Tài liệu Chung cư hưng long nguyễn văn trường

  • Số trang: 342 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 216 |
  • Lượt tải: 0
nguyetha

Đã đăng 8490 tài liệu

Mô tả:

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa LỜI CẢM ƠN Đồ án tốt nghiệp là môn học đánh dấu sự kết thúc của một quá trình học tập và nghiên cứu của sinh viên tại giảng đường đại học. Đây cũng là môn học nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp tất cả các kiến thức đã tiếp thu được trong quá trình học tập và đem áp dụng vào thiết kế công trình thực tế. Hơn nữa, luận văn tốt nghiệp cũng được xem như là một công trình đầu tay của sinh viên ngành Xây Dựng, giúp cho sinh viên làm quen với công tác thiết kế một công trình thực tế từ các lý thuyết tính toán đã được học trước đây. Với tấm lòng biết ơn và trân trọng nhất, em xin cảm ơn các thầy cô khoa Xây Dựng và Điện – Trường Đại Học Mở TP.HCM đã chỉ dạy em những kiến thức chuyên môn và kinh nghiệm thực tế cần thiết phục vụ cho quá trình thực hiện luận văn cũng như quá trình làm việc sau này. Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn thầy Lê Trọng Nghĩa và thầy Lương Văn Hải đã hướng dẫn chỉ bảo tận tình những kiến thức chuyên môn hết sức mới mẻ và bổ ích giúp em hoàn thành luận văn đúng thời hạn và hoàn thành nhiệm vụ được giao. Mặc dù đã có nhiều cố gắng nhưng do thời gian làm luận văn tương đối ngắn, kiến thức còn hạn chế, kiến thức thực tế công trường không nhiều cho nên luận văn của em không tránh khỏi sai sót, mong quý thầy cô chỉ dẫn thêm. Để trở thành người kỹ sư thực thụ, em còn phải cố gắng học hỏi nhiều hơn nữa. Kính mong thầy cô chỉ bảo những khiếm khuyết, sai sót để em có thể hoàn thiện hơn kiến thức của mình. Em xin chân thành cảm ơn. Cuối cùng, em xin cảm ơn Gia đình và những người thân đã tạo điều kiện tốt nhất và là chỗ dựa tinh thần vững chắc cho em trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu, thực hiện và hoàn tất luận văn này. Trân trọng ghi ơn! Tp. Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 02 năm 2012 Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Trường SVTH: Nguyễn Văn Trường MSSV : 20761305 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư ngành xây dựng GVHD:TS. Lê Trọng Nghĩa Cùng với xu thế hội nhập,ngày nay nền kinh tế Việt Nam ngày càng phát triển và đã thu hút nhiều nhà đầu tư trong và ngoài nước.Đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa,việc phát triển cơ sở hạ tầng,nhà máy,xí nghiệp,điện,đường,trường,...là một phần tất yếu nhằm mục đích xây dựng đất nước ta ngày càng phát triển hơn,có cơ sở hạ tầng vững chắc,tạo điều kiện cho sự phát triển của đất nước.Từ lâu ngành xây dựng đã góp phần quan trọng trong đời sống chúng ta,từ việc mang lại mái ấm cho từng gia đình đến việc xây dựng bộ mặt của đất nước. Ngành xây dựng đã chứng tỏ được sự cần thiết của mình.Trong xu thế hiện nay,hoạt động xây dựng đang diễn ra với tốc độ khẩn trương,ngày càng rộng khắp với quy mô xây dựng ngày càng lớn đã cho thấy sự lớn mạnh của ngành xây dựng nước ta. Có được cơ hội ngồi trên ghế giảng đường đại học, được thầy cô truyền đạt những kiến thức chuyên ngành về xây dựng,tuy khó nhưng lại hết sức thú vị và hết sức bổ ích để giúp bản thân ngày càng hoàn thiện và thêm yêu ngành xây dựng mà mình theo học.Đồ Án Tốt Nghiệp này như một bài tổng kết quá trình học tập của sinh viên trong suốt qua trình học tập,nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp những kiến thức đã học vào thực tế và trang bị cho em những kiến thức để em vững bước vào cuộc sống và có đủ năng lực để có thể đảm trách tốt công việc của mình,góp phần tích cực vào sự phát triển của đất nước. SVTH: Nguyễn Văn Trường MSSV:20761305 MỤC LỤC CHƯƠNG: 1 PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC CHO CÔNG TRÌNH TRÌNH ....................................................................... Error! Bookmark not defined. 1.1Những đặc điểm cơ bản của nhà cao tầng ...................... Error! Bookmark not defined. 1.2Hệ chịu lực nhà cao tầng ................................................ Error! Bookmark not defined. 1.2.1Hệ chịu lực................................................................... Error! Bookmark not defined. 1.2.2Hệ khung kết hợp tường chịu lực ................................ Error! Bookmark not defined. 1.3 So sánh và lựa chọn phương án kết cấu ........................ Error! Bookmark not defined. 1.4 Kết luận ......................................................................... Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG: 2 KẾT CẤU SÀN ĐIỂN HÌNH ..................... Error! Bookmark not defined. 2.1 GIỚI THIÊU CHUNG .................................................. Error! Bookmark not defined. 2.2 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CẤU KIỆN ....................... Error! Bookmark not defined. 2.2.1Chọn sơ bộ tiết diện sàn .............................................. Error! Bookmark not defined. 2.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm ............................................ Error! Bookmark not defined. 2.3 MẶT BẰNG SÀN ......................................................... Error! Bookmark not defined. 2.3.1 Mặt bằng sàn............................................................... Error! Bookmark not defined. 2.4 Tải trọng tác tác dụng .................................................... Error! Bookmark not defined. 2.4.1Tĩnh tải......................................................................... Error! Bookmark not defined. 2.4.2Hoạt tải ........................................................................ Error! Bookmark not defined. 2.5 XÁC ĐỊNH NỘI CÁC Ô SÀN ..................................... Error! Bookmark not defined. 2.5.1Sơ đồ tính..................................................................... Error! Bookmark not defined. 2.5.2 Nội lực bản làm việc một phương .............................. Error! Bookmark not defined. 2.5.3Nội lực bản làm việc 2 phương ................................... Error! Bookmark not defined. 2.6 TÍNH VÀ BỐ TRÍ THÉP CÁC Ô SÀN ........................ Error! Bookmark not defined. 2.6.1Chọn vật liêu................................................................ Error! Bookmark not defined. 2.6.2Tính diện tính toán....................................................... Error! Bookmark not defined. 2.6.3Kết quả tính toán các ô sàn .......................................... Error! Bookmark not defined. 2.6.4Kiểm tra độ võng các ô sàn ......................................... Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG: 3 TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNHError! Bookmark not defined. 3.1 KIẾN TRÚC CÀU THANG ......................................... Error! Bookmark not defined. 3.1.1Xác định tải trọng ........................................................ Error! Bookmark not defined. 3.1.2 Lựa chọn các kích thướt cầu thang ............................. Error! Bookmark not defined. 3.2 Tính toán bản thang và bản chiếu nghỉ .......................... Error! Bookmark not defined. 3.2.1Tải trọng tác dụng lên bản thang ................................. Error! Bookmark not defined. 3.2.2Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ ......................... Error! Bookmark not defined. 3.2.3Xác định nội lực .......................................................... Error! Bookmark not defined. 3.2.4Tính toán cốt thép ........................................................ Error! Bookmark not defined. 3.3 Tính toán dầm chiếu nghỉ 2 ........................................... Error! Bookmark not defined. 3.3.1Tải trọng tác dụng lên dầm .......................................... Error! Bookmark not defined. 3.3.2Xác định nội lực .......................................................... Error! Bookmark not defined. 3.3.3Tính toán cốt thép ........................................................ Error! Bookmark not defined. 3.4 Tính toán dầm chiếu nghỉ 1 ........................................... Error! Bookmark not defined. 3.4.1 Tải trọng tác dụng lên dầm ......................................... Error! Bookmark not defined. 3.4.2 Xác định nội lực ......................................................... Error! Bookmark not defined. 3.4.3 Tính toán cốt thép ....................................................... Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG: 4 TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC C ................ Error! Bookmark not defined. 4.1 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC, CHỌN VẬT LIỆU ..... Error! Bookmark not defined. 4.1.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện ............. Error! Bookmark not defined. 