Luận văn tốt nghiệp xây dựng đại học kiến trúc
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (10.31 MB, 293 trang )
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
MỤC LỤC
CHƢƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC .................................................. 9
1.1. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC ............................................................................................... 9
1.1.1
Giải pháp mặt đứng ............................................................................................ 10
1.2. GIẢI PHÁP VỀ GIAO THÔNG TRONG CÔNG TRÌNH ........................................... 10
1.3. GIẢI PH P VỀ THÔNG GIÓ CHIẾU SÁNG ............................................................. 10
1.3.1
Giải pháp về thông gió........................................................................................ 10
1.3.2
Giải pháp về chiếu sáng ...................................................................................... 10
1.4. GIẢI PH P VỀ ĐIỆN NƢỚC ...................................................................................... 10
1.4.1
Giải pháp hệ thống điện ...................................................................................... 10
1.4.2
Giải pháp hệ thống cấp và thoát nƣớc ................................................................ 11
1.5. GIẢI PH P VỀ PHÒNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY .................................................. 11
1.6. GIẢI PHÁP VỀ MÔI TRƢỜNG................................................................................... 11
CHƢƠNG 2.
LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU ............................................................. 13
2.1. GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN ......................................................................... 13
2.1.1
Giải pháp kết cấu theo phƣơng đứng .................................................................. 13
2.1.2
Giải pháp kết cấu theo phƣơng ngang ................................................................ 13
2.1.3
Giải pháp kết cấu nền móng ............................................................................... 15
2.2. CÁC TIÊU CHUẨN VÀ QUY CHUẨN ÁP DỤNG ................................................... 15
2.3. GIẢI PH P V T LIỆU ................................................................................................ 15
2.4. BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC .............................................................................. 17
2.4.1
Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu ............................................................................... 17
2.4.2
Lựa chọn sơ bộ kích thƣớc tiết diên các cấu kiện............................................... 17
2.4.3
Mặt bằng bố trí hệ kết cấu chịu lực .................................................................... 20
CHƢƠNG 3.
TẢI TRỌNG VÀ T C ĐỘNG ....................................................................... 21
3.1. TỔNG QUAN................................................................................................................ 21
3.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG THẲNG ĐỨNG ................................................................ 21
3.2.1
Tĩnh tải tác dụng lên sàn ..................................................................................... 21
3.2.2
Hoạt tải tác dụng lên sàn..................................................................................... 22
3.3. ĐẶC TRƢNG ĐỘNG HỌC CÔNG TRÌNH ................................................................ 24
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 1
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
3.3.1
Sự khác nhau cơ bản giữa bài toán động và bài toán tĩnh .................................. 24
3.3.2
Tính toán các dạng dao động riêng ..................................................................... 24
3.4. TẢI TRỌNG GIÓ. ......................................................................................................... 24
3.4.1
Thành phần tĩnh của tải trọng gió ....................................................................... 25
3.4.2
Thành phần động của tải trọng gió ..................................................................... 27
3.4.3
Tổ hợp thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió .......................... 29
3.5. TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT ............................................................................................ 33
3.5.1
Quan niệm hiện đại trong thiết kế kháng chấn ................................................... 33
3.5.2
Các phƣơng pháp tính toán kết cấu chịu tác động động đất ............................... 33
3.5.3
Tính toán tải trọng động đất theo phƣơng pháp phổ phản ứng........................... 34
3.5.4
Phổ thiết kế không thứ nguyên dùng cho phân tích đàn hồi............................... 35
3.5.5
Tổ hợp các hệ quả của các thành phần động đất ................................................ 43
3.6. C C TRƢỜNG HỢP TẢI TRỌNG VÀ CẤU TRÚC TỔ HỢP .................................. 43
3.6.1
Các trƣờng hợp tải trọng..................................................................................... 43
3.6.2
Cấu trúc tổ hợp tải trọng ..................................................................................... 44
CHƢƠNG 4.
THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ........................................................................ 46
4.1. KIẾN TRÚC .................................................................................................................. 46
4.2. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN ................................................................................................. 46
4.2.1
Kích thƣớc sơ bộ................................................................................................. 46
4.2.2
vật liệu ................................................................................................................ 47
4.2.3
Tải trọng ............................................................................................................. 47
4.3. TÍNH TOÁN BẢN THANG ......................................................................................... 50
4.3.1
Sơ đồ tính toán .................................................................................................... 50
4.3.2
Tính cốt thép ....................................................................................................... 51
4.4. TÍNH TOÁN DẦM THANG (DẦM CHIẾU TỚI) ...................................................... 51
4.4.1
Tải trọng ............................................................................................................. 51
4.4.2
Sơ đồ tính toán .................................................................................................... 52
4.4.3
Xác định nội lực ................................................................................................. 52
4.4.4
Tính cốt thép dọc ................................................................................................ 52
4.4.5
Tính cốt thép đai ................................................................................................. 52
CHƢƠNG 5.
THIẾT KẾ BỂ NƢỚC MÁI ........................................................................... 54
5.1. TỔNG QUAN................................................................................................................ 54
5.1.1
Tổng quan về kết cấu bể nƣớc trong công trình ................................................. 54
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 2
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
5.1.2
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
Lựa chọn dung tích bể nƣớc ............................................................................... 54
5.2. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN ................................................................................................. 55
5.2.1
Kích thƣớc sơ bộ................................................................................................. 55
5.2.2
Vật liệu ............................................................................................................... 56
5.3. TÍNH TOÁN NẮP BỂ .................................................................................................. 57
5.3.1
Tải trọng ............................................................................................................. 57
5.3.2
Sơ đồ tính............................................................................................................ 57
5.3.3
Xác định nội lực ................................................................................................. 58
5.3.4
Tính cốt thép ....................................................................................................... 58
5.4. TÍNH TOÁN THÀNH BỂ ............................................................................................ 59
5.4.1
Tải trọng ............................................................................................................. 59
5.4.2
Sơ đồ tính............................................................................................................ 60
5.4.3
Xác định nội lực ................................................................................................. 61
5.4.4
Tính cốt thép ....................................................................................................... 62
5.4.5
Kiểm tra khả năng chịu nứt của bản thành. ........................................................ 62
5.5. TÍNH TOÁN BẢN Đ Y .............................................................................................. 62
5.5.1
Tải trọng ............................................................................................................. 63
5.5.2
Sơ đồ tính............................................................................................................ 63
5.5.3
Xác định nội lực ................................................................................................. 63
5.5.4
Tính cốt thép ....................................................................................................... 64
5.5.5
Kiểm tra giới hạn thứ ii của bản đáy .................................................................. 65
5.6. TÍNH TOÁN DẦM Đ Y VÀ DẦM NẮP BỂ ............................................................. 70
5.6.1
Kích thƣớc .......................................................................................................... 70
5.6.2
Sơ đồ tính............................................................................................................ 70
5.6.3
Nội lực ................................................................................................................ 74
5.6.4
Tính cốt thép dọc ................................................................................................ 77
5.6.5
Tính cốt thép đai ................................................................................................. 77
5.6.6
Kiểm tra độ võng khe nứt dầm đáy. ................................................................... 78
5.6.7
Tính cột hồ nƣớc................................................................................................. 82
CHƢƠNG 6.
THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ............................................................ 85
6.1. PHƢƠNG N SÀN SƢỜN TOÀN KHỐI CÓ BẢN DẦM. ........................................ 85
6.1.1
Sơ bộ tiết diện: .................................................................................................... 85
6.1.2
Nguyên tắc tính toán thiết kế .............................................................................. 86
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 3
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
6.1.3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
Tính toán cốt thép ............................................................................................... 88
6.3. PHƢƠNG N SÀN PHẲNG BÊ-TÔNG CỐT THÉP TRUYỀN THỐNG. ................ 96
6.3.1
Các thông số chính ............................................................................................. 96
6.3.2
Điều kiện chọc thủng .......................................................................................... 96
6.3.3
Thiết kế sàn......................................................................................................... 97
6.3.4
Tính toán bố trí cốt thép ................................................................................... 100
6.3.5
Tính toán sàn ở trạng thái giới hạn II. .............................................................. 115
6.4. PHƢƠNG N SÀN PHẲNG BÊ-TÔNG ỨNG SUẤT TRƢỚC CĂNG SAU. ......... 120
6.4.1
Các thông số chính ........................................................................................... 120
6.4.2
Điều kiện chọc thủng ........................................................................................ 122
6.4.3
Thiết kế sàn....................................................................................................... 123
6.4.4
Xác định ứng suất căng trƣớc và tổn hao ứng suất trƣớc ................................. 126
6.4.5
Xác định số lƣợng cáp và bố trí cáp ứng lực trƣớc trong sàn ........................... 131
6.4.6
Mô hình cáp ULT trong chƣơng trình safe v12.3.0. ......................................... 132
6.4.7
Các tổ hợp tải trọng theo tiêu chuẩn ACI -318M-08 ........................................ 133
6.4.8
Kiểm tra giai đoạn truyền ứng lực trƣớc .......................................................... 135
6.4.9
Kiểm tra giai đoạn sử dụng............................................................................... 139
6.4.10
Tính toán cốt thép thƣờng gia cƣờng (mục 18.9 ACI318) ............................... 143
6.4.11
Kiểm tra khả năng chịu lực............................................................................... 144
6.4.12
Kiểm tra nứt ...................................................................................................... 152
6.4.13
Kiểm tra độ võng của sàn. ................................................................................ 152
6.5. SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG N TỐI ƢU. ............................................... 154
6.5.1
So sánh về chỉ tiêu kết cấu................................................................................ 154
6.5.2
So sánh tải trọng truyền xuống móng ............................................................... 154
6.5.3
So sánh về điều kiện thời gian thi công và điều kiện thi công. ........................ 154
6.5.4
Về phƣơng diện kiến trúc. ................................................................................ 154
6.5.5
Kết luân............................................................................................................. 155
CHƢƠNG 7.
THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2....................................................................... 156
7.1. BIỂU ĐỒ NỘI LỰC CỘT VÀ VÁCH ........................................................................ 156
7.1.1
Mô hình............................................................................................................. 156
7.1.2
Biểu đồ nội lực ................................................................................................. 157
7.2. THIẾT KẾ CỘT .......................................................................................................... 159
7.2.1
Lý thuyết tính toán............................................................................................ 159
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 4
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
7.2.2
Tính toán cốt thép cột c3,c14............................................................................ 165
7.2.3
Cốt thép ngang .................................................................................................. 167
CHƢƠNG 8.
THIẾT KẾ MÓNG ....................................................................................... 169
8.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH .............................................................................. 169
8.2. ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH.................................................................... 169
8.2.1
Các chỉ tiêu cơ lý của nền đất ........................................................................... 169
8.2.2
Phân tích số liệu................................................................................................ 170
8.3. PHƢƠNG N THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI .......................................... 172
8.3.1
Thiết kế móng dƣới cột c13 .............................................................................. 172
8.3.2
Thiết kế móng dƣới cột c3 ................................................................................ 192
8.4. PHƢƠNG N THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP............................................................... 203
8.4.1
Thiết kế móng dƣới cột c13 .............................................................................. 203
8.4.2
Thiết kế móng dƣới cột c3 ................................................................................ 223
CHƢƠNG 9.
KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH. .................................. 237
9.1. KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CHỐNG L T. ....................................................................... 237
9.1.1
Momen gây lật ML. .......................................................................................... 237
9.1.2
Momen chống lật MCL. ..................................................................................... 237
9.1.3
Kết quả kiểm tra. .............................................................................................. 237
9.2. KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH CÔNG TRÌNH....................................................... 239
9.3. KIỂM TRA GIA TỐC ĐỈNH CÔNG TRÌNH. ........................................................... 241
CHƢƠNG 10.
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH. .......................................................... 244
10.1. ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH. ...................................................................................... 244
10.2. ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO CÔNG TRÌNH. .................................................................. 244
10.2.1
KIẾN TRÚC. .................................................................................................... 244
10.2.2
KẾT CẤU THÂN NHÀ. .................................................................................. 244
10.2.3
NỀN MÓNG. .................................................................................................... 244
10.3. ĐIỀU KIỆN THI CÔNG. .......................................................................................... 245
10.3.1
Tình hình cung ứng vật tƣ. ............................................................................... 245
10.3.2
Máy móc và thiết bị thi công. ........................................................................... 245
10.3.3
Nguồn nhân công xây dựng. ............................................................................. 245
10.3.4
Nguồn nƣớc phục vụ thi công. ......................................................................... 246
10.3.5
Nguồn điện thi công. ........................................................................................ 246
10.3.6
Giao thông tới công trình. ................................................................................. 246
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 5
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
10.3.7
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
Thiết bị an toàn lao động. ................................................................................. 246
10.4. NH N XÉT. .............................................................................................................. 246
10.5. C C GIAI ĐOẠN THI CÔNG CÔNG TRÌNH. ...................................................... 246
10.5.1
Giai đoạn chuẩn bị. ........................................................................................... 247
10.5.2
Giai đoạn thi công chính................................................................................... 247
10.5.3
Giai đoạn hoàn thiện. ........................................................................................ 247
CHƢƠNG 11.
