Tài liệu Đồ án tốt nghiệp xây dựng ngân hàng công thương quận 8 - tp. hcm

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân LỜI MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển không ngừng của nền kinh tế, trong những năm qua ngành xây dựng của nước ta cũng có những bước phát triển vượt bậc.Trong quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước thì nhu cầu về xây dựng ngày càng cao, đòi hỏi cả về số lượng và chất lượng. Để đáp ứng nhu cầu đó, các kỹ sư thiết kế cần phải có một kiến thức vững vàng về sự làm việc, phương pháp tính toán, cấu tạo …của kết cấu để đưa ra những giải pháp thiết kế hợp lý nhất về kết cấu. Nếu như trước đây hầu như các công trình lớn trong nước đều do các kỹ sư nước ngoài thiết kế thì trong những năm gần đây các kỹ sư xây dựng nước ta đã nắm bắt và làm chủ được những công nghệ mới, tiên tiến. Nhiều công trình lớn đã được các kỹ sư của ta thiết kế thành công. Vì vậy em chọn đề tài: ““NGÂN HÀNG CÔNG THƯƠNG QUẬN 8 – TP.HCM” . Mục đích nghiên cứu đề tài này là vì em muốn nắm rõ hơn những kiến thức mình đã học trong suốt 4 năm qua và vì kết cấu của đề tài tương đối sát với những gì em đã học trên ghế nhà trường nên việc nghiên cứu đề tài này đã củng cố được những kiến thức mình đã học trong suốt 4 năm học. Em tin rằng sau khi mình làm xong bài đồ án này thì sẽ đủ tự tin để bước tiếp vào cuộc sống, tự tin với nghề nghiệp mình đã lựa chọn. Trong quá trình nghiên cứu đề tài gặp rất nhiều khó khăn, tuy nhiên nhờ sự hướng dẫn tận tình của các thầy cô hướng dẫn nên em đã hoàn thành được nhiệm vụ được giao theo đúng thời hạn qui định. Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô. SVTH : Man Đức Trọng MSSV : 20761298 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân LỜI CẢM ƠN Sau thời gian 4 năm trên ghế nhà trường ,nay em được giao nhiệm vụ thiết kế công trình “NGÂN HÀNG CÔNG THƯƠNG QUẬN 8 – TP.HCM” đây là bứơc đầu để em làm quen việc thiết kế và lập kế hoạch thi công của một kỹ sư xây dựng , đồng thời tổng hợp kiến thức đã được học trong thời gian qua. Trải qua thời gian vất vả, gian nan cùng với sự giúp đỡ nhiệt tình , đầy trách nhiệm của thầy cô trong khoa xây dựng Trường Đại Học Kiến Trúc Thành Phố .Các thầy, cô đã truyền đạt cho em những kiến thức bổ ích và cả lòng say mê nghề nghiệp, trang bị cho em hành trang để bước vào cuộc sống. Em đã được nhận và làm đồ án tốt nghiệp với một đế tài rất thực dụng và bổ ích giúp em nắm bắt được kiến thức và kỹ năng tính toán cơ bản về xây dựng. Thiết kế và tìm hiểu thi công , hiểu biết phương pháp tính kết cấu, mỹ quan trong kiến trúc, tồ chức thi công một cách hợp lý mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất . Đồ án của em đã hoàn thành đúng thời hạn của trường giao là nhờ sự cố gắn nổ lực của bản thân kết hợp với kiến thức đã học ở trường cộng với sự giúp đỡ nhiệt tình của thầy, cô . Em xin chân thành cảm ơn đến tất cả các thay cô, khoa xây dựng, đặc biệt la lời cảm ơn sâu sắc đến quý thầy, cô đã trực tiếp hướng dẫn em trong đồ án này. Thầy: LÊ VĂN PHƯỚC NHÂN Với thời gian có hạn và còn mới mẽ với công việc thiết kế nên đồ án này không tránh khỏi thiếu xót, em rất mong nhận được sự chỉ bảo của thầy, cô để em hoàn thiện kỹ năng trong nghề nghiệp. TP.HCM, ngày 20 tháng 2 năm 2012 Sinh viên : Man Đức Trọng SVTH : Man Đức Trọng MSSV : 20761298 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân MỤC LỤC Lời mở đầu Lời cảm ơn Mục lục Chương 1: GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1 1.1. MỤC ĐÍCH CHỌN ĐỀ TÀI. 1 1.