Đồ án tốt nghiệp thiết kế thi công nhà 10 tầng(đầy đủ kiến trúc+kết cấu+nền móng+thi công)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.83 MB, 195 trang )
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
****
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN KẾT CẤU(45%): TS.PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NỀN MÓNG(15%): TH.S. PHẠM NGỌC THẮNG
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN THI CÔNG (30%): TH.S. CÙ HUY TÌNH
NHIỆM VỤ:
Thiết kế và lập biện pháp thi công công trình :CAO
ỐC - NHA TRANG - KHÁNH HÒA
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
7
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
PHẦN I: KIẾN TRÚC
(10%)
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS.PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG
NHIỆM VỤ:
THUYẾT MINH:
- Giới thiệu về công trình.
- Các giải pháp kiến trúc.
- Các giải pháp kỹ thuật.
BẢN VẼ:
- KT-01: Mặt đứng công trình trục A-E, trục 9-1.
- KT-02: Mặt cắt công trình A-A, B-B.
- KT-03: Mặt cắt công trình C-C.
- KT-04: Mặt bằng tầng 1,2, mặt bằng tầng điển hình 3-11.
- KT-05: Mặt bằng công trình tầng hầm, tầng mái.
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
8
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
A. GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH:
Công trình: CAO ỐC VĂN PHÒNG – NHA TRANG – KHÁNH HÒA
Địa điểm xây dựng : Số 96 – Đường TRẦN PHÚ – TP. NHA TRANG – TỈNH
KHÁNH HÒA
Công trình nằm trong vùng quy hoạch khu đô thị mới của thành phố.
Khu đô thị mới được quy hoạch xây dựng các khu chung cư cao tầng, các
nhà văn phòng, thương mại, các biệt thự cao cấp, khu liên hợp thể thao
quốc gia tổ hợp trong một quy hoạch thống nhất tạo thành khu đô thị
hiện đại mang đến bộ mặt mới cho thành phố trong tương lai trong quá
trình mở rộng và phát triển. Khu đất xây dựng công trình có địa hình
bằng phẳng, rộng rãi, nằm gần các trục đường lớn nên rất thuận tiện cho
công tác thi công.
Công trình nằm trong quy hoạch tổng thể, phù hợp với cảnh quan đô
thị và có mối liên hệ chặt chẽ với các công trình xung quanh, thuận lợi
cho việc bố trí hệ thống giao thông, điện, nước, thông tin liên lạc và an
ninh.
Quy mô công trình
Toà nhà làm việc 10 tầng với diện tích mặt bằng 1402 ( m 2)
Công trình có diện tích xây dựng khoảng 4396 m2
Diện tích làm việc 7680 m2
Diện tích siêu thị trưng bày sản phẩm 710 m2
Diện tích hội trường phòng hội thảo 568 m2
Công trình được bố trí một cổng chính hướng tây thông ra mặt đường
Trần phú tạo điều kiện cho giao thông đi lại và hoạt động thường xuyên
của cơ quan
Vị trí : Vị trí công trình nằm ngay trên đường phố chính, phía tây khu đất
là đường phố chính
Phía Bắc giáp khu dân cư
Phía Nam giáp khu nhà ở dân cư 2 tầng
Phía Đông giáp khu dân cư
Nhìn chung mặt bằng khá bằng phẳng giao thông đi lại thuận tiện vì gần
trục đường chính.
Với đặc thù là một khu chung cư cao tầng phục vụ chủ yếu cho nhu cầu
sinh hoạt của tầng lớp công nhân viên chức có thu nhập vào loại trung
bình và tương đối khá của xã hội, công trình được phân chia thành các
khu chức năng như sau :
Khu dịch vụ: Bao gồm một tầng hầm dùng làm ga-ra để xe với sức chứa
40 xe ô tô và hàng trăm xe máy, xe đạp. Tầng 1 là khu vực dịch vụ, siêu
thị nhỏ, không xây các tường ngăn để tận dụng không gian cũng như tạo
độ thông thoáng cho khu vực. Tầng 1 được bố trí rất nhiều lối đi theo
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
9
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
nhiều hướng khác nhau nhằm đem lại sự thuận tiện tối đa cho khách
hàng đến mua sắm cũng như những người dân tham gia kinh doanh.
Khu văn phòng, hội trường: tầng 2 gồm 4 hội trường có diện tích là
142m2 , từ tầng 3 đến tầng 11 mỗi tầng có 7 văn phòng làm việc. Gồm
2loại: Loại A: diện tích 240 m2 ; Loại B: diện tích 113 m 2. Các phòng đều
được bố trí hợp lý để đảm bảo độ chiếu sáng và thông thoáng cho sinh
hoạt trong nhà. Mỗi tầng đều có hệ thống sảnh hành lang rộng rãi.
B. CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH
I. GIẢI PHÁP MẶT BẰNG:
Mặt bằng công trình tương đối đơn giản, lưới cột được bố trí thưa và ở
góc các phòng nhằm tạo cảm giác thoáng đãng cho việc sử dụng các dịch
vụ ở tầng 1,cũng như các văn phòng ở tầng 1 đến tầng 10, ở góc của toà
nhà có bố trí lõi thang máy và thang nâng hàng. Kích thước bao của công
trình là 26.7m x56.1m
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 1402 m2 gồm:
- Ga ra ô tô, xe máy, xe đạp
- Phòng bảo vệ,phòng nhân viên kỹ thuật, phòng điều hoà trung tâm,
trạm bơm
- Một thang bộ , 2 thang máy
Tầng 1
- Đặt ở cao trình 1,20m ,với chiều cao tầng 4,2m được bố trí làm
trung tâm trưng bày sản phẩm và siêu thị bán hàng.
- Tổng diện tích xây dựng là 1402 m2 gồm
- Sảnh chính có diện tích 340 m2
- Siêu thị trưng bày và bán hàng có diện tích 710 m2
- Phòng giao dịch, phòng nhân viên có diện tích 93 m 2.
- Hai thang bộ và 2 thang máy , hệ thống hành lang.
- Khu vệ sinh có diện tích 32 m2
Tầng 2
- Đặt ở cao trình 5,40m với chiều cao tầng 4,8m có chức năng hội
trường biểu diễn và họp hội thảo.
- Tổng diện tích xây dựng là 1402 m2 gồm
- Hội trường có diện tích 568 m2.
