ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI: THIẾT KẾ CAO ỐC VĂN PHÒNG TẠI 21 BÀ TRIỆU (kèm bản vẽ)

Phần A

Kiến trúc
(10%)

Nội dung:
I . Nhiệm vụ và chức năng của công trình.
II . các giảI pháp thiết kế kiến trúc của công trình
III .các giải pháp qui hoạch
IV giảI pháp kỹ thuật tơng ứng của công trình.

Giáo viên hớng dẫn1 : Nguyên Văn Quang
Sinh viên thực hiện

: Nguyễn Hữu Dũng


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

I. Giới thiệu về công trình:
Tên công trình : Cao ốc văn phòng
Địa điểm : 21 Phố Bà Triệu
Trớc tình hình hiện nay, do dân c có xu hớng sống trong các chung c
ngoại ô, khu trung tâm thành phố đợc quy hoạch trở thành khu hành chính,
thơng mại và kinh tế, nhu cầu về việc xây dựng các trung tâm văn phòng cấp
thiết hơn bao giờ hết.
Công trình cao ốc văn phòng 21 Bà Triệu là một trong những công
trình nằm trong chiến lợc phát triển kinh tế và xẫy dựng của Thành phố
Hà Nội. Nằm ở một vị trí trung tâm của thành phố với hệ thống giao thông

đi lại thuận tiện, công trình đã cho thấy rõ u thế về vị trí của nó.
Công trình gồm 9 tầng (ngoài ra còn có một tầng hầm để làm gara và
chứa các thiết bị kỹ thuật), khu nhà đã thể hiện tính u việt của công trình
hiện đại, vừa mang vẻ đẹp về kiến trúc, thuận tiện trong sử dụng và đảm bảo
về kinh tế khi sử dụng.
- Quy mô công trình
Toà nhà làm việc 9 tầng với diện tích mặt bằng 904 ( m2)
Công trình có diện tích xây dựng khoảng 4396 m2
Diện tích làm việc 8138 m2
Diện tích kinh doanh triển lãm 420 m2
Diện tích hội trờng phòng hội thảo 240 m2
Công trình đợc bố trí một cổng chính hớng tây thông ra mặt phố Bà
Triệu tạo điều kiện cho giao thông đi lại và hoạt động thờng xuyên của cơ
quan
svth : nguyễn ngọc khánh

2

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

Hệ thống sân đờng nội bộ bằng bê tông và gạch lá dừa đảm bảo độ bền
lâu dài
Hệ thống cây xanh bồn hoa đợc bố trí ở sân trớc và xung quanh nhà tạo
môi trờng cảnh quan sinh động hài hoà gắn bó thiên nhiên với công trình
Vị trí : Vị trí công trình nằm ngay trên đờng phố chính, phía tây khu đất

là đờng phố chính
Phía tây bắc khu đất là khu nhà ở năm tầng của công ty xuất nhập khẩu
mây tre đan
Phía bắc là tập thể văn phòng tập thể thành uỷ Hà Nội
Phía Nam giáp khu nhà ở dân c 2 tầng và bảo tàng phụ nữ Việt Nam
Phía đông khu đất giáp xởng công ty nhựa Hà Nội
Nhìn chung mặt bằng khá bằng phẳng giao thông đi lại thuận tiện vì
gần trục đờng chính.
II. Giải pháp kiến trúc
Phơng pháp kiến trúc đợc thiết kế theo phong cách kiến trúc hiện đại
kết hợp hài hoà với đờng nét kiến trúc khu phố Bà Triệu. Toàn bộ công trình
là các mảng, khối thể hiện sự khoẻ khoắn gọn gàng phù hợp với chức năng
của công trình
Các số liệu:
Tầng hầm :
Đặt ở cao trình -1,80m với cốt tự nhiên , với chiều cao tầng 3m có
nhiệm vụ làm trung tâm kỹ thuật, Gara ô tô, xe máy, xe đạp.
Tổng diện tích xây dựng tầng hầm 875 m2 gồm:
Ga ra ô tô, xe máy, xe đạp có diện tích 675 m2 .
svth : nguyễn ngọc khánh

