Thiết kế kết cấu thi công nhà làm việc ủy ban nhân dân thị xã sơn tây

LỜI CẢM ƠN
Sau những năm theo học nghành kĩ thuật xây dựng cơng trình trực thuộc
khoa Cơ Điện Và Cơng Trình – Trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp. Em xin chân
thành cảm ơn ban giám hiệu trƣờng Đại Học Lâm Nghiệp, Ban lãnh đạo khoa
Cơ Điện Và Cơng Trình, các thầy, cô giáo đã trực tiếp cũng nhƣ gián tiếp giảng
dạy, hƣớng dẫn đồ án môn học, bạn bè đã quan tâm chỉ bảo, giúp đỡ em trong
những năm học vừa qua và đặc biệt là sự chỉ bảo tận tình của Th.s: Lê Thị Huệ;
Th.s: Cao Đức Thịnh và các thầy, cơ trong bộ mơn Kĩ Thuật Xây Dựng Cơng
Trình đã giúp em hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này.
Trong quá trình làm đồ án em đã cố gắng tìm hiểu và học hỏi thêm để hồn
thành tốt đồ án đƣợc giao, nhƣng do kiến thức còn hạn chế cộng với kinh
nghiệm thi cơng cũng nhƣ thiết kế ngồi thực tế chƣa có, cũng nhƣ thời gian có
hạn nên đồ án cịn có thể có sai sót nhỏ. Em rất mong đƣợc sự chỉ bảo, giúp đỡ
của các thầy các cô để bổ sung vào lƣợng kiến thức nhỏ bé của mình.
Em xin đƣợc gửi tới các thầy,cơ giáo với tầm lòng biết ơn nhất.

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Đức Hiếu


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ....................................................................................................... 1
MỤC LỤC ............................................................................................................. 2
CHƢƠNG 1 KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH.......................................................... 1
1.1. Giới thiệu về cơng trình: ................................................................................ 1
1.2. Điều kiện tự nhiên: ......................................................................................... 1
1.3. Các tiêu chuẩn áp dụng trong thiết kế cơng trình: ......................................... 2
1.4. Chọn giải pháp kiến trúc cho cơng trình: ....................................................... 3
1.4.1. Giải pháp mặt bằng tầng : ........................................................................... 3
1.4.2 Giải pháp mặt đứng: ..................................................................................... 4

1.4.3 Giải pháp mặt cắt: ........................................................................................ 6
1.4.4. Giải pháp thơng gió chiếu sáng: .................................................................. 7
1.4.5. Giải pháp về cung cấp điện, nƣớc sinh hoạt: .............................................. 8
1.4.6. Giải pháp phòng cháy chữa cháy: ............................................................... 8
1.4.7. Giải pháp giao thông: .................................................................................. 9
CHƢƠNG 2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TỐN ............. 10
2.1. Xây dựng giải pháp kết cấu:......................................................................... 10
2.1.1. Các hệ kết cấu chịu lực cơ bản của nhà nhiều tầng: ................................. 10
2.1.2. Các hệ hỗn hợp và sơ đồ làm việc của nhà nhiều tầng: ............................ 10
2.1.3. Đánh giá, lựa chọn giải pháp kết cấu cho cơng trình: ............................... 12
2.2. Vật liệu sử dụng trong cơng trình: ............................................................... 12
2.3. Lập mặt bằng kết cấu: .................................................................................. 13
2.3.1. Lựa chọn kích thƣớc tiết diện cột: ............................................................ 13
2.3.2 Lựa chọn kích thƣớc tiết diện dầm: ........................................................... 14
2.3.3 Lựa chọn kích thƣớc tiết diện sàn: ............................................................. 15
2.3.4. Mặt bằng kết cấu: ...................................................................................... 17
2.4. Tính tốn tải trọng: ....................................................................................... 17
2.4.1 Tĩnh tải: ...................................................................................................... 17
2.4.1.1. Tĩnh tải hoàn thiện cho các sàn tầng, bể chứa và mái: .......................... 18
2.4.1.2. Tĩnh tải xây tƣờng vách ngăn:................................................................ 18


2.4.2. Hoạt tải: ..................................................................................................... 18
2.4.3. Tải trọng gió: ............................................................................................. 18
2.4. Tổ hợp tải trọng: ........................................................................................... 19
2.5. Lập mơ hình tính toán: ................................................................................. 20
Chƣơng 3 THIẾT KẾ PHẦN THÂN .................................................................. 22
3.1. Thiết kế cột khung điển hình trục C - C:...................................................... 22
3.1.1. Cơ sở lý thuyết về cấu tạo: ........................................................................ 22
3.1.2. Cơ sở lý thuyết tính tốn cột ..................................................................... 24