- Hậu trường, phòng quản lý, phòng chuẩn bị có diện tích 93 m 2
- Khu vệ sinh có diện tích 64 m2.
- Cầu thang bộ và thang máy, hệ thống hành lang.
Tầng 3 - 11
Có chiều cao tầng 3,6 m là các văn phòng cho thuê.
Tổng diện tích xây dựng 1402 m2 gồm
Văn phòng cho thuê có diện tích 980 m2
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
10
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
-
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
Khu vệ sinh có diện tích 33 m2
Hai thang bộ và hai thang máy, sảnh.
Tầng mái
Ta bố trí bể nước và thang máy,phũng kĩ thuật.
Tổng diện tích xây dựng 1402 m2
II. GIẢI PHÁP MẶT ĐỨNG:
Công trình có tổng chiều cao là 42,2 m, tầng hầm để xe cao 3 m, tầng 1
dành cho siêu thị cao 4.2 m, tầng 2 dung làm hội trường cao 4,8m các
tầng 3,4,5,6,7,8,9,10 dành cho văn phòng 3.6 m
Mặt đứng công trình có dạng hình chữ nhật, ba tầng dưới được ốp đá
Granít màu đỏ Dulhill tạo sự sang trọng, các tầng còn lại được sơn màu
vàng nhạt tạo sự đơn giản nhưng thanh lịch góp phần làm tăng vẻ đẹp
thẩm mỹ của công trình trình cũng như của thành phố,các cửa sổ vách
kính dày 5mm phản quang.
Công trình được thiết kế theo kiến trúc hiện đại,lấy sáng 2 mặt,mặt
trước được thiết kế đối xứng,ở giữa là cửa kính tạo sự trang nhã và phù
hợp với công năng của công trình,hai bên phải trái là cửa sổ kính vừa
trang trọng mà lại có tác dụng lấy sáng và thông gió tự nhiên cho công
trình.
C. GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
I. HỆ THỐNG GIAO THÔNG:
Giao thông nội bộ của công trìng chính là thang máy và cầu thang bộ đi
suốt chiều cao công trình, Hệ thống giao thông trong công trình rất rõ
ràng, thuận tiện cho việc đi lại cũng như khi công trình có sự cố thì có thể
thoát người một cách nhanh nhất.
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
- Theo phương ngang nhà :
Tầng hầm: Được xây dựng ở cốt – 1,2m nên giao thông rất thuận tiện, tại
2 đầu tầng
hầm có hệ thống thang bộ và thang máy chờ săn.
Các tầng trên: các phòng có cửa thông ra một hành lang chung chạy dài
với chiều rộng 4,0m, ở hai đầu hồi thông ra hệ thống thang bộ.
- Theo phương đứng nhà :
Giao thông đứng giữa các tầng là hai thang máy,thang bộ được bố trí
thành hai khu vực: hai đầu hồi tạo thuận lợi cho người sử dụng đi đến cầu
thang một cách gần nhất. Hai khu vực thang đầu hồi được làm cách nhiệt
và chịu lửa tạo điều kiện thoát người một cách an toàn khi xảy ra sự cố.
II. HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG:
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
11
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
Công trình được xây dựng tại vị trí có bốn mặt thông thoáng, không có
vật cản nên chọn giải pháp chiếu sáng tự nhiên, đó là sử dụng hệ thống
cửa sổ vách kính .
Ngoài ra, công trình còn bố trí hệ thống chiếu sáng nhân tạo để bổ
sung ánh sáng tự nhiên vào ban ngày và đảm bảo chiếu sáng vào ban
đêm.
III. HỆ THỐNG CẤP ĐIỆN:
Nguồn điện của khu nhà lấy từ nguồn điện của mạng lưới điện thành
phố.
Toàn bộ mạng điện trong công trình được bố trí đi ngầm trong tường,
cột và trần nhà. Gồm hai đường dây : Một đường chính nối từ lưới điện
quốc gia, một đường dây phụ dự phòng nối từ máy phát điện có thể hoà
vào mạng lưới chính khi đường dây chính mất điện.
Mỗi tầng, mỗi khu vực đều có các thiết bị kiểm soát điện như aptomat,
cầu dao.
Các phụ tải gồm có:
- Hệ thống điều hoà trung tâm, thang máy, hệ thống điều hoà cục bộ
cho từng căn hộ.
- Các thiết bị điện dân dụng dùng trong gia đình.
- Tổng đài báo cháy, mạng lưới điện thoại.
- Hệ thống chiếu sáng khu nhà.
IV. HỆ THỐNG CẤP, THOÁT NƯỚC,XỬ LÝ RÁC THẢI:
a) Hệ thống cấp nước sinh hoạt:
Nước từ hệ thống cấp nước chính thành phố được chuyển qua đồng hồ
tổng và qua hệ thống máy bơm đặt ở phòng kỹ thuật nước tại tầng hầm
để gia tăng áp lực nước, đưa nước lên bể chứa trên mái.
Nước từ bể được đưa xuống các tầng theo nguyên tắc đảm bảo áp lực
nước cho phép, điều hoà lưu lượng và phân phối nước sinh hoạt cho công
trình theo sơ đồ phân vùng và điều áp như sau:
Vùng 3 cấp cho tầng 11-7, lấy nước từ bể nước mái, giảm áp đợt 1.
Vùng 4 cấp từ tầng 7-3, lấy nước từ bể nước trên mái, giảm áp đợt 2.
Vùng 5 cấp từ tầng 3 đến tầng hầm, lấy nước từ bể nước trên mái, giảm
áp đợt 3
b) Hệ thống thoát nước :
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
12
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
Nước thải sinh hoạt, nước mưa được thu vào sênô, các ống dẫn đưa qua
hệ thống xử lý sơ bộ rồi mới đưa vào hệ thống thoát nước thành phố đảm
bảo yêu cầu vệ sinh môi trường.
c) Hệ thống xử lý rác thải :
Rác thải sinh hoạt được thu ở mỗi tầng được xử lý ở 2 cửa đổ rác được
bố trí ở trong lõi thang máy vừa thuận tiện vừa đảm bảo vệ sinh môi
trường. Rác thải được đổ vào cửa đổ rác ở mỗi tầng xuống thẳng khu gom
rác ở tầng hầm rồi được đưa tới khu xử lý rác của thành phố.
