Tài liệu Đồ án tốt nghiệp khoa xây dựng thiết kế cao ốc văn phòng chung cư 553 xô viết nghệ tĩnh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CAO ỐC VĂN PHÒNG CHUNG CƯ 553 XVNT (THUYẾT MINH/PHỤ LỤC) SVTH : LÊ QUANG MẬU MSSV : 10701078 GVHD : THS.NGÔ VI LONG TP. Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2012 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay với xu hướng phát triển của thời đại thì nhà cao tầng được xây dựng rộng rãi ở các thành phố và đô thị lớn. Trong đó, các cao ốc kết hợp giữa thương mại và văn phòng cho thuê là khá phổ biến. Cùng với nó thì trình độ kĩ thuật xây dựng ngày càng phát triển, đòi hỏi những người làm xây dựng phải không ngừng tìm hiểu nâng cao trình độ để đáp ứng với yêu cầu ngày càng cao của công nghệ. Đồ án tốt nghiệp lần này là một bước đi cần thiết cho em nhằm hệ thống các kiến thức đã được học ở nhà trường sau gần năm năm học. Đồng thời nó giúp cho em bắt đầu làm quen với công việc thiết kế một công trình hoàn chỉnh, để có thể đáp ứng tốt cho công việc sau này. Với nhiệm vụ được giao, thiết kế đề tài: “Cao ốc Văn Phòng - Chung Cư 553 Xô Viết Nghệ Tĩnh“. Trong giới hạn đồ án thiết kế : Phần I : Kiến trúc : 30 %.-Giáo viên hướng dẫn: ThS.Ngô Vi Long Phần II : Kết cấu : 70%. -Giáo viên hướng dẫn: ThS. Ngô Vi Long. Trong quá trình thiết kế, tính toán, tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế, và chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn em không tránh khỏi sai xót. Em kính mong được sự góp ý chỉ bảo của các thầy, cô để em có thể hoàn thiện hơn đề tài này. Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trong trường Đại học Mở TPHCM, trong khoa Xây dựng & Điện, đặc biệt là các thầy đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này. TP.HCM, ngày 22 tháng 2 năm 2012. Sinh Viên Lê Quang Mậu SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên em xin chân thành cám ơn đến Thầy Ngô Vi Long đã hướng dẫn và chỉ bảo tận tình trong suốt thời gian em thực hiện luận văn tốt nghiệp. Em cũng gửi lời cám ơn các thầy cô trong khoa Xây dựng & Điện trường ĐH Mở TPHCM đã giảng dạy và trang bị những kiến thức cơ bản cần thiết để em hoàn thành luận văn này. Luận văn tốt nghiệp là sự vận dụng những kiến thức mà em đã học được trong suốt thời gian qua.Điều này giúp em phần nào hiểu được công việc cần thiết của người kỹ sư xây dựng. Xin cảm ơn đến các anh chị, bạn bè đã luôn giúp đỡ, động viên tôi trong học tập và trong cuộc sống. Cuối cùng, tôi xin cảm ơn Gia đình và người thân đã tạo điều kiện tốt nhất và là chỗ dựa tinh thần vững chắc cho tôi trong suốt thời gian học tập, nghiên cứu, thực hiện hoàn tất luận văn này…Tuy nhiên kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi ngững sai sót, kính mong quý thầy cô góp ý và sửa chữa để em hoàn thiện hơn. TP.HCM, ngày 22 tháng 2 năm 2012. Sinh Viên Lê Quang Mậu SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long MỤC LỤC Lời mở đầu Lời cảm ơn Mục lục CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH.. Error! Bookmark not defined. 1.1. Nhu cầu xây dựng công trình ............................................. Error! Bookmark not defined. 1.2. Vị trí và đặc điểm công trình.............................................. Error! Bookmark not defined. 1.3. Giải pháp đi lại .................................................................... Error! Bookmark not defined. 1.3.1. Giao thông đứng................................................................ Error! Bookmark not defined. 1.3.2. Giao thông ngang: ............................................................. Error! Bookmark not defined. 1.4. Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh :..................... Error! Bookmark not defined. 1.4.1. Mùa mưa : ......................................................................... Error! Bookmark not defined. 1.4.2. Mùa khô : .......................................................................... Error! Bookmark not defined. 1.4.3. Gió :................................................................................... Error! Bookmark not defined. 1.5. Các giải pháp kỹ thuật ........................................................ Error! Bookmark not defined. 1.5.1. Giải pháp lựa chọn vật liệu –kiến trúc – kết cấu ............... Error! Bookmark not defined. 1.5.2. Giải pháp thông thoáng ..................................................... Error! Bookmark not defined. 1.5.3. Giải pháp chiếu sáng ......................................................... Error! Bookmark not defined. 1.5.4. Hệ thống điện .................................................................... Error! Bookmark not defined. 1.5.5. Hệ thống cấp – thoát nước................................................. Error! Bookmark not defined. 1.5.6. Hệ thống cáp tivi, điện thoại, loa: ..................................... Error! Bookmark not defined. 1.5.7. Hệ thống phòng cháy chữa cháy ....................................... Error! Bookmark not defined. 1.5.8. Chống sét........................................................................... Error! Bookmark not defined. 1.5.9. Hệ thống thoát rác ............................................................. Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ................ Error! Bookmark not defined. 2.1. Sơ đồ tính hệ dầm sàn ......................................................... Error! Bookmark not defined. 2.1.1. Xác định bề dày sàn: ......................................................... Error! Bookmark not defined. 2.1.2. Chọn sơ bộ tiết diện dầm:.................................................. Error! Bookmark not defined. 2.1.3. Hình thức liên kết giữa dầm và sàn:.................................. Error! Bookmark not defined. 2.1.4. Vật liệu: ............................................................................. Error! Bookmark not defined. 2.2. Tải trọng tính toán .............................................................. Error! Bookmark not defined. 2.2.1. Tĩnh tải: ............................................................................. Error! Bookmark not defined. 2.2.2. Hoạt tải: ............................................................................. Error! Bookmark not defined. 2.3. Nội lực ô bản ........................................................................ Error! Bookmark not defined. 2.3.1. Sàn thuộc loại bản kê ( 2.3.2. Đối với bản loại dầm ( l2 < 2 ) ...................................... Error! Bookmark not defined. l1 l2 ≥ 2 ) ....................................... Error! Bookmark not defined. l1 2.4. Tính toán thép sàn............................................................... Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ................................ Error! Bookmark not defined. 3.1. Bố trí kết cấu........................................................................ Error! Bookmark not defined. 3.2. Sơ đồ tính bản thang ........................................................... Error! Bookmark not defined. 3.3. Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang........................ Error! Bookmark not defined. 3.3.1. Trên 1m2 bản nghiêng ....................................................... Error! Bookmark not defined. 3.3.1.1. Đá hoa cương .................................................................... Error! Bookmark not defined. 3.3.1.2. Gạch xây bậc thang ........................................................... Error! Bookmark not defined. SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Nguyễn Văn A 3.3.1.3. Bản thang .......................................................................... Error! Bookmark not defined. 3.3.1.4. Vữa trát trần ...................................................................... Error! Bookmark not defined. 3.3.1.5. Hoạt tải .............................................................................. Error! Bookmark not defined. 3.3.2. Trên 1m2 bản chiếu nghĩ ................................................... Error! Bookmark not defined. 3.3.3. Kết quả tải trọng tác dụng bản thang................................ Error! Bookmark not defined. 3.3.4. Nội lực vế thang ................................................................ Error! Bookmark not defined. 