3.1.3. Tính tốn cốt thép cột điển hình C - C: ..................................................... 29
3.2. Thiết kế dầm khung điển hình...................................................................... 35
3.2.1. Cơ sở lý thuyết về cấu tạo ......................................................................... 35
3.2.2. Cơ sở lý thuyết tính tốn dầm: .................................................................. 37
3.2.3. Tính tốn cốt thép dầm điển hình.............................................................. 39
CHƢƠNG 4 THIẾT KẾ SÀN............................................................................. 44
4.1. Cơ sở lý thuyết về cấu tạo: ........................................................................... 44
4.2. Cơ sở lý thuyết tính tốn sàn: ....................................................................... 45
4.3. Tính tốn cốt thép sàn .................................................................................. 47
4.3.1. Tính tốn cốt thép sàn điển hình ............................................................... 47
CHƢƠNG 5 THIẾT KẾ KẾT CẤU MĨNG DƢỚI KHUNG ĐIỂN HÌNH...... 50
5.1. Điều kiện địa chất cơng trình: ...................................................................... 50
5.2. Nội lực dƣới chân cột khung điển hình C – C: ............................................ 51
5.3. Lựa chọn phƣơng án kết cấu móng: ............................................................. 52
5.3.1. Đề xuất phƣơng án móng: ......................................................................... 52
5.4. Tính tốn móng cọc: ..................................................................................... 52
5.4.1. Thơng số về cọc: ....................................................................................... 52
5.4.2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu: .............................................................. 53
5.4.3 Tính tốn sức chịu tại của cọc tại điểm xun tĩnh:................................... 54
5.4.4.Tính tốn sức chịu tải theo Meyerhof: ....................................................... 57
5.4.6. Lựa chọn sức chịu tải: ............................................................................... 62
5.5. Tính tốn kiểm tra bố trí cọc: ....................................................................... 62


5.5.1. Tính tốn số lƣợng cọc trong đài: ............................................................. 62
5.5.2. Lựa chọn kích thƣớc đài móng, giằng móng : .......................................... 62
5.5.3. Lập mặt bằng kết cấu cho cơng trình: ....................................................... 63
5.5.4. Kiểm tra phản lực tác dụng lên đầu cọc: ................................................... 63
5.5.5. Kiểm tra khả năng hàng cọc chọc thủng đài ............................................. 64
5.6. Kiểm tra tổng thể kết cấu móng: .................................................................. 65

5.6.1. Kiểm tra áp lực dƣới đáy khối móng quy ƣớc .......................................... 65
5.6.2. Kiểm tra lún cho móng cọc: ...................................................................... 68
5.6.3. Tính tốn kiểm tra cọc............................................................................... 70
5.7. Tính cốt thép cọc .......................................................................................... 72
5.8. Giằng móng: ................................................................................................. 74
CHƢƠNG 6: GIẢI PHÁP THI CƠNG PHẦN NGẦM ..................................... 75
6.1. Phân tích lập biện pháp thi công phần ngầm: .............................................. 75
6.1.1. Đặc điểm cơng trình: ................................................................................. 75
6.1.2. Điều kiện địa chất:..................................................................................... 75
6.1.3. Điều kiện thi công: .................................................................................... 75
6.1.4. Lựa chọn phƣơng án thi công phần ngầm:................................................ 77
6.1.5. Công tác chuẩn bị và giải phóng mặt bằng: .............................................. 77
6.1.6. Trình tự thi cơng:....................................................................................... 79
6.2. Thi công cọc: ................................................................................................ 79
6.2.1. Chọn máy ép cọc: ...................................................................................... 79
6.2.2. Tính tốn cẩu để phục vụ thi cơng ép cọc :............................................... 80
6.2.3. Thi cơng cọc: ............................................................................................. 81
6.2.4. Quy trình thi công cọc: .............................................................................. 83
6.2.5. Các sự cố khi thi công cọc và biện pháp giải quyết .................................. 87
6.2.6. Công tác đập đầu cọc: ............................................................................... 87
6.3. Thi công công tác đất: .................................................................................. 88
6.3.1. Chọn phƣơng án và tính tốn khối lƣợng đào đất:.................................... 88
6.3.2. Chọn máy thi công đất: ............................................................................. 89


6.4. Thi cơng hệ đài – giằng móng:..................................................................... 91
6.4.1.Thi cơng bê tơng lót: ................................................................................ 93
6.4.2.Ván khn: ............................................................................................... 94
6.4.3 Cơng tác cốt thép:................................................................................... 100
6.4.4.Công tác đổ bê tông: .............................................................................. 100

6.4.5.Công tác tháo dỡ ván khuôn, đầm chặt: ................................................. 102
CHƢƠNG 7 THI CƠNG PHẦN THÂN ......................................................... 104
7.1. Lựa chọn cơng nghệ ................................................................................... 104
7.1.1. Đặc điểm thi cơng phần thân cơng trình ................................................. 104
7.1.2. Đánh giá lựa chọn giải pháp thi công phần thân ..................................... 104
7.1.3. Công nghệ thi công ván khuôn................................................................ 105
7.1.4. Công nghệ thi công bê tông .................................................................... 105
7.1.5. Chọn loại ván khn, đà giáo, cay chống ............................................... 106
7.2. Tính tốn………………………………………………………………. ... 107
7.2.1. Thiết kế ván khuôn cột ............................................................................ 108
7.2.2. Thiết kế ván khuôn dầm: ......................................................................... 112
7.2.3. Thiết ván khuôn sàn ................................................................................ 118
7.3. Chọn móc cẩu bánh lốp ............................................................................. 123
7.4. Thi cơng bê tơng,… và hồn thiện: ........................................................... 124
7.4.1. Đổ bê tông cột ......................................................................................... 124
7.4.2. Đổ bê tông dầm, sàn ................................................................................ 124
7.4.3. Bảo dƣỡng bê tông .................................................................................. 125
7.4.4. Công tác xây ............................................................................................ 125
7.4.5. Công tác hệ thống ngầm điện nƣớc......................................................... 126
7.4.6. Công tác trát ............................................................................................ 126
7.4.7.Công tác lát nền ........................................................................................ 126
7.4.8. Công tác lắp cửa ...................................................................................... 126
7.4.9. Công tác sơn ............................................................................................ 126