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TP HCM. 1 1.3. GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ KHU VỰC CHỨC NĂNG. 1 1.4. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC. 1 1.4.1. Địên Nước 1 1.4.2. Thông gió –chiếu sáng 1 1.4.3. Phòng hỏa 2 1.4.4. Hệ thống chống trộm 2 1.4.5. Thoát nước 2 1.5. GIẢI PHÁP KẾT CẤU. 2 Chương 2: TÍNH TOÁN KẾT CẤU SÀN TẦNG 2 3 2.1. ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT VÀ CẤU TẠO SÀN. 3 2.2. TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN. 3 2.2.1 Tỉnh tải. 4 2.2.2 Hoạt tải. 5 2.3. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP TRONG BẢN SÀN. 6 2.3.1. Tính bản kê bốn cạnh. 7 2.3.2. Tính bản dầm. 8 2.4. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN. 11 2.4.1. Độ võng của sàn loại bản dầm. 11 2.4.2. Độ võng của sàn loại bản kê. 12 Chương 3: 13 TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 3.1. SỐ LIỆU TÍNH TOÁN CẦU THANG. 14 3.2. TÍNH TOÁN BẢN THANG. 14 3.3 . TÍNH TOÁN BẢN CHIẾU NGHỈ. 17 3.4. TÍNH TOÁN DẦM. 19 3.4.1. Tính toán DCN1. 21 3.4.2. Tính Dầm Chiếu Nghỉ DCN2. 24 SVTH : Man Đức Trọng MSSV : 20761298 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân 3.4.3. Tính Dầm DCN3. 27 Chương 4: 31 TÍNH KẾT CẤU HỒ NƯỚC MÁI 4.1. SƠ BỘ KÍCH THƯỚC HỒ NƯỚC MÁI. 31 4.2. TÍNH TOÁN BẢN NẮP. 31 4.2.1. Sơ bộ chon tiết diện. 31 4.2.2. Tính tải trọng tác dụng. 32 4.2.3. Sơ đồ tính toán và nội lực. 32 4.2.4. Tính toán cốt thép. 34 4.3. TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY. 35 4.3.1. Sơ bộ tiết diện. 35 4.3.2. Tính tải trọng tác dụng. 35 4.3.3. Sơ đồ tính toán và nội lực. 36 4.3.4. Tính toán cốt thép. 37 4.4. TÍNH TOÁN BẢN THÀNH. 38 4.4.1. Sơ bộ chon tiết diện. 38 4.4.2. Tính tải trọng . 38 4.4.3. Sơ đồ tính toán và nội lực. 38 4.4.4. Tính toán cốt thép. 39 4.5. TÍNH TOÁN HỆ DẦM NẮP. 40 4.5.1. Sơ bộ tiết diện và Sơ đồ truyền tải từ bản nắp. 40 4.5.2. Hệ dầm nắp giữa DN3 và DN4. 41 4.5.2.1. Tính tải trọng tác dụng. 41 4.5.2.2. Sơ đồ tính và nội lực. 41 4.5.2.3. Tính toán cốt thép. 42 4.5.3. Tính toán dầm nắp biên DN1, DN2. 44 4.5.3.1. Tính tải trọng tác dụng. 44 4.5.3.2. Sơ đồ tính và nội lực. 44 4.5.3.3. Tính cốt thép. 44 4.6. HỆ DẦM ĐÁY. 46 4.6.1 Sơ bộ tiết diện và Sơ đồ truyền tải. 46 4.6.2. Tính toán hệ dầm đáy giữa DD3 và DD4. 47 4.6.2.1. Tải trọng tác dụng. 47 4.6.2.2. Sơ đồ tính và nội lực. 47 4.6.2.3. Tính toán cốt thép. 48 SVTH : Man Đức Trọng MSSV : 20761298 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân 4.6.3. Tính toán dầm nắp biên DD1, DD2. 50 4.6.3.1. Tải trọng tác dụng. 50 4.6.3.2. Sơ đồ tải trọng và nội lực. 50 4.6.3.3. Tính cốt thép. 51 Chương 5: 54 TÍNH KHUNG KHÔNG GIAN 5.1. NGUYÊN LÝ TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN. 54 5.2. ĐẶT ĐIỂM KỸ THUẬT. 54 5.3. XÁC ĐỈNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN KHUNG. 54 5.3.1. Chọn kích thước dầm. 54 5.3.2. Chọn kích thước tiết diện cột. 55 5.3.3. Xác định tĩnh tải trọng. 57 5.3.4. Hoạt tải. 58 5.4. LẬP BÀI TOÁN TRÊN ETABS. 61 5.4.1. Dữ liệu đầu vào. 61 5.4.2. Tổ hợp tải trọng. 64 5.4.3. Xuất kết quả. 65 5.5. THIẾT KẾ DẦM DỌC TRỤC C. 66 5.5.1. Lựa chọn dầm điển hình để tính. 66 5.5.2. Tính Dầm dọc trục C tầng 2 nhịp 1 – 2 ( dầm B14). 66 5.5.2.1. Kết quả nội lực. 66 5.5.2.2. Dữ liệu tính toán. 68 5.5.2.3. Tính toán cốt thép chịu lực. 68 5.5.2.4. Tính toán cốt đai cho dầm B14. 69 5.5.3. Tính dầm dọc trục C tầng 2 nhịp 6 -7 (dầm B19). 70 5.5.3.1. Kết quả nội lực. 70 5.5.3.2. Dữ liệu tính toán. 72 5.5.3.3. Tính toán cốt thép chịu lực. 72 5.5.3.4. Tính toán cốt đai. 73 5.5.4. Tính dầm dọc trục C tầng mái nhịp 1 - 2 (dầm B14). 