V. HỆ THỐNG ĐIỀU HOÀ KHÔNG KHÍ:
Khu nhà sử dụng hệ thống điều hoà tự nhiên bằng cách bố trí các cửa
đón gió cho từng căn hộ. Tùy tong điều kiện của mỗi gia đình có sử dụng
hệ thống thông gió nhân tạo nhằm tạo nhiệt độ và độ ẩm thích hợp cho
sự hoạt động bình thường của con người. Các máy điều hoà không khí
được đặt ở ban công phía mặt thoáng của công trình.
VI. HỆ THỐNG PHÒNG HOẢ VÀ CỨU HOẢ:
a) Hệ thống báo cháy :
Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở
hành lang hoặc sảnh của mỗi tầng. Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ
và đèn báo cháy. Khi phát hiện có cháy, phòng bảo vệ và quản lý sẽ nhận
được tín hiệu và kịp thời kiểm soát khống chế hoả hoạn cho công trình.
b) Hệ 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 tầng đều bố trí các bình cứu hỏa.
Thang bộ : Được bố trí 2 bên nhà và có kích thước phù hợp với tiêu
chuẩn kiến trúc và thoát hiểm khi có hoả hoạn hay các sự cố khác.
VII. HỆ THỐNG CHỐNG SÉT:
Công trình được thiết lập hệ thống chống sét bằng thu lôi chống sét
trên mái đảm bảo an toàn cho công trình trong việc chống sét.
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
13
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
PHẦN II: PHẦN KẾT CẤU
(45%)
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. PHÙNG THỊ HOÀI HƯƠNG
NHIỆM VỤ:
THUYẾT MINH:
Lập mặt bằng kết cấu các tầng
Thiết kế sàn tầng điển hình tầng 3 đến 11.
Thiết kế cầu thang bộ trục A-D.
Tính nội lực kết cấu công trình sử dụng mô hình
không gian có kể đến thành phần gió động
- Thiết kế khung ngang trục 3.
- Thiết kế dầm dọc trục D tầng 1.
-
BẢN VẼ
-
KC-01: Mặt bằng kết cấu.
KC-02: Kết cấu cầu thang bộ tầng điển hình.
KC-03: Kết cấu thép sàn tầng điển hình.
KC-04: Kết cấu thép khung trục 3.
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
14
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
-
KC-05: Kết cấu thép khung trục 3 và dầm dọc trục D
tầng 1.
CHƯƠNG I
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
VIII.
GIẢI PHÁP VỀ VẬT LIỆU:
- Hiện nay, Nhà cao tầng thường sử dụng vật liệu thép hoặc bê tông cốt thép.
- Công trình làm bằng thép hoặc các kim loại khác có ưu điểm là độ bền tốt, công trình
nhẹ nhàng đặc biệt là tính dẻo lớn. Do đó công trình này khó bị sụp đổ hoàn toàn khi có
chấn động địa chất xảy ra.
- Nếu dùng kết cấu thép cho nhà cao tầng thì việc đảm bảo thi công tốt các mối nối là khó
khăn, mặt khác giá thành của công trình xây dựng bằng thép cao mà chi phí cho việc bảo
quản cấu kiện khi công trình đi vào sử dụng là tốn kém đặc biệt với môi trường khí hậu ở
nước ta. Kết cấu nhà cao tầng bằng thép chỉ thực sự có hiệu quả khi nhà có yêu cầu về
không gian sử dụng lớn, chiều cao nhà rất lớn. ở Việt Nam chúng ta hiện nay chưa có công
trình nhà cao tầng nào được xây dựng bằng thép hoàn toàn do điều kiện kỹ thuật, kinh tế
chưa cho phép hay do điều kiện khí hậu khống chế.
- Kết cấu bằng BTCT thì công trình nặng nề hơn, do đó kết cấu móng phải lớn. Tuy nhiên
kết cấu BTCT khắc phục được một số nhược điểm của kết cấu thép: Kết cấu BTCT tận dụng
được tính chịu nén rất tốt của bê tông và tính chịu kéo tốt của thép bằng cách đặt nó vào
vùng kéo của bê tông.
- Từ những phân tích trên ta chọn vật liệu cho kết cấu công trình bằng BTCT, tuy nhiên
để hợp lý với kết cấu nhà cao tầng ta phải sử dụng bê tông cấp độ bền cao. Dự kiến các vật
liệu xây dựng chính sử dụng như sau:
+ Bê tông B25 cho tất cả các cấu kiện kết cấu bao gồm cột, dầm và sàn.
+ Bê tông mác B25 phụ gia chống thấm cho bản sàn và vách tầng hầm.
+ Bê tông mác B25 cho cấu kiện đài và giằng móng.
+ Cốt thép nhóm CI, Cường độ tính toán: Rs = 225 MPa ; Rsw= 175 MPa (φ<10).
+ Cốt thép nhóm CII, Cường độ tính toán: Rs = Rsc = 280 MPa (10≤φ<20)
+ Cốt thép nhóm CIII, Cường độ tính toán: Rs = Rsc = 365 MPa (φ≥20)
+ Các tường gạch sử dụng mác 75 #, vữa XM mác 50 #.
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
15
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
IX. GIẢI PHÁP VỀ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC:
- Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng vấn đề kết cấu chiếm vị trí rất quan trọng. Việc chọn
các hệ kết cấu khác nhau trực tiếp liên quan đến vấn đề bố trí mặt bằng, hình thể khối đứng
và độ cao các tầng, thiết bị điện và đường ống, yêu cầu về kỹ thuật thi công và tiến độ thi
công, giá thành công trình. Đặc điểm chủ yếu của nó là:
- Tải trọng ngang là nhân tố chủ yếu của thiết kế kết cấu. Đối với nhà cao tầng nội lực và
chuyển vị do tải trọng ngang gây ra là rất lớn, do vậy tải trọng ngang của nhà cao tầng là
nhân tố chủ yếu trong thiết kế kết cấu.
- Nhà cao tầng theo sự gia tăng của chiều cao, chuyển vị ngang tăng rất nhanh, trong thiết
kế kết cấu không chỉ yêu cầu kết cấu có đủ cường độ, mà còn yêu cầu có đủ độ cứng để
chống lại lực ngang, để dưới tác động của tải trọng ngang chuyển vị ngang của kết cấu hạn
chế trong phạm vi cho phép.
- Yêu cầu chống động đất càng cao: Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng cần phải thiết kế
chống động đất tốt để hạn chế tối đa những thiệt hại về người và của khi có động đất xảy ra.