7.4.10. Các cơng tác khác.................................................................................. 126
CHƢƠNG 8 BỐ TRÍ TỔNG MẶT BẰNG CƠNG TRƢỜNG ........................ 127
8.1. Ngun tắc bố trí tổng mặt bằng ................................................................ 127
8.2. Tính tốn diện tích kho bãi......................................................................... 127
8.3. Tính tốn diện tích nhà tạm ..................................................................... 129

8.4. Tính tốn đƣờng nội bộ và bố trí cơng trƣờng .......................................... 130
CHƢƠNG 9 LẬP DỰ TỐN THI CƠNG ....................................................... 133
9.1. Các cơ sở tính tốn dự tốn. ....................................................................... 133
9.1.1. Phƣơng pháp lập dự tốn xây dựng cơng trình. ...................................... 133
9.1.2. Xác định chi phí xây dựng cơng trình ..................................................... 135
9.1.3. Các văn bản căn cứ để lập dự tốn cơng trình ........................................ 137
9.2. Áp dụng lập dự tốn cho cơng trình ........................................................... 138
1. Kết luận ......................................................................................................... 140
2. Kiến nghị ....................................................................................................... 140
TÀI LIỆU THAM KHẢO


CHƢƠNG 1
KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH
1.1. Giới thiệu về cơng trình:
Tên cơng trình: “Nhà làm việc Ủy ban nhân dân thị xã Sơn Tây”.
Địa điểm xây dựng: Số 1 phố Phạm Đức Chính – thị xã Sơn Tây.
Ủy ban nhân dân là một cơ quan hành chính nhà nƣớc của hệ thống hành
chính Cộng hịa Xã hội chủ nghĩa Việt Nam. Với nhiệm vụ thành lập, giải thể,
cổ phần hóa các doanh nghiệp nhà nƣớc; cấp, thu hồi giấy phép thành lập doanh
nghiệp, công ty; Xây dựng phƣơng án đặt tên, đổi tên đƣờng, phố, quảng trƣờng,
cơng trình cơng cộng … trong tỉnh ngày càng tăng.
Do vậy cơng trình “Nhà làm việc UBND thị xã Sơn Tây” đƣợc xây dựng
nhằm giải quyết vấn đề về địa điểm làm việc cho cán bộ, công nhân viên chức
trên địa bàn thị xã Sơn Tây.
Cơng trình “Nhà làm việc UBND thị xã Sơn Tây” gồm 6 tầng, chiều cao
23.7m, diện tích sàn 1 là 260.6m2, tổng diện tích sàn là 1563.6m2.
Cơng trình nằm trên đƣờng trục chính phố Phạm Đức Chính nên giao thơng
thuận tiện, cấp cơng trình là cấp III.
Mật độ xây dựng đƣợc xác định bằng cơng thức:

S xd
S

Trong đó: Sxd – Diện tích xây dựng của cơng trình:
S xd  15.82  16.47  260.6

S – Diện tích khu đất S=1000m2
Vậy mật độ xây dựng là:

S xd 260.6

 0.2606%
S
1000

1.2. Điều kiện tự nhiên:
Thị xã Sơn Tậy thuộc vùng bán sơn địa, có địa hình thấp dần tự Tây sang
Đơng, với dạng địa hình chính là vùng bán sơn địa và vùng đồng bằng.


Phía đơng giáp huyện Phúc Thọ



Tây giáp huyện Ba Vì
1




Phía nam giáp huyện Thạch Thất



Phía bắc giáp huyện Vĩnh Tƣờng, tỉnh Vĩnh Phúc.
Cơng trình nằm ở thị xã Sơn Tây, nhiệt độ bình quân trong năm là 23,80 C,

chênh lệch nhiệt độ giữa tháng cao nhất (tháng 7) và tháng thấp nhất (tháng 1) là
130 C.

Thời tiết chia làm 4 mùa rõ rệt: Mùa nóng (từ tháng 4 đến tháng 10), mùa
lạnh (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau).
Số giờ nắng trung bình năm 1617 giờ. Số giờ nắng thấp vào tháng 1, 2, 3;
Số giờ nắng cao từ tháng 4 đến tháng 10.
Lƣợng mƣa trung bình năm 1839 mm. Lƣợng mƣa phân bố không đều,
mùa mƣa (từ tháng 4 đên tháng 10) chiếm 91.5% tổng lƣợng mƣa cả năm; Mùa
khô (từ tháng 11 đến tháng 3 năm sau) chiếm 8.5% tổng số lƣợng mƣa cả năm.
Số ngày mƣa trung bình năm là 140 ngày.
Độ ẩm trung bình 81% - 87%.
Tốc độ gió trung bình năm là 18m/s. Mùa lạnh (từ tháng 11 đến tháng 3
năm sau) có gió mùa Đơng Bắc, Cịn các tháng cịn lại là gió Đơng Nam.
Điều kiện thổ nhƣỡng đất đai của thị xã Sơn Tây có 8 loại đất: đất phù sa
khơng đƣợc bồi, đất phù sa bồi, đất phù xa giây, đất bạc mùa trên phù xa cổ, đất
phù xa úng nƣớc, đất đỏ vàng trên đất sét, đất nâu vàng trên đất phù sa cổ, đất đỏ
vàng biến đổi do trồng lúa nƣớc.
Nƣớc mặt chủ yếu đƣợc cung cấp bởi 3 con sơng chính: sơng Hồng, sơng
Tích, sơng Hang và các hồ chứa (hồ Đồng Mô, hồ Xuân Khanh,..). Nƣớc Ngầm
dƣới độ sâu 7 – 8m, với chất lƣợng khá tốt đƣợc khai thác và phục vụ đời sống
nhân dân trên địa bàn.

