dễ dàng thoát n-ớc bẩn, dùng ống nhựa PVC có D = 110 mm
hoặc lớn hơn, đối với những ống đi d-ới đất ding ống bê tông hoặc ống sành chịu
áp lực.
- Thiết bị vệ sinh tùy theo điều kiện mà áp dụng các trang thiết bị cho phù hợp.
Đ-ờng ống dẫn phải kín, không dò rỉ, đảm bảo độ dốc khi thoát n-ớc.
1.2.7.5.Giải pháp cung cấp thông tin
- Trong công trình bố trí hệ thống điện thoại với dây dẫn đ-ợc bố trí trong các
hộp kỹ thuật dẫn tới phòng bảo vệ và phòng ban quản lý ký túc xá.
1.2.8.Giải pháp phòng cháy chữa cháy
- Giải pháp phòng cháy, chữa cháy phải tuân theo tiêu chuẩn phòng cháy, chữa
cháy cho nhà cao tầng của việt nam hiện hành. Hệ thống phòng cháy, chữa cháy
phải đ-ợc trang bị các thiết bị sau.
+ Hộp đựng ống mềm và vòi phun n-ớc đ-ợc bố trí ở các vị trí thích hợp của
từng tầng.
+ Máy bơm chữa cháy đ-ợc đặt ở tầng kỹ thuật.
+ Bể n-ớc chữa cháy.
- Tại mỗi tầng và tại nút giao thông giữa hành lang và cầu thang. Thiết kế đặt hệ
thống hộp cứu hoả đ-ợc nối với nguồn n-ớc chữa cháy. Mỗi tầng đều đ-ợc đặt
biển chỉ dẫn về phòng và chữa cháy.
1.2.9.Giải pháp về môi tr-ờng
SVTH: Nguyễn Hữu Thịnh
Lp: XD1202D
5
N TT NGHIP
TI: NH Kí TC X TRNG TRUNG HC NGHIP V HI PHềNG
- Tại mỗi tầng đặt nhiều thùng chứa rác, rồi từ đó chuyển đến các xe đổ rác của
thành phố, quanh công trình đ-ợc thiết kế cảnh quan khuôn viên, cây xanh tạo
nên môi tr-ờng sạch đẹp đồng thời tạo dáng vẻ kiến trúc cho công trình..
1.2.10.Một số vấn đề về hệ thống chống sét, hệ thống thông hơi
- Việc lựa chọn giải pháp chống sét đ-ợc tính toán theo yêu cầu trong tiêu chuẩn
chống sét hiện hành.
- Ngoài các yêu cầu về các vấn đề nêu trên ta cũng cần phải chú ý thiết kế hệ
thống thông hơi, điều hoà không khí theo tiêu chuẩn hiện hành .
1.3.Kt lun
- Nhìn chung công trình đã thỏa mãn yêu cầu kiến trúc chung nh- sau:
+ Yêu cầu thích dụng chung:Thỏa mãn yêu cầu thiết kế do chức năng của công
trình. Các phòng sinh hoạt thoải mái, bố trí linh hoạt, tiện nghi về sử dụng cũng
nh- điều kiện vi khí hậu,
+ Yêu cầu bền vững: Với thiết kế hệ khung chịu lực, biện pháp thi công móng
cọc ép, công trình đã đảm bảo chịu đ-ợc tải trọng ngang, tải trọng đứng cùng các
tải trọng khác. Các cấu kiện thiết kế ngoài đảm bảo các tải trọng tính toán không
làm phát sinh các biến dạng v-ợt quá giới hạn cho phép. Với ph-ơng pháp thi
công bê tông toàn khối các kết cấu có tuổi thọ lâu dài và làm việc tốt.
+ Yêu cầu kinh tế: Mặt bằng và hình khối kiến trúc phù hợp với yêu cầu sử dụng,
hạn chế đến mức tối thiểu các diện tích và khoảng không cần thiết. Giải pháp kết
cấu hợp lý, cấu kiện làm việc sát thực tế, đảm bảo sử dụng và bảo quản ít tốn
kém.