4.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện vách cứng .................................. Error! Bookmark not defined. 4.1.3 Chọn vật liệu sử dụng ................................................. Error! Bookmark not defined. 4.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG ................ Error! Bookmark not defined. 4.3 TẢI TRỌNG NGANG .................................................. Error! Bookmark not defined. 4.4 TỔ HỢP TẢI TRỌNG ................................................. Error! Bookmark not defined. 4.5 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN NỘI LỰC .............................. Error! Bookmark not defined. 4.6 TÍNH TOÁN CỐT THÉP ............................................. Error! Bookmark not defined. 4.6.1Thép dầm ..................................................................... Error! Bookmark not defined. 4.6.2 Thép cột ...................................................................... Error! Bookmark not defined. 4.6.2.1 Tổ hợp nội lực tính toán thép cột............................. Error! Bookmark not defined. 4.6.2.2 Tính toán cốt dọc ..................................................... Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG: 5 THIẾT KẾ MÓNG CHO CÔNG TRÌNH Error! Bookmark not defined. 5.1. THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI .................. Error! Bookmark not defined. 5.1.1 Móng M1: .................................................................. Error! Bookmark not defined. 5.1.2 Móng M2 128 5.1.3 Móng M3 134 Phương án 2: Thiết kế móng cọc ép. ................................... Error! Bookmark not defined. 5.2 THIẾT KẾ MÓNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP ....... Error! Bookmark not defined. 5.2.1 Dữ liệu tính toán ......................................................... Error! Bookmark not defined. 5.2.2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu : .................... Error! Bookmark not defined. 5.2.3Thiết kế móng M1 ....................................................... Error! Bookmark not defined. 5.2.3 Thiết kế móng M2 ...................................................... Error! Bookmark not defined. 5.2.4 Thiết kế móng M3 ...................................................... Error! Bookmark not defined. 5.3 THIẾT KẾ MÓNG CỌC BARÉT ............................................................................. 168 5.3.1 Các thông số chung 168 5.3.2 Đặc trưng vật liệu ..................................................................................................... 169 5.3.4 Mặt bằng bố trí móng ............................................................................................... 169 5.3.4 Sức chịu tải vật liệu .................................................................................................. 169 5.3.5 Sức chịu tải của cọc theo đất nền ............................................................................. 170 5.3.6 Thiết kế móng M1 ................................................................................................... 173 5.3.7 Thiết kế móng M2 .................................................................................................... 201 5.3.8 Thiết kế móng M3 .................................................................................................... 207 CHƯƠNG 6: SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG .................................... 212 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng CHƯƠNG: 1 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC CHO CÔNG TRÌNH TRÌNH 1.1 Những đặc điểm cơ bản của nhà cao tầng Ủy ban nhà cao tầng quốc tế đưa ra định nghĩa nhà cao tầng như sau:” Ngôi nhà mà chiều cao của nó là yếu tố quyết định các điều kiện thiết kê,thi công hoặc sử dụng khác với các ngôi nhà thông thường thì được gọi là nhà cao tầng” Đặc trưng chủ yếu của nhà cao tầng là số tầng nhiều,độ cao lớn , trọng lượng nặng . Với những công trình nhà cao tầng chịu tác dụng rất lớn của trọng lực bản thân và hoạt tải sử dụng , trong khi mặt bằng lại nhỏ hẹp , điều này dẫn đến các giải pháp về nền móng cho cao tầng là vấn đề được quan tâm hàng đầu . Ở dây tùy thuộc vào môi trường xung quanh , địa thế xây dựng, tính kinh tế…mà lựa chọn một phương án thích hợp nhất . Nhất là ở những vùng đất yếu như ở Việt Nam thường