3

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

Phòng nhân viên kỹ thuật, phòng điều hoà trung tâm, trạm bơm có diện
tích 100 m2.
Một thang bộ , 2 thang máy
Tầng 1
Đặt ở cao trình 1,20m với chiều cao tầng 4,2m đợc bố trí làm trung tâm
trng bày sản phẩm và siêu thị bán hàng.
Tổng diện tích xây dựng là 875 m2 gồm
Sảnh chính có diện tích 170 m2
Siêu thị trng bày và bán hàng có diện tích 420 m2
Phòng giao dịch, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật có diện tích 75 m2.
Hai thang bộ và 2 thang máy , hệ thống hành lang.
Khu vệ sinh có diện tích 30 m2
Tầng 2
Đặt ở cao trình 5,40m với chiều cao tầng 4,8m có chức năng hội trờng
biểu diễn và họp hội thảo.
Tổng diện tích xây dựng là 875 m2 gồm
Hội trờng có diện tích 240 m2.
Hậu trờng, phòng quản lý, phòng hoá trang, phòng kỹ thuật, kho đạo cụ,
quán bar.
Khu vệ sinh có diện tích 30 m2.
Cầu thang bộ và thang máy, hệ thống hành lang.
Tầng 3 - 8
svth : nguyễn ngọc khánh

4

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

Có chiều cao tầng 3,9 m là các văn phòng cho thuê.
Tổng diện tích xây dựng 875 m2 gồm
Văn phòng cho thuê có diện tích 586 m2
Khu vệ sinh có diện tích 30 m2
Hai thang bộ và hai thang máy, sảnh.
Tầng 9
Có chiều cao tầng 3,9m ta bố trí phòng ăn căng tin giải khát.
Tổng diện tích xây dựng 782 m2 gồm
Bếp, phòng ăn, phòng giải khát có diện tích 600 m2.
Hai thang bộ, và phòng kỹ thuật.
Sử dụng vật liệu:
Ngoại thất :
Tầng hầm tầng 1,2 ốp đá granit nhân tạo màu cà phê nhạt, sơn vôi màu
be vàng, cửa sổ vách kính dày 5mm phản quang.
Nội thất
Tầng 1,2 lát đá granit Thạch Bàn, tờng sơn vôi 3 lớp. Khu vệ sinh ốp
gạch men kính, thiết bị vệ sinh ToTo, Vách kính không đố dày 12mm
Tầng 38 tờng sơn vôi bả matit. Sàn lát gạch cêramic. Khu vệ sinh ốp
gạch men kính, thiết bị vệ sinh ToTo, Vách thạch cao cách âm dày 110 mm
Tầng mái
Sàn lát gạch cêramic màu sáng, tờng sơn vôi màu be vàng 3 lớp, vách
khung nhôm kính. Khu vệ sinh ốp gạch men kính, thiết bị vệ sinh ToTo
svth : nguyễn ngọc khánh

5

mã sv :10821-46 lớp 46xd6

Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

III. Giải pháp quy hoạch
Dựa trên vị trí công trình nằm trên Quận Hoàn Kiếm Hà Nội việc
nghiên cứu giải pháp quy hoạch theo phơng hớng tận dụng tối đa khả năng
sử dụng đất nhng vẫn đảm bảo sự hài hoà với các công trình và cảnh quan
xung quanh của khu phố. Công trình sẽ đợc thiết kế có vị trí cách mặt phố Bà
Triệu khá xa tạo một khoảng sân rộng rãi thoáng đãng phía trớc mặt tiền để
có thể đỗ xe đợc.
Cầu thang tiền sảnh các tầng bố trí rộng rãi ở vị trí hợp lý nên tiết kiệm
đợc diện tích mà giao thông nội bộ không bị chồng chéo, các không gian sử
dụng thoáng đãng. Hội trờng đợc bố trí thích hợp với việc sử dụng đa năng
IV. Các giải pháp kỹ thuật khác
Giải pháp phần điện
Công suất tính toán
Phụ tải công trình bao gồm: Điện chiếu sáng và ổ cắm phục vụ sinh
hoạt, điện phục vụ hệ thống điều hoà, thông gió, thang máy, bơm nớc v..v..
Đợc tính toán sơ bộ dựa theo tiêu chuẩn suất phụ tại theo m2 sàn
Pd = 100 W/m2 x 875m2 x 10 = 875000 W = 875 kW
Công suất tính toán
Ptt = k x Pd = 0,75 x 875 = 656,25 kW
Công suất đặt toàn nhà
= Ptt / cos() =656,25 / 0,9 = 729 kW
Dự kiến đặt một trạm biến áp có công suất 600 kVA ở tầng hầm để
cung cấp điện 380/220 V cho công trình. Nguồn điện lấy từ trạm điện Lý Thờng Kiệt. Ngoài ra để đảm bảo cho việc cấp điện đợc liên tục đối với một số
svth : nguyễn ngọc khánh