1.3. Các tiêu chuẩn áp dụng trong thiết kế cơng trình:
- TCVN 2737-1995 – Tải trọng và tác động.
- TCVN 5574-2012 – Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép.
- TCVN 198-1997 – Nhà cao tầng.
- TCVN 356-2005 – Thiết kế BTCT .
- TCVN 9362-2012 – Thiết kế nền nhà và cơng trình.
2


- TCVN 10304-2014 – Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc.
- TCVN 6160-1996 – Phòng cháy chữa cháy nhà cao tầng
- TCVN 5671:1992 – Hệ thống tài liệu thiết kế xây dựng. Hồ sơ thiết kế
kiến trúc.
- TCXDVN 390:2007 - Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép- Quy phạm thi
công và nghiệm thu
1.4. Chọn giải pháp kiến trúc cho cơng trình:
1.4.1. Giải pháp mặt bằng tầng :
Thiết kế mặt bằng các tầng là một khâu quan trọng nhằm thoả mãn dây
chuyền cơng năng của cơng trình. Dây chuyền cơng năng chính của cơng trình là
nơi làm việc của cán bộ, công nhân viên chức.Với giải pháp mặt bằng vuông
vắn, thơng thống, linh hoạt kín đáo, n tĩnh phù hợp với các yêu cầu làm việc,
sinh hoạt của cán bộ.
Không gian trên mặt bằng điển hình cơng trình đƣợc ngăn cách bằng các
khối tƣờng xây do vậy rất đảm bảo về các điều kiện làm việc cho con ngƣời khi
tập trung. Tuy đơn giản nhƣng vẫn đảm bảo đƣợc tính linh hoạt và yên tĩnh tạo
ra những khoảng không gian kín đáo và riêng rẽ, đáp ứng đƣợc các yêu cầu đặt
ra.
Với tổng diện tích sàn là 1602 m2. Tầng 1 là tầng tiếp khách và khu để xe
với diện tích 267m2 . Sảnh dẫn lối tới cầu thang bộ và cầu thang máy, có 1
phịng tiếp đón và chỉ dẫn ngay cạnh cửa chính với diện tích 13.6m2 và khu để

xe với diện tích 72m2.
Tầng điển hình có 1 phịng họp tập trung với diện tích 45m2, 1 wc với
diện tích 16m2, 3 phịng làm việc với diện tích 24m2 và 1 phịng làm việc khác
với diện tích 18.8m2. Có sảnh lớn rộng 2.4m, cửa các phịng đƣợc mở ra ngồi
sảnh, khơng đối nhau để tạo khơng gian rộng hơn cho căn phịng và thể hiện sự
chào đón, hiếu khách của cán bộ với nhân dân.

3


Hình 1.1: Mặt bằng các tầng cơng trình
1.4.2 Giải pháp mặt đứng:

4


Cơng trình đƣợc bố trí dạng hình khối, có ngăn tầng, các ơ cửa, dầm bo,
tầng 1 có kích thƣớc to hơn các tầng trên, đƣợc ốp đá lớn màu xẫm tạo sự uy
nghi cho cơng trình tạo cho cơng trình có dáng vẻ uy nghi, vững vàng.
Bố cục vần luật liên tục, thống nhất; Có sự tƣơng phản giữa tầng 1 và tầng
trên, giữa mái và khối nhà hình chữ nhật, cửa tối và sơn sáng; Điểm nhấn mái
lớn mái nhỏ. Tất cả đem lại sức hút thị giác cho cơng trình.
Tỷ lệ chiều rộng - chiều cao của cơng trình hợp lý tạo dáng vẻ hài hồ với
tồn bộ tổng thể cơng trình và các cơng trình lân cận. Xen vào đó là các ơ cửa
kính trang điểm cho cơng trình.

Hình 1.2: Mặt đứng cơng trình
Các chi tiết khác nhƣ: gạch ốp, màu cửa kính, v.v... làm cho cơng trình
mang một vẻ đẹp hiện đại riêng.
Độ cao của các tầng yêu cầu phù hợp với công năng sử dụng của cơng

trình hay bộ phận cơng trình. Ở tầng điển hình, chiều cao tầng điển hình là 3,6
m, chiều cao cửa đi là 2,45 m, chiều cao cửa sổ là 1,8 m, cầu thang bộ đƣợc thiết

