Luận văn: Thuyết minh công trình trụ sở công ty xây dựng Đà Nẵng

Chia sẻ: Nguyen Lan | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:137

Thêm vào BST

Báo xấu

259
lượt xem 51
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Hòa nhập với sự phát triển mang tính tất yếu của đất nước, ngành Xây dựng đang giữ vai trò thiết yếu trong chiến lược xây dựng đất nước. Vốn đầu tư xây dựng cơ bản chiếm rất lớn trong ngân sách nhà nước, kể cả vốn đầu tư nước ngoài. Trong giai đoạn Thành phố Đà Nẵng đang phát triển như hiện nay, có rất nhiều cơ hội đầu tư trong và ngoài nước,thì nhu cầu về hạ tầng cần được triển khai mạnh mẽ....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Thuyết minh công trình trụ sở công ty xây dựng Đà Nẵng

Luận văn Thuyết minh công trình trụ sở công ty xây dựng ĐàNẵng 1
TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1/ MỤC ĐÍCH THIẾT KẾ: Hòa nhập với sự phát triển mang tính tất yếu của đất nước, ngành Xây dựng đang giữ vai trò thiết yếu trong chiến lược xây dựng đất nước. Vốn đầu tư xây dựng cơ bản chiếm rất lớn trong ngân sách nhà nước, kể cả vốn đầu tư nước ngoài. Trong giai đoạn Thành phố Đà Nẵng đang phát triển như hiện nay, có rất nhiều cơ hội đầu tư trong và ngoài nước,thì nhu cầu về hạ tầng cần được triển khai mạnh mẽ. Chúng ta phải thực hiện điều này để tránh những bất cập trong quá trình phát triển của các thành phố trong quá trình phát triển. Ví dụ như thành phố Hồ Chí Minh, trong quá trình phát triển, hạ tầng đã không được đáp ứng một cách đầy đủ, nên đã dẫn đến một số khó khăn, ngăn trở sự phát triển cũng như bỏ lỡ một số cơ hội đầu tư lớn. Vì vậy để đáp ứng nhu cầu đó,công trình này đã ra đời. 2/ GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 2.1/ Vị trí công trình: Công trình được xây dựng tại số : Trụ sở công ty xây dựng Đà nẵng 89 Hai Bà Trưng. 2.2/ Qui mô và đặc điểm công trình:  Chức năng sử dụng của công trình văn phòng hành chính, văn phòng làm việc cho thuê.  Công trình có tổng cộng 11 tầng với 2 tầng hầm mỗi tần sâu 2.8m, 1 tầng trệt và 10 tầng lầu và 1 hồ nước mái. Tổng chiều cao của công trình là39.2m  Kích thước mặt bằng sử dụng 29.3m x 20.5m  Mặt đứng công trình: Mặt đứng công trình bao gồm: - Tầng hầm 1 cao 2.8m - Tầng hầm 2 cao 1.8m - Tầng trệt cao 3.6m - 10 tầng còn lại mỗi tầng cao 3.3m - Công trình có 2 thang máy và 1 thang bộ  Mặt bằng công trình:  Tầng hầm - Nhà để xe gắn máy,kho, lối xuống bằng ramp dốc có diện tích để xe là 217.6 m2 - Ngoài ra còn có bể nước dự phòng và máy bơm nước - Có 1 thang bộ và 2 thang máy  Tầng trệt - Một sảnh chính, một quầy tiếp tân,quầy phục vụ và căn tin,2 wc - Một phòng trạm biến thế có diên tích 21 m2 , một phòng máy phát điện có diện tích 22 m2  Lầu 1: 2
- Một sảnh khá lớn nơi ban quản lý hành chính làm việc diện tích 112 m2 - Gara xe máy diện tích rộng hơn 302.1 m2 - Hai toalet nhỏ trong khu gara  TẦNG ĐIỂN HÌNH: - Mỗi tầng có các phòng hành chính, văn phòng làm việc và cả phòng vệ sinh 3/ ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG - Thành phố Đà nẵng nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm với các đặc trưng của vùng khí hậu miền Trung, có 4 mùa nhưng không rõ rệt - Các yếu tố khí tượng  Nhiệt độ trung bình năm :26 0C  Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm :220C  Nhiệt độ cao nhất trung bình trong năm: 320C  Lượng mưa trung bình: 800-1600 mm/ năm  Độ ẩm tương đối trung bình: 75%  Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa khô: 70-80%  Độ ẩm tương đối thấp nhất vào mùa mưa : 80-85%  Số giời nắng trung bình khá cao, ngay trong mùa mưa cũng có trên 4 giờ/ ngày, vào mùa khô là trên 8 giờ/ ngày - Hướng gió chính thay đổi theo mùa:  Vào mùa khô, gió chủ đạo từ hướng bắc chuyển dần sang đông, đông nam và nam  Vào mùa mưa, gió chủ đạo theo hướng tây nam và tây.  