6

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

phụ tải đặc biệt nh : Thang máy, chiếu sáng ,bơm nớc v..v.. ta bố trí một máy
phát điện Diezel dự phòng công suất 100 kVA.
Lới cung cấp và phân phối điện : Cung cấp điện động lực và chiếu sáng
cho công trình đợc lấy tự điện hạ thế của trạm biến áp. Dây dẫn điện từ tủ
điện hạ thế đến các bảng phân phối điện ở các tầng đi trong hộp kỹ thuật.
Dây dẫn điện đi sau bảng phân phối điện ở các tầng chôn trong tờng, trần
hoặc sàn.
Hệ thống chiếu sáng dùng đèn huỳnh quang và đèn dây tóc để chiếu
sáng tuỳ theo chức năng của từng phòng , tầng , khu vực
Trong các phòng có bố trí các ổ cắm để phục vụ cho chiếu sáng cục bộ
và cho các mục đích khác
Hệ thống chiếu sáng đợc bảo vệ bằng các Aptomat lắp trong các bảng
phân phối điện. Điều khiển chiếu sáng bằng các công tắc lắp trên tờng cạnh
cửa ra vào hoặc ở trong vị trí thuận lợi nhất
Hệ thống chống sét và nối đất
Chống sét cho công trình bằng hệ thống các kim thu sét bằng thép 16
dài 600 mm lắp trên các kết cấu nhô cao và đỉnh của máy nhà. Các kim thu
sét đợc nối với nhau và nối với đất bằng các thép 10. Cọc nối đất dùng thép
góc 65 x 65 x 6 dài 2,5 m. Dây nối đất dùng thép dẹt 40 x 4. Điện trở của hệ
thống nối đất đảm bảo nhỏ hơn 10

Hệ thống nối đất an toàn thiết bị điện đợc nối riêng độc lập với hệ thống
nối đất chống sét. Điện trở nối đất của hệ thống này đảm bảo nhỏ hơn 4 .
Tất cả các kết cấu kim loại , khung tủ điện, vỏ hộp Aptomat đệu phỉa đợc nối
với hệ thống này
Cấp thoát nớc cho nhà
Nguồn nớc
svth : nguyễn ngọc khánh

7

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

Lấy từ nguồn nớc bên ngaòi của thành phố cấp đến bể nớc ngầm của
công trình. Ta đặt máy bơm để bơm nớc từ bể nớc ngầm lên bể chứa nớc ở
trên mái. Máy bơm sẽ tự hoạt động theo sự khống chế mức nớc ở bể trên
mái. Từ bể nớc trên mái nớc đợc cung cấp cho toàn bộ công trình
Đờng ống cấp nớc dùng ống thép tráng kẽm. Đờng ống trong nhà đi
ngầm trong tờng và các hộp kỹ thuật. Đờng ống sau khi lắp đặt xong đều
phải thử áp lực và khử trùng trớc khi sử dụng. Tất cả các van khoá đều phải
sử dụng các van khóa chịu áp lực
Hệ thống thoát nớc :
Toàn bộ nớc thải sinh hoạt đợc thu lại qua hệ thống ống dẫn, qua xử lý
cục bộ bằng bể tự hoại, sau đó đợc đa vào cống thoát nớc bên ngoài của khu
vực.
Nớc thải ở các khu vệ sinh đợc thoát theo hai hệ thống riêng biệt : Hệ

thống thoát nớc bẩn và hệ thống thoát phân. Nớc bẩn từ các phễu thu sàn,
chậu rửa, tắm đứng, bồn tắm đợc thoát vào hệ thống ống đứng thoát riêng ra
hố ga thoát nớc bẩn rồi thoát ra hệ thống thoát nớc chung
Chất thải từ các xí bệt đợc thu vào hệ thống ống đứng thoát riêng về
ngăn chứa của bể tự hoại. Có bố trí ống thông hơi 60 đa cao qua mái 70 cm
Toàn bộ hệ thống thoát nớc trong nhà đều sử dụng ống nhựa PVC loại
Class II của Tiền Phong
Sử dụng hệ thống điều hoà trung tâm để điều hoà thông gió cho các
phòng và hành lang.
Giao thông đứng giữa các tầng là hai thang máy , mỗi thang máy có thể
chứa tới 10 ngời. Ngoài ra còn có 2 thang bộ bề rộng thang là 1,9 m và 1,6
m đảm bảo giao thông khi thang máy ngừng hoạt động hoặc khi mật độ giao
thông cao, đảm bảo thoát hiểm khi có sự cố cháy nổ xảy ra.

svth : nguyễn ngọc khánh

8

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

Liên hệ với hệ thống giao thông đứng là hệ thống hành lang giữa nối
tiếp với các đầu thang. Giao thông ngang giữa các tầng có sự khác nhau do
công năng của chúng có sự khác nhau
Nhìn chung, công trình đáp ứng đơc tất cả những yêu cầu của một khu làm
việc cao cấp. Ngoài ra, với lợi thế của một vị trí đẹp nằm ngay giữa trung tâm

thành phố, công trình đang là điểm thu hút với nhiều công ty muốn đặt văn
phòng tại nội thành.