- Yêu cầu mỹ quan: Với dáng vẻ hình khối cũng nh- tỉ lệ chiều cao và chiều
rộng hợp lý cho công trình có dáng vẻ uy nghi và vững chắc. các ô cửa kính mầu,
màu sắc ghạch lát, n-ớc sơn tạo công trình dáng vẻ đơn giản và thanh thoát.
Kiến trúc bên trong và bên ngoài hài hòa và phù hợp với điều kiện ở Việt Nam.
SVTH: Nguyễn Hữu Thịnh
Lp: XD1202D
6
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
CHƢƠNG 2
LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
2.1.Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu.
- Căn cứ vào thiết kế kiến trúc, đặc điểm cụ thể của công trình là khối
nhà 5 tầng, chiều cao công trình không lớn lắm, tải trọng tác dụng vào công
trình không quá phức tạp nên ta chọn hệ kết cấu chịu lực của công trình là hệ
khung chịu lực, có sơ đồ tính là sơ đồ khung.
- Hệ khung chịu lực là hệ kết cấu được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực
xây dựng dân dụng tại Việt Nam, cột dầm tạo nên khung, các khung chịu tải
trọng đứng theo diện chịu tải, tải trọng ngang phân về các khung theo tỉ lệ độ
cứng. Trong sơ đồ này khung chịu tải trọng đứng và một phần tải trọng ngang,
các nút khung là nút cứng. Công trình thiết kế có chiều dài nhà là 22,5m, ngang
nhà là 19,2m L/B < 2, độ cứng theo 2 phương dọc nhà và phương ngang nhà là
tương đương nhau. Do đó khi tính ta tính theo khung không gian
- Dựa vào hồ sơ và bản vẽ kiến trúc, ta định ra sơ đồ khung nhịp và
chiều cao
tầng.
- Lựa chọn kích thước tiết diện theo tính toán sơ bộ hay dựa vào kinh
nghiệm của thầy giáo hướng dẫn.
- Liên kết các cấu kiện cột, dầm........là liên kết cứng tại nút liên kết chân
cột . Móng là liên kết ngàm, giải pháp kêt cấu khung bê tông cốt thép toàn khối.
2.2.Chọn vật liệu sử dụng.
Sử dụng bê tông mác M250 có:
Rn = 115kG/cm2 ; Rk = 9 kG/cm2.
Sử dụng cốt thép :
+ Thép có 12 mm thì dùng cốt thép AI có: Ra Ra 2250 kG/cm2 .
+ Thép có 12 mm thì dùng cốt thép AII có: Ra Ra 2800 kG/cm2
2.3. Lựa chọn sơ bộ kích thƣớc các cấu kiện.
2.3.1.Chọn sơ bộ chiều dày sàn.
Việc chọn chính xác chiều dầy bản sàn có ý nghĩa quan trọng vì chỉ cần thay đổi
chiều dầy bản một vài centimet thì khối lượng bê tông toàn sàn cũng thay đổi
đáng kể.
Từ bản vẽ kiến trúc ô sàn lớn nhất có kích thước: 4 x 5,09 m.
Xét tỷ số: r
l2 5,09
1,27 2 . Bản chịu uốn theo hai phương, tính toán
l1
4
theo bản kê 4 cạnh.
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
6
N TT NGHIP
TI: NH Kí TC X TRNG TRUNG HC NGHIP V HI PHềNG
Chn chiu dy bn theo cụng thc:
+ D hệ số phụ thuộc vào tải trọng, D = (0,8 1,4) Chọn D = 1
D
1
hb .l .4000 89 cm.
m
45
Chn hb = 10 cm.
2.3.2.Chn s b kớch thc tit din dm.
- Chiu di tit din dm chớnh nhp l = 7,2 m:
hd=
1
.l
m
bd=
1
.l Vi m=24 bd= 220 mm
m
Vi m=812 ly m=12 hd= 1 7200 ly hd = 600 mm.
12
Chn bh = 220600.
- Chiu cao tit din dm chớnh nhp l2 = 6 m:
hd=
1
.l
m
Vi m=812 ly m=10 hd=
ì6000 ly hd = 600 mm
Chn bh = 220x600.