74 5.5.4.1. Kết quả nội lực. 74 5.5.4.2. Dữ liệu tính toán. 75 5.5.4.3. Tính toán cốt thép chịu lực. 76 5.5.4.4. Tính toán cốt đai. 76 5.5.5. Tính dầm dọc trục C tầng mái nhịp 6 – 7 (dầm B19). 77 SVTH : Man Đức Trọng MSSV : 20761298 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân 5.5.5.1. Kết quả nội lực. 77 5.5.5.2. Dữ liệu tính toán. 78 5.5.5.3. Tính toán cốt thép chịu lực. 78 5.5.5.4 Tính toán cốt đai. 79 5.6. THIẾT KẾ CỘT KHUNG TRỤC 3. 80 5.6.1. Dữ liệu tính toán và phương pháp tính. 82 5.6.1.1. Số liệu dùng để tính toán. 82 5.6.1.2. Lựa chọn cặp nội lực để tính. 82 5.6.1.3. Phương pháp tính. 82 5.6.2. Tính toán cột theo phương pháp cột 2 phương. 82 5.6.2.1. Lý thuyết tính toán. 82 5.6.2.2. Tính toán cột điển hình. 85 5.6.3.3. Chọn lại tiết diện cột. 93 5.6.3. Tính theo phương pháp cột lệch tâm xiên. 99 5.6.3.1. Lý thuyết tính toán. 99 5.6.3.2. Tính toán cột điển hình. 102 5.6.4. Bảng tổng hợp kết quả tính toán cốt thép cột. 105 5.7. THIẾT KẾ DẦM KHUNG TRỤC 3. 105 Chương 6: NỀN MÓNG 108 6.1. SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT. 108 6.2. NHẬN XÉT ĐẤT NỀN. 111 6.3. TẢI TRỌNG TÍNH MÓNG. 111 6.4 . TÍNH TOÁN MÓNG MÓNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP. 112 6.4.1.CHỌN ĐỘ SÂU ĐẶT ĐẾ ĐÀI. 112 6.4.2. CHỌN LOẠI CỌC, CHIỀU DÀI CỌC, TIẾT DIỆN CỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG CỌC. 113 6.4.2.1. Loại cọc và phương pháp thi công cọc. 113 6.4.2.2. Tiết diện và chiều dài cọc. 113 6.4.2.3. Xác định sơ bộ chiều sâu cọc. 113 6.4.3. SƠ ĐỒ XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC. 113 6.4.3.1. Xác định sức chịu tải cọc theo vật liệu. 113 6.4.3.2. Xác định sức chịu tải cọc theo đất nền. 114 6.4.3.3. Xác định sức chịu tải thiết kế của cọc. 116 6.4.4. TÍNH MÓNG M1. 116 SVTH : Man Đức Trọng MSSV : 20761298 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân 6.4.4.1. Tải trọng tác dụng. 116 6.4.4.2. Xác định số lượng cọc. 116 6.4.4.3.Kiểm tra đâm thủng. 118 6.4.4.4. Kiểm tra điều kiện về đất nền. 118 6.4.4.5. Kiểm tra độ lún của móng. 121 6.4.4.6. Tính cốt thép. 123 6.4.5. TÍNH MÓNG M2. 124 6.4.5.1. Tải trọng tác dụng. 124 6.4.5.2. Xác định số lượng cọc. 124 6.4.5.3. Kiểm tra đâm thủng. 126 6.4.5.4. Kiểm tra điều kiện về đất nền. 126 6.4.5.5. Kiểm tra độ lún của móng. 129 6.4.5.6. Tính cốt thép. 130 6.4.6. KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU UỐN CỦA CỌC KHI VẬN CHUYỂN VÀ CẨU LẮP. 131 6.4.6.1. Khi vận chuyển. 131 6.4.6.2. Khi cẩu lắp. 132 6.4.7. KIỂM TRA LỰC CẨU, MÓC CẨU. 133 6.5. TÍNH TOÁN PHƯƠNG ÁN 2: MÓNG CỌC NHỒI. 134 6.5.1. CHỌN ĐỘ SÂU ĐẶT ĐẾ ĐÀI. 135 6.5.2. CHỌN LOẠI CỌC, CHIỀU DÀI CỌC. 135 6.5.3. XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC. 135 6.5.3.1. Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu. 135 6.5.3.2. Xác định sức chịu tải của cọc theo điều kiện đất nền. 135 6.5.3.3 Xác định sức chịu tải thiết kế của cọc. 137 6.5.4. TÍNH TOÁN MÓNG M1. 137 6.5.4.1. Tải trọng tác dụng. 137 6.5.4.2. Xác định số lượng cọc. 137 6.5.4.3. Kiểm tra điều kiện đâm thủng. 138 6.5.4.4. Kiểm tra điều kiện về đất nền. 139 6.5.4.5. Kiểm tra độ lún của móng. 141 6.5.4.6. Tính cốt thép. 142 6.5.5. TÍNH TOÁN MÓNG M2. 143 6.5.5.1. Tải trọng tác dụng. 143 SVTH : Man Đức Trọng MSSV : 20761298 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân 6.5.5.2. Xác định số lượng cọc. 143 6.5.5.3. Kiểm tra đâm thủng. 144 6.5.5.4. Kiểm tra điều kiện đất nền. 145 6.5.5.5. Kiểm tra lún. 147 6.5.5.6. Tính cốt thép. 148 6.5.6. KIỂM TRA CỌC CHỊU TẢI NGANG. 