Tầng suất lặng gió trung bình hàng năm là 26%, lớn nhất là tháng 10 (34%) và nhỏ nhất là tháng 5 (14%). Tốc độ gió trung bình 2.4-2.6 m/s. Thường hay có giông bão vào mùa mưa 4/ CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 4.1/ Điện: Công trình sử dụng điện được cung cấp từ 2 nguồn: lưới điện thành phố và máy phát điện riêng có công suất 150 KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt ở tầng trệt trong phòng riêng cách ly để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng sinh hoạt). Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm, được lắp đặt đồng thời khi thi công. Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải bảo đảm an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa. Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện : hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực ( đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ) 4.2/ Hệ thống cung cấp nước: Công trình sử dụng nguồn nước từ 2 nguồn: nước ngầm và nước máy. Tất cả được chứa trong bể nước ngầm đặt ở tầng hầm. Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính. Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp Giant. Hệ thông cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật, các đương ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng 4.3/ Hệ thống thoát nước: 3
Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ dẫn nước và chảy vào các ống thoát nước mưa đi xuống dưới. Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng. 4.4 Hệ thống thông gió và chiếu sáng a/ Chiếu sáng Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên với hệ thống cửa sổ và cửa chính xung quanh công trình, đồng thời lổ thông tầng nên công trình nhận được nhiều ánh sáng tự nhiên. ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang, ramp dốc và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng. b/Thông gió Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên. ở giữa công trình có lổ thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho công trình. Riêng tầng hầm có bố trí them các khe thông gió và chiếu sáng. 4.5 An toàn phòng cháy chữa cháy Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy( vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2...) ngoài ra ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy( báo nhiệt) tự động 4.6/ Hệ thống thoát rác: Rác thải được chứa ở gian rác được bố trí ở tâng hầm và sẽ có bộ phận đưa rác ra ngoài. Kích thước gian rác là 1.6m*2.3m. gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi 4.7/ Vận chuyển: Phương tiện vận chuyển chủ yểu là cầu thang bộ và cầu thang máy 5/ GIẢI PHÁP KẾT CẤU: 5.1 Kết cấu khung: Khung BTCT chịu lực chính, giải nội lực khung bằng phần mềm ETABS V8.48, tính cốt thép bằng Excel. Tường gồm 2 loại: tường bao che công trình và tường ngăn giữa các phòng 5.2 kết cấu mái: mái bằng, khung mái BTCT 5.3/ nền móng: lựa chọn phương án móng phù hợp với địa chất và tính chất công trình 4