- Chiu cao tit din dm theo phng dc nh v dm cụng xụn chn
v tớnh toỏn theo dm D10 cú nhp ln nht l = 4,5m
Chọn sơ bộ hdp
1 1 450 450
l
(22.5 37.5)cm =>Chọn hdp = 40cm,
12
20
12 20
- Chọn b theo điều kiện đảm bảo sự ổn định của kết cấu:
bdp= (0,25 0,5) hdp =(0,25 0,5) 40=(10 20) => bdp = 22 cm.
Chn bh = 220400.
Dm mỏi tit din chn ging cỏc dm tng 2,3,4,5
2.3.3.Chn s b kớch thc tit din ct.
Kớch thc ct c chn da vo ti trng, mnh v cỏc iu kin khỏc.
Kớch thc s b xỏc nh theo cụng thc : F= k N
R
N : Tng lc dc chõn ct
R : Cng bờ tụng (Rn=110 KG/cm2 bờtụng mỏc 250)
k =1.21.5 h s k n cỏc trng hp ti trng m ta cha k ti nh
giú.
Tnh ti v hot ti trờn sn s b ly l 1 T/m2. Do cụng trỡnh cú 5 tng nờn:
+ Ct gia dọc trục 2-7
Cú lc nộn ln nht tỏc dng lờn ct
N = s.q.n = (
+
12 5= 1485KN
Trong ú q: ti trng s b trờn 1m2 sn; q= 1014 KN/m2 chon q= 12
SVTH: Nguyễn Hữu Thịnh
Lp: XD1202D
7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHỊNG
Fcột = (0.91.5) x
=1215 2025 cm2
Chọn tiết diện cột: 400x400mm( F = 1600 cm2)
+ Cột biên däc trơc 1-8
Có lực nén lớn nhất tác dụng lên cột
N = s.q.n = (
12 5= 216KN
Trong đó q: tải trọng sơ bộ trên 1m2 sàn; q= 1014 KN/m2 chon q= 12
Fcột = (0.91.5) x
=177 295 cm2
Chọn tiết diện cột: 220x400mm( F = 880cm2)
Vì cơng trình nhà 5 tầng, nên ta dữ ngun tiết diện cột cho 5 tầng
Chọn tiết diện cột giữa däc trơc 2-7 : 400x400mm
Chọn tiết diện cột biên däc trơc 1-8 : 220x400mm
2.4.Sơ đồ tính.
Sử dụng mơ hình khung khơng gian và sử dụng ETABS 9.07 để phân tích
nội lực.
2.5.Xác định tải trọng.
2.5.1.Tĩnh tải.
2.5.1.1.Tĩnh tải trên sàn.
a.Với sàn trong phòng.
Bảng 2.1: Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn
Tĩnh tải
STT
Loại vật liệu Trọng lượng Chiều
Hệ số
riêng
dày
vượt tải Tính tốn
(Kg/m3)
(m)
n
Gạch lát
ceramic dày
10mm
2000
0,01
1,1
2
Vữa XM lót
1800
0,02
1,2
43,2
4
Vữa XM trát
1800
0,015
1,2
32,4
1
22
TỔNG CỘNG
=> Tĩnh tải sàn đã bỏ qua tải trọng bản : 0,1(T/m2)
SVTH: Ngun H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
(Kg/m2)
97,6
8
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHỊNG
b.Với sàn WC, lan can
Bảng 2.2: Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn WC
Loại vật liệu
Trọng lượng
Chiều dày
riêng
Hệ số
vượt tải
Tónh Tải
(Kg/m2)
(Kg/m3)
(m)
n
Gạch lát ceramic
dày 10mm
2000
0,01
1,1
Vữa lót
1800
0,02
1,2
43,2
Vữa láng chống
thấm
1800
0,22
1,2
475,2
Lớp trát
1800
0,015
1,2
32,4
22
TỔNG CỘNG
572,8
=> Tĩnh tải sàn đã bỏ qua tải trọng bản : 0,58(T/m2)
c.Với sàn mái.