148 6.5.7. TÍNH CỐT THÉP CHO CỌC. 156 6.6. PHƯƠNG ÁN LỰA CHỌN MÓNG THI CÔNG. 156 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 158 SVTH : Man Đức Trọng MSSV : 20761298 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng CHƯƠNG 1: GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1.1. MỤC ĐÍCH CHỌN ĐỀ TÀI. - Trong những năm gần đây, cùng với chính sách mở cửa của Chính Phủ, các nhà đầu tư nước ngoài đã đổ xô vào Việt Nam, như một thị trường đầy sức sống từ những nhà đầu tư Châu Á như: Singapore, Hàn Quốc, Nhật Bản, …đến các tập đoàn của Châu Âu như: Anh, Pháp, Mĩ, … cùng điều có mặt ở nước ta . - Trong đó ngành xây dựng là một ngành mũi nhọn được quan tâm nhiều nhất . Để giải thích cho sự phát triễn mạnh mẽ này, chúng ta cần có sự chuẩn bị về cơ sở hạ tầng và đặt biệt là những công trình công cộng phục vụ cho nhu cầu dân sinh như bênh viện, trường học ,ngân hàng … góp phần làm thay đổi bộ mặt cho một thành phố trẻ năng động . - Chính sự phát triễn mạnh mẽ này và những điều kiện vừa phân tích trên , dự án xây dựng công trình : “ Ngân Hàng Công Thương Quận 8 Thành Phố Hồ Chí Minh “ là sự cần thiết góp phần phát triển chung cho thành phố . 1.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TP HCM. - Khí hậu ở TP HCM được chia làm 2 mùa : + Mùa khô :từ tháng 12 đến tháng 4 nhiệt độ trung bình 280c ,độ ẩm tương đối cao . + Mùa mưa :từ tháng 5 đến tháng 11 nhiệt độ trung bình 250c . - Khu vực thành Phố Hồ Chí Minh ít chịu ảnh hưởng của gió bão. 1.3. GIẢI PHÁP MẶT BẰNG VÀ KHU VỰC CHỨC NĂNG. - Tầng hầm :dùng làm garage để xe, phòng máy phát điện phòng bảo trì , phòng trực , bể chứa nước , máy bơm và bể tự hoại . - Tầng một và tầng hai dùng làm sảnh và các dịch vụ ngân hàng . - Tầng 9 (mái) không sử dụng , chỉ dùng làm phòng kỹ thuật thang máy bể chứa nước , phòng kỹ thuât phục vụ cho toàn công trình . 1.4. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC. 1.4.1. Địên Nước : Hệ thông cấp điện cho công trình được tiếp nhận từ mạng điên của thành phố qua khung đo điện của phòng máy phát điện đặt dưới tầng hầm từ đó điện sẽ được dẫn đi khắp công trình thông qua mang lưới tải điện . + Các yêu cầu về điện : . An toàn không được đặt qua khu vực ẩm ước . . Dễ dàng sữa chửa khi có sự cố hổnh hóc dây điện … cũng như dẽ dàng ngắt điện khi có sự cố . + Dễ dàng khi thi công lắp đặt : - Ngoài ra tầng hầm còn có phòng kỹ thuật sữ lý điện (máy phát điện, biến thế , giảm áp… ) cung cấp nếu như nguồn điện thành phố bị cắt hoặt bị hư hỏng . - Nguồn nước được lấy từ mạng lưới cấp nước thành phố dẫn vào bể chứa ở tầng hầm rồi được đưa lên bể nước trên mái qua máy bơm . Từ đó dẫn đi các nơi dùng nước trong công trình . SVTH : Man Đức Trọng MSSV : 20761298 Trang 1 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân 1.4.2. Thông gió –chiếu sáng : Thông gió : - Công trình được thông gió nhân tạo đăt tại mỗi phòng ( máy điều hòa , may hút gió… ) và kết hợp với các ô cữa sổ mở ra ngoài . Vấn đề thông khí trong tầng hầm công trình thông qua các phòng thu và thổi khí điều hòa. Chiếu sáng : - Khu hành lang được chiếu sáng nhân tạo bằng hệ thống đèn chiếu dọc hành lang . - Khu cầu thang bộ được chiếu sáng bằng đèn kết hợp với các cữa kính. - Các văn phòng làm việc và các căn hộ thông qua hệ thống kính xung quanh, tiếp xúc với ánh sáng mặt trời ,kết hợp với chiếu sáng nhân tạo để đạt ánh sáng tốt nhất . 