5


kế là loại cầu thang 2 vế 1 chiếu nghỉ. Tất cả tạo nên tính bền vững và pháp triển
đem sự tiện nghi nhất cho ngƣời sử dụng.
1.4.3 Giải pháp mặt cắt:
Mặt cắt thể hiện không gian bên trong ngôi nhà, vị trí hình dáng chi tiết
kiến trúc ngang trang trí bên trong các phịng.
Các chi tiết cửa, cửa sổ, tƣờng, cầu thang đƣợc thiết kế bằng các hình
khối tạo sự khỏe khoắn, vững chắc cho cơng trình.
Sàn tầng 1 bao gồm:
 Lớp gạch lát granit 600x600 dày 10mm
 Lớp vữa xi măng mác 75 dày 20mm
 Lớp bê tông đá 4x6 mác 100 dày 100mm
 Lớp cát tôn nền dày 350mm
 Trần bả matit lăn sơn màu trắng
Sàn tầng các tầng bao gồm:
 Lớp gạch lát granit 600x600 dày 10mm
 Lớp vữa xi măng lót mác 75 dày 20mm
 Lớp bê tông đổ tại chỗ dày 120mm, mac bê tông B25
 Trát trần vữa xi măng mác 75 dày 15mm
 Trần bả matit lăn sơn màu trắng
Sàn tầng mái bao gồm:
 Lớp vữa xi măng mác 75 dày 20mm
 Lớp bê tông đổ tại chỗ dày 120 mm, mác bê tông B25
 Lớp vữa xi măng chống thấm dày 15mm
 Trát trần vữa xi măng mác 75 dày 15mm

 Trần bả matit lăn sơn màu trắng
Phần mái bao gồm:
 Mái lợp ngói ta 22v 1m2
 Li tơ thép hộp 30x30x1; A=250
 Cầu phong thép hộp 30x60x1; A=500
6


 Xà gồ thép hộp 50x100x2,5; A=1500

Hình 1.3: Mặt cắt cơng trình
1.4.4. Giải pháp thơng gió chiếu sáng:
Hệ thống cửa sổ kính, cửa đi đảm bảo cho việc cách nhiệt và thơng gió
của mỗi phịng. Ngồi ra, cịn có hệ thống các cửa sổ thơng gió nằm tại các đầu
hành lang mỗi tầng tạo ra sự đối lƣu trong nhà. Ngồi ra thời tiết Sơn Tây nóng
ẩm nên hay bị nồm, do vậy để điều hồ khơng khí cơng trình ta bố trí thêm các
hệ thống máy điều hồ, quạt thơng gió tại mỗi tầng.
Chiếu sáng tự nhiên là sự vận dụng các ánh sáng thiên nhiên thông qua
các lớp cửa kính để phân phối ánh sáng vào trong phịng, mùa hè nắng chiếu vào
cửa sổ sử dụng dèm cửa để che chắn. Ngồi ra, cịn có hệ thống đèn điện nhằm
7


đảm bảo tiện nghi ánh sáng về đêm. Cách bố trí các phịng, sảnh đáp ứng đƣợc
u cầu về thơng thống khơng khí. Các cửa sổ, cửa đi, thơng gió dùng chất liệu
kính khung nhơm để điều chỉnh đảm bảo điều kiện tiện nghi vi khí hậu. u cầu
về thơng thoáng đủ lƣợng ánh sáng tự nhiên là điều kiện vi khí hậu khiến con
ngƣời sống thoải mái, khoẻ mạnh để giúp cho sự làm việc, học tập năng suất và
đạt hiệu quả cao.
1.4.5. Giải pháp về cung cấp điện, nƣớc sinh hoạt:

Cơng trình nằm ngay cạnh hệ thống mạng lƣới điện và nƣớc của thành
phố, điều này rất thuận tiện cho cơng trình trong q trình sử dụng.
Hệ thống điện đƣờng dây điện đi chìm trong tƣờng, đầu cung cấp điện tập
trung tại đầu sảnh lớn mỗi tầng. Mỗi tầng đều có 1 hộp điện, cầu dao ngắn điện
mỗi tầng và sảnh tầng 1 là có cầu dao tổng ngắn điện tồn bộ hệ thống điện
cơng trình.
Hệ thống ống nƣớc đƣợc liên kết với nhau qua các tầng và thơng với bể
nƣớc trên mái cơng trình, hệ thống ống dẫn nƣớc đƣợc máy bơm đƣa lên, các hệ
thống này bố trí trong cơng trình vừa đảm bảo yếu tố an toàn khi sử dụng và
điều kiện sửa chữa đƣợc thuận tiện.
Nƣớc thoát từ các thiết bị vệ sinh đƣợc thu vào ống và chảy vào hệ thống
ống thoát nƣớc đứng đặt trong các hộp kỹ thuật rồi chảy vào hệ thống bể tự hoại
đặt dƣới cơng trình rồi chảy ra hố gas tập trung để thoát ra cống của thành phố.
1.4.6. Giải pháp phòng cháy chữa cháy:
Giải pháp phòng cháy chữa cháy phải tuân theo tiêu chuẩn phòng cháy
chữa cháy cho nhà cao tầng của Việt Nam . Để ngăn chặn những sự cố xảy ra thì
tại mỗi tầng đều có hệ thống biển báo phịng cháy, biển cấm hút thuốc lá, nhất là
các cửa cầu thang có biển tiêu lệnh. Tại hành lang của mỗi tầng và ở gần cửa
thang máy có bố trí các họng nƣớc cứu hoả, treo các bình cứu hoả phịng khi có
sự cố cháy, nổ.
Có cầu thang thốt hiểm bên ngồi, tại cửa cầu thang thốt hiểm có biển
sáng chỉ dẫn thốt hiểm chạy bằng acquy để khi xảy ra sự cố ngắn điện biển vẫn
sáng.
8