Phần B

svth : nguyễn ngọc khánh

9

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

Kết cấu
(45%)

Nội dung:

I .lựa chọn phơng án kết cấu .
II. xác định tảI trọng tác dụng lên khung k4.
Và sơ bộ chọn kích thớc tiết diện..
III .tính toán và tổ hợp nội lực.
IV. tính toán kết cấu cột.
V. tính toán kết cấu dầm.
VI. tính toán kết cấu sàn.
VII. tính kết cấu cầu thang.
VIII . tính toán kết cấu móng.

Giáo viên hớng kết cấu
Sinh viên thực hiện

: Phạm Thanh Tùng
: Nguyễn Ngọc Khánh

I. Giải pháp kết cấu

svth : nguyễn ngọc khánh

10

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

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 nh chất lợng công trình.
Có nhiều giải pháp kết cấu có thể đảm bảo khả năng làm việc của công
trình do vậy để lựa chọn đợc 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 đợc không gian rộng.
Dễ bố trí mặt bằng và thoả mãn các yêu cầu chức năng
Nhợc điểm:
Độ cứng ngang nhỏ.
Tỷ lệ thép trong các cấu kiện thờng 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 đợc tạo bởi các lới cột
và dầm gần nhau, hộp trong cấu tạo bởi các vách cứng. Toàn bộ công trình
làm việc nh 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, thờng 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.
Nhợc điểm:
Chi phí xây dựng cao.
svth : nguyễn ngọc khánh

11

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

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 đợc.
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
đợc u điểm của cả 2 giải pháp đồng thời khắc phục đợc nhợc điểm của mỗi
giải pháp trên. trên thực tế giải pháp kết cấu này đợc sử dụng rộng rãi do
những u điểm của nó.
Tuỳ theo cách làm việc của khung mà khi thiết kế ngời ta chia ra làm 2
dạng sơ đồ tính: Sơ đồ giằng và sơ đồ khung giằng.
Sơ đồ giằng: Khi khung chỉ chịu tải trọng theo phơng 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 đợc 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. Dới tác dụng cảu tải trọng nhang
(tải trọng đặc trng cho nhà cao tầng) khung chịu cắtlà chủ yếu tức là chuyển
vị tơng đối của các tầng trên là nhỏ, của các tầng dới lớn hơn. trong khi đó
lõi và vách chịu uốn là chủ yếu, tức là chuyển vị tơng đối của các tầng trên
lớn hơn của các tầng dới.điều này khiến cho chuyển vị của cả công trình
giảm đi khi chúng làm việc cùng nhau.
Với những u điểm đó em quyết định chọn giải pháp kết cấu khungvách-lõi chịu lực.
Lựa chọn phơng án sàn

Trong kết cấu nhà cao tầng sàn là vách cứng ngang, tính tổng thể yêu
cầu tơng đối cao. Hệ kết cấu sàn đợc lựa chọn chủ yếu phụ thuộc vào, chiều
cao tầng, nhịp và điều kiện thi công.
Sàn sờn toàn khối
svth : nguyễn ngọc khánh

12

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

Là hệ kết cấu sàn thông dụng nhất áp dụng đợc cho hầu hết các công
trình, phạm vi sử dụng rộng, chỉ tiêu kinh tế tốt thi công dễ dàng thuận tiện.
Sàn nấm
Tờng đợc sử dụng khi tải trọng sử dụng lớn, chiều cao tầng bị hạn chế,
hay do yêu cầu về kiến trúc sàn nấm tạo đợc không gian rộng, linh hoạt tận
dụng tối đa chiều cao tầng. Tuy nhiên sử dụng sàn nấm sẽ không kinh tế
bằng sàn sờn.
Đối với công trình này ta thấy chiều cao tầng điển hình là 3,9m là tơng
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 phơng án sàn sờn toàn
khối.
II. xác định tải trọng và sơ bộ chon kích thớc tiết diện các cấu kiện.
II.1 xác định tải trọng.
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 lợng bê tông sàn đợc tính:
gts = n.h. (kG/m2)
n: hệ số vợt tải xác định theo tiêu chuẩn 2737-95
h: chiều dày sàn
: trọng lợng riêng của vật liệu sàn
2. Hoạt tải
Do con ngời và vật dụng gây ra trong quá trình sử dụng công trình nên
đợc xác định:
p = n. p0
n: hệ số vợt tải theo 2737-95
n = 1,3 với p0 < 200 kG/m2
n = 1,2 với p0 200 kG/m2
p0: hoạt tải tiêu chuẩn
Cấu tạo sàn:
Hình vẽ