Bảng 2.1: Cấu tạo và tải trọng các lớp vật liệu sàn
STT
Loại vật liệu Trọng lượng Chiều dày
Hệ số vượt
riêng
tải
Tĩnh tải
Tính tốn
(Kg/m3)
(m)
n
Gạch lát
ceramic dày
10mm
2000
0,01
1,1
2
Vữa XM lót
1800
0,02
1,2
43,2
4
Lớp chống
thấm
1800
0,25
1,2
165
4
Lớp chống
nóng
1500
0,1
1,1
340
4
Vữa XM trát
1800
0,015
1,2
32,4
1
22
TỔNG CỘNG
=> Tĩnh tải sàn mái đã bỏ qua tải trọng bản : 0,8(T/m2)
SVTH: Ngun H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
(Kg/m2)
802,6
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHỊNG
2.5.1.2.Tĩnh tải tác dụng lên dầm
- Dầm 600x220 => G1= 40,5 (Kg/m)
- Dầm 400x220 => G2= 27,54 (Kg/m)
- Dầm 400x150 => G3= 22 (Kg/m)
2.5.1.3.Tải trọng một m2 tƣờng.
a.Tải trọng một m tƣờng 220.
Bảng 2.3: Tải trọng một m tƣờng 220
STT
Loại vật liệu Dung Chiều dày Hệ số Chiều Tónh Tải
trọng
vượt tải cao
3,6m
1
2
Tường xây
220
Vữa XM trát
hai mặt
(Kg/m3)
(m)
n
h
(Kg/m)
1500
0,22
1,1
3,2
1306,8
1800
0,03
1,2
3,2
233,3
TỔNG CỘNG
1540
=> gt220 = 1540 Kg/m
b.Tải trọng một m tƣờng 110.
Bảng 2.4: Tải trọng một m tƣờng 110
STT Loại vật liệu
1
2
Tường xây
110
Vữa XM trát
hai mặt
Dung
trọng
Chiều dày
Hệ số
vượt tải
Chiều
cao
3,6m
Tónh Tải
(Kg/m3)
(m)
n
h
(Kg/m)
1500
0,22
1,1
3,2
653,4
1800
0,03
1,2
3,2
233,3
TỔNG CỘNG
886,7
=> gt220 = 886,7 Kg/m
-Khi tường xây lên bản ta qui đổi trọng lượng tường ra tải trọng tĩnh phân bố
đều trên tồn diện tích ơ bản mà nó tác dụng.
+ Do sử dụng máy để tính tốn nội lực nên ở đây ta khơng cần tính trọng lượng
bản thân cột,dầm,sàn mà ta đã đưa trực tiếp vào máy thơng qua tiết diện.
SVTH: Ngun H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
10
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHỊNG
c.Tải trọng tƣờng chắn mái, tƣờng cao 400mm- tƣờng 150.
Bảng 2.4: Tải trọng một m tƣờng 110
STT Loại vật liệu Dung trọng Chiều Hệ số Chiều cao Tónh Tải
3,6m
dày
vượt tải
(Kg/m3)
(m)
n
h
(Kg/m)
1
2
Tường xây
110
Vữa XM trát
hai mặt
1500
0,15
1,1
0.4
99
1800
0,03
1,2
0.4
31,75
TỔNG CỘNG
=> gtcm = 103,8 Kg/m
d. Lan can tầng 2,3,4,5.
- Dự tính G= 200 Kg/m
2.5.2. Hoạt tải.
2.5.2.1.Hoạt tải sàn phòng bệnh.
2.5.2.4.Hoạt tải do gió gây ra.
Loại phòng
Phòng ở
Phòng vệ sinh
Phòng ăn, phòng bếp
Hành lang, sảnh, cầu thang
Phòng hội họp, sinh hoạt chung
Hoạt tải mái
103,75
Ptc (KG/m2)
200
200
200
300
400
75
n
1.2
1.2
1.2
1.2
1.2
1.3
Ptt(KG/m2)
240
240
240
360
480
97.5
Với chiều cao của cơng trình < 40m nên ta khơng cần phải tính gió động,chỉ cần
xét thành phần tĩnh của gió (Theo TCVN).Giá trị thành phần tĩnh tải gió W ở độ
cao Z so với mốc chuẩn được xác định theo cơng thức:
W= n.W0.k.C.H
+ n = 1,2 là hệ số tin cậy khi ta giả thiết cơng trình có thời gian sử
dụng là 50 năm.