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA CÔNG TRÌNH. I.PHÂN TÍCH HỆ CHỊU LỰC 1.NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN CỦA NHÀ CAO TẦNG. Ngôi nhà mà chiều cao ủa nó là yếu tố quyết định các điều kiện thiết kế, thi công hoặc sử dụng khác với ngôi nhà thông thường thì gọi là nhà cao tầng”.Đó là định nghĩa là cao tầng do Ủy Ban Nhà cao tầngquốc tế đưa ra. Đặc trưng chủ yếu của nhà cao tầng là số tàng nhiều, độ cao lớn, trọng lượng nặng. Đa số nhà cao tầng lại có diện tích mặt bằng tương đối nhỏ hẹp,nên các giải pháp nền móng cho nhà cao tầng là vấn đề được quan tâm hàng đầu. tùy thuộc môi trường xung quanh, địa thế xây dựng tính kinh tế khả năng thực hiện kỹ thuật …mà lựa chọn một phương án thích hợp nhất. Ở Việt Nam, phần lớn diện tích xây dựng nằm trong khu vực đất yếu nên thường phải lưah chọn phương án móng sâu để chịu tải tốt nhất , cụ thể ở đây là móng cọc. Tổng chiều cao của công trình lớn do vậy ngoài tải trọng đứng lớn thì tác động của gió và động đất đến công trình cũng rất đáng kể.Do vậy, đới với các nhà cao hơn 40m phải xét đến thành phần động của tải trọng gió và cần để ý đến các biện pháp kháng chấn một khi chịu tác động của động đất.Kết hợp với giải pháp nền móng hợp lý và việc lựa chọn kích thước mặt bằng công trình(B và L) thích hợp thì sẽ góp phần lớn và việc tăng tính ổn định, chống lật chống trượt và độ bền của công trình. Khi thiết kế kết cấu nhà cao tầng, tải trọng ngang là yếu tố rất quan trọng,chiều cao công trình tăng, các nội lực và chuyển vị của công trình do tải trọng ngang gây ra cũng tăng lên nhanh chóng.Nếu chuyển vị ngang của công trình quá lớn sẽ làm tăng giá trị các nội lực, do độ lệch tâm của trọng lượng, làm các tường ngăn và các bộ phận trong công trình bị hư hại, gây cảm giác khó chịu, hoảng sợ, ảnh hưởng đến tâm lý của người sử dụng công trình.Vì vậy, két cấu nhà cao tầng không chỉ đảm bảo đủ cường độ chịu lực, mà còn phải đảm bảo đủ độ cứng để chống lại các tải trọng ngang, sao cho dưới tác động của các tải trọng ngang, giao động và chuyển vị ngang của công trình không vượt quá giới hạn cho phép. Việc tạo ra hệ kết cấu để chịu các tải trọng này là vấn đề quan trọng trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng. Mặt khác, địa điểm thi công nhà cao tầng là theo chiều cao, điều kiện thi công phức tạp, nguy hiểm.Do vậy, khi thiết kế biẹn pháp thi công, phải tính toán kỹ, quá trình thi công phải nghiêm ngặt, đảm bảo độ chính xác cao,đảm bảo an toàn lao động về chất lượng công trình khi đưa vào sử dụng. II.HỆ CHỊU LỰC CHÍNH CỦA NHÀ CAO TẦNG: 1. Hệ khung chịu lực Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng thẳng đứng vừa chịu tải trong ngang. Cột và dầm trong hệ khung liên kết với nhau tại các nút khung, quan niệm là nút cứng.Hệ kết cấu khung được sủ 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.Yếu điểm của kết cấu khung là khả năng chịu cắt theo phương ngang kém. Ngoài ra, hệ thống dầm của kết cấu khung trong nhà cao tầng thường có chiều cao lớn nên ảnh hưởng đến công năng sử dụng của công trình và tăng độ cao của ngôi nhà, kết cấu 5
khung bê tông cốt thép thích hợp cho ngôi nhà cao không quá 20 tầng. vì vậy, kết cấu khung chịu lực không thể chọn để làm kết cấu chịu lực chính cho công trình này. 2. Hệ tường chịu lực Trong hệ kết cấu này, các tấm tường phẳng, thẳng đứng là cấu kiện chịu lực chính của công trình. Dựa vào đó, bố trí các tấm tường chịu tải trọng đứng và làm gối tựa cho sàn, chia hệ tường thành các sơ đồ: tường dọc chịu lực, tường ngang chịu lực, tường ngang và dọc cùng chịu lực. Trường hợp tường chịu lực, chỉ bố trí theo một phương, sự ổn định của công trình theo phương vuông góc được đảm bảo nhờ các vách cứng.Khi đó, vach cứng không những được thiết kế để chịu tải trọng ngang mà cả tải trọng đứng. Số tầng có thể xây dựng được của hệ tường chịu lực đến 40 tầng. Tuy nhiên, việc dùng toàn bộ hệ tường để chịu tải trọng ngang và tải trọng đứng có một số hạn chế:  Gây tốn kém vật liệu  Độ cứng của công trình quá lớn