ĐỒ ÁN THIẾT KẾ XÂY DỰNG, ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ XÂY DỰNG

 

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI:

THIẾT KẾ NHÀ KHÁCH TỈNH THANH HÓA

Ngành: KỸ THUẬT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Chuyên ngành : XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. TCXDVN 356:2005, Kết Cấu Bê Tông Và Bê Tông Cốt Thép – Tiêu Chuẩn Thiết Kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2005;
2. TCVN 2737:1995, Tải Trọng Và Tác Động – Tiêu Chuẩn Thiết Kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2009;
3. TCXD 198:1997, Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 1997;
4. TCXD 205:1998, Móng Cọc – Tiêu Chuẩn Thiết Kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2002;
5. Nguyễn Hữu Lân, Tính Toán Cấu Kiện Bê Tông Cốt Thép, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2008;
6. Nguyễn Đình Cống, Tính Toán Thực Hành Cấu Kiện Bê Tông Cốt Thép Theo Tiêu Chuẩn TCXDVN 356-2005, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2009;
7. Võ Bá Tầm, Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép, NXB Đại Học Quốc Gia, TPHCM, 2009;
8. Nguyễn Văn Quảng, Nền Và Móng – Các Công Trình Dân Dụng – Công Nghiệp, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2005;
9. Châu Ngọc Ẩn, Nền Móng Công Trình, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2010;
10. Vũ Mạnh Hùng, Sổ Tay Thực Hành Kết Cấu Công Trình, NXB Xây Dựng, Hà Nội, 2008.

 KHOA XÂY DỰNG

 

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Phiếu này được dán ở trang đầu tiên của quyển báo cáo ĐATN)

 

1. Họ và tên sinh viên được giao đề tài:
2. Tên đề tài :.................................................................................................................................

Thiết kế nhà khách tỉnh Thanh Hóa.......................................................................................

2. Các dữ liệu ban đầu :...............................................................................................................

1) Các mặt bằng kiến trúc tầng trệt, tầng điển hình, tầng mái............................................

2) Các mặt cắt A-A, B-B ; các mặt đứng trục 1-9 , D-A......................................................

3) Hố khoan địa chất................................................................................................................

3. CÁc yêu cầu chủ yếu : .................................................................................................................

1) Tính toán sàn tầng 5 và bố trí thép sàn tầng 5.................................................................

2) Tính toán dầm dọc trục B và bố trí thép dầm dọc trục B...............................................

3) Tính  cầu thang bộ trục 8-9 ; C-D và bố trí thép..............................................................

4) Tính khung trục 4 và bố trí thép khung trục 4

5) Tính toán và thiết kế 2 phương án móng : móng cọc và móng khoan nhồi BTCT......

4. Kết quả tối thiểu phải 

1) Thuyết minh tính toán dày 193 trang giấy A4.................................................................

2) Phụ lục thuyết minh gồm 120 trang giấy A4 : gồm các số liệu về nội lực, phản lực, chuyển vị của khung trục 4...............................................................................................................................

3) Bản vẽ : bản vẽ kiến trúc 4 tờ A1, bản vẽ kết cấu 9 tờ A1

MỤC LỤC

 