1.4.3. Phòng hỏa : - Các thiết bị chữa cháy đặt ở những nơi mà có khả năng cháy như : phòng điện … , ngoài ra cũng dự trử sẳn nước cứu hỏa ở tầng hầm khi có sự cố dùng máy bơm lên. 1.4.4. Hệ thống chống trộm : - Dùng hệ thống báo trộm tự động kết hợp với camera tự động quan sát ở một số khu vực cần thiết như sảnh , quầy giao dịch , nơi cất giữ ngoại tệ. 1.4.5. Thoát nước : - Hệ thống rác thãi được đặt cạnh khu vệ sinh ,rác được đưa xuống tầng hầm và tại đây được xữ lý đưa ra ngoài. 1.5. GIẢI PHÁP KẾT CẤU. Khi thiết kế kết cấu cần chú ý đến 4 vấn đề: + Thỏa mãn yêu cầu sữ dụng + Đãm bảo độ bền vững cần thiết. + Tiết kiệm vật liệu và công chế tạo . + Phù hợp trình độ kỹ thuật thi công . Giữa kiến trúc và kết cấu có mối quan hệ gắn bó chặt chẽ với nhau trên cơ sở không gian và hình dáng kiến trúc ,chiều cao của công trình ,chức năng của từng tầng ,từng phòng ta chọn giải pháp khung sàn bê tông cốt thép đổ tại chổ . Các khung nối với nhau bằng hệ thống dầm ngang ,dầm dọc vuông góc với nhau ,kích thước cột được chọn thỏa mãn yêu cầu không gian ,kiến trúc và khả năng chịu lực của tải trọng thẳng đứng ,tải trọng ngang vàgió ,những biến dạng về lún lệch có thể xãy ra . Mặt bằng kết cấu công trình có dạng chữ nhật , theo phương cạnh ngang nguy hiễm hơn dọc nhà nên ta chọn cột hình chữ nhật là hợp lý nhất . Cũng theo mặt bằng kết cấu có khung ngang hơn 1.5 lần so với khung dọc nhà ta có thể chọn giải pháp tính toán khung phẳng . Tuy nhiên để được kết quả chính xác hơn và sát với thực tế hơn thì ta giải khung không gian. SVTH : Man Đức Trọng MSSV : 20761298 Trang 2 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng CHƯƠNG 2: GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân TÍNH TOÁN KẾT CẤU SÀN TẦNG 2 TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN SÀN : + Xác định sơ bộ chiều dày sàn + Xác định nhịp tính toán tính theo sơ đồ dẽo (lấy từ mép đến mép ) + Xác định tải trọng (tỉnh tải , hoạt tải) + Xác định nội lực + Tính toán cốt thép + Chọn và bố trí cốt thép 2.1. ĐẶC ĐIỂM KỸ THUẬT VÀ CẤU TẠO SÀN: -Sàn tầng 3 được thiết kế dạng bêtông cốt thép đổ liền khối tại chổ, dựa vào mặt bằng kiến trúc ta chia sàn tầng 2 thành các ô bản liên tục, chủ yếu làm việc 2 phương (bản kê) và làm việc 1 phương (bản dầm) gồm tất cả 5 ô bản. Trong đó có 1 ô làm việc 1 phương(Ô3). Các ô còn lại làm việc 2 phương. -Hệ sơ đồ sàn tầng 2 được kê trên hệ dầm đỡ là các dầm ngang va dầm dọc. Vì vậy khi tính toán ta phải tính theo bản ngàm 4 cạnh. Đối với các sàn thông thường, cấu tạo như sau: Lôùp gaïch Ceramic Lôùp vöõa Ximaêng loùt Lôùp saøn beâtoâng coát theùp Lôùp vöõa traùt traàn HÌNH 2.1 - MẶT CẮT CÁC LỚP CẤU TẠO TẦNG SÀN Ngoài ra đối với các sàn thường xuyên tiếp xúc với nước (sàn vệ sinh, sàn mái…) thì cấu tạo sàn còn có thêm lớp chống thấm. 2.2. TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN: -Chiều dày bản sàn thường được chọn dựa trên các yêu cầu sau: • Về mặt truyền lực: Phải đảm bảo về mặt truyền lực. • Yêu cầu cấu tạo: Khi tính toán không xét đến việc bản sàn bị giảm yếu do các khoan móc treo các thiết bị kỹ thuật. SVTH : Man Đức Trọng MSSV: 20761298 Trang 3 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân • Yêu cầu công năng: Có thể thay đổi vị trí các vách ngăn mà không làm ảnh hưởng đến độ võng của sàn. - Chọn chiều dày sàn theo công thức kinh nghiệm: 1 ⎞ ⎛ 1 hb = (L1 + L2 )⎜ ÷ ⎟ ⎝ 80 100 ⎠ 1 ⎞ ⎛ 1 => hb = (600 + 600)⎜ ÷ ⎟ = (12 ÷ 15)cm ⎝ 80 100 ⎠ - Trong đồ án này ta chọn bản sàn có chiều dày như sau: + Sàn tầng 2 dày 13 cm. + Hệ dầm chủ yếu dùng kích thước: 250x 500, 250 x 600. +Tầng điển hình (tầng 2) bao gồm các phòng: Phòng khách, phòng ngủ, nhà bếp, phòng vệ sinh và hành lang. +Tải