BIỆN PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI ....................................... 248
11.1. Số liệu thiết kế. .......................................................................................................... 248
11.2. Tiêu chuẩn thiết kế. ................................................................................................... 248
11.3. Chọn thiết bị cơ giới phụ vụ cho công tác thi công. .................................................. 248
11.3.1
Máy khoan. ....................................................................................................... 248
11.3.2
Máy cẩu. ........................................................................................................... 251
11.3.3
Xe đổ bê tông. ................................................................................................... 251
11.4. TRÌNH TỰ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI. ........................................................ 252
11.4.1
Tạo lỗ khoan. .................................................................................................... 253
Chuẩn bị máy khoan ....................................................................................................... 253
11.4.2
Giữ thành hố khoan. ......................................................................................... 255
11.4.3
Làm sạch hố khoan. .......................................................................................... 256
11.4.4
Gia công cốt thép và hạ lồng thép. ................................................................... 257
11.4.5
Đổ bê tông. ....................................................................................................... 258
11.4.6
Rút ống vách và vệ sinh đầu cọc. ..................................................................... 260
11.4.7
Hoàn thành cọc. ................................................................................................ 260
11.4.8
Kiểm tra chất lƣợng cọc. .................................................................................. 261
11.4.9
Sự cố và xử lý sự cố trong thi công cọc khoan nhồi......................................... 261
Tổng quát quá trình thi công cọc nhồi bằng sơ đồ. ....................................... 263
11.4.10
CHƢƠNG 12.
BIỆN PH P THI CÔNG ĐÀI MÓNG M2. ............................................. 264
12.1. CÔNG TÁC CHUẨN BỊ ........................................................................................... 264
12.2. BIỆN PHÁP THI CÔNG ........................................................................................... 264
12.2.1
Công tác bê tông. .............................................................................................. 264
12.2.2
Công tác cốt thép .............................................................................................. 266
12.2.3
Công tác côp pha cho phân đợt 1...................................................................... 266
12.2.4
Tính toán kiểm tra cốp pha cho phân đợt 2. ..................................................... 270
12.2.5
Công tác bê tông ............................................................................................... 270
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 6
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
CHƢƠNG 13.
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
BIỆN PHÁP THI CÔNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH. ............................... 275
13.1. PHÂN ĐỢT - PHÂN ĐOẠN ĐỔ BÊ TÔNG. .......................................................... 275
13.2. LỰA CHỌN PHƢƠNG PH P THI CÔNG BÊ TÔNG. .......................................... 276
13.2.1
Lựa chọn phƣơng pháp thi công bê tông. ......................................................... 276
13.2.2
Yêu cầu kĩ thuật đối với vữa thi công............................................................... 276
13.2.3
Vận chuyển bê tông. ......................................................................................... 277
13.3. ĐỔ BÊ TÔNG CÁC CẤU KIỆN. ............................................................................. 277
13.3.1
Yêu cầu chung. ................................................................................................. 277
13.3.2
Trình tự đổ bê tông các kết cấu. ....................................................................... 277
13.4. CHỌN THIẾT BỊ THI CÔNG. ................................................................................. 279
13.4.1
Chọn xe vận chuyển bê tông............................................................................. 279
13.4.2
Chọn máy bơm bê tông..................................................................................... 280
13.4.3
Chọn máy đầm bê tông. .................................................................................... 283
13.4.4
Chọn cần trục tháp . .......................................................................................... 283
13.4.5
Chọn máy vận thăng. ........................................................................................ 284
13.5. TÍNH VÁN KHUÔN SÀN........................................................................................ 285
13.5.1
Cấu tạo ván khuôn sàn. ..................................................................................... 285
13.5.2
Tính toán ván khuôn sàn................................................................................... 285
13.5.3
Sƣờn đỡ cốp pha ............................................................................................... 286
CHƢƠNG 14.
AN TOÀN LAO ĐỘNG. .......................................................................... 290
14.1. CÁC VẤN ĐỀ QUAN TRỌNG CỦA AN TOÀN LAO ĐỘNG.............................. 290
14.2. AN TOÀN LAO ĐỘNG ĐỐI VỚI CON NGƢỜI .................................................... 291
14.3. AN TOÀN LAO ĐỘNG ĐỐI VỚI MÁY XÂY DỰNG........................................... 291
14.4. AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG CÔNG TÁC BÊ TÔNG CỐT THÉP ................. 291
14.4.1
Lắp dựng và tháo dỡ dàn giáo. ......................................................................... 291
14.4.2
Công tác gia công lắp dựng cốt thép. ............................................................... 292
14.4.3
Đầm và đổ bê tông. ........................................................................................... 292
14.4.4
Bảo dƣỡng bê tông. ........................................................................................... 293
14.5. VỆ SINH MÔI TRƢỜNG. ........................................................................................ 293
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 7
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
PHẦN 1
KIẾN TRÚC
(5%)
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 8
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KIẾN
TRÚC
Hình 1-1: Tổng quan kiến trúc công trình.
1.1. GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
-
Công trình xây dựng với quy mô 1 tầng hầm, 12 tầng văn phòng.
-
Nơi đỗ xe dành cho khách đƣợc bố trí trong tầng hầm .
-
Tầng trệt dành cho giao dịch ngân hàng, và các công năng phục vụ tiện ích đi kèm, ngoài
ra còn để triển lãm và cho mở khu ăn uống cafe phục vụ nhu cầu nhân viên trong văn
phòng của nhà. Các tầng còn lại sử dụng cho thuê để làm văn phòng tuỳ nhu cầu khách
hàng có thể chia thành các phòng nghiệp vụ liên quan nhƣ hành chánh, trƣởng phòng,
tiếp khách,………..
-
Ngoài việc tổ chức dây chuyền công năng hợp lý, chúng ta cũng không quên việc tổ chức
hình khối kiến trúc cho công trình với hình khối mạnh mẽ và hài hoà tựa trên khối đế chắc
chắn
-
Giải pháp mặt bằng
-
Công trình nhà văn phòng xây dựng với diện tích đất xây dựng : 1403,00 m2
-
Quy mô xây dựng công trình
: 1 hầm,12 lầu .
-
Cao độ tầng trệt cao hơn cao độ nền sân
:
-
Tổng chiều cao công trình so với nến sân
: 43,00 m
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
0,9 m
TRANG 9
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
1.1.1
-
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
Giải pháp mặt đứng
Công trình có hình khối kiến trúc hiện đại phù hợp với tính chất một văn phòng hiện đại
và thoải mái. Với những nét ngang và thẳng đứng tạo nên sự bề thế vững vàng cho công
trình, hơn nữa kết hợp với việc sử dụng các vật liệu mới cho mặt đứng công trình nhƣ đá
Granite cùng với những mảng kiếng dày màu xanh tạo vẻ sang trọng cho một công trình
kiến trúc.