MỤC LỤC						i
LỜI CẢM ƠN						v
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN						vi
Chương 1		GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH				1
1.1		Giới thiệu  công trình				1
1.2		Các giải pháp kiến trúc của công trình				1
		1.2.1	Bố trí mặt bằng			2
		1.2.2	Hình khối công trình			2
		1.2.3	Hệ thống chiếu sáng			2
		1.2.4	Hệ thống điện			3
		1.2.5	Hệ thống cấp thoát nước			3
		1.2.6	Hệ thống phòng cháy chữa cháy			3
		1.2.7	Điều kiện khí hậu thuỷ văn			3
Chương 2		THIẾT KẾ BẢN SÀN TẦNG 5				4
2.1		Xác định kích thước sơ bộ của cấu kiện				4
		2.1.1	Xác định sơ bộ kích thước sàn cho tầng 5			4
		2.1.2	Xác định sơ bộ kích thước dầm cho tầng 5			5
2.2		Cấu tạo bản sàn				8
2.3		Xác định tải trọng				8
		2.3.1	Tĩnh tải			8
		2.3.2	Hoạt tải			9
2.4		Nội lực				10
		2.4.1	Bản 1 phương			10
		2.4.2	Bản 2 phương			12
2.5		Bố trí cốt thép				15
Chương 3		THIẾT KẾ DẦM DỌC TRỤC                                                                  16
3.1		Sơ đồ tính- mặt bằng truyền tải vào dầm dọc                                              16
		3.1.1	Sơ đồ tính dầm dọc                                                                            16
		3.1.2	Mặt bằng truyền tải dầm dọc                                                            16
		3.1.3	Xác định tải trọng truyền lên dầm                                                   16
3.2		Các trường hợp chất tải: (đoạn từ trục 5’ đến 9)                                   18
3.3		Xác định nội lực                                                                                           21
3.4		Tính cốt thép cho dầm                                                                                22
		3.4.1	Tính cốt dọc cho nhịp                                                                               22
		3.4.2	Tính cốt đai
Chương 4		THIẾT KẾ CẦU THANG TỪ TẦNG TRỆT LÊN TẦNG 1 VÀ CẦU THANG TỪ TẦNG 1 LÊN TẦNG 2				26
4.1		Tính toán cầu thang từ tầng trệt lên tầng 1				26
		4.1.1	Xác định tải trọng cầu thang từ tầng trệt đến tầng 1			26
		4.1.2	Sơ đồ tính bản thang từ tầng 1 đến tầng 2			30
		4.1.3	Tính nội lực bản thang vế 1 và số 2			30
		4.1.4	Tính toán cốt thép bản thang vế 1 và vế 2			31
		4.1.5	Tính dầm chiếu nghỉ			32
		4.1.6	Tính dầm chiếu tới			35
4.2		Tính toán cầu thang từ tầng 1 lên tầng 2				35
		4.2.1	Xác định tải trọng cầu thang từ tầng 1 đến tầng 2			35
		4.2.2	Sơ đồ tính toán bản thang từ tầng 1 đến tầng 2			38
		4.2.3	Tính nội lực bản thang vế 1 và số 2			38
		4.2.4	Tính toán cốt thép bản thang vế 1 và vế 2			39
		4.2.5	Tính dầm chiếu nghỉ			40
		4.2.6	Tính dầm chiếu tới			43
Chương 5		THIẾT KẾ BỂ CHỨA NƯỚC MÁI				44
5.1		Tính bản nắp				44
		5.1.1	Sơ đồ tính bản nắp			44
		5.1.2	Xác định tải trọng tác dụng lên bản nắp			44
		5.1.3	Xác định nội lực của bản nắp			45
		5.1.4	Tính toán cốt thép cho bản nắp			46
5.2		Tính dầm nắp				47
		5.2.1	Sơ đồ tính dầm nắp			47
		5.2.2	Xác định tải trọng tác dụng lên dầm nắp			47
		5.2.3	Xác định nội lực của dầm nắp			48
		5.2.4	Tính cốt thép cho dầm nắp			48
5.3		Tính bản thành				49
		5.3.1	Sơ đồ tính bản thành			49
		5.3.2	Xác định tải trọng tác dụng lên bản thành			50
		5.3.3	Xác định nội lực của bản thành			51
		5.3.4	Tính toán cốt thép cho bản thành			51
5.4		Tính bản đáy				52
		5.4.1	Sơ đồ tính			52
		5.4.2	Xác định tải trọng tác dụng lên bản đáy			52
		5.4.3	Xác định nội lực của bản đáy			53
		5.4.4	Tính toán cốt thép cho bản đáy			54
5.5		Tính dầm đáy				55
		5.5.1	Sơ đồ tính dầm đáy			55
		5.5.2	Xác định tải trọng tác dụng lên dầm đáy			55
		5.5.3	Xác định nội lực của dầm đáy			56
		5.5.4	Tính toán cốt thép  cho dầm đáy			56
Chương 6		THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4				57
6.1		Sơ đồ truyền tải và sơ đồ tính khung trục 4				57
		6.1.1	Sơ đồ tính khung trục 4			57
		6.1.2	Sơ bộ chọn kích thước tiết diện của dầm và cột khung ngang			58
6.2		Tính tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 4				66