dung các giải pháp mống sâu để chịu tải tốt nhất , cụ thể ở đây là móng cọc . Thiết kế và thi công móng cọc là một việc cự kỳ quan trọng đối với bản than nhà cao tầng và môi trường xung quanh , giá thành và thời hạn thi công cũng ảnh hưởng lớn đối với tổng giá thành và tổng thời gian thi công nhà cao tầng . Vì là nhà cao tầng nên có tổng chiều cao công trình rất lớn , như vậy công trình chịu ảnh hưởng nhiều của gió và tác động của động đất . Với những công trình có chiều cao trên 40m thì phải tính đến gió động và cần để ý đến các biện pháp kháng chấn một khi chịu tác động của động đất . Việc chọn kích thước hình học của ngôi nhà (H ,B và L) là quan trọng cần được xem xét và nghiên cứu một cách nghiêm túc nhằm có thể chịu tải gió và khả năng kháng chấn là tốt nhất . Điều này cũng góp phần lớn vào tính ổn định , chống lật và độ bền của công trình xây dựng . Nhằm tao cảm giác an toàn , sự quan tâm cho người sử dụng công trình thì dao động của công trình là một vấn đề cần quan tâm đến . Sự phân bố cứng dọc theo chiều cao ngôi nhà có ảnh hưởng lớn đến dao động riêng của công trình . Các dao động của công trình phải nằm trong khoảng cho phép , chấp nhận được và nó cũng trực tiếp đến việc xác định tải trọng ngang (do gió và động đất ) cũng như nội lực và chuyển vị của công trình . Vì là nhà cao tầng hướng thi công chủ yếu theo chiều cao , điều kiện thi công phức tạp nên khi thiết kế biện pháp thi công phải tính toán kỹ , quá trình thi công phải nghiêm ngặt , đảm bảo được độ chính xác cao , đặc biệt quan tâm đến sức khỏe tâm lý , môi trường, bảo hộ lao động , chiếu sang , thong gió , thoát nước , hướng giao thông ngang và đứng hợp lý trong giai đoạn thi công công trình và khi đi vào sử dụng cho cả người lao động thành thạo và người sử dụng công trình . Như vậy , khi tính toán và thiết kế công trình , đặc biệt là công trình nhà cao tầng thì việc phân tích lựa chọn kết cấu hợp lý cho công trình đóng vai trò vô cùng quan trọng , nó không những ảnh hưởng đến độ bền , độ ổn định của công trình , mà còn quyết định đến giá thành công trình . 1.2 Hệ chịu lực nhà cao tầng Chung cư Hưng Long có tổng chiều cao là 53.8m (so với mặt biển) ,gồm 17 tầng .Theo phân loại nhà cao tầng của Ủy ban Nhà cao tầng Quốc tế thì công trình này thuộc loại nhà cao tầng loại II . Việc lựa chọn hệ chịu lực hợp lý cho công trình là điều rất quan trọng . Dưới đây ta xem xét một số hệ chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng sau đây. - 1.2.1 Hệ chịu lực Hệ khung chịu lực bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang . Cột và dầm trong khung liên kết với nhau tại các nút khung , quan niệm là nút cứng . Hệ kết cấu khung được sử dụng hiệu quả cho các công trình có yêu cầu không gian lớn , bố trí nội thất linh hoạt , phù hợp với nhiều loại công trình . Khi chịu SVTH: Nguyễn Văn Trường MSSV: 20761305 Trang 1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa tải trọng ngang , chuyển vị ngang của công trình tương đối lớn . Yếu điểm của kết cấu khung là khả năng chịu cắt theo phương ngang kém . Các hệ kết cấu tường chịu lực trong nhà cao tầng thường được tổ hợp của các tường phẳng . Các tường phẳng có thể được bố trí theo các phương khác nhau . Trong các ngôi nhà hình chữ nhật , các tường phẳng được bố trí theo phương ngang nhà gọi là tường ngang , theo phương dọc gọi là tường dọc . Trong nhà cao tầng tải trong ngang tác dụng rất lớn , nêu kết cấu chịu lực chính của công trình là tường chịu lực thì việc thiết kế tường chịu lực phải bao gồm cả tải trọng ngang và tải trọng đứng . Nếu dùng toàn bộ tường để chịu tải trọng ngang và tải trọng đứng thì tồn tại những mặt hạn chế sau: - Hao tốn vật liệu. - Độ cứng công trình quá lớn , không cần thiết. - Khó thay đổi công năng sử dụng khi cần thiết . - Tiết diện lớn, thô , không có tính thẩm mỹ . - 1.2.2 Hệ khung kết hợp tường chịu lực Đây là hệ kết cấu tổng hợp gồm khung và tường chịu lực . Hai loại kết cấu này liên kết với nhau thông qua các dầm và sàn chịu cứng tạo thành một hệ kết cấu không gian cùng chịu lực . Sơ đồ giằng Trong sơ đồ này khung chỉ chịu được tải trọng thẳng đứng tương ứng với diện tích truyền tải đến nó , còn tải trọng ngang và một phần tải trọng thẳng đứng do tường chịu lực .S gi ng- khung Trong sơ đồ này khung cùng tham gia chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang với tường . Sàn cứng là một trong những kết cấu truyền lực quan trọng trong nhà cao tầng kiểu khung giằng . Để đảm bảo ổn định tổng thể của hệ thống cột , khung và truyền tải được các tải trọng ngang khác nhau sang hệ vách cứng , sàn phải thường xuyên làm việc trong mặt phẳng nằm ngang . Sàn cứng chịu tải trọng tác động ngang do gió truyền từ tường ngoài vào sàn rồi truyền sang hệ vách cứng , lõi cứng và truyền xuống móng . Sàn cứng còn có khả năng phân phối lại nội lực trong các hệ vách cứng có tiết diện thay đổi và chịu tác động của các loại trọng tải khác như nhiệt độ , động đất…. 