1

Luận văn

Thuyết minh công trình trụ sở
công ty xây dựng ĐàNẵng
2

- 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
m
2
- 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 m
2
, một phòng máy phát điện có diện
tích 22 m
2
 Lầu 1:
3

-
Một sảnh khá lớn nơi ban quản lý hành chính làm việc diện tích 112 m
2
-
Gara xe máy diện tích rộng hơn 302.1 m
2
- Hai toalet nhỏ trong khu gara

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:
4

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

5

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

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:

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
8

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.

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.
9 PHẦN II:

KẾT CẤU

KHỐI LƯỢNG: 70%

GVHD : THẦY TÔ VĂN LẬN

) ; R
k
=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/cm
2
)

11 MẶT BẰNG BỐ TRÍ DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

12

1.Chọn chiều dày dầm:
Chọn ô sàn S1 (4500*7000) để tính toán. Giả thiết l
1
=4500 và l
2

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.
g
i
=  x  . trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo thứ i
n
i
: hệ số độ tin cậy các lớp cấu tạo thứ i
Tĩnh tải g = g
i
x n
i

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/m
3
),dày 1 cm
Vữa lót  = 1800 (KG /m


g
tt

(KG/m
2
)

1.

Gạch men Ceramic (1 cm)
2.
Vữa lót sàn (2 cm)
3.
Bản BTCT ( 10cm )
4.
Vữa trát trần (1 cm)
5.
Đường ống thiết bị
2000
1800
2500
1800

0.01

2000 = 20

0.02  1800 = 36


1 2
g
t t
l xh x xn
l xl


(KG/m
2
)
Trong đó
- l
t
. chiều dài tường.
- h
t
. chiều cao tường
-  . trọng lượng riêng.
- n .hệ số vượt tải của tường
- l
1
, l
2
. kích thước 2 cạnh của ô sàn.
* Kết quả: Nếu g
t
< 75 (KG /m
2
) thì lấy g
t

( m
2
)


(KG/m
2
)
HS
VT
g
qd
t

(KG/m
2
)

1 4.2m x 6.75m
(28.35 m
2
)
Không có tường trên sàn2 4.2m x 5.75m
( 24.15 m
2
)
Không có tường trên sàn
4b 1.2m x 5.75m (6.9 m
2
) 4.8 m
2
tường 10 180 1.1

106

14

5 1.2m x 5.75m ( 8.1 m
2
) Không có tường trên sàn6 1.2m x 5.1m
( 6.12 m
2
)
4.8 m
2
tường 10

180

1.1 118
7 1.2m x 4.25m (5.1 m
2

262

c. Hoạt tải: dựa vào công năng của các ô sàn ; tra trong tiêu chuẩn 2737-1995
tacó P
tc
ứng với các ô sàn, sau đó nhân thêm với hệ số giảm tải cho sàn.
Hê số giảm tải cho sàn :  = 0.4 +
0.6
9
A
; với A: diện tích chịu tải > 9 (m
2
). Sàn
Chức
năng sử
dụng
Diện tích p
tc
P
tt
Hệ số p
tt
sàn

(m
2
) (KG/m


0.869

417 15

BẢNG KẾT QUẢ TĨNH TẢI VÀ HOẠT TẢI SÀN

sàn Tĩnh tải tính toán (KG/m
2
) G
tt
sàn
P
tt
sàn
Tổng tải
sàn
TLBT Tường qui đổi (KG/m

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.
Căn cứ vào tỷ số
2
1
l
l
ta chia bản sàn thành 2 loại
 (
2
1
l
l
>2) ô bản dầm
 (
2
1
l
l
<= 2) ô bản kê 4 cạnh

16
PHÂN LOẠI SÀN

S
Ố HIỆU


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:

Ô bản sàn làm việc 2 phương:
Khi tỷ số
1
2
l
l
< 2, thì xem bản sàn làm việc theo 2 phương.
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
, m
12 ,
m
i1
, m
i2
, k
i1
, k
i2
.
•- Để xét sự làm việc đồng thời của các ô bản, tính nội lực trong bản theo sơ
đồ bản liên tục :
g’ = G
tt
sàn
+ 0.5 P

.P
- Moment ở gối được tính theo công thức sau:
M
I
= k
i1
( P + G ).
M
II
= k
i2
( 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’.l
1
.l
2

G = g’.l
1
.l
2

l
1
: Cạnh ngắn của ô bản.
l
2

12 ,
m
91
, k
91
,m
92
và k
92Ô sàn L
1
L
2
L2 /L1

m
11
m
12
m
91
m
92
k
91
k
92



P =
p'.L
1
.L
2
M
1
(kg.m)

M
2
(kg.m)

M
I
(kg.m)

M
II
(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

= 2800 (KG/cm²) để tính toán
Ô sàn M A  F
at
F
ac
(cm
2
/m)  = (%)