		6.2.1	Tính tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 4 của tầng 1			67
		6.2.2	Tính tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 4 từ tầng 2 đến tầng 9			71
		6.2.3	Tính tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 4 của tầng 10			80
		6.2.4	Xác định tải trọng tác dụng lên dầm khung trục 4 của tầng mái			87
		6.2.5	Xác định tải trọng gió tác dụng vào dầm khung trục 4			92
6.3		Tổ hợp nội lực				94
		6.3.1	Các trường hợp chất tải lên khung trục 4			94
		6.3.2	Biểu đồ các trường hợp chất tải lên khung trục 4			96
6.4		Tính toán cốt thép				108
		6.4.1	Tính toán cốt thép dầm			108
		6.4.2	Tính toán cốt thép cột			117
Chương 7		THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP  M1 VÀ MÓNG M2				127
7.1		Điều kiện địa chất công trình				127
7.2		Tải trọng thiết kế				128
7.3		Thiết kế cọc bê tông cốt thép				130
		7.3.1	Chọn sơ bộ chiều cao đài cọc			130
		7.3.2	Chọn tiết diện cọc và chiều dài cọc			130
		7.3.3	Xác định mômen của cọc trong quá trình cẩu lắp và thi công			130
		7.3.4	Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu			133
		7.3.5	Tính sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền			133
		7.3.6	Tính sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền			135
7.4		Tính toán cho móng M1				137
		7.4.1	Sơ bộ xác định số lượng cọc và bố trí cọc trên mặt bằng			137
		7.4.2	Tính độ cao đài cọc			138
		7.4.3	Trọng lượng bản thân đài cọc			139
		7.4.4	Kiểm tra phản lực đầu cọc			139
		7.4.5	Xác định kích thước móng khối quy ước			141
		7.4.6	Tính sức chịu tải của nền đất			142
		7.4.7	Tính lún cho móng bằng phương pháp tổng hợp các lớp phân tố			142
		7.4.8	Kiểm tra chiều cao làm việc của móng theo điều kiện xuyên thủng			145
		7.4.9	Tính thép cho móng			145
7.5		Tính toán cho móng M2				147
		7.5.1	Sơ bộ xác định số lượng cọc và bố trí cọc trên mặt bằng			147
		7.5.2	Tính độ cao đài cọc			148
		7.5.3	Trọng lượng bản thân đài cọc			149
		7.5.4	Kiểm tra phản lực đầu cọc			149
		7.5.5	Xác định kích thước móng khối quy ước			150
		7.5.6	Kiểm tra sức chịu tải của nền đất			152
		7.5.7	Tính lún cho móng bằng phương pháp tổng hợp các lớp phân tố			152
		7.5.8	Kiểm tra chiều cao làm việc của móng theo điều kiện xuyên thủng			154
		7.5.9	Tính thép cho móng			154
Chương 8		THIẾT KẾ MÓNG KHOAN NHỒI  M1 VÀ MÓNG M2				157
8.1		Điều kiện địa chất công trình				157
8.2		Khái quát về cọc khoan nhồi và phạm vi áp dụng				158
8.3		Chọn chiều sâu móng, vật liệu và kích thước cọc				159
		8.3.1	Chọn sơ bộ chiều sâu móng			159
		8.3.2	Chọn các thông số về cọc			159
8.4		Xác định sức chịu tải của cọc                                                                          161
		8.4.1	Xác định sức chịu tải của cọc theo vật liệu			161
		8.4.2	Tính sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền			161
		8.4.3	Tính sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền			164
8.5		Tính toán cho móng M1				167
		8.5.1	Sơ bộ xác định số lượng cọc và bố trí cọc trên mặt bằng			167
		8.5.2	Tính và kiểm tra đài cọc			168
		8.5.3	Tính tải trọng tác dụng lên đỉnh cọc			168
		8.5.4	Kiểm tra áp lực tác dụng lên đất nền của khối móng qui ước			168
		8.5.4.1		Xác định kích thước khối móng qui ước		168
		8.5.5		Kiểm tra áp lực tác dụng lên đất nền tại mũi cọc		169
		8.5.6		Kiểm tra độ lún của móng cọc		170
		8.5.7 8.5.8		Kiểm tra điều kiện chọc thủng của đài cọc Tính thp cho mĩng		173 173
8.6		Tính toán cho móng M2				174
		8.6.1	Sơ bộ xác định số lượng cọc và bố trí cọc trên mặt bằng			175
		8.6.2	Tính độ cao đài cọc			175
		8.6.3	Tính tải trọng tác dụng lên đỉnh cọc			175
		8.6.4	Kiểm tra ap lực tác dụng lên đất nền của khối móng qui ước			176
		8.6.5	Kiểm tra độ lún của móng			178
		8.6.6	Kiểm tra điều kiện chọc thủng của đài cọc			180
		8.6.7	Tính thép cho móng			180
Chương 9	So sánh lựa chọn phương án móng
	9.1 So sánh về chỉ tiêu kỹ thuật
	9.2 So sánh về chỉ tiêu kinh tế
	9.3 Kết luận
TÀI LIỆU THAM KHẢO