Vật liệu ốp lát mặt đứng công trình
-
Tầng trệt : ốp đá granite mắt rồng, kết hợp kính phản quang 2 lớp màu xanh lá dày 10,38
ly.
-
Các tầng lầu : ốp hợp kim nhôm kết hợp kính phản quang 2 lớp màu xanh lá dày 10,38 ly.
1.2. GIẢI PHÁP VỀ GIAO THÔNG TRONG CÔNG TRÌNH
Giao thông theo phƣơng ngang thông giữa các phòng là hàng lang giữa. Giao thông theo
phƣơng đứng thông giữa các tầng là cầu thang bộ kết hợp với thang máy. Hàng lang ở các
tầng giao với cầu thang tạo ra nút giao thông thuân tiện và thông thoáng cho ngƣời đi lại,
đảm bảo sự thoát hiểm khi có sự cố nhƣ cháy, nổ...
1.3. GIẢI PHÁP VỀ THÔNG GIÓ CHIẾU SÁNG
1.3.1
Giải pháp về 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 trƣờng trong sạch thoát mát.
-
Về thiết kế: Các phòng ở trong công trình đƣợc thiết kế hệ thống cửa sổ, cửa đi, ô thoáng,
tạo nên sự lƣu thông không khí trong và ngoài công trình. Đảm bảo môi trƣờng không khí
thoải mái, trong sạch
1.3.2
Giải pháp về chiếu sáng
Kết hợp ánh sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo.
- 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: Đƣợc tạo ra từ hệ thống điện chiếu sáng theo tiêu chuẩn Việt Nam
về thiết kết điện chiếu sáng trong công trình dân dụng.
1.4. GIẢI PHÁP VỀ ĐIỆN NƢỚC
1.4.1
Giải pháp hệ thống điện
Điện đƣợc 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 đƣợc
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 10
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
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 nằng lƣợng.
1.4.2
Giải pháp hệ thống cấp và thoát nƣớc
Cấp nƣớc
- Nƣớc đƣợc lấy từ hệ thống cấp nƣớc sạch của thành phố thông qua bể chứa nƣớc sinh hoạt
của nhà trƣờng đƣợc đƣa vào công trình bằng hệ thống bơm đẩy lên 2 bể chứa tạo áp. Dung
tích bể chứa đƣợc thiết kết trên cơ sở số lƣợng ngƣời sử dụng và lƣợng nƣớc dự trữ khi xẩy
ra sự cố mất điện và chữa cháy. Từ bể chứa nƣớc sinh hoạt đƣợc dẫn xuống các khu vệ sinh,
tắm giặt tại mỗi tầng bằng hệ thống ống thép tráng kẽm đặt trong các hộp kỹ thuật
Thoát nƣớc
- Thoát nƣớc mƣa: Nƣớc mƣa trên mái đƣợc thoát xuống dƣới thông qua hệ thống ống nhựa
đặt tại những vị trí thu nƣớc mái nhiều nhất. Từ hệ thống ống dẫn chảy xuống rãnh thu nƣớc
mƣa quanh nhà đến hệ thông thoát nƣớc chung của thành phố.
- Thoát nƣớc thải sinh hoạt: Nƣớc thải khu vệ sinh đƣợc dẫn xuống bể tự hoại làm sạch sau
đó dẫn vào hệ thống thoát nƣớc chung của thành phố. Đƣờng ống dẫn phải kín, không dò rỉ,
đảm bảo độ dốc khi thoát nƣớc.
1.5. GIẢI PHÁP VỀ PHÒNG CHÁY VÀ CHỮA CHÁY
- Tại mỗi tầng và tại nút giao thông giữa hành lang và cầu thang. Thiết kết đặt hệ thống hộp
họng cứa hoả đƣợc nối với nguồn nƣớc chữa cháy. Mỗi tầng đều đƣợc đặt biển chỉ dẫn về
phòng và chữa cháy. Đặt mỗi tầng 4 bình cứu hoả CO2MFZ4 (4kg) chia làm 2 hộp đặt hai
bên khu phòng ở.
1.6. GIẢI PHÁP VỀ MÔI TRƢỜNG
- Tại mỗi tầng đặt thùng chứa rác, rồi từ đó chuyển đến các xe đổ rác của thành phố, quanh
công trình đƣợc thiết kế cảnh quan khuôn viên, cây xanh tạo nên môi trƣờng sạch đẹp.
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 11
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
PHẦN 2
KẾT CẤU
(70%)
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 12
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
CHƢƠNG 2. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
2.1. GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN
2.1.1
Giải pháp kết cấu theo phƣơng đứng
Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởi vì:
+ Chịu tải trọng của (dầm) sàn truyền xuống móng và xuống nền đất.
+ Chịu tải trong ngang của gió và áp lực đất lên công trình.
+ Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn
chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình.
Hệ kết cấu chịu ực theo phƣơng đứng ao gồm các o i sau :
+ Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tƣờng chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấu ống.
+ Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu
ống tổ hợp.
+ Hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ
giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép.
Mỗi loại kết cấu đều có những ƣu điểm, nhƣợc điểm riêng, phù hợp với từng công trình có
quy mô và yêu cầu thiết kế khác nhau. Do đó, việc lựa chọn giải pháp kết cấu phải đƣợc cân
nhắc kỹ lƣỡng, phù hợp với từng công trình cụ thể, đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật.
Hệ kết cấu khung có ƣu điểm là có khả năng tạo ra những không gian lớn, linh hoạt, có sơ đồ
làm việc rõ ràng. Tuy nhiên, hệ kết cấu này có khả năng chịu tải trọng ngang kém (khi công
trình có chiều cao lớn, hay nằm trong vùng có cấp động đất lớn). Hệ kết cấu này đƣợc sử
dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng đối với công trình nằm trong vùng tính toán
chống động đất cấp 7, 10 -12 tầng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất
cấp 8, và không nên áp dụng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 9.
Hệ kết cấu khung – vách, khung – lõi chiếm ƣu thế trong thiết kế nhà cao tầng do khả năng
chịu tải trong ngang khá tốt. Tuy nhiên, hệ kết cấu này đòi hỏi tiêu tốn vật liệu nhiều hơn và
thi công phức tạp hơn đối với công trình sử dụng hệ khung.
Hệ kết cấu ống tổ hợp thích hợp cho công trình siêu cao tầng do khả năng làm việc đồng đều
của kết cấu và chống chịu tải trọng ngang rất lớn.
Tuỳ thuộc vào yêu cầu kiến trúc, quy mô công trình, tính khả thi và khả năng đảm bảo ổn
định của công trình mà có lựa chọn phù hợp cho hệ kết cấu chịu lực theo phƣơng đứng.