3.4. Tính toán cốt thép ............................................................... Error! Bookmark not defined. 3.5. Bố trí cốt thép vế thang....................................................... Error! Bookmark not defined. 3.6. Thiết kế dầm chiếu nghỉ...................................................... Error! Bookmark not defined. 3.6.1. Tải trọng tác dụng lên DCN .............................................. Error! Bookmark not defined. 3.6.2. Xác định Nội lực của dầm chiếu nghỉ: .............................. Error! Bookmark not defined. 3.6.3. Tính cốt thép cho DCN ..................................................... Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN................. Error! Bookmark not defined. 4.1. Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột và dầm...................... Error! Bookmark not defined. 4.2. Kích thước dầm ................................................................... Error! Bookmark not defined. 4.3. Kích thước cột...................................................................... Error! Bookmark not defined. 4.4. Sơ đồ tính, mô hình khi giải bằng phần mềm ETABS:.... Error! Bookmark not defined. 4.4.1. Sơ đồ tính .......................................................................... Error! Bookmark not defined. 4.4.2. Mô hình giải khung không gian: ....................................... Error! Bookmark not defined. 4.5. Tải trọng tác dụng:.............................................................. Error! Bookmark not defined. 4.5.1. Tải trọng đứng:.................................................................. Error! Bookmark not defined. 4.5.2. Tải trọng ngang – tải gió ................................................... Error! Bookmark not defined. 4.5.2.1. Thành phần gió tĩnh: ......................................................... Error! Bookmark not defined. 4.5.2.2. Thành phần gió động: ( dựa vào TCXD 229 : 1999) ........ Error! Bookmark not defined. 4.5.2.3. Kết quả tính toán gió động................................................ Error! Bookmark not defined. 4.5.2.4. Tổng tải trọng gió tĩnh và động......................................... Error! Bookmark not defined. 4.6. Các trường hợp tải và các tổ hợp tính toán: ..................... Error! Bookmark not defined. 4.6.1. Các trường hợp tải ............................................................ Error! Bookmark not defined. 4.6.2. Các tổ hợp tải trọng: ......................................................... Error! Bookmark not defined. 4.7. Vật liệu ................................................................................. Error! Bookmark not defined. 4.8. Tính toán thép khung.......................................................... Error! Bookmark not defined. 4.8.1. Tính và bố trí cốt thép cho dầm với cặp nội lực M3 và V2Error! Bookmark not defined. 4.8.1.1. Tính cốt thép dọc dầm ...................................................... Error! Bookmark not defined. 4.8.1.2. Tính cốt đai dầm................................................................ Error! Bookmark not defined. 4.8.2. Tính toán cốt thép cột: ...................................................... Error! Bookmark not defined. 4.8.2.1. Tổ hợp nội lực cột: ............................................................ Error! Bookmark not defined. 4.8.2.2. .Tính toán cốt thép dọc:..................................................... Error! Bookmark not defined. 4.8.2.3. Tính toán cốt đai : ............................................................. Error! Bookmark not defined. 4.8.3. Tính toán thép vách ........................................................... Error! Bookmark not defined. 4.8.3.1. Lý thuyết tính toán: ........................................................... Error! Bookmark not defined. 4.8.3.2. Tính toán và bố trí thép cho vách khung trục C:............... Error! Bookmark not defined. CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI ........... Error! Bookmark not defined. 5.1. Địa chất công trình:............................................................. Error! Bookmark not defined. 