CHƯƠNG 1. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU, TÍNH TOÁN NỘI LỰC 1. Sơ bộ phương án kết cấu 1. Phân tích các dạng kết cấu khung Đối với nhà cao tầng có thể sử dụng các dạng sơ đồ chịu lực: - Hệ tường chịu lực - Hệ khung chịu lực - Hệ lõi - Hệ kết cấu khung vách kết hợp - Hệ khung lõi kết hợp - Hệ khung, vách lõi kết hợp 1.
Phương án lựa chọn Qua phân tích ưu nhược điểm của các hệ kết cấu, đối chiếu với đặc điểm kiến trúc của công trình: Ta chọn phương án kết cấu khung chịu lực làm kết cấu chịu lực chính của công trình 1. Các lựa chọn cho giải pháp kết cấu (cột, dầm sàn, vách tường),kích thước sơ bộ và vật liệu. Để chọn giải pháp kết cấu sàn ta so sánh 2 trường hợp sau: a. Kết cấu sàn không dầm (sàn nấm) Hệ sàn nấm có chiều dày toàn bộ sàn nhỏ, làm tăng chiều cao sử dụng do đó dễ tạo không gian để bố trí các thiết bị dưới sàn (thông gió, điện, nước, phòng cháy và có trần che phủ), đồng thời dễ làm ván khuôn, đặt cốt thép và đổ bê tông khi thi công.
Tuy nhiên giải pháp kết cấu sàn nấm là không phù hợp với công trình vì không đảm bảo tính kinh tế do tốn vật liệu. Kết cấu sàn dầm Là giải pháp kết cấu được sử dụng phổ biến cho các công trình nhà cao tầng. Khi dùng kết cấu sàn dầm độ cứng ngang của công trình sẽ tăng do đó chuyển vị ngang sẽ giảm. Khối lượng bê tông ít hơn dẫn đến khối lượng tham gia dao động giảm.
Chiều cao dầm sẽ chiếm nhiều không gian phòng ảnh hưởng nhiều đến thiết kế kiến trúc, làm tăng chiều cao tầng. Tuy nhiên phương án này phù hợp với công trình vì bên dưới các dầm là tường ngăn , chiều cao thiết kế kiến trúc là tới 3,6m nên không ảnh hưởng nhiều. Phương án lựa chọn Lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối. Vật liệu dùng trong tính toán e.
Bê tông Theo Tiêu chuẩn xây dựng TCVN 5574:2010 về Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép: Vũ Duy Hùng - 11 - Luan van ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kí túc xá trường trung học nghiệp vụ du lịch Hải Phòng Bê tông cho đài, giằng, cột, dầm, sàn là bê tông thương phẩm. Bê tông cho cầu thang bộ và 1 số chi tiết có khối lượng nhỏ khác là bê tông trộn tại công trường. - Chọn bê tông sàn, dầm B20 có Rb = 115 kG/cm2, Rbt = 9,0 kG/cm2. Cốt thép: - Cốt thép sử dụng: + Thép chịu lực: CII có Rs = Rsc = 2800 kG/cm2 + Thép đai : CI có Rs = Rsc = 2250 kG/cm2 và Rsw = 1750 kG/cm2 1.
Sơ bộ chọn kích thước tiết diện Chọn chiều dày sàn: 𝐿2 6.8 - Xét tỷ số hai ô bản = = 1,51< 2 , nên bản thuộc loại bản kê 4 cạnh, 𝐿1 4.5 bản làm việc theo 2 phương. - Dựa vào kích thước các cạnh của bản sàn ta phân các ô sàn ra làm 2 loại: - Các ô sàn có tỷ số các cạnh L2/L1 ≤ 2 ⇒ô sàn làm việc theo 2 phương (thuộc loại bản kê ). - Các ô sàn có tỷ số các cạnh L2/L1 ≥2 ⇒ ô sàn làm việc theo 1 phương (thuộc loại bản dầm). + Dựa vào khoảng cách các cột theo hai phương ta chọn bề dày sàn theo công thức 𝑫 𝒉𝒃 =.
𝒍1 𝒎 Trong đó: + l1: nhịp của ô bản sàn + m: hệ số phụ thuộc vào bản kê loại 2 cạnh hay 4 cạnh, với bản loại bản bản kê 4 cạnh m=3545, chọn m = 40. + D là hệ số phụ thuộc vào độ lớn của tải trọng D = 0,81,4. chọn D = 1,1 Kích thước Công năng l2/l1 Loại sàn m D hb (m) l1(m) l2(m) Phòng ở 4,5 6,8 1,51 Bản kê 4 cạnh 40 1,1 0,123 Khu SHC 4,5 6,8 1,51 Bản kê 4 cạnh 40 1,1 0,123 Cầu thang 4,5 7,59 1,68 Bản kê 4 cạnh 35 1,1 0,14 WC 2,2 4,5 0,48 Bản kê 4 cạnh 40 1,1 0,06 Vũ Duy Hùng - 12 - Luan van ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kí túc xá trường trung học nghiệp vụ du lịch Hải Phòng Các ô sàn có tỷ số các cạnh L2/L1 ≤ 2 ⇒ ô sàn làm việc theo 2 phương (thuộc loại bản kê). Chọn 𝒉𝒃 = 𝟎, 𝟏𝟐𝒎 = 12cm - Với sàn tầng mái và sàn phòng vệ sinh còn có các lớp chống nóng, chống thấm.
Nên chọn chiều dày sàn 12cm. Chọn tiết diện dầm: * Chọn dầm chính - Nhịp của dầm ld =680 cm Chọn sơ bộ: 1 1 1 1 hdc= ( ÷ )𝑙 = ( ÷ ) 680 = (85 ÷ 56.6)𝑐𝑚; 8 12 8 12 Chọn hdc =70 cm, bdc= (0,3 ÷ 0,5)ℎ𝑑𝑐 = (21,0 ÷ 35,0)𝑐𝑚; bdc= 22 cm Vậy kích thước dầm chính là 22x70cm. - Nhịp của dầm ld =450 cm Chọn hdc =50 cm, bdc = 22 cm Vậy kích thước dầm chính là 22x50cm. - Nhịp của dầm ld =220 cm Chọn hdc =50 cm, bdc = 22 cm Vậy kích thước dầm chính là 22x50cm.
* Chọn dầm phụ khung: - Nhịp của dầm ld=680cm - Chọn sơ bộ 1 1 1 1 ℎ𝑑𝑝 = ( ÷ ) 𝑙 = ( ÷ ) 680 = (56.6 ÷ 34)𝑐𝑚 12 20 12 20 Chọn hdp =50cm; bdp =22cm Các dầm phụ dọc, dầm ngang chọn kích thước 22x50cm. Chọn tiết diện cột 𝑁 Sơ bộ lựa chọn theo công thức : Ab= (1,2 1,5) 𝑅𝑛 Trong đó: + Rn=115kg/cm2 + N = ms. + q: Tải trọng tương đương tính trên mội mét vuông sàn trong đó bao gồm tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, Vũ Duy Hùng - 13 - Luan van ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kí túc xá trường trung học nghiệp vụ du lịch Hải Phòng tường, cột đem tính ra phân bố đếu trên sàn. Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế.
Chọn q=1T/m2 =0,1 kg/cm2 - Cột từ tầng 1-3 trục: (3), (4), (5) & (6) N= ms. = 1278,56𝑐𝑚2 115 Sơ bộ chọn cột kích thước 40x40cm. Cột từ tầng 4-5 trục: (3), (4), (5) & (6) Sơ bộ chọn cột kích thước 30x30cm. - Cột từ tầng 1-3 trục: (1) & (8) N= ms.
= 211,4𝑚2 115 Sơ bộ chọn cột kích thước 22x22cm. Chọn kích thước tường *Tường bao Được xây xung quanh chu vi nhà, do yêu cầu chống thấm, chống ẩm nên tường dày 22 cm xây bằng gạch đặc M75 (B5,8). Tường có hai lớp trát dày 2 x 1. Chiều cao của tường xây dưới dầm ngang: Htường = Ht – hd = 3,6 – 0,7 = 2,9 m.
Chiều cao của tường xây dưới dầm dọc: Htường = Ht – hd= 3,5 – 0,50= 3,1 m *Tường ngăn Dùng để ngăn chia không gian trong mỗi tầng, song tuỳ theo việc ngăn giữa các phòng hay ngăn trong 1 phòng mà có thể là tường 22 cm hoặc 11 cm. Tường có hai lớp trát dày 2 x 1.5 cm Chiều cao của tường xây dưới dầm ngang: Htường = Ht – hd = 3,6 – 0,7 = 2,0 m. Chiều cao của tường xây dưới dầm dọc: Htường = Ht – hd= 3,6– 0,50= 3,1 m Vũ Duy Hùng - 14 - Luan van ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kí túc xá trường trung học nghiệp vụ du lịch Hải Phòng Vũ Duy Hùng - 15 - Luan van ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kí túc xá trường trung học nghiệp vụ du lịch Hải Phòng 1. Sơ đồ khung chịu lực Sơ đồ khung trục 3 Vũ Duy Hùng - 16 - Luan van ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kí túc xá trường trung học nghiệp vụ du lịch Hải Phòng Vũ Duy Hùng - 17 - Luan van ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kí túc xá trường trung học nghiệp vụ du lịch Hải Phòng CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ SÀN TẦNG 3 2.