Căn cứ vào quy mô công trình ( 12 tầng + 1 hầm), sinh viên sử dụng hệ chịu lực khung
lõi làm hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình.
2.1.2
Giải pháp kết cấu theo phƣơng ngang
Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh
của công trình. Theo thống kê thì khối lƣợng bê tông sàn có thể chiếm
30÷ 40% khối lƣợng bê tông của công trình và trọng lƣợng bê tông sàn trở thành một loại tải
trọng tĩnh chính. Công trình càng cao, tải trọng này tích lũy xuống cột các tầng dƣới và
móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất. Vì vậy cần ƣu
tiên lựa chọn giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng.
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 13
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
-
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
Các loại kết cấu sàn đang đƣợc sử dụng rông rãi hiện nay gồm:
Hệ sàn sƣờn
Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.
Ưu điểm: Tính toán đơn giản, đƣợc sử dụng phổ biến ở nƣớc ta với công nghệ thi công
phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công.
Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vƣợt khẩu độ lớn, dẫn đến
chiều cao tầng của công trình lớn. Không tiết kiệm không gian sử dụng.
Sàn không dầm
Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột.
Ưu điểm: Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm đƣợc chiều cao công trình. Tiết kiệm đƣợc không
gian sử dụng. Dễ phân chia không gian. Việc thi công phƣơng án này nhanh hơn so với
phƣơng án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép đƣợc
đặt tƣơng đối định hình và đơn giản. Việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản.
Nhược điểm: Trong phƣơng án này các cột không đƣợc liên kết với nhau để tạo thành khung
do đó độ cứng nhỏ hơn so với phƣơng án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phƣơng
ngang phƣơng án này kém hơn phƣơng án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do
vách chịu và tải trọng đứng do cột và vách chịu. Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả
năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó khối lƣợng sàn tăng.
Sàn không dầm ứng lực trƣớc
Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột. Cốt thép đƣợc ứng lực trƣớc.
Ưu điểm: Giảm chiều dày, độ võng sàn. Giảm đƣợc chiều cao công trình. Tiết kiệm đƣợc
không gian sử dụng. Phân chia không gian các khu chức năng dễ dàng
Nhược điểm: Tính toán phức tạp. Thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng.
Tấm panel lắp ghép
Cấu tạo gồm những tấm panel đƣợc sản xuất trong nhà máy. Các tấm này đƣợc vận chuyển
ra công trường và lắp dựng, sau đó rải cốt thép và đổ bê tông bù.
Ưu diểm: Khả năng vƣợt nhịp lớn, thời gian thi công nhanh, tiết kiệm vật liệu.
Nhược điểm: Kích thƣớc cấu kiện lớn, quy trình tính toán phức tạp.
Sàn bê tông BubbleDeck
Bản sàn bê tông BubbleDeck phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực,
sử dụng quả bóng nhựa tái chế để thay thế phần bê tông không hoặc ít tham gia chịu lực ở
thớ giữa bản sàn.
Ưu điểm: Tạo tính linh hoạt cao trong thiết kế, có khả năng thích nghi với nhiều loại mặt
bằng. Tạo không gian rộng cho thiết kế nội thất. Tăng khoảng cách lƣới cột và khả năng
vƣợt nhịp, có thể lên tới 15m mà không cần ứng suất trƣớc, giảm hệ tƣờng, vách chịu lực.
Giảm thời gian thi công và các chi phí dịch vụ kèm theo.
Nhược điểm: Đây là công nghệ mới vào Việt Nam nên lý thuyết tính toán chƣa đƣợc phổ
biến. Khả năng chịu cắt, chịu uốn giảm so với sàn bê tông cốt thép thông thƣờng cùng độ
dày.
ựa chọn giải pháp kết cấu sàn
Căn cứ yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình, sinh viên chọn giải pháp sàn
sườn, sàn không dầm và sàn không dầm ứng lực trước.
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 14
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
2.1.3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
Giải pháp kết cấu nền móng
Hệ móng công trình tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình rồi truyền xuống móng.
Với quy mô công trình 12 tầng văn phòng và điều kiện địa chất khu vực xây dụng tƣơng đối
yếu nên đề xuất phƣơng móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi.
2.2. CÁC TIÊU CHUẨN VÀ QUY CHUẨN ÁP DỤNG
TCVN 2737 : 1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế
TCXDVN 356 : 2005
Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép -Tiêu chuẩn thiết kế
TCXDVN 375 : 2006
Thiết kế công trình chịu động đất
TCXD 198 : 1997
Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép
TCVN 205 : 1998
Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế
TCXD 45 : 1978
Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình
ACI 318M-08:
Tiêu chuẩn về thiết kế công trình bê tông (Mỹ).
Các giáo trình, hƣớng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác.
2.3. GIẢI PHÁP V T IỆU
+ Vật liệu xây dựng cần có cƣờng độ cao, trọng lƣợng nhỏ, chống cháy tốt.
+ Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính năng chịu
lực thấp.
+ Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại
(động đất, gió bão).
+ Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trƣờng hợp có tính chất lặp lại, không bị
tách rời các bộ phận công trình.
+ Vật liệu có giá thành hợp lý.
Trong lĩnh vực xây dựng công trình hiện nay chủ yếu sử dụng vật liệu thép hoặc bê tông cốt
thép với các lợi thế nhƣ dễ chế tạo, nguồn cung cấp dồi dào. Ngoài ra còn có các loại vật liệu
khác đƣợc sử dụng nhƣ vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite), hợp kim nhẹ… Tuy
nhiên các loại vật liệu mới này chƣa đƣợc sử dụng nhiều do công nghệ chế tạo còn mới, giá
thành tƣơng đối cao.
Do đó, sinh viên ựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép.
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 15
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
a. Bê tông
Bảng 2-1: Các thông số của ê tông sử dụng.
STT
Cấp độ bền
1
Bê tông cấp độ bền B30: Rb = 17 MPa ;
Rbt = 1,2 MPa ; Eb = 32,5.103 MPa
2
Vữa xi măng cát B5C
Kết cấu sử dụng
Nền tầng trệt, cầu thang, lanh tô, trụ
tƣờng, móng, cột, dầm, sàn, bể nƣớc,
cầu thang
Vữa xi măng xây, tô trát tƣờng nhà
b. Cốt thép
Bảng 2-2: Các thông số của cốt thép sử dụng.
STT Loại thép
Thép AI ( 10 ): Rs = Rsc = 225 MPa ;
1
Rsw = 175 MPa ; Es = 2,1.106 MPa.
Thép AIII ( 10 ): Rs = Rsc = 365 MPa ;
2
Rsw = 290 MPa ; Es = 2.106 MPa.