Chương 1

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1. Giới thiệu cơng trình

Công trình được thiết kế là “NHÀ KHÁCH TỈNH THANH HÓA”. Nhà khách được xây dựng tại thành phố Thanh Hóa - tỉnh Thanh Hóa.

Công trình được xây dựng theo qui hoạch tổng thể của tỉnh Thanh Hóa, được sự phê duyệt của sở xây dựng tỉnh Thanh Hóa và các nghành chức năng nhằm giải quyết về điều kiện ăn ở và làm việc cho cán bộ.

Công trình được xây dựng tại vị trí thoáng đẹp gần trục đường giao thông chính, rất thuận lợi cho việc đi lại và xây dựng công trình. Công trình đón gió đông nam nên không khí thoáng mát đây là điều kiện tốt để đảm bảo điều kiện ăn ở cho cán bộ.

Đây là một trong những công trình mang dáng dấp hiện đại và công trình rất phù hợp với đặc điểm kiến trúc của quần thể các công trình xung quanh.

Công trình được xây dựng trên nền đất thiên nhiên, mặt bằng công trình tương đối bằng phẳng nền móng được chọn là móng cọc ép.

    Các giải pháp kiến trúc của công trình

Tổng diện tích mặt bằng xây dựng là 7820 (m²) có hai đơn nguyên. Diện tích xây dựng khu nhà khách 46m x 17m = 782 (m²).

Qui mô công trình gồm có 10 tầng và tầng mái, tổng chiều cao của công trình là 39.1 (m) tính đến đỉnh mái. Chiều cao các tầng là:

Tầng 1 cao  4,2 (m), các tầng còn lại cao 3,4m, bước cột là 5,5 (m) và 6 (m), với nhịp là 5(m), 6,5(m) và 5.5(m). Hành lang chung rộng 2(m) đảm bảo yêu cầu về giao thông theo phương ngang.

Kiến trúc các phòng được thiết kế giống nhau phù hợp với quy mô một nhà khách, từ tầng 3 đến tầng 8 mỗi phòng đều được bố trí một giường đôi dành cho hai người và được bố trí khu WC khép kín, một kho và một phòng phục vụ được bố trí ở hai đầu hành lang. Mỗi phòng đều có cửa sổ bằng kính đảm bảo yêu cầu chiếu sáng và tiện nghi, riêng tầng 1 là phòng phục vụ có bố trí phòng tiếp thị, phòng thường trực, phòng khách, phòng ăn, nhà bếp và sảnh đợi. Tầng 2 có các phòng dành cho VIP được bố trí đầy đủ tiện nghi, tầng 10 được bố trí một phòng thể thao công cộng với khu vui chơi giải trí, một phòng khách, hai kho, một phòng kỹ thuật, một phòng thiết bị, một phòng quản lí, một quầy Bar phục vụ giải khát.

 Hình 1.1 Hình phối cảnh mặt chính của Nhà khách tỉnh Thanh Hoá.

1. Bố trí mặt bằng

Mặt bằng công trình được bố trí theo hình chữ nhật điều đó rất thích hợp với kết cấu nhà cao tầng, thuận tiện trong xử lý kết cấu. Hệ thống giao thông của công trình được tập trung ở trung tâm của công trình, hệ thống giao thông đứng bao gồm một cầu thang máy, hai cầu thang bộ hai đầu nhà, đồng thời là thang thoát hiểm và nó phục vụ cho việc đi lại thuận tiện giữa các tầng nhưng vẫn theo một quy mô có trật tự.

1. Hình khối công trình

Công trình thuộc loại công trình thấp tầng ở Thanh Hóa với hình khối kiến trúc được thiết kế theo kiến trúc hiện đại tạo lên từ các khối lớn kết hợp với kính và màu sơn tạo nên sự hoành tráng của công trình.

1. Hệ thống chiếu sáng

Các phòng ngủ, phòng phục vụ, các hệ thống giao thông chính trên các tầng đều tận

 dụng hết khả năng chiếu sáng tự nhiên thông qua các của kính bố trí bên ngoài. Hành lang cũng được bố trí các của kính ở hai đầu để lấy ánh sáng tự nhiên phục vụ cho việc đi lại.

Ngoài ra chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể phủ hết được những điểm cần chiếu sáng.

1. Hệ thống điện

Tuyến điện trung thế 20 (KV) qua ống dẫn đặt ngầm dưới đất đi vào trạm biến thế của công trình rồi theo các đường ống kĩ thuật cung cấp điện đến từng bộ phận của công trình thông qua các đường dây đi ngầm trong tường.

1. Hệ thống cấp thoát nước

      * Hệ thống cấp nước sinh hoạt:

- Nước từ hệ thống cấp nước chính của thành phố được nhận vào bể ngầm đặt tại tầng hầm công trình.

- Nước được bơm lên bể nước đặt trên tầng mái của công trình. Việc điều khiển quá trình bơm được thực hiện hoàn toàn tự động.

- Nước từ bể nước mái theo các ống chảy đến vị trí cần thiết của công trình.

     * Hệ thống thoát nước và xử lí nước thải công trình:

Nước mưa trên mái công trình, nước thải sinh hoạt được thu vào sêno và được đưa về bể xử lí nước thải. Nước sau khi xử lí được dẫn ra ngoài ống thoát chung của thành phố.

1. Hệ thống phòng cháy chữa cháy

a- Hệ thống báo cháy:

Thiết bị phát hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phòng, ở nơi công cộng của mỗi tầng. Mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện được cháy, phòng quản lý, bảo vệ nhận tín hiệu thì kiểm soát và khống chế hoả hoạn cho công trình.

b- Hệ thống cứu hoả:

Nước được lấy từ bể nước xuống, xử dụng máy bơm xăng lưu động, các đầu phun nước được lắp đặt tại các tầng theo khoảng cách thường 3(m) một cái và được nối với hệ thống cứu cháy khác như bình cứu cháy khô tại các tầng, đèn báo các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp tại tất cả các tầng.