5.1.1. Số liệu địa chất:................................................................. Error! Bookmark not defined. 5.1.2. Địa chất thủy văn: ............................................................. Error! Bookmark not defined. 5.1.3. Các chỉ tiêu cơ lý............................................................... Error! Bookmark not defined. 5.2. Chọn tiết diện cọc ................................................................ Error! Bookmark not defined. 5.3. Chiều sâu đặt móng: ........................................................... Error! Bookmark not defined. 5.4. Xác định sức chịu tải của cọc: ............................................ Error! Bookmark not defined. 5.4.1. Sức chịu tải cọc theo vật liệu............................................. Error! Bookmark not defined. SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Nguyễn Văn A 5.4.2. Sức chịu tải cọc theo cường độ đất nền: ........................... Error! Bookmark not defined. 5.5. Thiết Kế Móng M1:............................................................. Error! Bookmark not defined. 5.5.1. Xác định Kích Thước Móng ,Cọc ...................................... Error! Bookmark not defined. 5.5.2. Kiểm tra sức chịu tải của cọc khi làm việc theo nhóm :.... Error! Bookmark not defined. 5.5.3. Kiểm tra áp lực dưới đáy khối móng quy ước :................. Error! Bookmark not defined. 5.5.4. Tính lún khối móng quy ước :............................................ Error! Bookmark not defined. 5.5.5. Kiểm tra xuyên thủng: ....................................................... Error! Bookmark not defined. 5.5.5.1. Kiểm tra cột chọc thủng xuống đài ................................... Error! Bookmark not defined. 5.5.5.2. Kiểm tra điều kiện chọc thủng cọc vào đài: ...................... Error! Bookmark not defined. 5.5.6. Tính toán cốt thép cho đài cọc: ......................................... Error! Bookmark not defined. 5.6. Thiết Kế Móng M2:............................................................. Error! Bookmark not defined. 5.6.1. Xác định Kích Thước Móng ,Cọc ...................................... Error! Bookmark not defined. 5.6.2. Kiểm tra sức chịu tải của cọc khi làm việc theo nhóm :.... Error! Bookmark not defined. 5.6.3. Kiểm tra áp lực dưới đáy khối móng quy ước :................. Error! Bookmark not defined. 5.6.4. Tính lún khối móng quy ước :............................................ Error! Bookmark not defined. 5.6.5. Kiểm tra xuyên thủng: ....................................................... Error! Bookmark not defined. 5.6.5.1. Kiểm tra cột chọc thủng xuống đài ................................... Error! Bookmark not defined. 5.6.5.2. Kiểm tra điều kiện chọc thủng cọc vào đài: ...................... Error! Bookmark not defined. 5.6.6. Tính toán cốt thép cho đài cọc: ......................................... Error! Bookmark not defined. PHỤ LỤC ………………………………………………………………………………………115 TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………………….187 SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1.1. Nhu cầu xây dựng công trình - Trong những năm gần đây, mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, mức sống và nhu cầu của người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhu cầu ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn. - Mặt khác với xu hướng hội nhập, công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước hoà nhập với xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết. - Vì vậy cao ốc được xây dựng nhằm đáp ứng nhu cầu về chỗ ở cũng như làm việc của người dân đồng thời cũng góp phần thay đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang trên đà phát triển. 