Đặc tính/ kết cấu sử dụng
Cốt thép có ≤10 mm
Cốt thép dọc kết cấu các loại có
>10mm
c. Lớp bê tông bảo vệ
Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trƣớc, ứng lực trƣớc, ứng lực trƣớc kéo trên
bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần đƣợc lấy không nhỏ hơn đƣờng kính cốt thép hoặc dây
cáp và không nhỏ hơn:
Trong bản và tƣờng có chiều dày trên 100mm: ............................................... 15mm (20mm);
Trong dầm và dầm sƣờn có chiều cao ≥ 250mm: ............................................. 20mm (25mm);
Trong cột:......................................................................................................... 20mm (25 mm);
Trong dầm móng:............................................................................................................ 30mm;
Trong móng;
o Toàn khối khi có lớp bê tông lót: ............................................................................... 35mm;
o Toàn khối khi không có lớp bê tông lót: .................................................................... 70mm;
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo cần
đƣợc lấy không nhỏ hơn đƣờng kính của các cốt thép này và không nhỏ hơn:
Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250mm: ........................................... 10mm (15mm);
Khi chiều cao tiết diện cấu kiện từ 250mm trở lên:.......................................... 15mm (20mm);
Chú thích: giá trị trong ngoặc ( ) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi ẩm
ướt.
(trích TCVN 356:2005 – Bê tông cốt thép tiêu chuẩn thiết kế - điều 8.3)
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 16
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
2.4. BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC
Nguyên tắc ố trí hệ kết cấu
2.4.1
Bố trí hệ chịu lực cần ƣu tiên những nguyên tắc sau:
Đơn giản, rõ ràng. Nguyên tắc này đảm bảo cho công trình hay kết cấu có độ tin cậy kiểm
soát đƣợc. Thông thƣờng kết cấu thuần khung sẽ có độ tin cậy dễ kiểm soát hơn so với hệ
kết cấu vách và khung vách….là loại kết cấu nhạy cảm với biến dạng.
Truyền lực theo con đƣờng ngắn nhất. Nguyên tắc này đảm bảo cho kết cấu làm việc hợp
lý, kinh tế. Đối với kết cấu bê tông cốt thép cần ƣu tiên cho những kết cấu chịu nén, tránh
những kết cấu treo chịu kéo, tạo khả năng chuyển đổi lực uốn trong khung thành lực dọc.
Đảm bảo sự làm việc không gian của hệ kết cấu.
ựa chọn sơ ộ kích thƣớc tiết diên các cấu kiện
2.4.2
a. Sơ ộ chọn chiều dày sàn
-
Sàn dầm
Xác định sơ bộ bề dày sàn theo công thức kinh nghiệm sau:
hs
BL
9, 2 10,8 9, 2 10,8
0.20 0.25m
80 100
100
80
Chọn bề dày sàn hS = 20cm.
Sơ bộ dầm nhƣ sau:
hd
L L 10,8 10,8
0.6 0.9m
12 18 12
18
Chọn hd =70cm
-
Sàn không dầm BTCT truyền thống.
Xác định sơ bộ bề dày sàn theo công thức kinh nghiệm sau:
hs
L L 10.8 10.8
0.33 0.30m
33 36 33
36
Chọn bề dày sàn hS = 30cm.
-
Sàn không dầm ứng lực trƣớc
Xác định sơ bộ bề dày sàn theo công thức kinh nghiệm sau:
hs
L L 10.8 10.8
0.24 0.27m
40 45 40
45
Chọn bề dày sàn hS = 25cm.
Đối với sàn tầng trệt và tầng hầm chọn chiều dày 300cm
b. Sơ ộ chọn tiết diện cột
Diện tích tiết diện cột xác định sơ bộ nhƣ sau:
AC
k.N
Rb
Trong đó, N = ∑ qi x Si
+ qi: tải trọng phân bố trên 1m2 sàn thứ I;
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 17
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
+ Si : diện tích truyền tải xuống tầng thứ I;
+ k = 1,1 1,5 – hệ số kể đến tải trọng ngang;
+ Rb= 17 (MPa): cƣờng độ chịu nén của bê tông B30;
+ Sơ bộ chọn q = 14 kN/m2.
Vậy ta có kích thƣớc các cột ở tầng trệt nhƣ sau:
Diện tích
q
N
số
truyền tải
vị trí
k
tầng
2
2
(m )
kN/m
(kN)
cột giữa
12
90.62
14
15224.16 1.2
cột biên
(phƣơng Y)
cột biên
(phƣơng X)
cột góc
F tt
b
h
Fchọn
cm2
10746.4
cm
70
cm
100
cm2
7000
12
45.31
14
7612.08
1.4
6268.77
50
70
3500
12
49.68
14
8346.24
1.4
6873.37
50
70
3500
12
45.31
14
7612.08
1.5
6716.54
50
70
3500
Ta chọn các cột giữa có kích thƣớc 70x100cm, cột biên và góc có kích thƣớc 50x70cm
c. Sơ ộ chọn tiết diện vách và lõi thang máy
-
Chiều dày vách của lõi cứng đƣợc lựa chọn sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số
tầng,… đồng thời đảm bảo các điều quy định theo điều 3.4.1 - TCXD 198:1997.
-
Tổng diện tích mặt cắt ngang của vách (lõi) cứng có thể xác định theo công thức gần
đúng sau:
A vl 0,015Asi
Trong đó, Asi – diện tích sàn từng tầng.
-
Chiều dày vách đổ toàn khối chọn không nhỏ hơn 200mm và không nhỏ hơn 1/20
chiều cao tầng.
→Chọn kích thƣớc vách nhƣ hình dƣới, vách ở lõi dày 300mm.
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 18
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
508
2000
2900
391
1500
8900
4550
3000
1450
1500
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
3200
2800
3200
9200
Hình 2-1: Mặt ằng lõi thang máy
d. Sơ ộ chiều dày sàn và tƣờng tầng hầm
Chọn chiều dày sàn tầng hầm 300mm.
Chọn chiều dày tƣờng tầng hầm dày 300mm.
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 19
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
Mặt ằng ố trí hệ kết cấu chịu ực
8900
10800
30500
10800
2.4.3
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
9200
9200
9200
9200
9200
46000
Hình 2-2: Mặt ằng ố trí hệ kết cấu chịu ực.
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 20
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
CHƢƠNG 3. TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
3.1. TỔNG QUAN
Kết cấu nhà cao tầng đƣợc tính toán với các tải trọng chính sau đây:
Tải trọng thẳng đứng (thƣờng xuyên và tạm thời tác dụng lên sàn);
Tải trọng gió (gồm thành phần tĩnh và thành phần động);
Tải trọng động đất (cho các công trình xây dựng trong vùng có khả năng xảy ra động đất);
Ngoài ra khi có yêu cầu, kết cấu nhà cao tầng cần phải đƣợc tính toán kiểm tra với các tác
động sau:
Tác động của quá trình thi công;
Áp lực đất, nƣớc ngầm.