- Trong thiết kế nhà cao tầng hiện nay thường sử dụng các loại hệ kết cấu chịu lực sau:
c) Hệ kết cấu khung chịu lực:
- Hệ khung thường gồm các dầm ngang nối với các cột thẳng đứng bằng các nút cứng.
Khung có thể bao gồm cả tường trong và tường ngoài của nhà. Loại kết cấu này có không
gian lớn, bố trí mặt bằng linh hoạt, có thể đáp ứng được khá đầy đủ yêu cầu sử dụng của
công trình.
- Độ cứng ngang của kết cấu thuần khung nhỏ, năng lực biến dạng chống lại tác dụng
của tải trọng ngang tương đối kém, tính liên tục của khung cứng phụ thuộc vào độ bền và độ
cứng của các liên kết nút khi chịu uốn, các liên kết này không được phép có biến dạng góc.
Khả năng chịu lực của khung phụ thuộc rất nhiều vào khả năng chịu lực của từng dầm và
từng cột. Để đáp ứng yêu cầu chống động đất, mặt cắt cột, dầm tương đối lớn, bố trí cốt thép
tương đối nhiều.
- Việc thiết kế tính toán sơ đồ này chúng ta đã có nhiều kinh nghiệm, việc thi công
cũng tương đối thuận tiện do đã thi công nhiều công trình, vật liệu và công nghệ phổ biến
nên chắc chắn đảm bảo tính chính xác và chất lượng công trình.
- Hệ kết cấu này rất thích hợp với những công trình đòi hỏi sự linh hoạt trong công
năng mặt bằng, nhất là những công trình như khách sạn. Nhưng nhược điểm là kết cấu dầm
sàn thường lớn nên chiều cao nhà thường phải lớn.
- Sơ đồ thuần khung có nút cứng thường áp dụng cho công trình dưới 20 tầng với thiết
kế kháng chấn cấp <=7, 15 tầng với kháng chấn cấp 8, 10 tầng với kháng chấn cấp 9.
d) Hệ kết cấu tường chịu lực:
Trong hệ kết cấu này thì các cấu kiện thẳng đứng chịu lực của nhà là các tường phẳng.
Tải trọng ngang truyền đến các tấm tường thông qua các bản sàn được xem là cứng tuyệt
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
16
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
đối. Trong mặt phẳng của chúng các vách cứng (chính là tấm tường) làm việc như thanh
công xôn có chiều cao tiết diện lớn.Với hệ kết cấu này thì khoảng không bên trong công
trình còn phải phân chia thích hợp đảm bảo yêu cầu về kết cấu.
Hệ kết cấu này có thể cấu tạo cho nhà khá cao tầng, tuy nhiên theo điều kiện kinh tế và
yêu cầu kiến trúc của công trình ta thấy phương án này không thoả mãn.
e) Hệ lõi chịu lực.
Lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở có tác dụng nhận toàn bộ tải trọng
tác động lên công trình và truyền xuống đất. Hệ lõi chịu lực có hiệu quả với công trình có độ
cao tương đối lớn, do có độ cứng chống xoắn và chống cắt lớn, tuy nhiên nó phải kết hợp
được với giải pháp kiến trúc.
f) Hệ kết cấu khung, vách lõi kết hợp:
- Hệ kết cấu thường là sự phát triển của hệ kết cấu khung-lõi, khi lúc này tường của công
trình ở dạng vách cứng.
- Hệ kết cấu này là sự kết hợp những ưu điểm và cả nhược điểm của phương ngang và
thẳng đứng của công trình. Nhất là độ cứng chống uốn và chống xoắn của cả công trình với
tải trọng gió. Rất thích hợp với những công trình cao trên 40m. Tuy nhiên hệ kết cấu này đòi
hỏi thi công phức tạp hơn, tốn nhiều vật liệu , mặt bằng bố trí không linh hoạt.
→ Qua phân tích trên với quy mô công trình 1 tầng hầm và 11 tầng nổi tổng chiều cao
45,8 m, chọn hệ kết cấu khung - vách lõi cứng kết hợp. Trong đó lõi cứng là hệ thống lõi
thang máy .Hệ thống khung bao gồm cột và dầm chính và dầm phụ bố trí quanh chu vi nhà.
X. HỆ KẾT CẤU SÀN:
Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn tới sự làm việc của kết cấu (trực tiếp chịu
tải trọng thẳng đứng, truyền tải trọng ngang), cũng như không gian sử dụng của công trình.
Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng. Do vậy, phải có sự phân tích để
chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình.
a) Sàn sườn toàn khối:
Cấu tạo: bao gồm hệ dầm và bản sàn được đổ toàn khối.
- Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta.
- Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn
đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải
trọng ngang, không tiết kiệm vật liệu và không gian sử dụng.
b) Sàn ô cờ:
Cấu tạo: gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản
kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m.
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
17
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
- Ưu điểm: Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng
và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử
dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ...
- Nhược điểm: Thi công phức tạp. Mặt khác, khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí
thêm các dầm chính. Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm
chính phải lớn để giảm độ võng.
c) Sàn không dầm ứng lực trước
Cấu tạo: gồm các bản kê trực tiếp lên cột.
- Ưu điểm: Giảm chiều dày, độ võng sàn,dẫn đến giảm được chiều cao công trình, tiết
kiệm được không gian sử dụng. Việc phân chia không gian các khu chức năng và bố trí hệ
thống kỹ thuật một cách dễ dàng. Nó thích hợp với những công trình có khẩu độ 6÷8m.
- Nhược điểm: Tính toán phức tạp. Sàn ứng lực trước có độ dày lớn nên tốn vật liệu.
Ngoài ra, việc căng cốt thép cũng rất phức tạp, đòi hỏi các yêu cầu kỹ thuật cao.
→ Dựa theo hệ khung chịu lực đã chọn, thiết kế kiến trúc và yêu cầu sử dụng không gian
nhà, sơ bộ chọn hệ kết cấu sàn sườn toàn khối (sàn kê lên dầm phụ, dầm phụ kê lên dầm
chính, dầm chính kê lên cột).
XI. LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CẤU KIỆN:
a) Chọn chiều dày bản sàn:
- Tính sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức:
hb =
D
.l
m
Trong đó:
+ m = 40 ÷ 45 với bản kê bốn cạnh (m bé với bản kê tự do và m lớn với
liên tục)
+ l : nhịp của bản (nhịp của cạnh ngắn)
bản
+ D= 0,8 ÷1,4 phụ thuộc vào tải trọng.