1.3 So sánh và lựa chọn phương án kết cấu Qua xem xét , phân tích các hệ chịu lực như trên và dựa vào các đặc điểm của công trình như giải pháp kiến trúc ta có một số nhận định sau đây để chọn hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình Chung cư Hưng Long ; Công trình có chiều cao khá lớn (53.8m so với mặt đất tự nhiên ) và diện tích mặt bằng lớn . Tải trọng ngang tác động vào công trình lớn , nếu sử dụng khung để chịu cả trọng tải ngang lẫn tải trọng đứng thì tiết diện của khung sẽ lớn , không có tính thẩm mỹ . Mặt khác như đã trình bày ở trên hệ khung chịu cắt kém nên hệ khung là không phù hợp với công trình này . Nếu chọn hệ chỉ có kết cấu tường chịu cả tải trọng ngang lẫn tải trọng đứng thì mặc dù độ cứng công trình cao , chuyển vị tại đỉnh công trình nhỏ nhưng thức sự không cần thiết . Nó gây hao tốn vật liệu , không có tính kinh tế , không phù hợp với điều kiện kinh tế nước ta hiện nay . Do đó , hệ kết cấu này không thích hợp cho công trình này . Đối với mặt bằng của công trình Chung cư Hưng Long ta nên chọn hệ kết cấu chịu lực chính là hệ khung kết hợp với tường chịu lực . Các tường chịu lực kết hợp với nhau tao SVTH: Nguyễn Văn Trường MSSV: 20761305 Trang 2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa thành một hệ tường (lõi cứng) chịu tải trọng ngang và một phần tải trọng đứng , một phần tải trong đứng còn lại sẽ do khung đảm nhiệm . Ta bố trí 3 lõi cứng tại trung tâm của mặt bằng để độ cứng ở hai phương của nó gần bằng nhau , giảm được biến dạng xoắn và dao động cho công trình do tải trọng gió gây ra , đảm bảo ổn định cho công trình . Khi sử dụng hệ khung và tường kết hợp thì tiết diện của hệ khung là không lớn , đảm bảo tính thẩm mỹ và kinh tế cho công trình . 1.4 Kết luận Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình Chung cư Hưng Long là hệ gồm có sàn sườn và khung kết hợp với lõi cứng . SVTH: Nguyễn Văn Trường MSSV: 20761305 Trang 3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng CHƯƠNG: 2 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa KẾT CẤU SÀN ĐIỂN HÌNH 2.1 GIỚI THIÊU CHUNG Công trình gồm có 2 nhóm mặt bằng: tầng hầm, tầng 1,: 2 và mặt bằng điển hình từ tầng 3 – tầng 15 như phần kiến trúc đã giới thiệu. Ở đây chọn sàn tầng điển hình tầng 3 – 15 để tính với các bước tính toán như sau: Bước 1: Chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện. Bước 2: Xác định tải trọng tác dụng. Bước 3: Mặt bằng sàn và sơ đồ tính. Bước 4: Xác định nội lực các ô sàn. Bước 5: Tính toán cốt thép cho sàn. 2.2 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN CẤU KIỆN - 2.2.1 Chọn sơ bộ tiết diện sàn Quan niệm tính: Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang. Sàn không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tác động của tải trọng ngang. Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang. Chọn chiều dày sàn theo công thức đề nghị sau: D hb = × L1 m Trong đó: m = 30 ÷ 35 với bản loại dầm m = 40 ÷ 45 với bản kê 4 cạnh D = 0.8 ÷ 1.4 phụ thuộc vào tải trọng L1 – cạnh ngắn của ô bản (L1max = 5.4m) Từ công thức trên, ta thấy chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp sàn và loại sàn. Để dễ dàng cho việc thi công, bề dày của ô bản sàn là không đổi cho toàn bộ tầng. Ta chọn hs = 12cm, phù hợp với yêu cầu bề dày sàn ≥ 6cm đối với các công trình dân dụng. Bề dày sàn có hợp lý hay không sẽ được ta kiểm tra thông qua hàm lượng cốt thép μ. - 2.