+ Cơng trình được xây dựng tại Hải Phòng thuộc vùng gió I I -B có
trị tiêu chuẩn là
W0 = 155 Kg/m2 ( Theo TCVN 2737-1995)
+ C : hệ số khí động: C = 0,8 phía đón gió
C = -0,6 phía hút gió
SVTH: Ngun H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
11
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
+ k : là hệ số kể đến sự thay đổi theo độ cao Z và dạng địa hình lấy
theo bảng 5 TCVN 2737-1995
+H:chiều cao tầng thứ i
+ Phía đón gió:
Bảng 2.5: Các hệ số và các giá trị gió đẩy
Tầng Cao trình
k
n
W0
c
H
Wđ
Wh
2
(m)
(kG/m )
Tầng (kG/m) (kG/m)
1
4,35
0.86 1.2
155
0,8
4.35
556,7
417,5
2
7,95
0.96 1.2
155
0,8
3.6
514,25
385,7
3
11,55
1,03 1.2
155
0,8
3.6
551,75
413,8
4
15,15
1,08 1.2
155
0,8
3.6
578,54
433,9
5
18,75
1,12 1,2
155
0,8
3.6
419.5
450
2620,75 2100,9
TOÅNG COÄNG
2.6.Lập sơ đồ các trƣờng hợp tải trọng.
Hình 2.1: Mô hình tổng thể
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
12
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
Hình 2.2: Mặt bằng kết cấu tầng 2,3,4,5
Hình 2.2: Mặt bằng kết cấu sàn mái
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
13
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
Hình 2.3: Khung trục ngang
Tĩnh tải sàn tầng 2,3,4,5
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
14
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
Tĩnh tải sàn mái
Tải trọng tường xây trực tiếp lên dầm
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
15
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
2.7.Kết quả nội lực của công trình.Nội lực cho khung trục 4.
Mômen do tĩnh tải gây ra
Gió phương X
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
16
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
Momen gió phương Y
2.8.Tổ hợp nội lực.
Mục đính là để tìm ra được các cặp nội lực nguy hiểm (lớn nhất)
-Với dầm ta xác định: M max
, M max
, Qmax
-Với cột ta xác định:
M max
và NTƯ
M max
và NTƯ
N max và MTƯ
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
17
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
Chương 4
Tính toán dầm
4.1. Vật liệu sử dụng
- Bê tông mác B20: Rb = 115 kg/cm2.
Rbt = 9 kg/cm2.
- Cốt dọc nhóm AII: Rsw = 2250 kg/cm2;Rsc = 2800 kg/cm2.
- Cốt đai nhóm AI: Rsw = 1750 kg/cm2;Rsc = 2250 kg/cm2.
tra bảng có αR = 0,428, ξR = 0,62.
- Chiều dày lớp bảo vệ a = 5 cm.
Nội lực tính toán được chọn trong bảng tổ hợp nội lực, ở đây ta chọn các nội lực
có mô men dương và mô men âm lớn nhất để tính thép dầm.
4.2. Cơ sở tính toán
4.2.1. Tính toán với tiết diện chịu mô men dương
Do bản sàn đổ liền khối với dầm nên nó sẽ cùng tham gia chịu lực với sườn khi
nằm trong vùng nén. Vì vậy khi tính toán với mô men dương ta phải tính theo tiết diện
chữ T.
Bề rộng cánh đưa vào tính toán : bf = b + 2.Sc
Trong đó Sc không lớn hơn 1/6 nhịp dầm và không được lớn hơn các giá trị sau:
+ Khi có dầm ngang hoặc khi bề dày của cánh hf’
quá khoảng cách thông thuỷ giữa hai dầm khung.
0,1.h thì Sc không được vượt
+ Khi không có dầm ngang hoặc khi khoảng cách giữa chúng lớn hơn khoảng
cách giữa hai dầm dọc và khi hf’< 0,1h thì Sc 6 h’f
+ Khi cánh có dạng công xôn (dầm độc
bf
lập)
Sc
6 hf khi hf’
Sc
3 hf khi 0,05h
As
h0
0,1.h
Để đơn giản lấy Sc 50 cm.
sc
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
b
sc
a
hf
h
hf
0,1.h
35
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
Xác định vị trí trục trung hoà:
Mf = Rb.bf .hf .(ho - 0,5.hf )
+ Nếu M Mf trục trung hoà qua cánh, lúc này tính toán như đối với tiết diện
chữ nhật kích thước bc x h.