không cần thiết  Thi công chậm  Khó thay đổi công năng sử dụng khi có yêu cầu 3. Hệ khung- tường chịu lực Là một hệ hỗn hợp gồm hệ khung và các vách cứng, hai loại kết cấu này liên kết cứng với nhau bằng các sàn cứng, tạo thành hệ không gian cùng nhau chịu lực. Khi các liên kết giữa cột và dầm là khớp, khung chỉ chịu một phần tải trọng đứng, tương ứng với diện tích truyền tải đến nó, còn toàn bộ tải trọng ngang do hệ tường chịu lực( vách cứng) Khi các cột liên kết cứng với dầm, khung cùng tham gia chịu tải trọng đứng và tải trọng ngang với vách cứng, gọi là sơ đồ khung giằng. Sàn cứng là một trong những kết cấu truyền lực quan trọng trong sơ đồ nhà cao tầng kiêu khung giằng. Để đảm bảo ổn định của cột, khung và truyền được các tải trong ngang khác nhau sang các hệ vách cứng, sàn phải thường xuyên làm việc trong mặt phẳng nằm ngang, Sự bù trừ các điểm mạnh và yếu của hai hệ kết cấu khung và vách như trên, đã tạo nên hệ kết cấu hỗn hợp khung tường chịu lực những ưu điểm nổi bật, rất thích hợp cho các công trình nhiều tầng, số tầng hệ khung tường chịu lực có thể chịu được lớn nhất lên đến 50 tầng III. So sánh 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 kiển trúc, ta có một số nhận định sau đây để lựa chọn hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình như sau:  Do công trình được xây dựng trên địa bàn thành phố Đà Nẵng là vùng hầu như không xảy ta động đất, nên không xét đến ảnh hưởng của động đất, mà chỉ xét đến ảnh hưởng của giố bão. Vì công trình có chiều cao H< 40m nên ta có thể không xét đến ảnh hưởng của gió động.  Do vậy trong đồ án này ngoài các bộ phận tất yếu của công trình như : cầu thang, hồ nước… hệ chịu lực chính của công trình được chọn là khung bê tông cốt thép, vì hệ này có những ưu điểm như trên, phù hợp với quy mô công trình, và sơ đồ này có thể cho phép giảm kích thước cột tối đa trong pham bi cho phép, vì khung có độ cứng chống uốn tốt, nhưng độ cứng chống cắt kém. 6
 Sàn là một trong những kết cấu truyền lực quan trọng trong nhà nhiều tầng khung giằng. có chức năng đảm bảo ổn định tổng thể của hệ thống cột, khung. Sàn trong đồ án này được chọn: phương án sàn sườn có hệ dầm trực giao vì diện tích các ô sàn lớn. ta có thể dùng phương án sàn bê tông ứng lực trước để thiết kế đối với ô sàn có kích thước lớn. hiện nay xu hướng xây dựng các công trình cao tầng ngảy càng nhiều, và sàn căng là một trong những giải pháp kết cấu mang lại nhiều thuận lợi cho công trình cao tầng như: giảm được chiều dày của cấu kiện và tăng được chiều dày nhịp dầm, tạo được khoảng không sử dụng dễ dàng bố trí nội thất, giảm được trọng lượng bản thân của công trình, đưa đến giảm được tải trọng tác dụng lên móng,giảm giá thành xây dựng, nâng cao chất lượng thẩm mỹ, kiến trúc của công trình, thi công coppha đơn giản và giảm thời gian thi công, nâng cao được số tầng mà vẫn đảm bảo được chiều cao khống chế Kết luận:hệ chịu lực chính của công trình là hệ gồm có sàn và khung. IV. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC: Hiện nay trên thế giới có 3 trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tân thể hiên theo 3 mô hình như sau: Mô hình liên tục thuần túy: giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu là dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh. Khi giải quyết theo mô hình này, không thê giải quyết được hệ có nhiều ẩn. đó chính là giới hạn của mô hình này. Tuy nhiên mô hình này chính là cha đẻ của các phương pháp tính toán hiện nay. Mô hình rời rạc: ( phương pháp phần tử hữu hạn): rời rạc hóa toàn bộ hệ chịu lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lực và chuyển vị. khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết các bài toán kết cấu như STAADPRO, FEAP, ETABS, SAP2000… Mô hình rời rạc-liên tục: từng hệ chịu lực được xem là rời rạc, nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết trượt ( lỗ cửa, mạch lắp ghép…) xem là liên tục phân bố liên tục theo chiều cao. Khi giải quyết bài toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương pháp sai phân, từ đó giải các ma trận và tìm nội lực. Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) : Trong phương pháp phần tử hữu hạn vật thể thực hiện liên tục được thay thế bằng một số hữu hạn các phần tử có hình dang đơn giản, có kích thước càng nhỏ càng tốt nhưng hữu hạn, chúng được nối với nhau bằng một số điểm quy định được gọi là nút. Các vật thể này vẫn được giữ nguyên là các vật thể liên tục trong phạm vi của mỗi phần tử, nhưng có hình dạng đơn giản và kích thước bé nên cho phép nghiên cứu dễ dàng hơn dựa trên cơ sở quy luật về sự phân bố chuyển vị và nội lực( chẳng hạn các quan hệ được xác lập trong lý thuyết đàn hồi). các đặc trưng cơ bản của mỗi phần tử được xác định và mô tả dưới dạng các ma trận độ cứng( hoặc ma trận độ mềm) của phân tử. các ma trận này được dùng để ghép các phần tử lại thành một mô hình rời rạc hóa của kết cấu thực cũng dưới dạng một ma trận độ cứng hoặc ma trận độ mềm của kết cấu. Các tác động ngoài gây ra nội lực và chuyển vị của kết cấu được quy đổi về các thành các ứng lực tại các nút và được mô tả trong ma trận tải trọng nút tương 7
đương. Các ẩn số cần tìm là các chuyển vị nút hoặc nội lực tại các điểm nút được xác định trong ma trận chuyển vị nút hoặc ma trận nội lực nút. Các ma trận độ cứng, ma trận tải trọng nút và ma trận chuyển vị nút được liên hệ với nhau trong phương trình cân bằng theo quy luật tuyến tính hay phi tuyến tùy theo ứng xử thật của kết cấu. sau khi giải hệ phương trình tìm được các ẩn số, người ta có thể tiếp tục xác định được các trường ứng suất, biến dạng của kết cấu theo các quy luật đã được nghiên cứu trong cơ học. sau đây là thuật toán tổng quát của phương pháp PTHH: 1. Rời rạc hóa kết cấu thực hành thành một lưới các phần tử chọn trước cho phù hợp với hình dạng hình học của kết cấu và yêu cầu chính xác của bài toán. 2. Xác định các ma trận cơ bản cho từng phần tử, ma trân độ cứng, ma trận tải trọng nút, ma trận chuyển vị nút.. theo trục tọa đọ riêng của phần tử. 3. Ghép các ma trận cơ bản cùng loại thành ma trận kết cấu theo trục tọa độ chung của cả kết cấu. 4. Dựa vào điều kiện biên và ma trận độ cứng của kết cấu để khử dạng suy biến của nó. 5. Giải hệ phương trình để xác định ma trận chuyển vị nút cả kết cấu. 6. Từ chuyển vị nút tìm được, xác đinh nội lực cho từng phần tưe 7. Vẽ biểu đồ nội lực cho kết cấu Thuật toán tổng quát trên được sử dụng cho hầu hết các bài toán phân tích kết cấu: phân tích tĩnh, phân tích động và tính toán ổn định kết cấu. Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển và thuận lợi của máy vi tính, ta có rất nhiều chương trình tính toán khác nhau, với các quan niệm tính toán và sơ đồ tính khác nhau. Trong nội dung của đồ án tốt nghiệp này với sự trợ giúp của phần mềm Sap 2000 vesion 10.0.1, ETABS vesion 9.14 để xác định nội lực của kết cấu Đôi nét về phần mềm Sap2000 : Sap ( structural analysis program) là chương trình phân tích thiết kế kết cấu chịu tác động của tải trọng: tĩnh di động, động lực học, ổn định công trình, nhiệt độ, động đất… với giả thiết kết cấu có biến dạng nhỏ (tuyến tính) hoặc có biến dang lớn (phi tuyến). sap được khởi thảo từ năm 1970 của một nhóm các nhà khoa hoc. Hệ thống sap đã qua nhiều thế hệ, từ các chương trình sap, solid sap, sap III, sap IV chạy trên các máy tính điện tử thế hệ cũ có trước những năm 80 và sau đó là sap 80, sap 86, sap 90 và sau cùng là sap 2000 chạy trên windows, sap 2000 là một đột phá của họ phần mềm sap do hãng CSI đưa ra vào cuối những năm 90 đầu năm 2000. Đôi nét về phần mềm ETABS: Là phần mềm rất mạnh để tính toán kết cấu nhà cao tầng cũng như sap, thì phần mềm này cũng do hãng CSI đưa ra vào những năm 80 được phát triển từ TABS. Cũng dựa trên phương pháp phẩn tử hữu hạn nhưng ETABS có đặc tính nổi trội hơn so với Sap là có thể mô hình nhà cao tầng một cách dễ dàng nhờ tính năng “similar” có thể phân biệt dầm, sàn cột,vách cứng làm điều này giảm thời gian mô hình và thiết kế kết cấu. 8
PHẦN II: KẾT CẤU KHỐI LƯỢNG: 70% GVHD : THẦY TÔ VĂN LẬN 9
CHƯƠNG 1: TÍNH TOÁN SÀN ĐIỂN HÌNH CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH KHI TÍNH TOÁN SÀN: 1. Bố trí mặt bằng dầm và đánh số thứ tự các ô sàn 2. Chọn sơ bộ chiều dày sàn 3. Cấu tạo sàn tùy theo yêu cầu sử dụng 4. Tải trọng theo TCVN 2737-1995 5. Sơ đồ tính toán của từng ô sàn 6. Kết quả nội lực 7. Tính cốt thép 8. Kiểm tra độ võng ô sàn 1. CHỌN VẬT LIỆU VÀ ĐÁNH SỐ THỨ TỰ CÁC Ô SÀN Bê tông mác 300 : Rn = 130 (Kg/cm2) ; Rk =10 (Kg/cm 2) Thép AI ( 6 và  8, tròn trơn ) có cường độ Ra =2300 (KG/cm 2) AII (≥ 10, có gờ) có cường độ Ra=2800 (KG/cm2) 10
MẶT BẰNG BỐ TRÍ DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 11
1.Chọn chiều dày dầm: Chọn ô sàn S1 (4500*7000) để tính toán. Giả thiết l1 =4500 và l2 =7000 Xác định sơ bộ kích thước của dầm phụ h = l2 /15= 7000/15= 466 mm chọn 450mm b = h/2 = 450/2 = 225 mm chọn 250 mm Xác định sơ bộ kích thước của dầm chính h = 2 l1/13= 9000/13= 692 mm chọn 700mm b = h/2 = 700/2 = 350 mm chọn 350 mm 2.Chọn chiều dày sàn: Chiều dày sàn được chọn theo công thức: D hs  ( ) xl1 m Với : - l1 là chiều dài theo phương cạnh ngăn của ô sàn. -D = 0.8 – 1.4 -m = 40 – 45 Chọn ô sàn S1 có kích thước (4500*7000mm) lớn nhất làm ô sàn điển hình để tính toán. Khi đó chiều dày ô sàn là: h = (0.8/45)*4500 = 80 mm Vậy ta chọn độ dày sàn h =100mm= 10cm để tính cho tất cả các sàn còn lại. 1.1 Xác định tải trọng : Tỉnh tải sàn gồm trọng lượng bản thân và các lớp cấu tạo sàn. gi =  x  . trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo thứ i ni : hệ số độ tin cậy các lớp cấu tạo thứ i Tĩnh tải g = gi x ni Hoạt tải: p tc = hoạt tải tiêu chuẩn (TCVN2737-1995). n pi : hệ số độ tin cậy hoạt tải a. Tĩnh tải: * Các lớp cấu tạo sàn: Gạch ceramic  = 2000( KG/m3),dày 1 cm Vữa lót  = 1800 (KG /m 3),dày 2 cm Các đường ống thiết bị Bê tông cốt thép  = 2500(KG /m 3), dày 10cm Vữa trát  = 2000(KG /m3), dày 1 cm 12
Kết quả Các lớp cấu tạo sàn  gtc HSVT gtt (KG/m3) (KG/m2) (KG/m2) 1. Gạch men Ceramic (1 cm) 2000 0.01 2000 = 20 1.2 24 2. Vữa lót sàn (2 cm) 1800 0.02  1800 = 36 1.2 43.2 3. Bản BTCT ( 10cm ) 2500 0.1  2500 = 250 1.1 275 4. Vữa trát trần (1 cm) 1800 0.01  1800 = 18 1.2 21.6 5. Đường ống thiết bị 50 1.1 55  Trọng lượng bản thân kết cấu sàn : gttsàn = 418.8(KG/m 2)=419(KG/m 2) b. Tải trọng tường qui đổi: * Nguyên tắc tính toán trọng lượng tất cả trọng lượng các tường trong ô sàn rồi sau đó chia cho diện tích ô sàn đó theo công thức: l xh x xn g qd t  t t (KG/m2) l1 xl2 Trong đó - lt . chiều dài tường. - ht . chiều cao tường -  . trọng lượng riêng. - n .hệ số vượt tải của tường - l1, l2 . kích thước 2 cạnh của ô sàn. * Kết quả: Nếu gt < 75 (KG /m2) thì lấy gt = 75 (KG /m2) để tính toán. Nếu gt >75 (KG /m2) thì lấy kết quả tính được để tính toán. Tải trọng của các vách tường