TCVN 2737:1995 cùng các chỉ dẫn kèm theo là cơ sở cho việc xác định tải trọng, tác động
lên công trình.
3.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG THẲNG ĐỨNG
3.2.1
Tĩnh tải tác dụng ên sàn
Tĩnh tải hoàn thiện tác dụng lên sàn do các lớp cấu tạo sàn và do tƣờng xây trên sàn. Để đơn
giản, tải trọng tƣờng xây đƣợc quy về phân bố đều trên diện tích sàn.
Bảng 3-1: Sàn tầng hầm
Trọng
Tĩnh tải
Tĩnh tải
Hệ
lƣợng
Chiều dày
tiêu
tính
số
STT
Vật liệu
riêng
chuẩn
toán
vƣợt
3
2
tải
(kN/m )
(mm)
(kN/m )
(kN/m2)
1
Các ớp hoàn thiện sàn và trần
2
- Gạch Ceramic
20
15
0.30
1.1
0.33
3
- Vữa lát nền
18
35
0.63
1.3
0.82
4
- Lớp chống thấm
10
3
0.03
1.3
0.04
5
Hệ thống kỹ thuật
0.00
0.00
6
Tƣờng xây trên sàn
0.00
0.00
7
0.96
1.19
tổng tải hoàn thiện
Bảng 3-2: Sàn tầng 1 (trệt)
Trọng
Tĩnh tải
Tĩnh tải
Hệ
lƣợng
Chiều dày
tiêu
tính
số
STT
Vật liệu
riêng
chuẩn
toán
vƣợt
3
2
tải
(kN/m )
(mm)
(kN/m )
(kN/m2)
1
Các ớp hoàn thiện sàn và trần
2
- Gạch Ceramic
20
15
0.30
1.1
0.33
3
- Vữa lát nền
18
35
0.63
1.3
0.82
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 21
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
- Vữa lát trần
Hệ thống kỹ thuật
Tƣờng xây trên sàn
Tổng tải hoàn thiện
4
5
6
7
18
15
0.27
0.50
0.50
2.20
1.3
1.2
1.2
0.35
0.60
0.60
2.70
Hệ
số
vƣợt
tải
Tĩnh tải
tính
toán
Bảng 3-3: Sàn tầng điển hình 2 – 12
Vật liệu
STT
1
2
3
4
5
6
7
Bảng
Chiều dày
Tĩnh tải
tiêu
chuẩn
(kN/m3)
(mm)
(kN/m2)
20
18
18
15
35
15
0.30
0.63
0.27
0.30
2.50
4.00
1.1
1.3
1.3
1.2
1.2
0.33
0.82
0.35
0.36
3.00
4.86
Tĩnh tải
tiêu
chuẩn
(kN/m2)
Hệ
số
vƣợt
tải
Tĩnh tải
tính
toán
(kN/m2)
0.30
0.27
0.54
0.03
0.27
0.30
0.00
1.71
1.1
1.3
1.3
1.3
1.3
1.2
0.33
0.35
0.70
0.04
0.35
0.36
0.00
2.13
Các ớp hoàn thiện sàn và trần
- Gạch Ceramic
- Vữa lát nền
- Vữa lát trần
Hệ thống kỹ thuật
Tƣờng xây trên sàn
Tổng tải hoàn thiện
3-4: Sàn tầng mái
Vật liệu
STT
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Trọng
lƣợng
riêng
Trọng
lƣợng
riêng
(kN/m3)
Các ớp hoàn thiện sàn và trần
- Lớp gạch chống nóng
- Vữa lát nền
- Vữa tạo dốc
- Lớp chống thấm
- Vữa lát trần
Hệ thống kỹ thuật
Tƣờng xây trên sàn
Tổng tải hoàn thiện
3.2.2
20
18
18
10
18
Chiều dày
(mm)
15
15
30
3
15
(kN/m2)
Ho t tải tác dụng ên sàn
- Giá trị hoạt tải đƣợc lấy từ bảng 3 mục 4.3.1 TCVN 2737-1995 cho từng chức năng làm
việc.
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 22
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
Bảng 3-5: Giá trị các ho t tải.
Tên sàn
1
2
3
4
5
6
7
8
Nhà để xe
Kiốt bán hàng
Thang, sảnh, hành lang
Sàn WC
Ban công
Mái bằng không có sử
dụng
văn phòng, phòng thí
nghiệm
phòng hội họp không có
ghế gắn cố định
Giá trị tiêu chuẩn (kN/m2)
Phần dài
Phần ngắn
Toàn
hạn
hạn
phần
1.80
3.20
5.00
1.40
2.60
4.00
1.00
2.00
3.00
0.30
1.20
1.50
1.00
2.00
3.00
1.20
1.20
1.20
1.30
1.20
Hoạt tải
tính toán
(kN/m2)
6.00
4.80
3.60
1.95
3.60
Hệ số
vƣợt tải
0.00
0.75
0.75
1.30
0.98
1.00
1.00
2.00
1.30
2.60
1.80
3.20
5.00
1.20
6.00
Vì trong nhà cao tầng tĩnh tải lớn hơn rất nhiều sao với hoạt tải nên việc chất cách tầng cách
nhịp trở nên phức tạp và không có nhiều ý nghĩa về việc tăng nội lực kết cấu. Nên trong đồ
án này sinh viên chất hoạt tải đầy lên toàn bản sàn.
Trên 1 bản sàn có nhiều chức năng vì vậy cần quy về tải phân bố trung bình cho toàn sàn
Bảng 3-6: tính toán ho t tải trung ình.