1.2. Vị trí và đặc điểm công trình - Công trình Cao ốc văn phòng và căn hộ số 553 Xô viết nghệ tĩnh – P.26- Quận Bình Thạnh TP Hồ Chí Minh là công trình thuộc loại cao tầng bao gồm 1 tầng hầm 1 trệt 1+12 tầng lầu và1 sân thượng + 1 mái được phân ra làm từng khu riêng biệt khu căn hộ từ tầng 5 đến tầng 12, khu văn phòng các công ty thành viên từ tầng 1 đến 3, hội trường tầng 4, và tầng hầm và mái ,tầng hầm làm khu để xe ... kết hợp với hồ nước mái phíatrên. - Chiều cao thông thủy của nhà trung bình khoảng 3.3m và bước cột công trình tương đối lớn từ 7m đến 8m do đó việc bố trí hệ thống dầm là giải pháp mang lại hiệu quả cao nhất cho công trình . Hệ chịu lực chính công trình là hệ thống cột, vách kết hợp với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng. Đặc điểm của loại kết cấu này là cột ở giữa chịu tải trong đứng (chịu nén đúng tâm) và 1 phần tải trọng ngang , phần còn lại c ủa tải trọng ngang do vách, lõi thang máy chịu. - Do công trình có độ cao 47.7 m nên khi xét đến tải trọng ngang (chủ yếu là tải trọng gió) thì ngoài thành phần gió tĩnh ta phải xét tới thành phần gió động. - Công trình nằm trên nền đất tương đối yếu, do đó sử dụng móng cọc ( cọc nhồi, kết hợp với cọc bê tông cốt thép) để truyền tải trọng xuống lớp đất tương đối tốt là giải pháp hơp lý. 1.3. Giải pháp đi lại 1.3.1. Giao thông đứng SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Trang 1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long Toàn công trình sử dụng 2 thang máy cộng với 2 cầu thang bộ. Trong đó có 1 thang máy thoát hiểm. Khối thang máy và thang bộ được bố trí ở trung tâm hình thành lõi cứng của công trình 1.3.2. Giao thông ngang: Bao gồm các hành lang đi lại, sảnh, hiên . 1.4. Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh : được chia thành hai mùa rõ rệt 1.4.1. Mùa mưa : từ tháng 5 đến tháng 11 có 9 Nhiệt độ trung bình : 25oC 9 Nhiệt độ thấp nhất : 20oC 9 Nhiệt độ cao nhất : 36oC 9 Lượng mưa trung bình : 274.4 mm (tháng 4) 9 Lượng mưa cao nhất : 638 mm (tháng 5) 9 Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11) 9 Độ ẩm tương đối trung bình : 48.5% 9 Độ ẩm tương đối thấp nhất : 79% 9 Độ ẩm tương đối cao nhất : 100% 9 Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày đêm 1.4.2. Mùa khô : 9 Nhiệt độ trung bình : 27oC 9 Nhiệt độ cao nhất : 40oC 1.4.3. Gió : - Thịnh hàng trong mùa khô : 9 Gió Đông Nam : chiếm 30% - 40% 9 Gió Đông : chiếm 20% - 30% - Thịnh hàng trong mùa mưa : 9 Gió Tây Nam : chiếm 66% - Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình : 2,15 m/s SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Trang 2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long - Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 , ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ - Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão . 1.5. Các giải pháp kỹ thuật 1.5.1. Giải pháp lựa chọn vật liệu –kiến trúc – kết cấu − Công trình sử dụng hệ thống chịu lực là khung bê tông cốt thép toàn khối. Vật liệu bao che là tường gạch, vách kính cường độ cao, sử dụng tường ngăn và các vách ngăn di động. − Khối nhà được thiết kế theo khối hình chữ nhật , hai phương kích thước tương đương nhau, phát triển theo chiều cao mang tính hiện đại. − Giải pháp kết cấu sử dụng kết cấu hệ thống cột, dầm , sàn, lõi cứng bê tông cốt thép toàn khối. 1.5.2. Giải pháp thông thoáng Ngoài việc thông thoáng bằng hệ thống cửa ở mỗi phòng, còn sử dụng hệ thống thông gió nhân tạo bằng máy điều hòa, quạt ở các tầng theo các Gain lạnh về khu xử lý trung tâm. 1.5.3. Giải pháp chiếu sáng Ngoài hệ thống đèn chiếu sáng ở các phòng và hành lang, khối nhà còn được chiếu sáng từ hệ thống lấy sáng bên ngoài (kính bao, cửa). Kết hợp chiếu sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo để lấy sáng tối đa. 1.5.4. Hệ thống điện Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện thành phố, có bổ sung hệ thống điện dự phòng, nhằm đảo bảo cho tất cả các trang thiết bị trong tòa nhà có thể hoạt động được trong tình huống mạng lưới điện thành phố bị cắt đột xuất. Điện năng phải bảo đảm cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục. 1.5.5. Hệ thống cấp – thoát nước − Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố dẫn vào hồ nước ở tầng hầm qua hệ thống bơm bơm lên bể nước tầng mái nhằm đáp ứng nhu cầu nước cho sinh hoạt ở các tầng. − Nước thải từ các tầng được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm. − Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc gain, đi ngầm trong các hộp kỹ thuật. SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Trang 