Ta chọn: m= 43 , D= 1 , l= 4,2 m (cạnh ngắn của ô sàn lớn nhất của sàn tầng điển hình).
1
.4, 2.1000 ≈ 97, 7mm → chọn hb=120mm
43
(thỏa mãn > hmin=50mm theo TCXDVN 356:2005)
hb =
b) Chọn kích thước tiết diện dầm:
- Nhịp lớn nhất của nhà là 7,5m.
- Sơ bộ chọn chiều cao tiết diện dầm:
1 1
Dầm chính: hdc = ÷ ÷.l = ( 625 ÷ 937,5 ) mm → chọn hdc= 700mm
8 12
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
18
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
1 1
Dầm phụ: hdp = ÷ ÷.l = ( 375 ÷ 625 ) mm → chọn hdp= 500mm
12 20
- Chọn bề rộng dầm là b= (0,3 ÷ 0,5).h
Dầm chính: bdc = ( 210 ÷ 350 ) mm → chọn bdc= 300mm
Dầm phụ:
bdp = ( 150 ÷ 250 ) mm → chọn bdp= 220mm
⇒ Kích thước dầm chính theo nhịp lớn 7.5 m là bxh =30x70cm. (D1)
Kích thước dầm theo nhịp bé 4.2m là bxh= 25x50cm .
(D2)
⇒ Kích thước dầm phụ theo nhịp 7,5m bxh = 22x50cm.
(D3)
Chọn kích thước dầm đỡ sàn vệ sinh bxh =11x25 cm
(D4)
Các dầm chiếu nghỉ cầu thang: bxh = 20x30 cm; 22x45cm
Các dầm chiếu tới cầu thang: bxh = 22x50cm.
(D5)
c) Chọn kích thước tiết diện cột:
- Công thức xác định:
F = (1,2 ÷ 1,5)
N
R
Trong đó:
F - Diện tích tiết diện côt
N – Tổng tải trọng đứng tác dụng lên phạm vi truyền tải vào cột
R - Cường độ chịu nén cuả vật liệu làm cột
Lực dọc: N = TLsàn + TLdầm + TLtường + Hoạt tải
N
F = (1,2 ÷ 1,5)
R
Trong đó
A – diện tích tiết diện sơ bộ của cột
N- lực dọc tính theo diện truyền tải, được tính toán gần đúng như sau:
N = msqFs
Fs - diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét
ms - số sàn phía trên tiết diện đang xét (tầng hầm, tầng 1-11, tầng lửng, tầng kĩ thuật,
tầng áp mái)
q - tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường
xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên
sàn. Theo kinh nghiệm tải trọng tác dụng sàn nhà có bề dày sàn là từ 8 -15kN/m2
R – cường độ chịu nén của vât liệu làm cột, với việc chọn bê tông có cấp độ bền B25, R b
= 14,5.103 kN/m2
* Sàn sườn toàn khối :
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
19
c-E3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
c-A3
C-B3
c-C3
c-D3
c-E1
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
Tính toán cho cột điển hình có diện tich chịu tải lớn nhất
- Các tải trọng tác dụng lên vùng chịu tải:
+ Trọng lượng bản thân bản sàn dày 10 cm:
N1 = 0,1.(7,5.7,5).2500 = 14062 kG
+ Trọng lượng dầm chính và dầm phụ:
N2 =[7,5.0,3.0,7 + 7,5.0,22.0,5].2500 = 6000 kG
+ Trọng lượng các lớp vữa chát, vữa lót và gạch lát nền:
N3 = (0,015.1,3+0,02.1,3+0,01.1,1).2000.7,5.7,5=6356 kG
+ Trọng lượng bản thân cột lấy sơ bộ 800x800 cm:
N4 = 0,64.3,6.2500 + 4.1.0,015.3,6.1600 = 6105,6 kG
+ Trọng lượng tường xây:
N5 = 0,11.2,9.7,5.2000 = 4785 kG
+ Hoạt tải sàn lấy 200kG/m2: N5 = 200.(7,5.7,5) = 11250 kG
=> Tải trọng tác dụng trung bình trên 1m2 sàn là:
N = (14062+6000+6356+6105,6+4785+11250)/(7,5.7,5) = 863,164 kG/m2
=> +Với cột C3, D3 có N = 11.863,164.(7,5.7,5) = 534083 (kG) Diện tích tiết diện ngang
cột: F =(1,1 ÷1,2).
534083.10
=(0,405÷0,442) m2
14,5.106
+ Với cột biên E3 có N = 11.863,164.(3,75.7,5) = 267041 (kG)
267041.10
Diện tích tiết diện ngang cột: F =( 1,1 ÷1,2)
=(0,2÷0,22) m2
6
14, 5.10
+ Với cột B3 có N = 11.863,164.(5,85.7,5) = 416585 (kG)
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
20
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
Diện tích tiết diện ngang cột: F =( 1,1 ÷1,2)
416585.10
=(0,314÷0,342) m2
6
14, 5.10
+ Với cột biên A3 có N = 11.863,164.(2,1.7,5) = 149543 (kG)
149543.10
Diện tích tiết diện ngang cột: F =( 1,1 ÷1,2)
=(0,113÷0,124) m2
14,5.106
+ Với cột biên E1 có N = 11.863,164.(3,75.4,3) = 153104 (kG)
153104.10
Diện tích tiết diện ngang cột: F =( 1,1 ÷1,2)
=(0,116÷0,1267) m2
14,5.106
Ta có bảng chọn tiết diện cột như sau (đơn vị là cm):
Vậy ta chọn sơ bộ kích thước cột như sau:
Bảng 3.1. Kích thước sơ bộ tiết diện cột
C1 (C-A3)
C2 (C-B3)
C3 (C-C3;CD3)
C4 (C-E3)
C5 (C-E1)
Tầng hầm đến
tầng 5
30x50
50x70
60x80
40x60
30x50
Tầng 6 đến
tầng 11
30x40
50x60
60x70
40x50
30x40
- Kích thước cột phải đảm bảo điều kiện ổn định. Độ mảnh λ được hạn chế như sau: λ =
l0/b ≤ λ0
+Đối với cột nhà λ0b = 31.
+l0 : chiều dài tính toán của cấu kiện; với cột hai đầu ngàm
l0 = 0,7.L = 0,7 . 360 = 252(cm).