+ Nếu M > Mf trục trung hoà qua sườn, cần tính cốt thép theo trường hợp vùng
nén chữ T.
M
Rb (b f
m
b)h f (ho 0.5h f )
Rbbho2
4.2.2. Tính toán với tiết diện chịu mô men âm
Tính toán theo sơ đồ đàn hồi, với bê tông Mác B25 có αR = 0,413
A’s
αm =
M
, ho = h - a
Rb .b.ho2
h0
Tính giá trị:
a
Vì cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua, tính
toán với tiết diện b x h
b
= 0,5.(1 + 1 2. )
Diện tích cốt thép cần thiết: As =
Kiểm tra hàm lượng cốt thép :
min
= 0,15% < % <
max
As
x
theo phụ lục hoặc
h
- Nếu αm αR thì tra hệ số
tính toán :
=
R
M
Rs . .h0
%
As
100 (%)
b.ho
R.Rb/Rs
= 0,65.110/2800 = 2,55%
Nếu <
min
thì giảm kích thước tiết diện rồi tính lại.
Nếu >
max
thì tăng kích thước tiết diện rồi tính lại.
Nếu αm>αR thì nên tăng kích thước tiết diện để tính lại. Nếu không tăng kích
thước tiết diện thì phải đặt cốt thép chịu nén A’s và tính toán theo tiết diện đặt cốt kép.
4.3. Nội lực tính toán
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
36
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
Từ bảng tổ hợp nội lực chọn ra các cặp nội sau:
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
37
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
Bảng 4-1. Nội lực dầm tầng 1
Dầm B8
Dầm B9
Mặt cắt
I-I
II - II
III - III
I-I
II - II
III - III
Mx (Tm)
- 19,8
17,17
- 21,3
- 17,8
12,4
- 17,21
Qy (T)
18,2
3,2
15,9
9,71
7,64
9.52
Dầm B10
Dầm B77
Dầm B85
Mặt cắt
I-I
II - II
III - III
I-I
I-I
Mx (Tm)
- 17,9
8,85
- 17,32
-2,05
-1,6
Qy (T)
14,7
5
12,7
3,8
3,36
**** Nội lực dầm B9 , B10 nhỏ hơn không nhiều so với dầm B8
Nên ta bố trí thép dầm B9 , B10 giống dầm B8
4.4. Tính thép cho dầm B8
Kích thước của dầm b x h x l = 240 x 600 x 6000.
4.4.1. Với mô men dương: tại mặt cắt II-II
- Giá trị nội lực tính toán là giá trị tính toán lớn nhất đạt tại giữa dầm,
Mmax = 17,17 T.m
Qtư = 3,2 T
- Bê tông nằm trong vùng nén, xét đến khả năng làm việc đồng thời giữa sàn và
dầm nên dầm được tính như tiết diện chữ T.
- Để xác định vị trí của trục trung hoà ta tính MC:
Mf = Rb.bf .hf .(ho - 0,5.hf )
hf : chiều cao của cánh hf = hb = 10 cm.
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
38
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
bf : bề rộng của cánh
bf = b + 2Sc
Sc: độ vươn sải của cánh, Sc = 50 cm.
ho: chiều cao làm việc của tiết diện ho= h - a
h: chiều cao của tiết diện h = 60 cm
a: khoảng cách từ mép chịu kéo của tiết diện đến trọng tâm của cốt thép a = 5 cm
ho = 55 cm.
bf = 22 + 2 x 50 = 122 cm
Mf = 115 x 122 x 10 x (55 - 0,5 x 10) = 7155300 kGcm = 71,6 Tm
Mf> M = 17,17 Tm nên trục trung hoà qua cánh.