được qui đổi về tải trọng phân bố đều theo diện tích ô sàn.. Các vách ngăn là tường gạch ống dày 100 ; gtct = 180 (KG/m2). Các vách ngăn là tường gạch ống dày 200 ; gtct = 360 (KG/m2) BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG TƯỜNG QUI ĐỔI Sàn Kích thước diện tích Diện tích tường trên sàn  HS gqdt sàn ( m2 ) (KG/m2) VT (KG/m 2) 1 4.2m x 6.75m Không có tường trên sàn (28.35 m2) 2 4.2m x 5.75m Không có tường trên sàn ( 24.15 m2) 3a 2.6 m x 4.2m Không có tường trên sàn ( 10.92 m2) 3b 2.6m x 4.2m 28.8 m2 tường 10 180 1.1 437 ( 10.92 m2) 4a 1.2m x 5.75m (6.9 m2) Không có tường trên sàn 4b 1.2m x 5.75m (6.9 m2) 4.8 m 2 tường 10 180 1.1 106 13
5 1.2m x 5.75m ( 8.1 m 2) Không có tường trên sàn 6 1.2m x 5.1m 4.8 m 2 tường 10 180 1.1 118 ( 6.12 m2) 7 1.2m x 4.25m (5.1 m2 ) Không có tường trên sàn 8 0.55m x 5.75 m Không có tường trên sàn (3.16 m 2) 9 0.55m x 6.75m Không có tường trên sàn (3.7m2 ) 10 3.5m x 4.2 m (14.7 m 2) Không có tường trên sàn 11 1.9m x 4.1m (7.79 m2) 12.8 m2 tường 10 180 1.1 262 c. Hoạt tải: dựa vào công năng của các ô sàn ; tra trong tiêu chuẩn 2737-1995 tacó Ptc ứng với các ô sàn, sau đó nhân thêm với hệ số giảm tải cho sàn. 0.6 Hê số giảm tải cho sàn :  = 0.4 + ; với A: diện tích chịu tải > 9 (m2). A 9 Chức Diện tích p tc Ptt Hệ số pttsàn năng sử Sàn dụng (m 2) (KG/m2) (KG/m 2)  (KG/m 2) 1 Văn 28.35 200 240 0.738 177 phòng 2 Văn 24.15 200 240 0.766 184 phòng 3a Hành lang 10.92 400 480 0.945 453 3b Vệ sinh 10.92 200 240 0.945 227 Sảnh 10 thang 14.7 400 480 0.869 417 máy 14
BẢNG KẾT QUẢ TĨNH TẢI VÀ HOẠT TẢI SÀN sàn Tĩnh tải tính toán (KG/m2) Gttsàn Pttsàn Tổng tải sàn TLBT Tường qui đổi (KG/m2) (KG/m ) q s (KG/m 2) 2 1 419 0 419 177 596 2 419 0 419 184 603 3a 419 0 419 453 872 3b 419 437 856 227 1083 4a 419 0 419 360 779 4b 419 106 525 360 885 5 419 0 419 360 779 6 419 118 536 360 896 7 419 0 419 360 779 8 419 0 419 360 779 9 419 0 419 360 779 10 419 0 419 417 836 11 419 262 681 240 921 2.3. Phân loại sàn: Căn cứ vào kích thước, tải trọng và sơ đồ tính của từng loại phòng mà ta chia mặt bằng sàn thành 11 loại khác nhau đối với sàn tầng điển hình. l2 Căn cứ vào tỷ số ta chia bản sàn thành 2 loại l1 l  ( 2 >2) ô bản dầm l1 l  ( 2
PHÂN LOẠI SÀN SỐ HIỆU L1 L2 TỶ SỐ LOẠI Ô BẢN Ô SÀN (m) (m) L2/L1 S1 4.2 6.75 1.6 Bản kê 4 cạnh S2 4.2 5.75 1.4 Bản kê 4 cạnh S3a 2.6 4.2 1.6 Bản kê 4 cạnh S3b 2.6 4.2 1.6 Bản kê 4 cạnh S4a 1.2 5.75 4.8 Bản dầm S4b 1.2 5.75 4.8 Bản dầm S5 1.2 6.75 5.6 Bản dầm S6 1.2 5.1 4.3 Bản dầm S7 1.2 4.25 3.5 Bản dầm S8 0.55 5.75 10 Bản dầm S9 0.55 6.75 12 Bản dầm S10 3.5 4.2 1.2 Bản kê 4 cạnh S11 1.9 4.1 2.2 Bản dầm 3.Phương pháp xác định nội lực và tính cốt thép sàn: 3.1. Các ô bản kê: - Các ô bản kê được tính như ô bản đơn, không xét đến ảnh hưởng của các ô lân cận - Tính ô bản theo sơ đồ đàn hồi - Cắt bản theo phương cạnh ngắn với dãy có bề rộng 1 m để tính - Tính bản kê 4 cạnh theo sơ đồ đàn hồi. L2 MI M II M1 M II L1 M2 MI 16
Xác định nội lực và tính toán cốt thép: * Xác định nội lực: Ô bản sàn làm việc 2 phương: l Khi tỷ số 2 < 2, thì xem bản sàn làm việc theo 2 phương. l1 Các ô bản kê được tính như ô bản liên tục Tính ô bản kê theo sơ đồ đàn hồi. - Cắt bản theo phương cạnh ngắn với dãy có bề rộng b= 1(m) để tính. - Điều kiện liên kết ở 4 cạnh bản mà ta chọn ô bản tương ứng . ==> các hệ số : m 11, m12 , mi1, mi2, ki1, ki2. •- Để xét sự làm việc đồng thời của các ô bản, tính nội lực trong bản theo sơ đồ bản liên tục : g’ = Gttsàn + 0.5 Pttsàn p’ = 0.5 Pttsàn Với Gttsàn : Tĩnh tải sàn Pttsàn : Hoạt tải sàn Từ đó ta tính ra moment nhịp và gối của các ô bản: - Moment ở nhịp bản sàn được tính theo công thức sau : M1 = mi1.G + m11.P M2 = mi2.G + m12.P - Moment ở gối được tính theo công thức sau: MI = ki1( P + G ). MII = ki2( P + G ) -Trường hợp gối nằm giữa 2 ô sàn : lấy giá trị moment lớn nhất để tính toán và bố trí cốt thép. - Trong đó: P = p’.l1.l2 G = g’.l1.l2 l1: Cạnh ngắn của ô bản. l2: Cạnh dài của ô bản. Các ô 1,2,3a,3b,10 thuộc ô bản làm việc 2 phương,4 đầu đều ngàm, tính theo sơ đồ 9(i=9) 17