252
= 8, 4 ≤ λ0b= 31.
⇒ λ = l0/b =
30
d) Chọn kích thước vách và lõi:
TCXD 198 - 1997 quy định độ dày của vách (t) phải thoả mãn điều kiện sau:
Chiều dầy của lỏi đổ tại chỗ được xác định theo các điều kiên sau:
+) Không được nhỏ hơn 160mm.
+) Bằng 1/20 chiều cao tầng,
+) Vách liên hợp có chiều dày không nhỏ hơn 150mm và bằng 1/20 chiều
cao tầng.
150
Với công trình này ta có: t ≥ 1
(mm)
1
20 H = 20 *3600 = 180
Dựa vào các điều kiện trên và để đảm bảo độ cứng ngang của công trình ta chọn
chiều dày của lõi b = 220mm
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
21
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
e) Lựa chọn kết cấu tầng hầm:
- Công trình chỉ có một tầng hầm ở cao trình -3,0m so với cốt ±0,00 . Mặt sàn tầng hầm
được kê lên dầm , móng và giằng móng của công trình. Sàn tầng hầm có chiều dày 150mm.
- Bệ thang máy hạ cốt -1,8m so với sàn tầng hầm.
V.Lập mặt bằng kết cấu.
Mặt bằng kết cấu tầng điển hình thể hiện như hình vẽ sau đây :
9
7
8
5
6
4
3
2
1
c5
d3-22x50
d3-22x50
d3-22x50
c2
d3-22x50
c2
d3-22x50
c2
d3-22x50 c2
d3-22x50
d3-22x50
d3-22x50
c1 d3-22x50
c2
d3-22x50
d3-22x50
c2
d2-25x50
d3-22x50
d5-22x50
d3-22x50 c1
d2-25x50
c1
d5-11x25
d3-22x50
d2-25x50
c1
d2-25x50
d3-22x50
d2-25x50
c4
c1
d2-25x50
b
d5-22x50
d2-25x50
c5 d3-22x50
d2-25x50
a
d3-22x50 c4
c6
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d1-30x70
c
d3-22x50
d1-30x70
c6
c2
d3-22x50
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50
d3-22x50 c3
d3-22x50 c4
d3-22x50
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d1-30x70
d3-22x50 c3
c6
d3-22x50
c4
d3-22x50
c5
c4
c4
c4
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
c4
d3-22x50
c4
d3-22x50
c4
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
e
KHUNG 2
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50 c3
KHUNG 2
KHUNG 2
KHUNG 2
KHUNG 2
d3-22x50
d1-30x70
c2
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
c6
d3-22x50
d2-25x50
d
d1-30x70
d3-22x50
KHUNG 2
KHUNG 2
KHUNG 2
VTM
d3-22x50 c5
22
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
7
8
5
6
4
3
2
1
c5
d3-22x50
d3-22x50
d3-22x50
c2
d3-22x50
c2
d3-22x50
c2
d3-22x50 c2
d3-22x50
d3-22x50
d3-22x50
c1 d3-22x50
c2
d3-22x50
d3-22x50
c2
d2-25x50
d3-22x50
d5-22x50
d3-22x50 c1
d2-25x50
c1
d5-11x25
d3-22x50
d2-25x50
c1
d2-25x50
d3-22x50
d2-25x50
c4
c1
d2-25x50
b
d5-22x50
d2-25x50
c5 d3-22x50
d2-25x50
a
d3-22x50 c4
c
c6
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
c6
c2
d3-22x50
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50
d3-22x50 c3
d3-22x50 c4
d3-22x50
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50
c4
d3-22x50
c6
c5
c4
c4
c4
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
c4
d3-22x50
c4
d3-22x50
c4 d3-22x50
d1-30x70
d4-11X25
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
e
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
KHUNG 2
KHUNG 2
KHUNG 2
KHUNG 2
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
c2
d1-30x70
d1-30x70
c6
d3-22x50
d2-25x50
d
d1-30x70
d3-22x50
KHUNG 2
KHUNG 2
KHUNG 2
KHUNG 2
VTM
c5
23
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
7
8
5
6
4
3
2
1
c5
d3-22x50
d3-22x50
d3-22x50
c2
d3-22x50
c2
d3-22x50
d3-22x50
c2
d3-22x50 c2
d3-22x50
d3-22x50
d3-22x50
c1
c2
d3-22x50
d3-22x50
d3-22x50
c2
d2-25x50
d3-22x50 c1
d5-22x50
c1
d2-25x50
d3-22x50
d2-25x50
c1
d2-25x50
d3-22x50
d2-25x50
c4
c1
d2-25x50
b
d5-22x50
d2-25x50
c5 d3-22x50
d2-25x50
a
d3-22x50 c4
c
c6
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d2-25x50
c6
c2
d3-22x50
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50
d3-22x50 c3
d3-22x50 c4
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
KHUNG 2
d3-22x50
c4
d3-22x50
c6
c5
c4
c4
c4
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
c4
d3-22x50
c4
d3-22x50
c4 d3-22x50
d1-30x70
d4-11X25
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
e
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50 c3
KHUNG 2
KHUNG 2
KHUNG 2
KHUNG 2
d3-22x50
d2-25x50
d3-22x50 c3
d3-22x50
d1-30x70
c2
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
c6
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
d
KHUNG 2
KHUNG 2
KHUNG 2
KHUNG 1
VTM
c5
24
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
9
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
7
8
5
6
4
3
2
1
c5
c4
d3-22x50
d3-22x50
d3-22x50
c2
d3-22x50
c2
d3-22x50
d3-22x50 c1
d3-22x50
c2
d3-22x50 c2
d3-22x50
d3-22x50
d3-22x50
c1
d3-22x50
c2
d3-22x50
d3-22x50
c2
d2-25x50
c1
d5-22x50
d3-22x50
d2-25x50
c1
d2-25x50
d2-25x50
d3-22x50
d2-25x50
b
c1
d2-25x50
d3-22x50
d2-25x50
c5
d2-25x50
a
d3-22x50 c4
c
c6
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d2-25x50
c6
c2
d3-22x50
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50
d3-22x50 c3
d3-22x50 c4
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
d3-22x50 c3
c6
KHUNG 2
d3-22x50
c4
d3-22x50
c5
c4
c4
c4
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
c4
d3-22x50
c4
d3-22x50
c4
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
e
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
d3-22x50
KHUNG 2
KHUNG 2
KHUNG 2
KHUNG 2
d3-22x50
d1-30x70
c2
d3-22x50
KHUNG 2
KHUNG 2
d1-30x70
d1-30x70
c6
d3-22x50
d2-25x50
d2-25x50
d
d3-22x50
d1-30x70
d1-30x70
KHUNG 2
VTM
d3-22x50 c5
25
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
CHƯƠNG 2:
TÍNH TOÁN BẢN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
I. QUAN NIỆM TÍNH:
a) Liên kết của bản sàn với dầm:
* Với bản biên liên kết với dầm biên ta coi là lien kết khớp
* Với các bản liên kết với các dầm giữa thì ta coi là liên kết ngàm.