Hệ thống báo cháy gồm: đầu báo khói, hệ thống báo động: phát hiện mật
độ khói của mơi trƣờng lớn 15% - 20% chuyền đến hệ thống báo động và báo
động.
Hệ thống chữa cháy tự động: gồm các ống dẫn và chất chữa cháy để dập

tắt đám cháy. Có hệ thống phân loại đám cháy: đám cháy rắn, lỏng, khí, các kim
loại. Bố trí các đầu chữa cháy 10m2/vịi chữa cháy. Luôn đảm bảo áp lực để khi
xảy ra sự cố hệ thống làm việc hiệu quả.
1.4.7. Giải pháp giao thơng:
Giao thơng bên ngồi cơng trình liên hệ với con đƣờng trục chính Phạm
Đức Chính thơng qua cổng chính có độ thơng thủy cao. Quanh cổng chính là các
hàng rào sắt, phía trong trồng cây xanh cao để giảm tiếng ồn do xe cộ không ảnh
hƣởng đến con ngƣời làm việc bên trong.
Giao thơng bên trong cơng trình vơ cùng đơn giản nhƣng mang lại cơng
năng lớn, giữa cơng trình là 1 sảnh lớn rộng 2.4m liên hệ chặt chẽ với các phịng
thơng qua cửa ra vào mở ra ngồi thể hiện sự chào đón hiếu khác, đầu sảnh lớn
là cầu thang liên kết giữa các tầng. Và cuối sảnh là cầu thang thốt hiểm có biển
chỉ dẫn. Nhƣ vậy giao thơng bên trong cơng trình tạo cảm giác uy nghi, rộng lớn
và tiện nghi khi chỉ cần bƣớc vào là ta có thể nắm bắt rõ giao thơng trong cơng
trình.

9


CHƢƠNG 2
GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ TẢI TRỌNG TÍNH TỐN
2.1. Xây dựng giải pháp kết cấu:
2.1.1. Các hệ kết cấu chịu lực cơ bản của nhà nhiều tầng:
Với các yêu cầu kỹ thuật và giải pháp kiến trúc nhƣ vậy ta có giải pháp
kết cấu nhƣ sau:
- Hệ kết cấu đƣợc sử dụng cho cơng trình này là hệ khung
- Hệ thống dầm và cột tạo thành các khung chung cùng chịu tải trọng
thẳng đứng trong diện chịu tải của nó và tham gia chịu một phần tải
trọng ngang tƣơng ứng với độ cứng chống uốn của nó.
- Hệ vách, lõi cứng.

2.1.2. Các hệ hỗn hợp và sơ đồ làm việc của nhà nhiều tầng:
a) Hệ kết cấu khung chịu lực:
Cấu tạo: Bao gồm các dầm ngang nối với các cột dọc thẳng đứng bằng
các nút cứng.

Hình 2.1: Sơ đồ khung chịu lực
Ƣu điểm: Việc thiết kế tính tốn hệ kết cấu thuần khung đã đƣợc nghiên
cứu nhiều, thi công nhiều nên đã tích lũy đƣợc lƣợng lớn kinh nghiện. Các công
nghệ, vật liệu lại dễ kiếm, chất lƣợng công trình vì thế đƣợc nâng cao.
10


Nhƣợc điểm: Chịu tải trong ngang kém, tính liên tục của khung cứng phụ
thuộc vào độ bên và độ cứng của các liên kết nút khi chịu uốn, các liên kết này
khơng đƣợc 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.
 Hệ kết cấu này thích hợp cho các nhà dƣới 20 tầng.

b) Hệ kết cấu lõi:
Cấu tạo: Lõi có dạng vỏ hộp rỗng, tiết diện kín hoặc hở, nhận các loại tải
trọng tác dụng lên cơng trình và truyền chúng xuống nền đất. Các sàn đƣợc đỡ
bởi hệ dầm công xôn vƣơn ra lõi cứng.

Hình 2.2: Kết cấu lõi, vách
Ƣu điểm: Kết cấu lõi cứng có khả năng chịu lực ngang tốt.
Nhƣợc điểm: Khả năng chịu tải trọng đứng hạn chế. Với các sàn rộng thì
các dầm cơng xơn vƣơn ra để đỡ sàn phải có kích thƣớc lớn, ảnh hƣởng đến yêu
cầu kiến trúc.
c) Hệ kết cấu khung – lõi:
Cấu tạo: Là kết cấu phát triển thêm từ kết cấu khung dƣới dạng tổ hợp

giữa kết cấu khung và lõi cứng. Lõi cứng làm bằng bê tơng cốt thép. Chúng có
thể dạng lõi kín hoặc vách hở thƣờng bố trí tại khu vực thang máy và thang bộ.
Hệ thống khung bố trí ở các khu vực cịn lại. Hai hệ thống khung và lõi đƣợc
liên kết với nhau qua hệ thống sàn. Trong trƣờng hợp này hệ sàn liền khối có ý
nghĩa rất lớn.