3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long 1.5.6. Hệ thống cáp tivi, điện thoại, loa: − Hệ thống cáp điện thoại với 210 line cung cấp đến các căn hộ và các phòng chức năng của công trình. − Hệ thống cáp tivi bao gồm anten, bộ phận kênh, khuếch đại và các đồng trục dẫn đến các căn hộ của các đơn nguyên (mỗi căn 1 đầu ra). − Hệ thống loa được khuếch đại (100W) và đưa đến các tầng của các đơn nguyên trong nhà. 1.5.7. Hệ thống phòng cháy chữa cháy − Cao ốc văn phòng nơi tập trung nhiều người và là nhà cao tầng nên việc phòng cháy chữa cháy là rất quan trọng. − Công trình được trang bị hệ thống báo cháy tự động. Hệ thống này bao gồm các loại đầu báo khói, báo nhiệt, chuông, còi, công tắc khẩn.... Nếu có sự cố cháy thì các thiết bị này sẽ đưa tín hiệu xuống trung tâm báo cháy đặt ở tầng hầm phụ, nước lập tức tự động xả xuống từ hồ chứa và phun ra từ các đầu chữa cháy cố định ở các phòng đồng thời máy bơm nước hoạt động chữa cháy kịp thời. Trang bị các bộ súng cứu hoả đặt tải mỗi tầng tại các phòng trực . − Ngoài hệ thống ống nước dành cho chữa cháy tự động còn có một hệ thống ống khô để dùng cho việc can thiệp từ bên ngoài vào nếu như hệ thống tự động không hoạt động hiệu quả. − Cầu thang máy thoát hiểm và chữa cháy riêng. Khi có sự cố khách hàng dùng cầu thang bộ. Dọc mỗi cầu thang bộ từ dưới lên đều có hệ thống ống vòi rồng cứu hỏa. 1.5.8. Chống sét − Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được thiết lập ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh. 1.5.9. Hệ thống thoát rác − Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác đưa xuống gian rác, gian rác được bố trí ở tầng hầm và có bộ phận đưa rác ra ngoài. Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường. SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Trang 4 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH Do công trình sử dụng kết cấu khung chịu lực là chính nên dùng phương án sàn BTCT đổ toàn khối là giải pháp tương đối tốt nhất vì sàn có khả năng chịu tải lớn và làm tăng độ cứng , độ ổn định cho toàn công trình . 2.1. Sơ đồ tính hệ dầm sàn 1 2 7000 8000 25000 3 S16 E 4 7000 5 3000 S16 S5 7000 S1 S10 S14 S11 S15 S6 S18 S17 D S7 28000 7000 S2 7000 S17 C S8 S12 S4 S9 S13 S19 S3 A 1500 7000 B S20 Hình 2.1 Mặt bằng hệ dầm sàn. SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Trang 5 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long 2.1.1. Xác định bề dày sàn: - Giới thiệu mặt bằng sàn: Sàn được chia thành các ô bản bằng các dầm chính và dầm phụ với kích thước như hình vẽ. Tổng cộng có 20 loại ô bản. - Chiều dày sàn: Do bản sàn được chia thành cả 2 loại là bản loại dầm và bản kê 4 cạnh, ta tính chiều dày sàn theo kích thước từng ô và chọn giá trị lớn nhất. Chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng, sơ bộ xác định theo công thức: hb = D L1 m + với bản loại dầm, chọn m=30÷35 + với bản kê 4 cạnh, chọn m=40÷45 + D phụ thuộc vào loại tải trọng, với tải trọng thuộc loại nhà dân dụng, ta chọn D=1 Bảng 2.1: Tính chiều dày sàn STT Ô Loại ô L1 (cạnh ngắn) (m) S1 Bản kê 4 cạnh 7 S2 Bản kê 4 cạnh 7 S3 Bản kê 4 cạnh 7 S4 Bản kê 4 cạnh 7 S5 Bản kê 4 cạnh 3.2 S6 Bản dầm 3.8 S7 Bản kê 4 cạnh 4 S8 Bản kê 4 cạnh 7 S9 Bản kê 4 cạnh 7 S10 Bản kê 4 cạnh 7 S11 Bản kê 4 cạnh 7 S12 Bản kê 4 cạnh 7 S13 Bản kê 4 cạnh 7 S14 Bản dầm 3 S15 Bản dầm 3 S16 Bản dầm 0.8 S17 Bản dầm 0.8 S18 Bản dầm 0.8 S19 Bản dầm 0.8 S20 Bản dầm 1.5 Như vậy, chọn sơ bộ chiều dày sàn là 16 cm. SVTH : Lê Quang Mậu L2 (cạnh dài) (m) L2/L1 hb(cm) 7 7 7 7 4 8 7 8 8 7 7 7 7 7 7 3.4 3 2.6 2 8 1 1 1 1 1.25 2.11 1.75 1.14 1.14 1 1 1 1 2.33 2.33 4.25 3.75 3.25 2.5 5.33 15.56 15.56 15.56 15.56 7.11 10.86 8.89 15.56 15.56 15.56 15.56 15.56 15.56 8.57 8.57 2.29 2.29 2.29 2.29 4.29 MSSV : 10701078 Trang 6 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long 2.1.2. Chọn sơ bộ tiết diện dầm: - Dầm qua cột và dầm phụ: chọn chiều cao các dầm hd> 3hb để đảm bảo loại bản kê 4 cạnh là bản ngàm. 2.1.3. Hình thức liên kết giữa dầm và sàn: - Liên kết được xem là tựa đơn: Khi bản tựa lên dầm có - Liên kết được xem là ngàm: Khi bản tựa lên dầm có hd <3 hs hd ≥3 hs 2.1.4. Vật liệu: - Vật liệu: Bêtông B25 có: Rb = 14,5(MPa) - Cốt thép φ ≤ 8: dùng thép AI có: RS = RSC = 225(MPa) - Cốt thép φ > 8: dùng thép AII có: RS = RSC = 280(MPa) 2.2. Tải trọng tính toán Tầng điển hình bao gồm các phòng: Phòng khách, phòng ngủ, nhà bếp, phòng vệ sinh, ban công, sảnh. Tải trọng tác động lên sàn điển hình được bao gồm tĩnh tải và hoạt tải, được xác định như sau: 2.2.1. Tĩnh tải: Tĩnh tải tác động lên sàn điển hình là tải phân bố đều do các lớp cấu tạo sàn : Gtt =∑ hi.