b) Sự làm việc của các ô bản:
+ Nếu l2/l1≤ 2 : coi bản làm việc theo 2 phương → tính toán theo bản kê 4 cạnh
+ Nếu l2/l1> 2 : coi bản làm việc theo 1 phương cạnh ngắn → tính toán như dầm
đơn giản
c) Tải trọng:
Bởi vì xác suất xuất hiện đồng thời tải trọng sử dụng ở tất cả các sàn giảm khi tăng số
tầng nhà, nên tất cả các tiêu chuẩn thiết kế đều qui định các hệ số giảm tải khi tính toán
các cấu kiện thẳng đứng chịu lùc.
Tuy nhiên với công trình đang tính, để đơn giản cho việc tính toán và thiên về an toàn ta
sẽ bỏ qua không xét đến sự giảm tải khi tính toán.
a) Tĩnh tải: tải trọng bản thân do các lớp cấu tạo
Bảng Tĩnh tải ô sàn phòng WC
Các lớp sàn
Lớp gạch lát sàn Ceramic
Chiều dày
lớp (mm)
γ (daN/m3
)
Hệ số
vượt tải
Tải trọng
tính toán
(daN/m3)
10
2000
1,1
22
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
26
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
Lớp vữa lót
Lớp BTCT
Lớp vữa trát trần
Tổng tĩnh tải chưa kể lớp sàn
Tổng tĩnh tải kể cả lớp sàn
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
20
100
15
2000
2500
2000
1,3
1,1
1,3
52
275
39
113
388
Bảng Tĩnh tải các ô sàn điển hình
Các lớp sàn
Lớp gạch lát sàn Ceramic
Lớp vữa lót
Lớp BTCT
Lớp vữa trát trần
Tổng tĩnh tải chưa kể lớp sàn
Tổng tĩnh tải kể cả lớp sàn
Chiều dày
lớp (mm)
γ (daN/m3
)
Hệ số
vượt tải
10
20
120
15
2000
2000
2500
2000
1,1
1,3
1,1
1,3
Tải trọng
tính toán
(daN/m3)
22
52
330
39
113
443
Bảng tĩnh tải sàn mái:
Các lớp sàn
Lớp gạch lá nem 200x200x20
Lớp vữa lót
Gạch xây nghiêng 1 lớp 4 lỗ
Lớp BT sỉ tạo dốc
Lớp BT chống thấm
Lớp BTCT
Lớp vữa trát trần
Tổng tĩnh tải chưa kể lớp sàn
Tổng tĩnh tải kể cả lớp sàn
Chiều dày
lớp (mm)
γ (daN/m3
)
Hệ số
vượt tải
40
30
100
40
40
120
15
2000
2000
1500
1200
2200
2500
2000
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
1,3
1,1
Tải trọng
tính toán
(daN/m3)
88
78
165
62,4
96,8
390
33
199
913,2
b) Hoạt tải: dựa vào công năng sử dụng của các phòng và của công trinhg trong mặt
bằng kiến trúc và theo TCVN 2737-1995 về tải trọng và tác động, ta có số liệu hoạt tải
cho các loại sàn cho trong bảng dưới đây
Bảng hoạt tải tính toán trên các ô sàn:
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
27
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
Tên
ô
Ô1
Ô2
Ô3
Ô4
Ô4'
Ô5
Ô6
Ô7
Ô8
Ô9
Ô10
Ô11
Ô12
Ô13
Ô14
Ô15
Loại phòng
Văn phòng
Văn phòng
Văn phòng
Văn phòng
Hành lang
Văn phòng
Văn phòng
Hành lang
Hành lang
Văn phòng
Văn phòng
Hành lang
Hành lang
Hành lang
Phòng vệ
sinh
Phòng vệ
sinh
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
Kích thước
(m)
Diện tích
(m2)
Ptc
(daN/m2
)
Hệ số
Hệ
vượt tải
số ψ
n
Ptt
(daN/m2)
3,6
3,6
3,75
3,75
3,75
3,3
4,2
3,75
3,53
3,75
4,2
4,2
3,3
3,2
3,75
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
4,2
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
13,50
27,00
28,13
28,13
28,13
24,75
31,50
28,13
14,83
28,13
31,50
31,50
24,75
24,00
200
200
200
200
300
200
200
300
300
200
200
300
300
300
0,89
0,75
0,74
0,74
1
0,76
0,72
1
1
0,74
0,72
1
1
1
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
1,2
213,58
179,14
177,46
177,46
360,00
182,84
172,97
360,00
360,00
177,46
172,97
360,00
360,00
360,00
3,75
4,3
16,13
150
0,85
1,3
165,41
3,75
4,3
16,13
150
0,85
1,3
165,41
d) Xác định nội lực: Theo sơ đồ đàn hồi
+ Mô men dương (ở giữa bản):
M1=m11P’+ mi1P”
M2=m12P’+ mi2P’’
Víi : P ' =
p
p
l1l2 ; P '' = + g ÷.l1l2
2
2
+ Mô men âm (ở mép bàn):
MI= ki1P
MII= ki2P
Víi: P = (p+g).l1l2
e) Qui định về cấu tạo:
+ Vật liệu:
Bêtông cấp độ bền B25 có: Cường độ chịu nén Rb = 14,5 MPa
Cường độ chịu kéo Rbt = 1,05 MPa
Cốt thép nhóm CI có Rs = Rsc = 225 MPa → ξ R = 0,618 , α R = 0,427
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
28
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
+ Chọn kích thước sơ bộ : Chiều dày bản 120 mm ; giả sử khoảng cách từ trọng tâm cốt
thép chịu lực đến mép ngoài bê tông là: ao = 20 mm.
Chiều cao làm việc ho= h - ao = 120-20 = 100 mm.