svth : nguyễn ngọc khánh

13

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

2 lớp gạch lá nem dày 2x2 cm
vữa lót dày 2 cm
gạch chống nóng dày 10 cm

cấu tạo sàn mái

bê tông cốt thép dày 12 cm
vữa trát dày 1,5 cm

gạch lát nền dày 1cm
vữa lót dày 2cm

cấu tạo sàn điển hình

Tên
CK

Các lớp- Trọng lợng riêng

svth : nguyễn ngọc khánh

bê tông cốt thép dày 12 cm
vữa trát dày 1,5 cm

Tải
trọng Hệ số TTtính
TC2 (kG/m2) VT n toán
(kG/m2)

14

Tổng
(kG/m

2
)

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

Sàn

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

Gạch lát dày 1cm

20

1.1

22

= 2000 kG/m3
Vữa lát dày 2 cm

36

1.3

46.8

= 1800 kG/m3

Sàn bê tông cốt thép 12 cm

300

1.1

330

= 2500 kG/m3
Vữa trát 1,5 cm

27

1.3

35.1

Hai lớp gạch lá nem 2x2 cm

72

1.1

79.2

= 1800 kG/m3
Lớp vữa lót 2 cm

36

1.3

46.8

= 1800 kG/m3
Lớp gạch chống nóng 10 cm 80

1.1

88

434

= 1800 kG/m3

Mái

= 800kg/m3
Bê tông sàn 12 cm

300

1.1

330

= 2500 kG/m3
Vữa trát 1,5 cm

27

1.3

35.1

Ngói ốp dày 1 cm

18

1.1

19.8

= 1800 kG/m3
Lớp vữa lót 2 cm

36

1.3

46.8

= 1800 kG/m3
Bê tông sàn 12 cm

300

1.1

330

= 2500 kG/m3
Vữa trát 1,5 cm

27

1.3

35.1

579.1

= 1800 kG/m3

Phần
mái
dốc

431.7

= 1800 kG/m3

Hoạt tải:
svth : nguyễn ngọc khánh

15

mã sv :10821-46 lớp 46xd6

Trờng đại học xây dựng hà nội

Tên

Giá trị
chuẩn
kG/m2)
300
200
400
200
200
75
500
300
100

Sảnh, Hành lang
Văn phòng
Phòng triển lãm, siêu thị
Phòng ăn
Nhà vệ sinh
Mái bằng không sử dụng
Đờng xuống ô tô
Cầu thang
Vách ngăn di động

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

tiêu Hệ số vợt Giá trị tính toán

tải
(kG/m2)
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,3
1,2
1,2
1,3

360
240
480
240
240
97,5
600
360
130

II.2. Sơ bộ chọn kích thớc tiết diện
1. Chiều dày sàn
hb =

D
.l
m

Trong đó: m = 40 ữ45 đối với bản kê 4 cạnh ,m= 30 ữ 35 đối với bản
loại dầm .
D = 0,8 ữ1,4 phụ thuộc vào tải trọng.
l: cạnh ngắn của bản .
Chọn hb = 12 cm
* Bề dầy của vách, lõi lấy sơ bộ 22 cm
* Bề dầy tờng tầng hầm lấy sơ bộ 25 cm
2. Chọn kích thớc dầm
a. Kích thớc dầm chính ngang
- Chiều cao dầm đợc tính sơ bộ theo công thức
1

hd = m . ld
d

md = 8 ữ 12

ld: Nhịp của dầm
Với nhịp dầm 6m hoặc 5m ta chọn h d = 70 cm , với nhịp dầm 4m ta
chọn
hd= 40 cm ,nhịp 3m hd=30 cm
svth : nguyễn ngọc khánh

16

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

- Chiều rộng dầm
bd = (0.3 ữ 0.5) hd, ta chọn bd = 22 cm.
b. Kích thớc dầm phụ ngang
1

md = 12 ữ 20

hd = m . ld
d

ld :nhịp dầm phụ
Ta chọn hdp = 40 cm.
chọn bdp = 22 cm
c. Xác định kích thớc dầm chính dọc
- Chiều cao dầm.
1

md = 8 ữ12.

hd = m ld
d

ld = 7,5 m ta chọn hd = 70 cm, với ld= 5m ,3.6 m , ta chọn hd = 40
cm , ld = 2.6 m ta chọn hd =30 cm .
- Chiều rộng dầm
bd = (0,3 ữ0,5) hd, ta chọn bd = 22 cm.
d. Kích thớc dầm phụ dọc
1

md = 12 ữ 20

hd = m . ld
d

ld :nhịp dầm phụ
Chọn hdp =40 cm; bdp = 22 cm
3. Tiết diện cột
Cột từ tầng hầm đến tầng 5
Để xác định sơ bộ tiết diện cột ta dùng công thức:
Fb = (1,2 ữ 1,5)