γi.n. Với hi : chiều dày các lớp cấu tạo sàn γI : khối lượng riêng n : hệ số vượt tải Kết quả tính được trình bày thành bảng sau : SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Trang 7 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long gaïch ceramic vöõa loùt saøn BTCT B25 vöõa traùt traàn Hình 2.2 Các lớp cấu tạo sàn Bảng 2.2: Tĩnh tải sàn phòng ngủ, phòng khách, bếp , sảnh : STT Cấu tạo δ (m) γ (daN/m3) n gtt (daN/m2) 1 Gạch Ceramic 0.01 2000 1.2 24 2 Vữa lót sàn 0.02 1800 1.1 39.6 3 Sàn BTCT 0.16 2500 1.1 440 4 Vữa trát trần 0.015 1800 1.1 29.7 Tổng cộng Gtt 533.3 Bảng 2.3: Tĩnh tải sàn vệ sinh, ban công STT Cấu tạo δ(m) γ(daN/m3) 1 Gạch Ceramic 0.01 2000 2 Vữa lót sàn 0.02 1800 3 Chống thấm 0.03 1800 4 Sàn BTCT 0.16 2500 5 Vữa trát trần 0.015 1800 Tổng cộng n gtt(daN/m2) 1.2 24 1.1 39.6 1.1 59.4 1.1 440 1.1 29.7 Gtt 592.7 -Tải phân bố do kết cấu bao che gây ra trên sàn : Tải trọng của các vách ngăn (tường) được qui về tải phân bố đều theo diện tích ô sàn: + Các vách ngăn là tường gạch ống dày 100: gttt = 180 (daN/m2) + Các vách ngăn là tường gạch ống dày 200: gttt = 330 (daN/m2) SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Trang 8 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long Bảng 2.4: Trọng lượng kết cấu bao che Ô Kích thước Diện tích Diện tích tường trên sàn 2 sàn (m) (m ) (m2) 32.97 m2 tường 10 S1 7 7 49 0 m2 tường 20 32.656 m2 tường 10 S2 7 7 49 21.98 m2 tường 20 34.54 m2 tường 10 S3 7 7 49 0 m2 tường 20 43.96 m2 tường 10 S4 7 7 49 0 m2 tường 20 9.42 m2 tường 10 S6 3.8 8 30.4 0 m2 tường 20 0 m2 tường 10 S8 7 8 56 38.936 m2 tường 20 25.748 m2 tường 10 S9 7 8 56 0 m2 tường 20 47.728 m2 tường 10 S10 7 7 49 9.106 m2 tường 20 47.414 m2 tường 10 S11 7 7 49 0 m2 tường 20 10.048 m2 tường 10 S12 7 7 49 21.98 m2 tường 20 42.39 m2 tường 10 S13 7 7 49 0 m2 tường 20 8.478 m2 tường 10 S14 3 7 21 0 m2 tường 20 g (daN/m2) 180 330 180 330 180 330 180 330 180 330 180 330 180 330 180 330 180 330 180 330 180 330 180 330 n gqđt (daN/m2) 1.1 133.23 1.1 294.79 1.1 139.57 1.1 177.63 1.1 61.35 1.1 252.39 1.1 91.04 1.1 260.32 1.1 191.59 1.1 203.43 1.1 171.29 1.1 79.94 2.2.2. Hoạt tải - Giá trị hoạt tải sử dụng và hệ số vượt tải được lấy theo TCVN 2737 – 1995: Bảng 2.5: Hoạt tải sử dụng STT 1 2 3 4 SVTH : Lê Quang Mậu Loại Phòng -Phòng ngủ, phòng khách -Phòng vệ sinh, bếp -Ban công, -Hành lang, sảnh Hoạt Tải (KG/m2) ptc n ptt 150 1.3 195 150 1.3 195 200 1.2 240 300 1.2 360 MSSV : 10701078 Trang 9 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long - Do trên ô sàn có những phòng chức năng khác nhau nên tĩnh tải và hoạt tải cũng khác nhau. Ta qui đổi về thành tĩnh tải và hoạt tải phân bố đều trên diện tích ô sàn. Ô sàn S1 S2 S3 S4 S8 S9 S10 S11 S12 S13 Bảng 2.6: Tĩnh tải và hoạt tải phân bố đều trên diện tích ô sàn. Kích Diện Tổng Hoạt tải Tĩnh tải Tải trọng qui đổi thước tích DT Phòng do TLBT sử dụng TLBT HT 2 2 (m) (m2) (m2) (daN/m ) (daN/m ) (daN/m2) (daN/m2) P. ngủ 4 6.9 27.6 533.3 195 48.6 533.3 195 P. khách 3 3.2 9.6 533.3 195 P. ăn 3 3.8 11.4 533.3 195 P. ngủ 4 4.8 19.2 533.3 195 545.62 195 Bếp 2.8 7 19.6 48.95 533.3 195 WC 2.9 3.5 10.15 592.7 195 P. ngủ 4.4 6.9 30.36 533.3 195 540.11 195 P. ăn 2.5 5.1 12.75 48.69 533.3 195 WC 1.8 3.1 5.58 592.7 195 P. ngủ 3.3 5.5 18.15 533.3 195 540.65 195 P. ngủ 3.6 6.8 24.48 48.65 533.3 195 WC 1.4 4.3 6.02 592.7 195 Hành lang 4.4 5 22 533.3 360 533.3 259.96 P. khách 3.4 7.9 26.86 55.88 533.3 195 Bếp 1.8 3.9 7.02 533.3 195 P. ngủ 5.2 7.9 41.08 533.3 195 533.3 195 P. khách 1.8 4 7.2 55.48 533.3 195 Bếp 1.8 4 7.2 533.3 195 P. khách 2.3 3.5 8.05 533.3 195 542.82 195 P. ăn 4.7 7 32.9 48.77 533.3 195 WC 2.3 3.4 7.82 592.7 195 