1. Điều kiện khí hậu thuỷ văn

Nhiệt độ bình quân hàng năm là 28^oC, thời tiết hàng năm chia làm hai mùa là mùa khô và mùa mưa. Mùa mưa từ tháng 4 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau. Độ ẩm trung bình từ 75 (%) đến 80 (%). Địa chất công trình thuộc loại đất tốt.

Chương 2

THIẾT KẾ BẢN SÀN TẦNG 5

1. Xác định kích thước sơ bộ của cấu kiện

Hình 2.1. Số thứ tự của các ô trong tầng sàn điển hình (tầng 3 đến tầng 9).

1. Xác định sơ bộ kích thước sàn cho tầng 5           

5. Công thức tính sơ bộ chiều cao của bản sàn (h_s)

                                                                                                                                 (2.1)

Trong đó:                                                                                                                              

• D: là hệ số xét đến tải trọng D = 0,8 ÷ 1,4, chọn D = 0,8;
• m: là hệ số phụ thuộc vào loại liên kết
  • m = 30 ÷ 35 đối với bản làm việc 1 phương;
  •  m = 40 ÷ 45 đối với bản làm việc 2 phương, chọn m = 45;
• L₁: là cạnh ngắn ô bản.

5. Kết quả tính sơ bộ chiều cao của bản sàn (h_s)

Chọn ô sàn số 9 (kích thước 5500mm x 6000mm là ô sàn lớn nhất) để tính chiều cao của bản sàn cho các tầng, thay các thông số vào công thức 2.1 được kết quả tính như sau:

 , chọn Hs =100 (mm)

1. Xác định sơ bộ kích thước dầm tầng 5

1. Công thức tính sơ bộ kích thước của các dầm

5. Kích thước dầm chính

• Chiều cao tiết diện dầm chính:

                                                                                                         (2.2)

• Bề rộng tiết diện dầm chính:

                                                                                                          (2.3)

Trong đó:

• h_dc: là chiều cao của tiết diện dầm chính;
• b_dc: là bề rộng của tiết diện dầm chính;
• l_dc: là chiều của dài dầm chính.

5. Kích thước dầm phụ

• Chiều cao tiết diện dầm phụ:

                                                                                                       (2.4)

• Bề rộng tiết diện dầm phụ:

                                                                                                          (2.5)

Trong đó:

• h_dp: là chiều cao của tiết diện dầm phụ;
• b_dp: là bề rộng của tiết diện dầm phụ;
• l_dp: là chiều của dài dầm phụ.

2. Kết quả tính toán

5. Kết quả tính sơ bộ kích thước của các dầm dọc trục A, B, C, D

Thay kích thước chiều dài của dầm dọc l_dc = 6000 (mm) vào công thức 3.2 được kết quả tính như sau:

• Chiều cao tiết diện dầm:

Þ chọn h_dc = 500 (mm)

• Bề rộng tiết diện dầm:

Þ chọn h_dc = 250 (mm)

5. Kết quả tính sơ bộ kích thước của các dầm dọc trục B’, B”

Thay kích thước chiều dài của dầm dọc l_dp = 6000 (mm) vào công thức 2.4 được kết quả tính như sau:

• Chiều cao tiết diện dầm:

Þ chọn h_dp = 400 (mm)

• Bề rộng tiết diện dầm:

Þ chọn h_dp = 200 (mm)

5. Kết quả tính sơ bộ kích thước của các dầm khung trục 1 đến trục 9,
   nhịp AB = 5 (m)

Thay kích thước của dầm khung l_dc = 5000 (mm) vào công thức 2.2 được kết quả tính như sau:

• Chiều cao tiết diện dầm:

Þ chọn h_dc = 500 (mm)

• Bề rộng tiết diện dầm:

Þ chọn h_dc = 250 (mm)

5. Kết quả tính sơ bộ kích thước của các dầm khung trục 1 đến trục 9,
   nhịp BC = 6,5 (m)

Thay kích thước của dầm khung l_dc = 6500 (mm) vào công thức 2.2 được kết quả tính như sau:

• Chiều cao tiết diện dầm:

Þ chọn h_dc = 600 (mm)

• Bề rộng tiết diện dầm:

Þ chọn hdc = 250 (mm)

5. Kết quả tính sơ bộ kích thước của các dầm khung trục 1 đến trục 9,
   nhịp CD = 5.5 (m)

Thay kích thước của dầm khung l_dc = 5500 (mm) vào công thức 2.2 được kết quả tính như sau:

• Chiều cao tiết diện dầm:

Þ chọn h_dc = 500 (mm)

• Bề rộng tiết diện dầm:

Þ chọn hdc = 250 (mm)

Bảng 2.1 Kích thước sơ bộ dầm sàn tầng 5:

 

Tn cấu kiện	Chiều rộng B (mm)	Chiều cao H (mm)
Sn	Hs = 100
Dầm trục A , B , C , D	250	500
Dầm trục B’ , B’’	200	400
Dầm trục 1-9 nhịp AB	250	500
Dầm trục 1-9 nhịp BC	250	600
Dầm trục 1-9 nhịp CD	250	600

 

 

 

1. Cấu tạo bản sàn

Lớp sàn được cấu tạo gồm các lớp như trong Hình 2.2.