11


Hình 2.3: Sơ đồ kết cấu khung lõi
Ƣu điểm: Thƣờng trong hệ thống kết cấu này hệ thống lõi đóng vai trò
chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu chịu tải trọng đứng. Sự phân
chia rõ chức năng này tạo điều kiện để tối ƣu hóa các cấu kiện, giảm bớt kích
thƣớc cột dầm, đáp ứng yêu cầu kiến trúc.
Trong thực tế hệ kết cấu khung – lõi tỏ ra là hệ kết cấu tối ƣu cho nhiều
loại cơng trình cao tầng. Loại kết cấu này sử dụng hiệu quả cho các ngôi nhà đến
40 tầng.
2.1.3. Đánh giá, lựa chọn giải pháp kết cấu cho cơng trình:
Qua phân tích các ƣu nhƣợc điểm của những giải pháp đã đƣa ra, căn cứ
vào thiết kế kiến trúc, đặc điểm cụ thể của cơng trình, ta sử dụng hệ kết cấu
khung chịu lực làm việc theo sơ đồ khung giằng. Việc thi công cũng đơn giản
hơn hệ kết cấu lõi.
2.2. Vật liệu sử dụng trong cơng trình:
- Bê tơng có khối lƣợng riêng 2500 daN/m3.
- Cấp độ bền của bê tơng dùng trong tính tốn cho cơng trình là B25.
Cƣờng độ về nén Rb  14.5MPa  1450(T / m2 )
Cƣờng độ về kéo Rb  1.05MPa  105(T / m2 )
Modun đàn hồi của bê tông Eb  3  106 (T / m2 )
12

- Cốt thép chịu lực cho các dầm, cột dùng nhóm AII, cốt thép đai, cốt
thép cấu tạo và thép dùng cho bản sàn dùng nhóm AI.
Cƣờng độ chịu lực nhóm AII: Có Rs = 280 Mpa .
Cƣờng độ cấu tạo d 10 AII: Có Rs = 280 Mpa.
Cƣờng độ cấu tạo d  10 AII: Có Rs = 225 Mpa.
Modun đàn hồi của thép: Eb  21 10 4 MPa
2.3. Lập mặt bằng kết cấu:
2.3.1. Lựa chọn kích thƣớc tiết diện cột:
Kích thƣớc tiết diện cột xác định theo cơng thức: Ayc 

K N
Rb

(2-1)

Trong đó:
N – Lực dọc sơ bộ xác địnhtheo cơng thức:

N = F.q.n

(2-2)

F – Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét;
q – Tải trọng tƣơng đƣơng tính trên mỗi mét vng mặt sàn
(tải trọng thƣờng xuyên và tải trọng tạm thời), theo kinh nghiệm q=
(1  1,5) T/m2;
n – Số sàn phía trên tiết diện đang xét (kể cả mái);
Rb – Cƣờng độ tính tốn về nén của bê tơng;
k– Hệ số xét đến ảnh hƣởng khác nhƣ mômen uốn, hàm lƣợng cốt thép,

độ mảnh của cột. k = 1 cột giữa; k = 1,1 cột biên.
Cột sau khi chọn phải kiểm tra lại điều kiện về độ mảnh theo phƣơng cạnh
ngắn:

lb =

l0
£ [ l b ] = 31
b

(2-3)

l 0b =

l0
£ [ l 0b ] = 120
0, 288´ b

(2-4)

B l2 4 6.6
 
 6,6(m2 )
2 2 2 2

Tính chọn cột góc C1 tầng 1: F1  
13


Lấy q=1,4 T/m2; n=6 tầng

=> Ayc 

1, 4  6, 6  6  1,1
 0, 0421m2  421.05cm2
1450

Chọn cột có tiết diện 22x22 cm.
Cột sau khi chọn phải kiểm tra lại điều kiện về độ mảnh theo phƣơng cạnh ngắn:

lb =
l 0b =

l0 360´ 0.5
=
= 8.18 £ [ l b ] = 31 Þ thỏa mãn
b
22

l0
360´ 0.5
=
= 28, 41 £ [ l 0b ] = 120 Þ thỏa mãn
0, 288´ b 0, 288´ 22

Hình 2.4: Mặt bằng xác định diện tích chịu tải sơ bộ của cột
Khi càng lên cao thì sức chịu tải của cột càng giảm, để tiết kiệm cứ 3 tầng
ta giảm tiết diện cột một lần nhƣ bảng bảng 2.1a và 2.1b:
2.3.2 Lựa chọn kích thƣớc tiết diện dầm:
Chiều cao tiết diện dầm hd chọn sơ bộ theo nhịp:

hd =

ld
md

Trong đó:
ld – Nhịp của dầm đang xét;
14

(2-5)


md – Hệ số kể đến vai trò của dầm (Với dầm phụ: md = 15 ¸ 20 ; với dầm
chính: md = 8 ¸ 12 ; với đoạn dầm consol: md = 5 ¸ 7 ).
Bề rộng tiết diện dầm bd chọn trong khoảng ( 0,3 ¸ 0,5) ´ hd

(2-6)

Hình 2.5: chi tiết dầm
Tính chọn dầm D1:
Chiều cao dầm: hd =

ld ổ660 660 ử
ữ
=ỗ
á
ữ = (82,5 á 55)
md ỗố 8
12 ø

Bề rộng dầm:
bd = ( 0,3 ¸ 0,5) ´ hd = ( 0,3 ¸ 0,5) ´ (55´ 82,5) = (16,5 ¸ 41, 25)

Chọn dầm D1 có tiết diện bxh là: 22x60
Đối với các tầng khác, các tiết diện dầm cũng đƣợc tính tốn tƣơng tự và
đƣợc thể hiện trong các bảng 2.2 và các bản vẽ kết cấu .
2.3.3 Lựa chọn kích thƣớc tiết diện sàn:
Cơng thức xác định chiều dày bản sàn nhƣ sau:

hs =

D.l
m

(2-7)

Trong đó:
D - hệ số phụ thuộc vào đặc tính của tải trọng theo phƣơng đứng tác dụng
lên sàn, D = 1;
l - nhịp tính tốn theo phƣơng chịu lực của bản sàn (cạnh ngắn);
m - hệ số phụ thuộc vào đặc tính làm việc của sàn, m = 35  45 cho sàn
làm việc theo 2 phƣơng và m = 30  35 cho sàn làm việc theo 1 phƣơng;

15


t các ơ sàn: Dựa vào kích thƣớc các cạnh của bản sàn trên mặt bằng kết cấu
ta phân các ô sàn ra làm 2 loại:
+ Loại 1: Các ô sàn có tỷ số các cạnh l2/l1 ≤ 2  ô sàn làm việc theo 2
phƣơng (thuộc loại bản ngàm 4 cạnh).