P. ngủ 5 7 35 533.3 195 48.8 541.33 195 P. khách 2 3.6 7.2 533.3 195 WC 2 3.3 6.6 592.7 195 P. ngủ 3.5 6.9 24.15 533.3 195 48.65 533.3 195 P. khách 3.5 4 14 533.3 195 Bếp 3 3.5 10.5 533.3 195 P. ngủ 4.7 7 32.9 533.3 195 540.06 195 P. ăn 2.3 4.4 10.12 48.54 533.3 195 WC 2.3 2.4 5.52 592.7 195 SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Trang 10 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng Ô sàn S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 S17 S18 S19 S20 GVHD : ThS. Ngô Vi Long Bảng 2.7: Tổng tĩnh tải và hoạt tải sàn Tĩnh tải tính toán Gtt (daN/m2) TLBT Tường qui đổi (daN/m2) 533.3 133.23 666.53 545.62 294.79 840.41 540.11 139.57 679.68 540.65 177.63 718.28 533.3 0 533.3 533.3 61.35 594.65 533.3 0 533.3 533.3 252.39 785.69 533.3 91.04 624.34 542.82 260.32 803.14 541.33 191.59 732.92 533.3 203.43 736.73 540.06 171.29 711.35 533.3 79.94 613.24 533.3 0 533.3 592.7 0 592.7 592.7 0 592.7 592.7 0 592.7 592.7 0 592.7 592.7 0 592.7 Ptt Tổng tải sàn q (daN/m2) 195 195 195 195 360 360 360 259.96 195 195 195 195 195 195 195 240 240 240 240 240 (daN/m2) 861.53 1035.41 874.68 913.28 893.3 954.65 893.3 1045.65 819.34 998.14 927.92 931.73 906.35 808.24 728.3 832.7 832.7 832.7 832.7 832.7 Hệ dầm được bố trí như hình vẽ. Bản được xem như ngàm lên dầm khung, dầm phụ. Có một số ô được xem là kê lên dầm môi. 2.3. Nội lực ô bản Căn cứ vào tỷ số giữa chiều dài 2 cạnh và cách liên kết mà ta chia làm 20 loại bản như trên mặt bằng dầm sàn. 2.3.1. Sàn thuộc loại bản kê ( l2 <2 ) l1 - Bản kê ngàm 4 cạnh ( Ô bản S1-S2-S3-S4-S5-S7-S8-S9-S10-S11-S12-S13) - Bản được tính theo sơ đồ đàn hồi bằng cách tra bảng. SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Trang 11 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long - Các ký hiệu: Tĩnh tải :g Hoạt tải : p Cạnh dài : L2 k92P= II M q2 L2 M2=m92P Cạnh ngắn: L1 L1 q1 M1 = m91P MI =-k 91P Hình 2.3 Sơ đồ tính ô bản số 9 - Căn cứ vào tỷ số α = L2 / L1 < 2 ta tra các hệ số m91, m92, k91, k92. - Moment dương lớn nhất ở giữa nhịp : M1 = m91×P M2 = m92×P - Moment âm lớn nhất ở gối : MI = - k91 × P MII = - k92 × P Với: P= qL1L2 = (g+p)L1L2 SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Trang 12 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng 2.3.2. Đối với bản loại dầm ( GVHD : ThS. Ngô Vi Long l2 ≥2 ) l1 Ô bản sàn được tính theo loại bản dầm khi α = L2 / L1 ≥ 2. Tính theo từng ô riêng biệt chịu tải trọng toàn phần theo sơ đồ đàn hồi. Cắt 1 dải bề rộng 1m theo phương ngắn để tính nội lực theo sơ đồ dầm liên kết ở 2 đầu. Tùy vào sơ đồ làm việc mà có thể là hai đầu ngàm hoặc đầu ngàm đầu khớp. - Đối với ô bản đầu ngàm đầu khớp (các ô S16-S17-S18-S19-S20 có một cạnh kê lên dầm môi): Theo phương cạnh ngắn: 9 × q ×l 2 Moment ở nhịp : Mnh = Moment ở đầu ngàm : Mg = - 128 q ×l 2 8 Hình 2.4 Sơ đồ tính một đầu ngàm, một đầu khớp. - Đối với ô bản hai đầu ngàm (ô S6-S14-S15) Theo phương cạnh ngắn: Moment ở nhịp : Mnh = q ×l 2 Moment ở đầu ngàm : Mg = - 24 q ×l 2 12 Hình 2.5 Sơ đồ tính 2 đầu ngàm SVTH : Lê Quang Mậu MSSV : 10701078 Trang 13 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : ThS. Ngô Vi Long Bảng 2.8: Kết quả nội lực sàn Ký L1 L2 hiệu α=L2/L1 Các hệ số (m) (m) ô sàn S1 7.0 7.0 1.00 m91 0.0179 S2 S3 S4 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 7.0 1.00 1.00 1.00 S5 3.2 4.0 S6 3.8 8 S7 4.0 7.0 1.75 S8 7.0 8.0 1.14 SVTH : Lê Quang Mậu 1.25 Tĩnh tải gtt Hoạt tải ptt kN/m2 kN/m2 6.665 1.950 Giá trị Momen (kN.m) 7.56 M1 m92 0.0179 k91 0.0417 M2 k92 0.0417 m91 0.0179 MII MI 8.404 1.950 M1 m92 0.0179 k91 0.0417 M2 k92 0.0417 m91 0.0179 MII MI 6.797 1.950 M1 m92 0.0179 k91 0.0417 M2 k92 0.0417 m91 0.0179 MII MI 7.183 1.950 M1 m92 0.0179 k91 0.0417 M2 k92 0.0417 m91 0.0207 m92 0.0133 k91 0.0473 k92 0.0303 MII M1 M2 MI MII Mnh Mg 2.11 m91 0.0197 m92 0.0064 k91 0.0431 k92 0.0141 m91 0.0199 m92 0.0152 k91 0.0459 k92 0.0354 MI 5.333 3.600 5.9465 3.6 5.333 3.600 7.857 2.5996 MSSV : 10701078 M1 M2 MI MII M1 M2 MI MII 7.56 17.6 17.6 9.08 9.08 21.16 21.16 7.67 7.67 17.87 17.87 8.01 8.01 18.66 18.66 2.37 1.52 5.41 3.46 5.744 11.488 4.93 1.6 10.78 3.53 3.04 8.91 6.07 20.71 Trang 14