trọng tác động lên sàn điển hình bao gồm tĩnh tải và hoạt tải, được xác định như sau: 2.2.1 Tỉnh tải: -Tĩnh tải tác động lên sàn điển hình là tải phân bố đều do các lớp sàn cấu tạo nên: g s = ∑ δ i × γ i × ni Trong đó: . δi : chiều dày của lớp cấu tạo sàn thứ i . γi : trọng lượng bản thân của lớp cấu tạo sàn thứ i . ni : hệ số vượt tải của lớp cấu tạo sàn thứ i. Kết quả tính toán tĩnh tải tác động lên 1m2 sàn như sau: BẢNG 2.1 – KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TĨNH TẢI δi γi (m) (daN/m2) gtt n gtc (daN/m2) (daN/m2 ) Stt Thành phần cấu tạo 1 Lớp gạch ceramic 0.02 2000.00 1.10 40.00 44.00 2 Lớp vữa lót 0.02 1800.00 1.30 36.00 46.80 3 Bản bê tông cốt thép 0.13 2500.00 1.10 325.00 357.50 4 Lớp vữa trát 0.02 1800.00 1.30 36.00 46.80 gs 487.00 550.00 Tổng cộng SVTH : Man Đức Trọng MSSV: 20761298 Trang 4 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân Kết quả tính toán tĩnh tải tác động lên 1m2 sàn vệ sinh như sau: BẢNG 2.2 – KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TĨNH TẢI δi γi (m) (daN/m2) gtt n gtc (daN/m2) (daN/m2 ) Stt Thành phần cấu tạo 1 Lớp gạch nhám 0.02 1800 1.1 36.00 40 2 Lớp vữa lót 0.02 1800 1.3 36.00 46.8 3 Bê tông đá nhỏ tạo dốc 0.03 2500 1.1 75.00 82.5 3 Bản bê tông cốt thép 0.13 2500 1.1 325.00 357.5 4 Lớp vữa trát 0.02 1800 1.3 36.00 46.8 gs 558.00 629 Tổng cộng Kết quả tính toán tĩnh tải tác động lên1m2 sàn vệ sinh như sau: -Tường 110 ; gtt = 0.11x1800x1.2 = 238 (daN/m2) -Tường 220 ; gtt = 0.22x1800x1.2 = 475 (daN/m2) Đối với sàn điển hình này vách ngăn nằm trên sàn vệ sinh.nên ta phải sử dụng tải tường vào việc tính toán 2.2.2 Hoạt tải: (Chọn theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737-1995) -Căn hộ nhà ở, phòng ngủ, phòng vệ sinh , phòng làm việc có Ptc = 200daN và n = 1.2 : Ptt = Ptcx n = 200 x 1.2 = 240 daN/m2 -Hành lang, cầu thang, sảnh có Ptc = 300daN và n = 1.2 : Ptt = Ptcx n = 300 x 1.2 = 360 daN/m2. -Mái bằng có Ptc = 75daN và n = 1.3 : Ptt = Ptcx n = 75 x 1.3 =97.5 daN/m2. BẢNG 2.3 - PHÂN LOẠI SÀN Ô bản Số lượng L1 (m) S1 12 6.0 6.0 1 2 PHƯƠNG S’1 3 6.0 6.0 1 2 PHƯƠNG S2 1 4.0 6.0 1.5 2 PHƯƠNG SVTH : Man Đức Trọng L2 L1/L2 MSSV: 20761298 Sơ đồ làm việc Trang 5 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân S3 1 2.0 6.0 3.0 1 PHƯƠNG S4 1 2.5 6.0 2.4 1 PHƯƠNG S5 1 3.1 6.0 1.93 2 PHƯƠNG 2.3. XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP TRONG BẢN SÀN: -Sàn tầng điển hình (tầng 2) có thể bố trí mặt bằng dầm sàn như hình vẽ. Các bản sàn trên ta có thể chia ra làm 6 loại ô bản có kích thước khác nhau. Trong tính toán ta chia ra làm 2 loại: bản kê 4 cạnh và bản dầm. Ta tính toán như ô bản đơn làm việc theo sơ đồ đàn hồi. HÌNH 2.2 - MẶT BẰNG BỐ TRÍ DẦM VÀ Ô SÀN ĐIỂN HÌNH SVTH : Man Đức Trọng MSSV: 20761298 Trang 6 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân 2.3.1. Tính bản kê bốn cạnh: (Bao gồm các S1, S‘1, S 2 , S5). 2.3.1.1. Xác định nội lực sàn. + gội L1 và L2 là kích thươc theo phương cạnh ngắn và phương cạnh dài của ô bản + Khi α = L1 < 2 thì bản được xem là bản kê bốn cạnh, lúc này bản làm việc theo L2 hai phương + Tính toán ô bản đơn theo sơ đồ đàn hồi: Tùy theo điều kiện liên kết của bản với các tường hoặc dầm bêtông cốt thép xung quanh mà chọn sơ đồ tính bản cho thích hợp (có 11 loại ô bản). + Liên kết được xem là ngàm khi bản tựa lên tường hoặc dầm bêtông cốt thép có tỷ số hd 500 ≥3⇒ = 3 .8 ≥ 3 130 hs +Như vậy ta xem các Ô làm việc tương tự như sơ đồ 9 L2 MI MI M1 M2 L1 M II M1 M II MI MI M II M II M2 HÌNH 2.3 - SƠ ĐỒ LÀM VIỆC 2.3.1.2. Ta có các