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm Ta chọn sơ bộ tiết diện dầm trên 2 cơ sở sau: Khi chọn tiết diện dầm nên chọn sao cho độ cứng giữa các nhịp của dầm tương ứng với khẩu độ của chúng, tránh trường hợp nhịp này quá cứng so với nhịp khác sẽ gây ra tập trung ứng suất tại các nhịp ngắn làm cho kết cấu của các nhịp này sẽ bị phá hoại sớm. ( TCXD 198 : 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế cấu tạo bê tông cốt thép toàn khối- Mục 3.3.1). Chọn sơ bộ chiều cao tiết diện dầm phải thỏa mãn yêu cầu kiến trúc (đảm bảo chiều cao thông thủy của tầng), và theo công thức: hd = ld ; md Trong đó: md - hệ số phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng; md =8 ÷ 12 – đối với hệ dầm chính, khung 1 nhịp; md =10 ÷ 20 – đối với dầm liên tục, khung nhiều nhịp; ld - nhịp dầm. SVTH: Nguyễn Văn Trường MSSV: 20761305 Trang 4 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa ⎛1 ⎝3 Bề rộng dầm chọn như sau: bd = ⎜ ÷ 2⎞ ⎟ hd 3⎠ Kích thước tiết diện dầm được trình bày trong bảng 2.1 Ký hiệu DC1 DC2 DC3 DC4 DC5 DC6 DC7 DC8 DC9 DC10 DC11 DC12 DC13 DC14 DP1 DP2 DP3 DP4 DP5 DP6 Chiều dài Ld(m) Hệ số m Tỷ số 8.9 8.7 8.7 8.7 8.9 8.7 5.4 7 5 7 5 5 5 5 7 5 7 5 5 5.4 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 16 16 16 16 16 16 0.742 0.725 0.725 0.725 0.742 0.725 0.45 0.583 0.417 0.583 0.417 0.417 0.417 0.471 0.437 0.312 0.437 0.312 0.312 0.338 Bdxld Chọn Bdxld(cm) 0.247-0.495 0.241-0.482 0.241-0.482 0.241-0.482 0.185-0.371 0.241-0.482 0.15-0.30 0.145-0.218 0.104-0.208 0.145-0.218 0.104-0.208 0.145-0.218 0.104-0.208 0.104-0.218 0.104-0.218 0.104-0.218 0.113-0.226 0.113-0.227 0.113-0.228 0.113-0.229 30x70 30x70 30x70 30x70 30x70 30x70 30x70 30x70 30x70 30x70 30x70 30x70 30x70 30x70 25x40 25x40 25x40 25x40 25x40 25x40 Bảng 2.1: Chọn sơ bộ tiết diện dầm 2.3 MẶT BẰNG SÀN - Mặt bằng sàn Dựa vào sự bố trí hệ dầm như trên, mặt bằng sàn được chia thành các ô với kích thước và kí hiệu như hình 2.2 SVTH: Nguyễn Văn Trường MSSV: 20761305 Trang 5 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa 4450 8900 DC1 S4 5 4350 S5 S9 DP13 4 S9 S6 S5 DC14 DP13 8700 DP4 4350 S5 DC3 DP3 S8 DP5 DC2 S7 S6 DC6 DP4 DC12 DC10 DC11 DC4 DC3 S5 DC12 4450 S2 S1 DC5 DP1 S3 DC1 DP2 6 DC8 DC9 40600 5400 5400 DP6 S12 DC7 S10 S12 DP6 S11 8700 DC3 2 8900 4450 1 S2 S1 DC5 DP1 DC1 S4 S3 DC1 DP2 DC9 5000 4350 S5 DC12 4450 S7 DC11 DC12 DP4 DC10 S6 DC6 DP3 DC2 S8 S5 4350 S9 S9 DC13 S6 DP5 DC4 DP4 S5 DC3 S5 DC14 3 S11 DC13 DC8 5000 7000 5000 A B C E D 22000 Hình 2.2: Mặt bằng kích thước dầm sàn tầng điển hình. Bảng 2.2.2 Phân loại các ô sàn. Kích thước (m) Kí hiệu ô sàn Chiều dày sàn Cạnh ngắn (cm) l1(m) Tỉ lệ giữa 2 Cạnh dài cạnh l2(m) l2/l1 S1 S2 S3 12 12 12 5.0 7.0 5.0 SVTH: Nguyễn Văn Trường 4.45 4.45 4.45 1.12 1.57 1.12 MSSV: 20761305 Sơ đồ tính Bản làm việc 2 phương Bản làm việc 2 phương Bản làm việc 2 phương Trang 6 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa S4 S5 S6 S7 S8 S9 12 12 12 12 12 12 4.45 4.35 4.35 4.35 2.0 2.1 7.0 5.0 5.0 7.0 7.0 2.6 1.57 1.15 1.15 1.61 3.5 1.23 Bản làm việc 2 phương Bản làm việc 2 phương Bản làm việc 2 phương Bản làm việc 2 phương Bản làm việc 1 phương Bản làm việc 2 phương S10 S11 S12 12 5.4 1.4 1.2 7.0 5.0 5.4 1.29 3.57 4.5 Bản làm việc 2 phương Bản làm việc 1 phương Bản làm việc 1 phương 12 12 2.4 Tải trọng tác tác dụng - 2.4.1 Tĩnh tải Hình 2.3 Các lớp cấu tạo sàn Bảng 2.3.1.1 Tĩnh tải tác dụng lên các ô sàn Lớp cấu tạo Gạch Ceramic Vữa lót Vữa trát trần Hệ thống kỹ thuật Bản BTCT Bề dày lớp cấu tạo h (mm) Trọng lượng riêng g (kN/m3) Tĩnh tải gtc (kN/m2) Hệ số độ tin Tĩnh tải tính toán cậy tải trọng gstt(kN/m2) n 10 20 0.2 1.2 0.24 20 18 0.36 1.3 0.468 15 18 0.27 1.3 0.351 0.6 1.3 0.78 120 25 3 1.1 3.3 Tổng trọng lượng các lớp cấu tạo 5.139 Trọng lượng tường ngăn: Trọng lượng tường ngăn được qui đổi thành tải trọng phân bố đều trên sàn (cách tính này đơn giản mang tính chất gần đúng). Tải trọng tường ngăn có xét đến sự giảm tải ( trừ đi 20% diện tích lỗ cửa) được tính theo công thức: Tải trọng phân bố do kết cấu bao che gây ra trên sàn: Tải trọng bản thân tường ngăn : g t tt = Hệ số độ tin cậy Chiều cao tường Chiều dày tường nt × γ t × bt × ht × lt × 80%( kN / m) A : nt = 1.3 : ht = 3.2(m) : bt =0.1(m) SVTH: Nguyễn Văn Trường MSSV: 20761305 Trang 7 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa Chiều dài tường : lt (m) Trọng lượng riêng của tường: γ t = 18( kN / m3 ). A: diện tích ô sàn có tường ngăn (m2). Kết quả tính được trình bày trong bảng Diện Chiều Chiều dày Chiều tích dài tường cao Kí hiệu sàn tường lt bt(m) tường A(m2) (m) ht S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S11 S12 22.25 31.15 22.25 31.15 21.75 21.75 30.45 14 7 6.48 3.3 7.9 11.5 2.3 8.4 4.7 5.7 1.8 1.2 1.0 