Hình 2.2. Các lớp cấu tạo sàn.

1. xác định tải trọng

1. Tĩnh tải

1. Công thức xác định tĩnh tãi của bản thân các lớp cấu tạo sàn

                                                                                                         (2.6)

Trong đó:

• _i (m): chiều dày của lớp vật liệu thứ i;
• _i (kN/m³): trọng lượng riêng của lớp vật liệu thứ i;
• n_i: hệ số vượt tải của lớp vật liệu thứ i.

Kết quả tính toán tĩnh tãi của bản thân các lớp cấu tạo sàn

Thay các thông số và công thức 2.6 được kết quả tính toán được trình bày trong
Bảng 2.2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bảng 2.2. Tĩnh tải tác dụng lên sàn

Tên ô bản	Lớp cấu tạo	Chiều dày i (mm)	Trọng lượng riêng của vật liệu i (daN/m3)	Hệ số vượt tải của lớp vật liệu ni	Trị tính toán qs (daN/m2)
Phòng khách, Phòng ngủ, bếp, sảnh, hành lang, cầu thang.	Gạch ceramic	10	2000	1,1	22
	Vữa lót	20	1800	1,3	47
	Bê tông cốt thép	110	2500	1,1	302
	Vữa trát	18	1800	1,3	42
	Tổng tải trọng				413
Phòng vệ sinh, tắm, giặt.	Gạch ceramic	10	2000	1,1	22
	Vữa lót + chống thấm	40	1800	1,3	94
	Bê tông cốt thép	110	2500	1,1	302
	Vữa trát	18	1800	1,3	42
	Tổng tải trọng				460

2. Tính tải tường trên sàn tại ô số 1

                                                                                        (2.7)

Trong đó:

• _t = (1500 – 1800) (daN/m)³: khối lượng riêng của gạch ống, chọn _bt = 1800 kN/m³
• L_t (m): tổng chiều dài tường trên ô bản sàn L₁ x L₂ ;
• _t (m): chiều dày tường;
• H_tầng, h_s (m): chiều cao tầng và chiều dày sàn;
• L₁, L₂ (m): chiều dài 2 cạnh của ô bản.

Thay các số liệu và công thức 2.7 được kết quả tính toán tải tường trên sàn tại ô số 3 và số 4 như sau:

 

Tĩnh tải tác dụng lên các ô sàn có tường xây trực tiếp lên sàn được tính bằng tổng tải trọng bản thân của ô sàn cộng với tải trọng của tường và có giá trị như sau:

109 + 460 = 569 (daN/m²)

 

1. Hoạt tải (chọn theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2737-1995)

Bảng 2.3. Hoạt tải tác dụng lên sàn

Chức năng	Ptc Tải trọng tiêu chuẩn (daN/m2)	Hệ số vượt tải	Ptt Tải trọng tính toán (daN/m2)
Phòng ngủ	150	1,3	195
Ban công, phòng khách, buồng vệ sinh	200	1,2	240
Hành lang, cầu thang	300	1,2	360

1. Nội lực

1. Bản 1 phương

Nếu  >2 : bản làm việc một phương theo cạnh ngắn, cắt theo phương cạnh ngắn một dải có chiều rộng b = 1 m (Hình 2.3), bản kê 4 cạnh với các dầm bao quanh xem như liên kết ngàm do h_d = 400 mm > 3 h_b = 300 mm.

 

Hình 2.3. Mặt bằng bản 1 phương.

 

5. Nội lực trong ô bản: Xem bản là dầm

Monent tại nhịp:                                                                                     (2.8)

Moment tại gối:                                                                                       (2.9)

5. Vật liệu:

Bê tông B15  có : ;

Cốt thép AI có R_s = 2250 daN/cm²

5. Các giả thiết:    

       a = 15 mm; h = 100mm;­ h_o =100 – 15 = 85 mm

5. Công thức sử dụng để tính toán cốt thép của bản sàn:      

                                                                                                                         (2.10)

                                                                                                                      (2.11)

                                                                                                                      (2.12)

Tính ô sàn thứ 2:

Monent tại nhịp: =(569+240) 2.25²  = 170   daNm           

Moment tại gối: = (569+240) 2.25²  = 341   daNm

Cốt thép ở nhịp :

          =  = 0.0276

          = 1 - = 0.028

          = = 0.9 cm²     

Chọn Þ 6 a200mm có A_sc = 1.42 cm²

                  ì = =

        Cốt thép ở gối :

=  = 0.0555

          = 1 - = 0.05714

          = = 1.83 cm²  

Chọn Þ 8 a180 mm có A_sc = 2.79 cm²

                  ì = =

 

 

 

Bảng 2.4. Tóm tắt kết quả tính toán nội lực

Tên ô bản	L1 (m)	L2 (m)	L2/L1	Tĩnh tải  g (daN/m2)	Hoạt tải p (daN/m2)	q =g + p (daN/m2)
2	2,25	6	2,7	569	240	809
4	1,028	5,5	5,4	413	360	773

5. Tính toán cốt thép

Thay các thông số vào công thức 2.7 và 2.8 được kết quả tính toán trong Bảng 2.4.