bảng kết quả tính toán bản kê bốn cạnh như sau: BẢNG 2.4 - GIÁ TRỊ CÁC KÍCH THƯỚC VÀ TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN Ô BẢN THEO SƠ ĐỒ SỐ 09 Tên ô bản S1 S’1 S2 S5 Cạnh dài 6.0 6.0 6.0 6.0 SVTH : Man Đức Trọng MSSV: 20761298 Trang 7 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân Cạnh ngắn 6.0 6.0 4.0 3.1 Tỉ lệ l2/ l1 1.0 1.0 1.5 1.93 tt 550.0 550.0 629.0 550 tt 240 360 240 360 P=( g + P )l1l2 (daN) 28440 32760 20856 16926 m91 0.0179 0.0179 0.0208 0.0187 m92 0.0179 0.0179 0.0093 0.0048 K91 0.0417 0.0417 0.0464 0.0402 K92 0.0417 0.0417 0.0206 0.0109 Tỉnh tải g Hoạt tải P tt tt + Trong trường hợp tổng quát công thức tính moment các loại ô bản có dạng như sau: Moment dương lớn nhất ở giữa bản: M1 = mi1xP (daNm) M2 = mi2 xP (daNm) Moment âm lớn nhất ở gối: MI = ki1xP (daNm) MII = ki2xP (daNm) Trong đó: • i : kí hiệu ô bản đang xét (i=1,2,…11) • 1, 2 : chỉ phương đang xét là L1 hay L2 • L1, L2 : nhịp tính toán ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa. • P : tổng tải trọng tác dụng lên ô bản. P = (p+q)xL1xL2 Với p: hoạt tải tính toán (daN/m2). q: tĩnh tải tính toán (daN/m2). mi1, mi2, ki1, ki2 : các hệ số phụ thuộc vào tỷ số L2/L1 ( Tra “Sổ tay thực hành kết cấu công trình” ). • Dựa vào bảng trên ta tính được moment của các ô bản với đơn vị là daNm BẢNG 2.5 - KẾT QUẢ MOMENT CÁC LOẠI Ô SÀN TÊN Ô BẢN S1 S'1 S2 S5 M1 509.1 586.4 433.8 316.5 M2 509.1 586.4 194.0 081.2 MI 1185.9 1366.1 967.7 680.4 MII 1185.9 1366.1 429.6 184.5 SVTH : Man Đức Trọng MSSV: 20761298 Trang 8 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân 2.3.1.3. Xác định cốt thép: - Chọn bê tông B20 ( Mác 250) ⇒ Rb = 11.5 x 105(daN/m2) , Rbt = 0.9 x 105 (daN/m2) - Chọn cốt thép sàn AI ⇒ Rs = 225 x 105 (daN/m2) - Từ M, giả thiết a = 15mm h0 = h – a = 130 – 20 = 110mm b = 1m Tính : αm = M Rb bh02 ξ = 1 − 1 − 2α m As = μ= ξRb bh0 Rs As ≥ μ min b×h Để tránh phá hoại giòn phải đảm bảo: μ ≥ μmin. Theo TCVN μmin = 0,05%; thường lấy μmin = 0,1%. Hợp lý nhất khi μ = 0,3% ÷ 0,9% đối với sàn. ( Theo “Sàn BTCT toàn khối”). BẢNG 2.6 - KẾT QUẢ CỐT THÉP Ô BẢN S1 S'1 S2 S5 M h0 ξ α As μ As (cm2) (cm ) (%) 2 TIẾT DIỆN (daNm) Nhịp L1 509.1 0.037 0.037 2.096 d8a200 = 2.52 0.219 Nhịp L2 509.1 0.037 0.037 2.096 d8a200 = 2.52 0.219 Gối L1 1185.9 0.085 0.089 5.015 d8a100 = 5.03 0.437 Gối L2 1185.9 0.085 0.089 5.015 d8a100 = 5.03 0.437 Nhịp L1 586.4 0.042 0.043 2.421 d8a200 = 2.52 0.219 Nhịp L2 586.4 0.042 0.043 2.421 d8a200 = 2.52 0.219 Gối L1 1366.1 0.098 0.104 5.821 d10a130 = 6.04 0.525 Gối L2 1366.1 0.098 0.104 5.821 d10a130 = 6.04 0.525 Nhịp L1 433.8 0.031 0.032 1.781 d8a200 = 2.52 0.219 Nhịp L2 194.0 0.014 0.014 0.789 d8a200 = 2.52 0.219 Gối L1 967.7 0.070 0.072 4.056 d8a120 = 4.19 0.364 Gối L2 429.6 0.031 0.031 1.764 d8a200 = 2.52 0.219 Nhịp L1 316.5 0.023 0.023 1.294 d8a200 = 2.52 0.219 Nhịp L2 081.2 0.006 0.006 0.329 d8a200 = 2.52 0.219 Gối L1 680.4 Gối L2 184.5 SVTH : Man Đức Trọng (m) 0.110 0.110 0.110 0.110 0.049 0.050 2.820 d8a170 = 2.96 0.257 0.013 0.013 0.750 d8a200 = 2.52 0.219 MSSV: 20761298 Trang 9 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân 2.3.2. Tính bản dầm: ( sàn S3, S4 ) 2.3.2.1. Xác định nội lực: + Khi α = L2 / L1 > 2 thì bản được xem là bản dầm, lúc này bản làm việc theo 1 phương (phương cạnh ngắn). Cắt 1 dải bề rộng 1m theo phương ngắn để tính nội lực theo sơ đồ dầm liên kết ở 2 đầu và tùy vào sơ đồ làm việc mà có thể là hai đầu ngàm hay đầu ngàm đầu khớp. + Các ô sàn bản dầm trong đồ án này đều có sơ đồ làm việc là bản 2 đầu ngàm. Ta có công thức tính toán như sau: L2 MI L1 M1 MI HÌNH 2.4 – SƠ ĐỒ TÍNH SÀN MỘT PHƯƠNG • Moment ở giữa nhịp : Mn = qb × l12 24 • Moment ở gối tựa : Mg = q b × l12 . 