N
Rn

N là lực dọc lớn nhất có thể xuất hiện trong cột
N =F.(tải bản thân + hoạt tải sàn)
= 6.7,5.(434+ 300). 10
= 330300 kG
Fb = 1,4

330300
= 3557cm 2 Chọn tiết diện cột 70ì50 cm
130

Cột từ tầng 5 đến tầng 9
svth : nguyễn ngọc khánh

17

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

N= 7,5.6.(434+ 300).4=132120 kG
Fb = 1,4.

132120
= 14230cm 2 Chọn tiết diện cột 50ì30 cm
130

Kết quả chọn tiết diện: Cột: Tầng hầm đến tầng 5 :70x 50 cm,
Tầng 5 đến tầng 9 :50. 30 cm
Mặt bằng kết cấu đợc lập trên cơ sở của việc tính toán trên đây ,các mặt bằng
kết cấu đợc thể hiện ở hình vẽ phía dới :
*Tính toán thêm một số tải trọng các cấu kiện khác phục vụ cho việc phân
phối tải trọng vào khung k4.
Tải trọng tờng xây
Loại tờng 220 :
-Phần xây :0,22.1800.1.1=435,6 (Kg/m2)
-Phần trát : 2.0.015.1800.1,3=70.2 (Kg/m2)
Tổng :435,6+70.2=505,8 (Kg/m2)
Loại tờng 110:
-Phần xây :0,11.1800.1.1=217,8 (Kg/m2)
-Phần trát : 2.0.015.1800.1,3=70.2 (Kg/m2)
Tổng : 217,8+70.2= 288 (Kg/m2)

Tải trọng cho một mét dài dầm :
Dầm D1 (22x70) :
-Phần bê tông :0.22.0,7.2500.1.1 =423,5 (Kg/m)
-Phần trát : (0,22+2.0.,7).0,015.1800.1,3 =56,86 (Kg/m)
Tổng : 423,5+56,86 =480,35 (Kg/m)
Dầm D2 (22x400):
-Phần bê tông :0.22.0,4.2500.1.1 = 242 (Kg/m)
-Phần trát : (0,22+2.0,4).0,015.1800.1,3 = 35,8 (Kg/m)
Tổng : 242 + 35,8 = 277,8 (Kg/m)
Dầm D3 (22x300):
-Phần bê tông :0.22.0,3.2500.1.1 = 181,5 (Kg/m)
-Phần trát : (0,22+2.0,3).0,015.1800.1,3 = 28,78 (Kg/m)
Tổng : 181,5 + 28,78 = 210,28 (Kg/m)
II.3. Phân phối tải trọng đứng lên khung trục 4
svth : nguyễn ngọc khánh

18

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

TảI trọng tác dụng lên khung gồm có :
- Tĩnh tải.
- Hoạt tải.
- TảI trọng gió.
Nguyên lý phân tải từ sàn vào cho các dầm:

Tải trọng thẳng đứng từ bản sàn truyền vào dầm xác định bằng cách chia
theo tiết diện truyền tải, nh vậy với bản sàn loại dầm thì tải trọng truyền từ
bản vào dầm theo phơng cạnh ngắn có dạng tam giác và theo phơng cạnh dài
có dạng hình thang, với ô bản chữ nhật thỉ tải trọng truyền vào dầm phân bố
có dạng chữ nhật .
a. Tĩnh tải và hoạt tải .
Sơ đổ phân phối tĩnh tải và hoạt tải từ sàn cho các dầm của khụng và các
dầm của sàn dợc trình bày trên hình vẽ.
Sau đây ta sẽ lần lợt xác định từng loại tải trọng tác dụng vào khung:

III. Tính toán nội lực và tổ hợp nội lực
1.Tính toán nội lực :
Sau khi có các tải trọng tác dụng, ta tiến hành chất tải theo các trờng hợp:
+ Tĩnh tải
+ Hoạt tải 1
+ Hoạt tải 2
+ Gió tĩnh trái
+ Gió tĩnh phải
Việc tính toán nội lực đợc thực hiện với sự trợ giúp của máy tính bằng chơng
trình SAP2000, dầm và cột đợc vào sơ đồ là các phần tử Frame.
Các số liệu đầu vào cụ thể đã đợc trình bày trong các bảng thống kê ở trên..
Kết quả nội lực của các phần tử ứng với từng trờng hợp tải, gồm:
+ Lực dọc
+ Lực cắt
+ Mômen uốn
Kết quả cụ thể đợc trình bày trong phần phụ lục kèm theo.
svth : nguyễn ngọc khánh