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 Trọng lượng riêng của tường γt( kN/m3) Hệ số n Tải trọng qui đổi (kN/m2) 18 18 18 18 18 18 18 18 18 18 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 0.888 1.518 3.096 0.442 2.313 1.294 1.121 0.770 1.026 0.924 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 3.2 Bảng 2.3.1.2 Tải trọng tường qui đổi phân bố đều trên sàn - 2.4.2 Hoạt tải Hoạt tải sử dụng được xác định tùy vào công năng sử dụng của ô bản, lấy theo TCVN 2737 – 1995. Kết quả được thể hiện trong bảng 2.4. Hoạt tải tính toán của sàn được tính theo công thức sau: p tt = np tc Ptc tải trọng tiêu chuẩn lấy theo TCVN 2737-1995 ,n hệ số độ tin cậy, theo 4.3.3 TCVN 2737-1995: Ptc ≤ 200 daN/m2 ==> n= 1.3 Ptc ≥ 200daN/m2 ==> n= 1.2. Theo TCVN 2737-1995, mục 4.3.4 khi tính sàn, tải trọng toàn phần trong bảng 3 được phép giảm tải như sau: Đối với các phòng nêu ở mục 1, 2, 3, 4, 5 bảng 3 nhân với hệ số ΨA1, (khi A> A1 = 9m2) ΨA = 0.4 + 0.6 A / A1 Trong đó A – diện tích chịu tải, tính bằng m2 Đối với các phòng nêu ở mục 6, 7, 8, 10, 12, 14 bảng 3 nhân với hệ số ΨA2, (khi A> A2 = 36 m2). ΨA = 0.5 + 0.5 A / A2 SVTH: Nguyễn Văn Trường MSSV: 20761305 Trang 8 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa Kết quả xác định hoạt tải tác dụng lên sàn được trình bày trong bảng 2.3.2.1 Mục Ký Công năng sử dụng TCVN Diện Hệ số Hoạt tải tiêu Hệ Hoạt tải tính toán hiệu 2737- tích ΨA chuẩn số n ptt(kN/m2) 1995 A(m2) ptc(kN/m2) S1 Phòng ngủ S2 Phòng ngủ, phòng tắm 1 2 22.25 0.782 31.15 0.723 1.5 1.5 1.3 1.3 1.52 1.41 S3 2 22.25 0.782 1.5 1.3 1.52 31.15 21.75 21.75 30.45 14 5.46 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 3.0 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.41 1.53 1.53 1.41 1.72 3.60 1.3 1.3 1.3 3.60 1.95 1.95 Bếp, phòng tắm S4 Phòng khách S5 Phòng ngủ, phòng tắm S6 Phòng khác, bếp S7 Phòng bếp S8 Phòng khách S9 Hành lang S10 S11 S12 2 1;2 2;3 3 2 15 0.723 0.786 0.786 0.726 0.881 1.000 Sảnh Phòng khách Sân phơi 15 37.8 1.000 3.0 2 7 1.000 1.5 3 6.48 1.000 1.5 Bảng 2.3.2.1 : Hoạt tải tác dụng lên sàn Vậy tổng tải trọng tác dụng lên các ô bản như sau: q tt = g tt + p tt Bảng 2.3.2.2 Tổng tải phân bố trên các ô sàn S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 Tĩnh tải tính toán gtt(kN/m2) 6.027 6.657 8.235 5.581 7.452 6.433 6.26 5.909 5.139 Hoạt tải tính toán ptt (kN/m2) 1.52 1.41 1.52 1.41 1.53 1.53 1.41 1.72 3.6 S10 5.139 3.6 8.739 S11 S12 6.165 6.063 1.95 1.95 8.115 8.013 Kí hiệu ô sàn SVTH: Nguyễn Văn Trường Tổng tải tính toán qtt (kN/m2) 7.547 8.067 9.755 6.991 8.982 7.963 7.67 7.629 8.739 MSSV: 20761305 Trang 9 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa 2.5 XÁC ĐỊNH NỘI CÁC Ô SÀN - 2.5.1 Sơ đồ tính Tính theo sơ đồ đàn hồi Tùy theo tương quan về kích thước 2 chiều của ô bản, ta sẽ phân ra làm 2 loại ô bản sau: Khi tỉ số l2/ l1 ≤ 2 ⇒ Ta có loại bản làm việc 2 phương Khi tỉ số l2/ l1 > 2 ⇒ Ta có loại bản làm việc 1 phương h 400 Vì d = = 3.33 ≥ 3 ⇒ ngàm hb 120 - 2.5.2 Nội lực bản làm việc một phương Bản làm việc theo phương cạnh ngắn L1, cắt 1 dải rộng 1m theo phương L1 để tính toán, xem bản như là một dầm có bề rộng 1m, liên kết ngàm 2 đầu. Các ô bản 1 phương bao gồm S8, S11 và S12. q .l 12 q .l 12 2 q .l 24 2 2 l 1 2 1 2 ql , moment ở nhịp là Mnh = ql 12 24 Trong đó: q – tổng tải trọng tác dụng l – kích thước theo phương cạnh ngắn Moment trên gối là Mg = Bảng 2.4.2 Moment bản 1 phương Bản sàn L (m) q (kN/m2) Mg (kNm) Mnh (kNm) S8 1,85 7,629 2,1759 1,0879 S11 1,38 8,115 1,2785 0,6393 S12 1,25 8,013 1,0434 0,5217 SVTH: Nguyễn Văn Trường MSSV: 20761305 Trang 10 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng - GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa 2.5.3Nội lực bản làm việc 2 phương Các ô bản S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7, S9, S10 tính theo ô bản số 9 như sau: Hình 2.4.3: Sơ đồ tính sàn( bản ngàm 4 cạnh) Moment dương lớn nhất giữa bản: M1 = mi1P ( KN.m/m) M2 = mi2P ( KN.m/m) Moment âm lớn nhất ở gối: MI = ki1P ( KN.m/m) MII = ki2P ( KN.m/m) Trong đó: + Kí tự: i - số kí hiệu ô bản đang xét + Kí tự: 1, 2 - chỉ phương đang xét là L1, L2 + Các hệ số: mi1, mi2, ki1, ki2 - phụ thuộc vào tỷ số L2/L1 và loại sơ đồ đã được tính sẵn và lập thành bảng tra + P = q.L1.L2 : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản Bản sàn S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S9 