Bảng 2.5. Tóm tắt kết quả tính toán cốt thép

Ô bản	Tiết diện	M (daNm)	m	ỵ	As	ì	Chọn cốt thép
					(cm2)	(%)	d (cm)	a (cm)	Asc (cm2)
2	Nhịp	170	0,0276	0,0280	0,90	0,11	6	20	1,42
	Gối	339	0,0552	0,0568	1,83	0,215	8	18	2,79
4	Nhịp	34	0,0055	0,0056	0,17	0,02	6	20	1,42
	Gối	68	0,0107	0,0108	0,35	0,04	6	20	1.42

1.  Bản 2 phương

Nếu <2 : Bản kê 4 cạnh với các dầm bao quanh xem như liên kết ngàm do h_d > 3 h_b nên ô bản thuộc ô số 9.

                  

Hình 2.4. Mặt bằng bản 2 phương.

5. Nội lực trong ô bản:

Moment dương ở giữa nhịp max :

M₁ = m₉₁  x P

M₂ = m₉₂ x P

Moment âm ở gối max:

M_I = - K₉₁ x P

M_II = - K₉₂ x P

Với P = qxL₁xL₂ = (g^u + p^u) L₁x L₂

Tính ô sàn thứ 1:

• Nội lực ô sàn thứ 1
• P = qxL₁xL₂ = (g^u + p^u) L₁x L₂ = (413+195)*5.5*6 = 20064 daN
• Tỉ số  L2/L1 =6/5.5 = 1.09
• Tra bảng ta được : m₉₁ =0.0191; m₉₂ =0.0164 ; K₉₁  =0.0445 ; K₉₂  =0.0379 .
• Moment dương ở giữa nhịp max :

                 M₁ = m₉₁  x P = 0.0191 * 20064 = 383 daN.m

           M₂ = m₉₂  x P = 0.0164 * 20064 = 329 daN.m

• Moment âm ở gối max:

                 M_I = - K₉₁ x P = -0.0445 * 20064 = -893 daN.m

                M_II = - K₉₂ x P = -0.0379 * 20064 = -760 daN.m

Cốt thép ở nhịp theo phương cạnh ngắn.

         =  = 0.0623

          = 1 - = 0.0644

          = = 2.06 cm²    

Chọn Þ 6 a130 mm có A_sc = 2.18 cm²

                  ì = =

Cốt thép ở nhịp theo phương cạnh dài.

         =  = 0.0535

          = 1 - = 0.0551

          = = 1.76 cm²    

Chọn Þ 6 a160 mm có A_sc = 1.77 cm²

                  ì = =

Cốt thép ở gối theo phương cạnh ngắn.

         =  = 0.1454

          = 1 - = 0.1579

          = = 5.07 cm²    

Chọn Þ 8 a110mm có A_sc = 4.57 cm²

                  ì = =

Cốt thép ở gối theo phương cạnh dài.

         =  = 0.1237

          = 1 - = 0.1325

          = = 4.25 cm²    

Chọn Þ 8 a110 mm có A_sc = 4.57 cm²

                  ì = =

 

Bảng 2.6. Tóm tắt kết quả tính toán nội lực

Tên ô bản	L1 (m)	L2 (m)	L2/L1	Loại ô bản	Tĩnh tải g (daN/m2)	Hoạt tải p (daN/m2)	q =g + p (daN/m2)	P (daN)
1	5.5	6	1,09	9	413	195	608	20064
3	3	5.5	1.83	9	413	195	608	10032

 

 

Tên ô bản	m91	m92	k91	k92	M1 (daNm)	M2 (daNm)	MI (daNm)	MII (daNm)
1	0,0191	0,0164	0,0445	0,0379	383	329	893	760
3	0,0191	0,0054	0,0411	0,0117	192	54	412	117

5. Tính toán cốt thép

Bảng 2.7. Tóm tắt kết quả tính toán cốt thép

Ô bản	Tiết diện	M (daNm)	m	ỵ	As	ì	Chọn cốt thép
					(cm2)	(%)	d (cm)	a (cm)	Asc (cm2)
1	Nhịp L1	383	0.0623	0.0644	2.06	0.242	6	13	2.18
	Nhịp L2	329	0.0353	0.0551	1.76	0.208	6	16	1,77
	Gối L1	893	0,1454	0.1579	5.07	0,596	8	11	4.57
	Gối L2	760	0.1237	0.1325	4.25	0.5	8	11	4.57
3	Nhịp L1	192	0,0312	0,0318	1.02	0.12	6	15	1,42
	Nhịp L2	54	0,0087	0,009	0,289	0,04	6	20	1,42
	Gối L1	412	0,067	0,07	2.24	0.26	8	20	2.52
	Gối L2	117	0,019	0,02	0,64	0,07	6	20	1,42

 

1. Bố trí cốt thép

• Thép mũ có chiều dài bằng 1/4 chiều dài cạnh ngắn của ô bản;
• Các đoạn uốn neo thép theo tiêu chuẩn hiện hành;
•  Trình tự bố trí cốt thép được thể hiện trên bản vẽ.