+ Loại 2: Các ơ sàn có tỷ số các cạnh l2/l1 ³ 2  ô sàn làm việc theo 1
phƣơng (thuộc loại bản dầm).

Hình 2.5a. Bản loại dầm

Hình 2.5b. Bản ngàm 4 cạnh

Hình 2.6: Mặt bằng xác định vị trí các ơ sàn
Tính tốn cho 1 ơ sàn S1: hs =

D.l 1´ 4
=
= 0,114m
m
35

Tính tốn các ơ sàn khác tƣơng tự nhƣ trong bảng 2.3 phần phục lục.

16


Để khả năng chống rung và đảm bảo việc phân phối tải trọng ngang theo độ
cứng của các khung ta chọn:
hs = 0,1m = 100mm cho các loại sàn nhà vệ sinh.
hs = 0,12m = 120mm cho sàn hành lang và sàn sát thang máy,
sảnh.
hs = 0,12m = 120mm cho phòng làm việc.
2.3.4. Mặt bằng kết cấu:
Thiết lập mặt bằng kết cấu sàn trong đó:
- Các dầm đƣợc kí hiệu lần lƣợt là D1-1, D1-2, D1-3,….

- Các ô sàn đƣợc kí hiệu lần lƣợt là S1, S2, S3.
- Hình vẽ dƣới đây thể hiện mặt bằng kết cấu tầng 2 (tầng điền hình)

Hình 2.7: Mặt bằng kết cấu tầng điển hình
2.4. Tính tốn tải trọng:
2.4.1 Tĩnh tải:
Tải trọng các lớp tĩnh tải hồn thiện đƣợc tính tốn theo cơng thức sau:

qtt = qtc ´ n
17

(2-8)


Trong đó:

qtc – Tải trọng tiêu chuẩn : qtc = hht .g

( Kg/ m ) ;
2

hht – Chiều dày lớp hoàn thiện (m);
 – Trọng lƣơng riêng (Kg m3);

n – Hệ số độ tin cậy.
2.4.1.1. Tĩnh tải hoàn thiện cho các sàn tầng, bể chứa và mái:
Tính tốn các tĩnh tải nhƣ các bảng 2.4; 2.5; 2.6; 2.7
2.4.1.2. Tĩnh tải xây tƣờng vách ngăn:
Tính tốn các tĩnh tải nhƣ các bảng 2.8
2.4.2. Hoạt tải:

Tính tốn các tĩnh tải nhƣ các bảng 2.9
2.4.3. Tải trọng gió:
Cơng trình có độ cao h =23,7m < 40m nên theo qui phạm tải trọng gió chỉ
tính đến thành phần tĩnh của tải trọng gió, khơng tính đến thành phần động.
Tải trọng gió đƣợc xác định theo cơng thức:

W  Wo .k.c.n

(2-9)

Trong đó:
n: hệ số tin cậy của tải trọng gió. n = 1,2
Wo (kg/cm2): áp lực gió tuỳ thuộc vào vùng áp lực gió. Cơng trình đƣợc
xây dựng ở thị xã Sơn Tây thuộc vùng IIB có Wo = 95daN/m2.
K: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao.
c : hệ số khí động. Với cơng trình thiết kế Chút = 0,6 ; Cđẩy = 0,8.
Tải trọng gió tính tốn thành phần tĩnh tại mức sàn thứ i sẽ là:
WFiT ,TT  nWiT Bi  T / m 

(2-10)

Trong đó:
WiT – Tải trọng gió tĩnh đẩy tiêu chuẩn (T/m)
Bi – Chiều cao đón gió chất vào mức sàn thứ i Bi = (bi + bi+1)/2
n – Hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, n=1,2.
Áp dụng cho tầng 1 vùng gió IIB, Wo= 95 (daN/m2),
18


Xét tại độ cao sàn tầng 2: z = 3,45 => k = 0,818

Vậy Bi 
=>

3, 45  3, 6
 3,525
2

Wday  95  0,818  0,8  1, 2  3,525  262,97 KG / m

Whut  95  0,818  0,6  1, 2  3,525  197, 23KG / m

Hình 2.8: Gán tải trọng gió trong SAP
Tƣơng tự ta tính tốn cho các tầng tiếp theo ta đƣợc bảng đƣợc thể hiện
trong bảng 2.10
2.4. Tổ hợp tải trọng:
Các tổ hợp các hệ quả của tải trọng đƣợc tính tốn cụ thể nhƣ sau:
- TH 1: TBT + TTS + TTG + HT;
- TH 2: TBT + TTS + TTG + 0,9×HT + 0,9×GX;
- TH 3: TBT + TTS + TTG + 0,9×HT + 0,9×GY;
- TH 4: TBT + TTS + TTG + 0,9×HT + 0,9×GXX;
- TH 5: TBT + TTS + TTG + 0,9×HT + 0,9×GYY;
19