S10 Bản sàn S1 S2 L1 (m) L2 (m) 4,45 5 4,45 7 4,45 4,45 4,35 4,35 4,35 2,1 5,4 5 7 5 5 7 2,6 7 L1 (m) L2 (m) 4,45 4,45 5 7 SVTH: Nguyễn Văn Trường Hệ số tra bảng L2/L1 m91 1,12 0,0196 1,57 0,0324 1,12 0,0196 1,57 0,0324 1,15 0,02 1,15 0,02 1,61 0,02044 1,2381 0,020628 1,2963 0,0208 Nội lực trong ô bản m92 k91 k92 0,0157 0,0454 0,0363 0,0206 0,0456 0,0185 0,0157 0,0206 0,015 0,015 0,0079 0,0126 0,0123 0,0454 0,0456 0,0461 0,0461 0,0451 0,0473 0,0475 0,0363 0,0185 0,0349 0,0349 0,0174 0,0308 0,0262 Tải trọng M1 M2 MI MII (kN/m2) 7,547 8,067 (kNm) 3,291 5,441 (kNm) 2,630 3,452 (kNm) 7,630 7,661 (kNm) 6,092 3,113 MSSV: 20761305 Trang 11 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng S3 S4 S5 S6 S7 S9 S10 4,45 4,45 4,35 4,35 4,35 2,1 5,4 5 7 5 5 7 2,6 7 GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa 9,755 6,991 8,982 7,963 7,67 8,739 8,739 3,291 5,441 3,358 3,358 3,432 3,464 3,493 2,630 3,452 2,519 2,519 1,323 2,118 2,065 7,630 7,661 7,741 7,741 7,570 7,948 7,976 6,092 3,113 5,860 5,860 2,929 5,177 4,400 Bảng 2.4.3 Kết quả nội lực các ô bản làm việc 2 phương 2.6 TÍNH VÀ BỐ TRÍ THÉP CÁC Ô SÀN - 2.6.1 Chọn vật liêu Bê tông: Theo TCXD 198:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu BTCT toàn khối, mục 2.1: Bê tông dùng cho kết cấu chịu lực trong nhà cao tầng nên có mác 350 trở lên, tương đương với cấp độ bền B25 trở lên theo tiêu chuẩn hiện nay TCXDVN 356:2005. Nên ta chọn bê tông B25 ⇒ Rb = 14.5MPa, Eb = 30×103 MPa. Cốt thép: sử dụng cốt thép sàn chọn loại AI ⇒ Rs = 225MPa, Es = 21×104 MPa. - 2.6.2 Tính diện tính toán Giả thiết: a = 20 (mm), h0 = 120 – 20 = 100 (mm), b = 1000 (mm) Hình 2.5.2 Tiết diện tính toán bản. Từ các giá trị moment ta sẽ tính được cốt thép dựa vào các công thức sau: αm = M ≤ α R = 0.427 γ b Rbbho2 ξ = 1 − 1 − 2α m ξγ R bh As = b b o Rs Kiểm tra hàm lượng cốt thép: A γ R 14.5 μmin = 0.05% ≤ μ = s ≤ μmax = ξ R b b = 0.618 × = 3.98% bh0 Rs 225 SVTH: Nguyễn Văn Trường MSSV: 20761305 Trang 12 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng - GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa 2.6.3 Kết quả tính toán các ô sàn Các ô bản đơn ngàm 4 cạnh Giá trị Chọn cốt thép Astt Ô Tiết α ξ m M d @ Aschọn bản diện (kNm) (mm2) (mm) (mm) (mm2) 3,291 0,023 0,023 148 8 200 301,8 M1 2,630 0,018 0,018 118 8 200 301,8 M2 S1 7,630 0,053 0,054 349 8 170 352,1 MI 6,092 0,042 0,043 277 8 200 301,8 MII 5,441 0,038 0,038 247 8 200 301,8 M1 3,452 0,024 0,024 155 8 200 301,8 M2 S2 7,661 0,053 0,054 350 8 170 325,1 MI 3,113 0,021 0,022 140 8 200 301,8 MII 3,291 0,023 0,023 148 8 200 301,8 M1 2,630 0,018 0,018 118 8 200 301,8 M2 S3 7,630 0,053 0,054 349 8 170 352,1 MI 6,092 0,042 0,043 277 8 200 301,8 MII 5,441 0,038 0,038 247 8 200 301,8 M1 3,452 0,024 0,024 155 8 200 301,8 M2 S4 MI 7,661 0,053 0,054 350 8 170 352,1 3,113 0,021 0,022 140 8 200 301,8 MII 3,358 0,023 0,023 151 8 200 301,8 M1 2,519 0,017 0,018 113 8 200 301,8 M2 S5 7,741 0,053 0,055 354 8 170 352,1 MI 5,860 0,040 0,041 266 8 200 301,8 MII 3,358 0,023 0,023 151 8 200 301,8 M1 2,519 0,017 0,018 113 8 200 301,8 M2 S6 7,741 0,053 0,055 354 8 170 352,1 MI 5,860 0,040 0,041 266 8 200 301,8 MII 3,432 0,024 0,024 154 8 200 301,8 M1 1,323 0,009 0,009 59 8 200 301,8 M2 S7 7,570 0,052 0,054 346 8 170 352,1 MI 2,929 0,020 0,020 131 8 200 301,8 MII 3,464 0,024 0,024 156 8 200 301,8 M1 2,118 0,015 0,015 95 8 200 301,8 M2 S9 7,948 0,055 0,056 363 8 170 352,1 MI 5,177 0,036 0,036 234 8 200 301,8 MII 3,493 0,024 0,024 157 8 200 301,8 M1 2,065 0,014 0,014 92 8 200 301,8 M2 S10 7,976 0,055 0,057 365 8 170 352,1 MI 4,400 0,030 0,031 199 8 200 301,8 MII SVTH: Nguyễn Văn Trường MSSV: 20761305 µchọn % 0,23 0,23 0,27 0,23 0,23 0,23 0,25 0,23 0,23 0,23 0,27 0,23 0,23 0,23 0,27 0,23 0,23 0,23 0,27 0,23 0,23 0,23 0,27 0,23 0,23 0,23 0,27 0,23 0,23 0,23 0,27 0,23 0,23 0,23 0,27 0,23 Trang 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: TS. Lê Trọng Nghĩa 2.1.4 Kiểm tra độ võng các ô sàn Chọn ô sàn S5 là ô sàn có diện tích lớn nhất để tính toán độ võng : L14D Ebh312(1 2) : (độ cứng trụ) α - hệ số phụ thuộc tỷ số L2/L1 = 7/5.4 = 1.3→ Tra bảng α = 0.00191 h - chiều dày của sàn Eb - modun đàn hồi của bê tông μ - hệ số poisson Ebh312(1 2) = 3×105×12312×(1 0.22)= 45x 106 daNcm L14D = 0.00191x(8.739x5.4x7)x10-4x 120445× 106 = 0.00029 cm 1200×L fL = 0.00029120 = 2.4x 10-6 - Xem thêm -