 

................................................................

Chương 9

 SO SÁNH & LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG

 

9.1. So sánh về chỉ tiêu kĩ thuật

a) Móng cọc ép

    * Ưu điểm:

     - Kĩ thuật thi công đơn giản, thời gian thi công tương đối nhanh.

- Có thể thi công trong điều kiện mặt bằng nhỏ hẹp.

- Dễ kiểm tra chất lượng của từng đoạn cọc được thử dưới lực ép .Xác định được sức chịu tải của cọc ép qua lực ép cuối cùng.

* Nhược điểm:

- Kích thước và sức chịu tải của cọc bị hạn chế do tiết diện cọc, chiều dài cọc không có khả năng mở rộng và phát triển tới độ sâu cần thiết kế vì thế mà cần phải nối các đoạn cọc với nhau sẽ làm giảm sức chịu tải của cọc, thiết bị thi công cọc bị hạn chế so với các công nghệ khác, …

- Gây ảnh hưởng xấu tới công trình lân cận trong quá trình nén ép cọc do nền đất bị xô ngang (nếu thi công cọc bằng búa Diezen thì ảnh hương càng xấu). Kết quả là có thể làm cho các khối nhà lân cận có thể bị lún nứt, thậm chí là sụp đổ.

b) Móng cọc khoan nhồi

   * Ưu điểm:

-  Sức chịu tải của mỗi cọc đơn lớn, có thể đạt hàng nghìn tấn khi chôn ở độ sâu  lớn

-  Cọc khoan nhồi có thể xuyên qua các tầng đất cứng ở độ sâu lớn.

-  Số lượng cọc cho mỗi móng ít, phù hợp cho mặt bằng có diện tích nhỏ.

-  Không gây tiếng ồn đáng kể như khi thi công cọc.

- Phương pháp thi công cọc là khoan nên không gây chấn động cho các công trình lân cận.

* Nhược điểm:

-  Khi thi công cọc dể bị sập thành hố khoan.

-  Công nghệ thi công đòi hỏi kỷ thuật cao, các chuyên gia có kinh nghiệm.

-  Ma sát bên thân cọc có phần giảm đi đáng kể so với cọc ép do công nghệ tạo lỗ.

- Chất lượng cọc bê tông không cao, do không kiểm soát được trong quá trình thi công như đổ bê tông không có đầm được…

9.2. So sánh về chỉ tiêu kinh tế

a) Móng cọc ép

    - Tổng khối lượng thi công cọc dự kiến cho toàn công trình: 252 cọc.

    - Chiều dài mỗi cọc: 18m.

  - Báo giá thi công đối với cọc ép 300x300 (bao gồm vật tư và thiết bị, nhân công) thời điểm hiện tại là: 340.000-360.000VNĐ/m.

    Như vậy tổng giá thành dự kiến cho phương án thi công cọc ép là:

    252x18x360.000 = 1.632.960.000VNĐ.

b) Móng cọc nhồi

    - Tổng khối lượng thi công cọc dự kiến cho toàn công trình: 162 cọc.

    - Chiều dài mỗi cọc: 25m.

    - Báo giá thi công đối với cọc nhồi Þ 600 (bao gồm vật tư và thiết bị, nhân công) thời điểm hiện tại là: 900.000VNĐ/m.

    Như vậy tổng giá thành dự kiến cho phương án thi công móng cọc khoan nhồi là:

    162x25x900.000 = 3.645.000.000VNĐ.

 9.3. Kết luận

Qua kết quả phân tích về hai chỉ tiêu kĩ thuật và kinh tế của 2 phương án móng

Ta chọn phương án cọc ép sẽ hợp lý hơn

MỤC LỤC

PHỤ LỤC 1.	Hình thể hiện ký hiệu tên dầm và cột của khung trục 4	1
PHỤ LỤC 2.	Hình thể hiện ký hiệu tên dầm và cột của khung trục 4	11
PHỤ LỤC 3.	Kết quả tính toán nội lực cột khung trục 4 bằng phần ETAP 9.7	12
PHỤ LỤC 4.	Kết quả tính toán nội lực dầm khung trục 4 bằng phần ETAP 9.7	100

PHỤ LỤC 1. Biểu đồ các trường hợp chất tải lên khung trục 8

Hình 6.31 Tĩnh tải.

 

Hình 6.32 Hoạt tải 1.