==> m 11, m12 , m91, m92, k91, k92 các hệ số phụ thuộc vào tỉ số l2/l1 và sơ đồ làm việc của sàn. Các hệ số được tra trong phụ lục 12 sách Kết cấu BTCT phần cấu kiện nhà cửa thầy Võ Bá Tầm. Bảng tra hệ số m11, m12 ,m91, k91,m92 và k92 Ô sàn L1 L2 L2 /L1 m 11 m 12 m 91 m92 k91 k92 1 4.2 6.75 1.6 0.0485 0.0189 0.0205 0.0080 0.0452 0.0177 2 4.2 5.75 1.4 0.0469 0.0240 0.0210 0.0107 0.0373 0.0240 3a 2.6 4.2 1.6 0.0485 0.0189 0.0205 0.0080 0.0452 0.0177 3b 2.6 4.2 1.6 0.0485 0.0189 0.0205 0.0080 0.0452 0.0177 10 3.5 4.2 1.2 0.0428 0.0298 0.0204 0.0142 0.0468 0.0325 Bảng tính moment cho sàn 2 phương Ô g (tĩnhtải) p (hoạttải) G= P= sàn (kg/m2) (kg/m2) g'.L1.L2 p'.L1.L2 M1(kg.m) M2(kg.m) MI(kg.m) MII(kg.m) 1 419 177 15642 1254 416.63 162.52 763.73 299.07 2 419 184 13452 1111 363.37 185.37 543.19 349.5 3a 419 453 8286 1237 264.44 103.13 430.39 168.54 3b 856 227 11207 620 277.12 108.11 534.53 209.32 10 419 417 10757 1532 319.36 222.32 575.14 399.4 18
BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO SÀN 2 PHƯƠNG Ô sàn M A  Fat Fac(cm2/m)  = (%) (KG.m) (cm 2) chọn Fa Fac/ b.ho (S1) M1 416.63 0.0501 0.0514 2.32  6 a 125 2.3 0.29 M2 162.52 0.0195 0.0197 0.89  6 a 200 1.4 0.18 MI 763.73 0.0918 0.0965 4.36  8a 110 4.6 0.58 MII 299.07 0.0359 0.0366 1.65  6 a 170 1.7 0.21 (S2) M1 363.37 0.0437 0.0447 2.02  6 a 140 2 0.25 M2 185.37 0.0223 0.0226 1.02  6 a 200 1.4 0.18 MI 543.19 0.0653 0.0676 3.06  8 a 160 3.1 0.39 MII 349.5 0.042 0.0429 1.94  6 a 140 2 0.25 (S3a) M1 264.44 0.0318 0.0323 1.46  6 a 190 1.5 0.19 M2 103.13 0.0124 0.0125 0.57  6 a 200 1.4 0.18 MI 430.39 0.0517 0.0531 2.4  8 a 200 2.5 0.31 MII 168.54 0.0203 0.0205 0.93  6 a 200 1.4 0.18 (S3b) M1 277.12 0.0333 0.0339 1.53  6 a 180 1.6 0.2 M2 108.11 0.013 0.0131 0.59  6 a 200 1.4 0.18 MI 534.53 0.0642 0.0664 3  8a 170 3 0.38 MII 209.32 0.0252 0.0255 1.15  6 a 220 1.3 0.16 (S10) M1 319.36 0.0384 0.0392 1.77  6 a 160 1.8 0.23 M2 222.32 0.0267 0.0271 1.23  6 a 200 1.4 0.18 MI 575.14 0.0691 0.0717 3.24  8a 150 3.4 0.43 MII 399.4 0.048 0.0492 2.22  6 a 130 2.2 0.28 Đối với thép nhịp (8) dùng thép AI có Ra = 2300 (KG/cm²) để tính toán Đối với thép gối (10) dùng thép AII có Ra = 2800 (KG/cm²) để tính toán 19
3.2. Các ô bản dầm : - Ô 4a,4b,5,6,7,8,9 thuộc ô bản làm việc 1 phương, xét phương ngắn có sơ đồ 2 đầu ngàm. l2 Khi tỷ số  2 , thì có thể xem bản sàn chỉ làm việc một phương (theo l1 phương cạnh ngắn) và truyền tải trọng trực tiếp lên cho dầm. Để tính ô bản dầm làm việc 1 phương ta có thể :  Cắt ra theo phương cạnh ngắn một dãi bản rộng 1m để tính với sơ đồ tính là dầm tùy theo liên kết của 2 cạnh ngắn (Khi sàn tựa lên dầm thỏa điều kiện hd/h s  3 thì coi như sàn ngàm vào dầm, trái lại coi như kê tự do a. Sơ đồ tính: 1m SÔ ÑO 1 À P( Kg/m) b. Tính nội lực: Moment tại nhịp: 1 Mnh = .qs .l12 24 Moment tại gối: 1 Mg = .qs .l12 12 Với: q s = (Gttsàn + P ttsàn) Gttsàn , Pttsàn là tĩnh tải và hoạt tải sàn. * Tính toán cốt thép: Cốt thép trong bản sàn được tính theo các công thức sau: Ta có 0= 0,58  A0=0,412 - Tính cốt thép cho bản sàn như tính cấu kiện chịu uốn tiết diện b = 1m, •Moment ở gối : ql12 Mg = 12 •Moment ở nhịp : ql12 Mnh= 24 20