12 • Trong đó qb = (q + p) x 1m : tải trọng phân bố trên 1 m chiều dài BẢNG 2.7 - GIÁ TRỊ CÁC KÍCH THƯỚC VÀ GIÁ TRỊ MOMENT Ô sàn S3 S4 Tiết diện l1 l2 l2/l1 gtt ptt 2 qtt 2 M 2 (m) (m) (daN/m ) (daN/m ) (daN/m ) (daNm) nhịp ngắn 2 6 3.0 550 360 910 151.67 gối ngắn 2 6 3.0 550 360 910 303.33 nhịp ngắn 2.5 6 2.4 550 360 910 236.98 gối ngắn 2.5 6 2.4 550 360 910 473.96 2.3.2.2. Xác định cốt thép: (Tính toán tương tự bản kê 4 cạnh). Ta có các công thức tính:. Chọn bê tông B20 (Mác 250 ) ⇒ Rb = 11.5 MPa = 11.5 x 105 daN/m2 , Rbt = 0.9 MPa = 0.9 x 105 daN/m2 SVTH : Man Đức Trọng MSSV: 20761298 Trang 10 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng Chọn cốt thép sàn AI GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân ⇒ Rs = 225 MPa = 225 x 105 daN/m2 Tính bản như cấu kiện chịu uốn, tiết diện b×h = 100×13 cm. Chọn ao =2cm → ho = 13 – 2 = 11.0 cm Các công thức tính toán: αm = M Rb bh02 ξ = 1 − 1 − 2α m As = μ= ξRb bh0 Rs As ≥ μ min b×h Theo TCVN μmin = 0,05%; thường lấy μmin = 0,1%. Hợp lý nhất khi μ = 0,3% ÷ 0,9% đối với sàn. ( Theo “Sàn BTCT toàn khối”). BẢNG 2.8 - KẾT QUẢ CỐT THÉP SÀN LOẠI BẢN DẦM Ô TIẾT M h0 BẢN DIỆN (daNm) (m) Nhịp 151.67 Gối 303.33 Nhịp 236.98 Gối 473.96 S3 S4 0.110 α ξ As (cm2) As (cm2) μ 0.011 0.644 0.589 d8a200 = 2.52 0.219 0.022 1.296 1.184 d8a200 = 2.52 0.219 0.017 1.010 0.923 d8a200 = 2.52 0.219 0.035 2.037 1.861 d8a200 = 2.52 0.219 2.4. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN: 2.4.1. Độ võng của sàn loại bản dầm. fmax = Trong đó: 5 q tc × l 4 × 384 EI qtc = (gtc + qtc )x1 (daN/m) : tải trọng tiêu chuẩn trên m của ô sàn. l : nhịp sàn. E = 27 × 108 daN/m2: modun đàn hồi của bê tông. I : moment quán tính. b × h3 1 × 0.133 I= = = 1.83x10-4 m4 12 12 Với b = 1 m : bề rộng tính toán của sàn h = 0.13 cm : chiều cao tính toán của sàn Độ võng của mỗi ô sàn được tính toán trong bảng sau SVTH : Man Đức Trọng MSSV: 20761298 Trang 11 Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD : TS. Lê Văn Phước Nhân BẢNG 2.9 – KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐỘ VÕNG Ô bản gtc Nhịp ptc 2 qtc 2 I E 2 4 fmax [f] (m) (daN/m ) (daN/m ) (daN/m) (daN/m ) (m ) (m) (m) S3 2 487 300 787 27*10^8 0.183x10-3 0.00033 0.010 S4 2.5 487 300 787 0.00080 0.013 Ta nhận thấy độ võng của các ô sàn nhỏ hơn độ võng giới hạn [f]. Vậy các ô sàn thỏa mãn điều kiện về độ võng 2.4.2. Độ võng của sàn loại bản kê Ñoä voõng saøn xaùc ñònh theo coâng thöùc: f = α ×q×l4 D l: cạnh ngắn của sàn Trong ñoù: D= E ×δ 3 12 1 − υ 2 ( ) q : Tải trọng tiêu chuẩn đơn vị daN/m ( Eb : Moâñun ñaøn hoài cuûa beâtoâng; Eb = 2.7 x10 8 daN / m 2 ) δ : Beà daày saøn δ = 13cm α : heä soá phuï thuoäc vaøo tỉ số giữa cạnh dài và cạnh ngắn của sàn. (tra phuï luïc 22 trang 357 saùch “beâ toâng taäp 3” Voõ Baù Taàm) υ = 0.2 : heä soá poison D= E ×δ 3 2.7 x10 8 x0.133 = = 51492.2(daNm ) 12 1 − υ 2 12 1 − 0.2 2 ( ) ( ) Độ võng của mỗi ô sàn được tính toán trong bảng sau BẢNG 2.10 – KẾT QUẢ TÍNH TOÁN ĐỘ VÕNG Loại gtc DT 2 ptc qtc b/a α 687 1 0.00126 300 858 1 0.00126 487 200 687 1.5 0.00220 487 300 787 1.9 0.00251 2 2 sàn (a x b)m (daN/m ) (daN/m ) (daN/m) S1 6x6 487 200 S’1 6x6 558 S2 4x6 S5 3.1 x 6 D (daNm) fmax (m) 0.0218 51492.2 0.0272 0.0075 0.0031 Ta nhận thấy độ võng của các ô sàn nhỏ hơn độ võng giới hạn [f] = 0.03m. Vậy các ô sàn thỏa mãn điều kiện về độ võng. SVTH : Man Đức Trọng MSSV: 20761298 Trang 12