19

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

2.Tổ hợp nội lực :
Để tính lệch cho cột, em tổ hợp nội lực cho cột ở tất cả các trục
A,B,C,D tại các tầng :tầng trệt , tầng 5 .tầng 6 ,tầng 8 ,và tầng 9 trong khung
k4 để tìm ra các cặp giá trị M x và N nguy hiểm nhất có thể xuất hiện trong
kết cấu. Mỗi đoạn cột trong phạm vi các tầng có cùng tiết diện thì tính thép
một lần với các cặp tổ hợp nội lực tại 2 tiết diện: tiết diện chân cột và tiết
diện trên cùng của đoạn cột đó.
Từ đó ta tiến hành tính toán để kết cấu đủ khả năng chống chịu mọi
tác động, đảm bảo kết cấu làm việc bình thờng trong giới hạn cho phép.
ở mỗi tiết diện, em xét các tổ hợp cơ bản I, tổ hợp cơ bản II, , để
tìm ra các cặp nội lực nguy hiểm nh sau :
Đối với cột : M+max, Nt ; M-max, Nt ; Nmax, Mt ; cặp M,N có độ lệch tâm
e=M/N lớn.
Riêng đối với tiết diện chân cột ta còn tìm thêm Q t để phục vụ cho việc
thiết kế móng.
Các giá trị cụ thể đợc trình bày trong bảng tổ hợp nội lực.
IV.Tính cột
* Cơ sở tính toán :
1.
2.
3.

Bảng tổ hợp tính toán.

TCVN 2737- 1995 : Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép.
Hồ sơ kiến trúc công trình.
* Một số qui định đối với việc tính cột và bố trí cốt thép :
- Tổng hàm lợng thép hợp lý àt = 1%-2%.
- Cốt dọc :
+ khi h,b > 40 cm thì d 16 mm.
+ Khoảng cách giữa 2 cốt thép t > 30 mm.
+ Khi h > 60 cm thì đặt cốt cấu tạo d = 12-14 mm.
- Cốt đai :

svth : nguyễn ngọc khánh

20

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

+ d > 0.25d1 (d1 : đờng kính lớn nhất của cốt dọc chịu nén ).
+ Khoảng cách giữa các cốt đai
dọc)
a<

15d 2 (d2: đờng kính bé nhất của cốt
h/4
150 mm

* Số liệu vật liệu :
- Bê tông cột mác 300 có : Rn = 130 kG/cm2; Rk = 10 kG/cm2 ;
- Cốt thép dọc AIII có : Ra = Ra =3600 kG/cm2;
- Cốt thép đai AI có Ra = 1800 kG/cm2;
- Các giá trị khác : Eb = 290000 kG/cm2; Ea = 2.1 ì 106 kG/cm2; o = 0.55,
A0 = 0,399.
Do công trình là cao tầng, tải trọng ngang luôn thay đổi chiều, khi tính bố trí
thép phải đối xứng giống nhau theo hai phía Fa= Fa.
ở đây ta tính thép cho tất cả các cặp nội lực nguy hiểm, sau đó chọn giá trị
lớn nhất.
Tính x =

* Tính thép đối xứng :

- Nếu 2a < x < oho, tính :

Fa = Fa' =

- Nếu x < 2a, lấy x = 2a và tính :

N
(1)
Rn b

N (e ho + 0.5 x)
(2)
R ' a (ho a ' )

Fa = Fa' =

Ne'
(3) với e = e ho +
Ra (ho a ' )

a (4)
- Nếu x > oho, tính thêm :

eogh = 0.4(1.25h - oho) (5)

so sánh eo và eogh, xét 2 trờng hợp sau :
'
+ Khi eo > eogh, lấy x = oho, tính Fa = Fa =

svth : nguyễn ngọc khánh

21

Ne Ao Rn bho2
(6)
R' a ( ho a ' )
mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

+ Khi eo eogh, xét 2 trờng hợp :
0.5h

+ 1.8 1.4 o eo (7)
- Khi eo 0.2ho, tính x = h
h
o


- Khi 0.2ho eo eogh, tính x = 1.8(eogh eo ) + o ho (8)
Trong cả hai trờng hợp, sau khi tính x thì tính thép theo công thức :
Fa = Fa' =

Ne Rn bx(ho 0.5 x )
R ' a ( ho a ' )