HT
số
o i sàn
diện tích tổng dt tải tt
trung
ƣợng
bình
1
Nhà để xe
1296.2
6
sàn tầng
2
Sàn WC
4.9x6
58.8
1.95
5.748
hầm
2
Thang, sảnh, hành lang
4x6
48
3.6
2
Sàn WC
4.9x6
58.8
1.95
2
Thang, sảnh, hành lang
4x6
48
3.6
4
văn phòng, phòng thí nghiệm
9.2x8.2
301.76
2.6
sàn tầng
phòng hội họp không có ghế
3.707
trệt
1
10.8x9.2
99.36
6
gắn cố định
1
Kiốt bán hàng
258.88
4.8
1
Thang, sảnh, hành lang
636.2
3.6
2
Sàn WC
4.9x6
58.8
1.95
2
Thang, sảnh, hành lang
4x6
48
3.6
6
văn phòng, phòng thí nghiệm 9.2x8.2
452.64
2.6
sàn tầng
điển
2
văn phòng, phòng thí nghiệm 10.8x9.2 198.72
2.6
3.038
hình
phòng hội họp không có ghế
2
10.8x9.2 198.72
6
gắn cố định
1
Thang, sảnh, hành lang
446.12
3.6
sàn mái
0.98
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 23
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
3.3. ĐẶC TRƢNG ĐỘNG HỌC CÔNG TRÌNH
3.3.1
Sự khác nhau cơ ản giữa ài toán động và ài toán tĩnh
Bài toán động khác với bài toán tĩnh tƣơng ứng ở hai đặc tính quan trọng sau đây:
Thứ nhất, tải trọng thay đổi theo thời gian (có thể thay đổi cả điểm đặt, độ lớn, phƣơng và
chiều tác dụng). Sự thay đổi tải trọng tất nhiên cũng làm nội lực trong kết cấu thay đổi theo
thời gian. Nhƣ vậy, kết quả phân tích kết cấu phải là một hàm của thời gian, nói cách khác
phụ thuộc vào thời điểm trong lịch sử phản ứng kết cấu;
Thứ hai, kết cấu hay bộ phận kết cấu có khối lƣợng chuyển động có gia tốc tất yếu phát sinh
lực quán tính. Các phƣơng trình cân bằng tĩnh học do đó chỉ đúng khi kể thêm lực quán tính
này.
3.3.2
Tính toán các d ng dao động riêng
Toàn bộ các kết cấu chịu lực của công trình đƣợc mô hình hoá dạng không gian 3 chiều, sử
dụng các dạng phần tử khung (frame) cho cột, dầm và phần tử tấm vỏ (shell) cho sàn và vách
cứng.
Khối lƣợng tập trung đƣợc khai báo khi phân tích dao động theo mục 3.2.4 TCXD 229:1999
là 100% tĩnh tải và 50% hoạt tải.
3.4. TẢI TRỌNG GIÓ.
- Tác động của gió lên công trình mang tính chất của tải trọng động và phụ thuộc các thông
số sau:
+ Thông số về dòng khí: tốc độ, áp lực, nhiệt độ, hƣớng gió.
+ Thông số vật cản: hình dạng, kích thƣớc, độ nhám bề mặt.
+ Dao động của công trình.
- Tải trọng gió gồm 2 thành phần:
+ Thành phần tĩnh luôn đƣợc kể đến với mọi công trình cao tầng.
+ Thành phần động đƣợc kể đến với nhà nhiều tầng cao trên 40m.
- Tải trọng gió thực tế tác dụng lên bề mặt bao che công trình (tƣờng xây, cửa đóng
kín,…) sau đó phân phối vào các cấu kiện chịu lực (kể cả đứng và ngang). Tuy nhiên,
trong sơ đồ tính khung không có sự có mặt của các bề mặt đón gió này, do đó khi gán tải
phải tự phân phối tải trọng gió vào các cấu kiện chịu lực của công trình. Hiện nay có 4
quan điểm:
+ Quy gió về tải phân bố chiều dài trên cột. Phụ thuộc vào diện tích tƣờng mà cột chịu ảnh
hƣởng mà tải trọng gió đƣợc phân bố nhiều hay ít.
+ Quy gió về tải phân bố chiều dài trên các dầm. Cũng phụ thuộc vào diện tích tƣờng chắn
gió bên trên và bên dƣới dầm đó nhiều hay ít mà giá trị gió lên dầm lớn hay bé.
+ Quy gió về phân bố chiều dài cho cả cột và dầm. Lúc này quan niệm tính toán nhƣ 1 sàn
dầm dựng đứng với hệ dầm đỡ sàn là cột và dầm khung. Truyền tải dạng tam giác và hình
thang nếu tỉ lệ chiều dài và cột không lớn hơn 2 ( bản 2 phƣơng ).
+ Quy gió về 1 giá trị tập trung và gán vào tâm mặt đón gió trên sàn.
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 24
ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHOÁ 2008-2013
- Trong nhà cao tầng có mặt đón gió đơn giản việc quy gió về tải phân bố và việc quy gió
thành tải tập trung cho kết quả tƣơng đƣơng để thuận tiện cho việc nhập mô hình trong đồ án
này sẽ quy gió về tải tập trung và gán vào tâm.
Thành phần tĩnh của tải trọng gió
3.4.1
- Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió Wj ở độ cao zj so với mốc chuẩn xác định
theo công thức:
W j W0 k z j c
Trong đó:
-
W0 – giá trị áp lực gió lấy theo phân vùng áp lực gió (phụ lục E TCVN 2737 –
1995). Công trình xây dựng ở quận 1, Tp. Hồ Chí Minh, thuộc vùng II–A. Áp
lực gió: W0 95 12 83 daN m2 0.83 kN m2 ;
-
k(zj) – hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao zj, mốc chuẩn để tính
độ cao và dạng địa hình tính toán.
-
Công trình đƣợc xem là thuộc dạng địa hình C.
Mặt đất xung quanh công trình tƣơng đối bằng phẳng với độ dốc không quá 0.3 so với
phƣơng nằm ngang nên mốc chuẩn đƣợc lấy là cao độ mặt đất tự nhiên xung quanh công
trình;
Hệ số k đƣợc xác định trên cơ sở mô tả biến thiên vận tốc gió theo độ cao là hàm số mũ:
z
Vt ( z ) Vt g
zt
mt
g
Trong đó:
ztg – là độ cao của địa hình dạng t mà ở đó vận tốc gió không còn chịu ảnh hƣởng của mặt
đệm, còn gọi là độ cao gradient; Vt(z), Vtg – là vận tốc gió ở độ cao z và độ cao gradient của
địa hình dạng t; mt – là số mũ tƣơng ứng với địa hình dạng t. Tra bảng A1 TCXD 299:1999,
dạng địa hình C ta đƣợc: ztg = 400m, mt = 0.14.
2m
20.14
0.28
t
z
z
z
kt z 1.844
1.844
1.844
400
400
400
c – hệ số khí động, lấy theo bảng 6 TCVN 2737 – 1995, c 0.8 với mặt đón gió, c 0.6
với mặt khuất gió. Hệ số khí động toàn phần: c 0.8 0.6 1.4 .
Lực gió tập trung truyền vào tâm cứng từng sàn xác định theo công thức:
Fj W j Bh j
Trong đó:
- hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, bằng 1.2;
B – bề rộng công trình theo từng phƣơng (Bx = 44.5m, By = 39.6m);
hj – chiều cao diện tích đón gió.
GVHD KẾT CẤU:
GVHD THI CÔNG:
SINH VIÊN:
LÊ VĂN THÔNG.
TS. LƢU TRƢỜNG VĂN.
TRẦN ĐÌNH LUÂN-MSSV:0851031833.
TRANG 25