+ Một số qui định đối với việc chọn và bố trí cốt thép:
- Cốt thép cấu tạo φ6 a200 có Asct =141 mm2
- Hàm lượng thép hợp lý: µt = 0,3%- 0,9%, hàm lượng thép tối thiểu µmin=0,05%.
- Cốt chịu lực có đường kính : d < hb/10 và nếu dùng 2 loại thì ∆d ≥ 2 mm.
- Khoảng cách giữa các cốt dọc chịu lực = 7- 20 cm
- Chiều dày lớp bảo vệ : a > (d, t0):
Với: t0 = 10 mm trong bản có h ≤ 100 mm
t0 = 15 mm trong bản có h > 100 mm
II. PHÂN LOẠI CÁC Ô BẢN:
* Ta xét tỷ số l2/L1. Với L2 và L1 là nhịp tính toán của ô bản, ta phân loại các ô bản như
sau:
BẢNG PHÂN LOẠI BẢN SÀN:
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Tên ô
sàn
Ô1
Ô2
Ô3
Ô4
Ô4'
Ô5
Ô6
Ô7
Ô8
Ô9
Ô10
Ô11
Ô12
Ô13
Ô14
Ô15
L2(m)
L1(m)
L2/L1
Loại sàn
3,75
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
4,2
7,5
7,5
7,5
7,5
7,5
4,3
4,3
3,6
3,6
3,75
3,75
3,75
3,3
4,2
3,75
3,53
3,75
4,2
4,2
3,3
3,2
3,75
3,75
1,04
2,08
2,00
2,00
2,00
2,27
1,79
2,00
1,19
2,00
1,79
1,79
2,27
2,34
1,15
1,15
Bản kê 4 cạnh
Bản loại dầm
Bản kê 4 cạnh
Bản kê 4 cạnh
Bản kê 4 cạnh
Bản loại dầm
Bản kê 4 cạnh
Bản kê 4 cạnh
Bản kê 4 cạnh
Bản kê 4 cạnh
Bản kê 4 cạnh
Bản kê 4 cạnh
Bản loại dầm
Bản loại dầm
Bản kê 4 cạnh
Bản kê 4 cạnh
Sơ đồ tính
Số
toán
lượng
6
2
NK
1
6
1
9
6
9
6
NN
6
9
5
7
3
7
2
8
5
8
5
7
1
NN
1
NN
1
7
1
6
1
III. TÍNH TOÁN BẢN SÀN CỤ THỂ THEO SƠ ĐỒ ĐÀN HỒI:
a) Tính toán ô bản kê bốn cạnh:
a. Tính toán ô sàn Ô4:
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
29
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
Kích thước 7,5x3,75(m) làm việc theo 2 phương.
* Sơ đồ tính:
Bản liên kết ngàm 4 cạnh với dầm chính D1(300x700) và dầm phụ D3(220x500).
Nhịp tính toán của ô bản là :
l1 = 7,5 m ; l2 = 3,75 m.
* Xác định nội lực
-Với momen dương:
P' =
ptt
177, 46
l1l2 =
.3,75.7,5 = 2495,51 (daN)
2
2
p
177, 46
P '' = tt + g ÷l1l2 =
+ 443 ÷.3,75.7,5 = 14954,9 (daN)
2
2
Đây thuộc ô sàn 9 tra bảng 1 -19 sách sổ tay thực hành kết cấu công trình của PGS. TS
Vũ Mạnh Hùng ta có:
m91= 0,0183 ; m92=0,0046
k91= 0,0392 ; k92=0,0098
m11= 0,0473 ; m12=0,0118
M1=m11P’+ m91P”= 0,0473 .2495,51+ 0,0183.14954,9= 391,7 (daN.m)
M2=m12P’+ m92P’’= 0,0118. 2495,51+ 0,0046. 14954,9 = 98,2(daN.m)
-Với mô men âm:
P = (p+g).l1l2 = (177,46+443). 3,75.7,5 = 17450(daN)
MI= k91P = 0,0392 . 17450 = 684,1 (daN.m)
MII= k92P = 0,0098 . 17450 = 171 (daN.m)
* Tính toán cốt thép : Xét tiết diện có b = 1 m
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
30
TRƯỜNG ĐH KIẾN TRÚC HN
KHOA XÂY DỰNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SỰ
KỸ SƯ DD&CN KHÓA 2010 - 2015
- Cốt chịu Mô men dương :
+Theo phương cạnh ngắn : M1 = 391,7 daN.m
M1
391,7.10 4
=
= 0,027 < α R = 0, 427
Ta có : α m =
Rb .b.h02 14,5.1000.100 2
ξ = 1 − 1 − 2.α m = 1 − 1 − 2.0,027 = 0,027
As =
µ=
ξ .Rb .b.h0 0,027.14,5.1000.100
=
= 177mm 2
Rs
225
As
177
=
.100% = 0,177% > µ min = 0,05%
b.ho 1000 × 100
Dùng cốt thép φ6 ,as = 28,3mm2 khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là :
a=
b.as 1000.28,3
=
= 160mm
As
177
Chọn φ6 a160 , As = 177 mm2
+Theo phương cạnh dài : M2 = 98,2 daN.m
M2
98, 2.104
=
= 0,007 < α R = 0, 427
Ta có : α m =
Rb .b.h02 14,5.1000.1002
ξ = 1 − 1 − 2.α m = 1 − 1 − 2.0,007 = 0,007
As =
ξ .Rb .b.h0 0,007.14,5.1000.100
=
= 44mm 2 < Asct = 141mm 2
Rs
225
Chọn theo cấu tạo φ6 a200 , As = 141 mm2
- Cốt chịu Mô men âm :
+Theo phương cạnh ngắn : MI = 684,1 daN.m
M1
684,1.104
=
= 0,047 < α R = 0, 427
Ta có : α m =
2
2
γ b .Rb .b.h0 1.14,5.1000.100
ξ = 1 − 1 − 2.α m = 1 − 1 − 2.0,047 = 0,048
As =
µ=
ξ .Rb .b.h0 0,048.14,5.1000.100
=
= 312mm 2
Rs
225
As
312
=
.100% = 0,312% > µ min = 0,05%
b.ho 1000 × 100
Dùng cốt thép φ8 ,as = 50,24 mm2 khoảng cách giữa các cốt thép sẽ là:
SVTH: NGUYỄN TRUNG ĐỨC – LỚP 2010X3
31