Tính toán tải trọng 2. Tĩnh tải Trọng lượng bản thân sàn điển hình gtt = ∑ 𝐧. ∑ (kG/m2) n: hệ số vượt tải xác định theo tiêu chuẩn 2737-1995. h: chiều dày sàn.
: trọng lượng riêng của vật liệu sàn. + Tĩnh tải tác dụng lên 1m2 sàn (Phòng ở, khu SHC, cầu thang,ban công): BẢNG TÍNH TĨNH TẢI SÀN h γ gtc HSVT gtt STT Các lớp sàn (m) (KN/m³) (KN/m²) n (KN/m²) 1 Lát gạch 300x300 0,01 20 0,2 1,1 0,22 2 Lớp vữa lót vữa XM 0,02 18 0,45 1,3 0,468 3 Sàn BTCT 0,12 25 2 1,1 2,5 4 Lớp vữa trát trần 0,015 18 0,36 1,3 0,351 Tổng tải trọng: 3,539 + Tĩnh tải tác dụng lên 1m2 sàn (Phòng vệ sinh): BẢNG TÍNH TĨNH TẢI SÀN WC h γ gtc HSVT gtt STT Các lớp sàn (m) (KN/m³) (KN/m²) n (KN/m²) 1 Lát gạch 300x300 0,01 20 0,2 1,1 0,22 2 Lớp vữa lót vữa XM 0,02 18 0,45 1,3 0,468 3 Sàn BTCT 0,12 25 2 1,1 2,5 4 Lớp vữa trát trần 0,015 18 0,36 1,3 0,351 5 Lớp vữa chống thấm 0,02 18 0,5 1,3 0,468 6 Thiết bị vệ sinh 0,55 1,05 0,55 Tổng tải trọng: 4,557 + Tĩnh tải tác dụng lên 1m2 sàn (Sàn mái): Vũ Duy Hùng - 18 - Luan van ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kí túc xá trường trung học nghiệp vụ du lịch Hải Phòng BẢNG TÍNH TĨNH TẢI SÀN MÁI h γ gtc HSVT gtt STT Các lớp sàn (m (KN/m³) (KN/m²) n (KN/m²) Lớp tôn ,xà gồ thép 1 0,2 1,1 0,22 C150,Tường thu hồi 110 2 Lớp vữa lót vữa XM 0,02 18 0,45 1,3 0,468 3 Sàn BTCT 0,12 25 2 1,1 2,5 4 Lớp vữa trát trần 0,015 18 0,36 1,3 0,351 5 Lớp vữa chống thấm 0,02 18 0,5 1,3 0,468 Tổng tải trọng: 4 Tải trọng tường xây: + Tường 220: có Htường = Ht - Hd = 3,6 – 0,7= 2,9m g d gtc gt STT Lớp vật liệu n (KN/m3) (cm) (KN/m) (KN/m) 1 Vữa trát tường 2 mặt, 75# 18 3 1.63 3 Tải trọng phân bố trên 1m dài 13.67 4 Tải tường có cửa, hệ số giảm lỗ cửa 0.73 + Tường 110: có Htường = Ht - Hd = 3,6 – 0,7= 2,9m g d gtc gt STT Lớp vật liệu n (KN/m3) (cm) (KN/m) (KN/m) 1 Vữa trát tường 2 mặt, 75# 18 3 1.32 3 Tải trọng phân bố trên 1m dài 7.35 4 Tải tường có cửa, hệ số giảm lỗ cửa 0.10 + Tường 110 thu hồi: có Htường = 3m g d gtc gt STT Lớp vật liệu n (KN/m3) (cm) (KN/m) (KN/m) 1 Vữa trát tường 2 mặt, 75# 18 3 1.35 3 Tải trọng phân bố trên 1m dài 7.35 4 Tải tường có cửa, hệ số giảm lỗ cửa 0.91 Vũ Duy Hùng - 19 - Luan van ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Kí túc xá trường trung học nghiệp vụ du lịch Hải Phòng Tải trọng trên 1m2 dài dầm, cột: Tải trọng tính Tên cấu kiện Các lớp tạo thành n toán gtt (kN/m2) - Bê tông cốt thép, = 25 kN/m3 1,1 3,63 0,22.