1, Tính toán cột tầng hầm:
a.Tính toán phần tử 45:
- Cột có tiết diện 70x50 cm
- Dùng bê tông mác 300 có Rn = 130 kG/cm2 , Rk = 10 kG/cm2
- Thép AIII

có Ra = Ra' = 3600 kG/cm2

- Chiều dài cột 3 m
chiều dài tính toán l0 = 0,7 l = 0,7.3 = 2,1 m
(sơ đồ tính cột hai đầu ngàm )
Dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra đợc các cặp tổ hợp nội
lực nguy hiểm:
Cặp 1

M= 35160 kGm

N = - 370 610 kG

Cặp 2

M= 2150 kGm

N = - 512 390 kG

*Giả thiết

a= 7 cm

svth : nguyễn ngọc khánh

h0 = h - a = 70 - 7 = 63 cm
22

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

h0 - a' = 63 - 7 = 56 cm
* Chọn cặp nội lực số 2 để tính toán:
Độ lệch tâm e0 = e'01 + e01
e'01 : độ lệch tâm ngẫu nhiên =

e01 =

h
= 2,8 cm
25

M
2150
=
= 0,42 cm
N 512390

e0 = 2,8 + 0,42 = 3,22 cm
Ta thấy tỷ số l0 /h = 3 <8 nên bỏ qua ảnh hởng của uốn dọc = 1
Xác định e:
e = .e0 + 0,5.h - a = 3,22 + 0,5.70 - 7 = 31,22 cm
Ta có

N

512390

x = R .b = 130.50 = 78,8 cm > 0h0 = 0,55.63 = 34,65 cm
n

Tính thêm : e0gh = 0,4 (1,25h - 0h0)
= 0,4 (1,25.70 - 34,65 ) = 21,14 cm
Tính lại x theo lệch tâm bé:
Ta thấy .e0 < 0,2h0 = 12,6cm
0,5.h

x = h-(1,8+ h . -1,4 0).e0 = 65 (cm)
0
Tính Fa = Fa' =

N .e Rn .b.x(ho 0,5.x)
Ra (ho a)

svth : nguyễn ngọc khánh

23

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

Fa = Fa' =

à= 2

512390.31,22 130.50.65.(63
3600(63 7)

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

65
)
2 = 15,4 (cm2 )

15.4
.100 = 0,98 %
63.50

* Kiểm tra với cặp 1:
x=

N + Ra .Fa Ra '.Fa ' 370610
=
= 57cm
Rn .b
130.50

x > 0h0 = 0,55.63 = 34,65 cm
tính lại x theo trờng hợp lệch tâm bé : e01 =

M
35160
=
=9,48
N 370670

cm
e0 = 2,8 + 9,48 = 12,28 cm
.e0 =12,28cm < 0,2.h0 = 12,6cm
0,5.h

x = h-(1,8+ h . -1,4 0).e0
0
=50,5 (cm)

VT = N . e = 370610.40,28 = 14928170 kGcm
VP = Rnbx(h0-0,5.x) + R'aF'a(h0 - a')
= 130.50.50,5(63 -0,5.50,5) +3600.15,4(63 -7)
= 15496077 kGcm
VT < VP cốt thép Fa, F'a của cặp 2 thoả mãn đợc cặp 1

svth : nguyễn ngọc khánh

24

mã sv :10821-46 lớp 46xd6


Trờng đại học xây dựng hà nội

Từ Fa = F'a = 15,4cm2

đồ án tốt nghiệp ksxd khóa 2001-2006

chọn

Fa = F'a = 520 có Fa = 15,71 cm2

b.Tính toán phần tử 156 :
- Cột có tiết diện 70x50 cm
- Dùng bê tông mác 300 có Rn = 130 kG/cm2 , Rk = 10 kG/cm2
- Thép AIII

có Ra = Ra' = 3600 kG/cm2

- Chiều dài cột 3 m
chiều dài tính toán l0 = 0,7 l = 0,7.3 = 2,1 m
(sơ đồ tính cột hai đầu ngàm )
Dựa vào bảng tổ hợp nội lực ta chọn ra đợc các cặp tổ hợp nội
lực nguy hiểm:
Cặp 1

M= 34480 kGm

N = - 332070 kG

Cặp 2

M= 990 kGm

N = - 483950 kG

*Giả thiết

a= 7 cm

h0 = h - a = 70 - 7 = 63 cm

h0 - a' = 63 - 7 = 56 cm
* Chọn cặp nội lực số 2 để tính toán:
Độ lệch tâm e0 = e'01 + e01
e'01 : độ lệch tâm ngẫu nhiên =
e01 =

h

= 2,8 cm
25

M
990
=
= 0,2046 cm
N 483950

svth : nguyễn ngọc khánh

25

mã sv :10821-46 lớp 46xd6