- Tính diện tích thép yêu cầu:
M
Rbb f ho2
0,5 1
As
M
Rs ho
17,17 105
115 122 552
1 2
0, 039
0,5 1
R
0, 428
1 2 0,039
0,98
17,17 105
11,5cm2
2800 0,98 55
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
As
100
bho
11, 2
100 0,91%
22 55
- Chọn thép và bố trí: chọn 3Ø25 có As= 14,73 cm2
- Kiểm tra chiều dày lớp bảo vệ a = 3 + 0,5.2,5= 4,25 cm < 5 cm (giá trị đã giả
thiết)
4.4.2. Với mô men âm: tại mặt cắt III-III
- Giá trị nội lực tính toán là giá trị tính toán lớn nhất đạt tại gối tựa
Mmax = - 21,3 Tm
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
39
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
Qtư = 15,9 T
- Cánh nằm trong vùng kéo nên bỏ qua sự làm việc của bê tông, dầm được tính
toán là tiết diện chữ nhật có kích thước 22cm x 60 cm
- Tính diện tích thép yêu cầu:
21,3 105
115 22 552
M
Rbbho2
0,5 1
As
M
Rb ho
1 2
0, 278
0,5 1
R
0, 428
1 2 0, 278
0,833
21,3 105
16,6cm2
2800 0,833 55
- Kiểm tra hàm lượng cốt thép:
As
100
bho
16, 6
100 1,37%
22 55
Chọn thép và bố trí: chọn 3 Ø22+ 2 Ø22 có As = 19 cm2
- Kiểm tra chiều dày lớp bảo vệ a = 3 + 0,5 . 2,2 = 4,1 cm < 5 cm (giá trị đã giả
thiết)
Vậy khả năng chịu lực của tiết diện được đảm bảo.
4.4.3. Tính cốt thép chịu mô men âm ở mặt cắt I-I
- Giá trị nội lực tính toán là giá trị tính toán lớn nhất đạt tại gối tựa
M = -19,8 T.m
Qtư = 18,2 T
Mô men tại tiết diện I – I xấp xỉ bằng mô men tại tiết diện III – III, do đó ta bố trí
thép tại tiết diện I - I giống với thép tại tiết diện III – III.
4.4.4. Tính toán cốt đai
- Giá trị lực cắt lớn nhất Qmax = 18,2 T
- Kiểm tra điều kiện chịu ứng suất nén chính:
Qmax
0,3.
1
.
b1
.Rb .b.ho
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
40
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI: NHÀ KÝ TÚC XÁ TRƯỜNG TRUNG HỌC NGHIỆP VỤ HẢI PHÒNG
với:
b1
1 ,thiên về an toàn.
1
1
.Rb
→ 0,3.
1
.
1 0, 01.11,5
b1
.Rb .b.ho
0,885
0,3.1.0,885.115.22.55
Qmax = 18,2 (T) < 36,944 (T)
36944( Kg )
36,944(T )
→ thỏa mãn.
- Kiểm tra điều kiện tính toán:
Qbo
0,5.
b4
(1
n
).Rbt .b.ho
+ bê tông nặng
1,5
b4
+ dầm không có lực nén nên
Qbo
0,5.
b4
(1
n
n
0
).Rbt .b.ho
0,5.1,5.(1 0).9.22.55 8167( Kg ) 8,167(T )
Qbo
8,167T
Qmax
18, 2T → Vậy bêtông không đủ khả năng chiu lực cắt dưới tác
dụng của ứng suất nghiêng. Ta cần phải tính toán cốt đai.
+ Lực cắt mà cốt đai phải chịu:
qsw
Qm2 ax
8Rbt bho2
(18, 2.103 )2
8.9.22.552
69,13( Kg / cm)
+ Chọn đai 6 thép AI, fd = 0,283 cm2, số nhánh n=2.
+ Khoảng cách cốt đai được xác định theo u=min(umax,utt,uct).
_ Khoảng cách tính toán cốt đai theo khả năng chịu lực cắt của bêtông và cốt đai:
Ta có : utt
8.Rbt .b.ho2 .Rsc .n. f d
Q2
8.9.22.552.2250.2.0, 283
18, 42(cm)
(18, 2.103 ) 2
_ Khoảng cách giữa các cốt đai đặt theo cấu tao:
uct=min(
h
3
550
183,33 vµ 300) = 183mm.
3
_ Khoảng cách lớn nhất giữa các cốt đai đảm bảo cho sự phá hoại trên tiết diện
nghiêng không xảy ra:
SVTH: NguyÔn H÷u ThÞnh
Lớp: XD1202D
41