(KG.m) (cm
2
) chọn F
a

F
ac
/ b.ho

(S1) M
1

416.63 0.0501 0.0514 2.32  6 a 125 2.3

0.29

II
349.5 0.042 0.0429 1.94  6 a 140 2 0.25
(S3a) M
1

264.44 0.0318 0.0323 1.46  6 a 190 1.5

0.19
M
2
103.13 0.0124 0.0125 0.57  6 a 200 1.4

0.18
M
I
430.39 0.0517 0.0531 2.4  8 a 200 2.5

0.31
M
II
168.54 0.0203 0.0205 0.93  6 a 200 1.4

0.18
(S3b) M
1

277.12 0.0333 0.0339 1.53  6 a 180 1.6

0.2
M

399.4 0.048 0.0492 2.22  6 a 130 2.2

0.28

20 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.
Khi tỷ số
2
1
2
l
l

, thì có thể xem bản sàn chỉ làm việc một phương (theo
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 h
d
/h
s
 3 thì coi như sàn ngàm vào dầm, trái lại coi như kê tự
do
a. Sơ đồ tính:

s
= (G
tt
sàn
+ P
tt
sàn
)
G
tt
sàn
, P
tt
sàn
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  A
0
=0,412
- Tính cốt thép cho bản sàn như tính cấu kiện chịu uốn tiết diện b = 1m,
•Moment ở gối :
M
g
=
12
2
1
ql

a
a
R bh
F
R


 h
0
=h-a
Trong đó :h(bề dày của ô sàn) và h =10 cm.
Chọn a= 2 cm (lớp bê tông bảo vệ)
Tính h
0
= h-a = 10-2=8cm
-Kiểm tra: 
min
   
max

=F
a
/b.h
0

BẢNG TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO SÀN 1 PHƯƠNG

Ô sàn M A  F
at
F

M
G
ối

106.2 0.0128 0.0129 0.58 6a200 1.4 0.175
S5 M
Nh
ịp

46.74 0.0056 0.0056 0.25 6a200 1.4 0.175
M
G
ối

93.48 0.0112 0.0113 0.51 6a200 1.4 0.175
S6 M
Nh
ịp

53.76 0.0065 0.0065 0.29 6a200 1.4 0.175
M
G
ối

107.52 0.0129 0.013 0.59 6a200 1.4 0.175
S7 M
Nh
ịp

46.74 0.0056 0.0056 0.25 6a200 1.4 0.175


138.53 0.0167 0.0168 0.76 6a200 1.4 0.175
M
G
ối

277.07 0.0333 0.0339 1.53 6a180 1.6 0.2 22

Đối với thép của sàn 1 phương (ø6) dùng thép AI có R
a
= 2300 (KG/cm²) để tính
toán
1.7. KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CHO SÀN
K
K
i
i
ể
ể
m
mt
t
r
r

i
i
ể
ể
n
nh
h
ì
ì
n
n
h
h:
:Ta chọn ra 2 ô bản:
 ô bản S1 có kích thước lớn nhất
L
L
1
1
6
6
,
,
7
7
5
5
(
(
m
m
)
)v
v
ớ
ớ
i
iq
q
t
t
t
t

b
b
ả
ả
n
nS
S
3
3
b
bc
c
ó
ót
t
ả
ả
i
in
n
h
h
ấ
ấ
t
tL
L
1
1=
=2
2
.
.
6
6
(
(
v
v
ớ
ớ
i
iq
q
t
t
t
t=
=1
1
0
0
8
8
3
3

q=
=4
4 4
6.75
596
4.2 6.75
x

=
=
5
5
1
1
8
8
(
(
k
k
G
G
/
/


12
1.01
3
x
=
=0
0
.
.
8
8
x
x
1
1
0
0
-
-
4
4(
(
m

384
5
=
=4
9 4
5 596 4.2
384 4.2 10 0.8 10
x
x
x x x

=
=0
0
.
.
0
0
0
0
7
7
(
(

0
1
1
6
6(
(
m
m
)
)<
<200
1
=
=0
0
.
.
0
4
4 4
4.2
1083
2.6 4.2
x

=
=
9
9
4
4
4
4
(
(
k
k
G
G
/
/
m
m
2
2
)

=
=0
0
.
.
8
8
x
x
1
1
0
0
-
-
4
4(
(
m
m
4
4
)
)


4
9 4
5 1083 2.6
384 2.6 10 0.8 10
x
x
x x x

=
=0
0
.
.
0
0
0
0
3
3
(
(
m
m
)
)


(
(
m
m
)
)<
<200
1
=
=0
0
.
.
0
0
0
0
5
5
TƯỜNG
DẦM CN
4800
TƯỜNG
CỘT
DẦM SÀN
MẶT CẮT A-A
TL:1/20
MẶT CẮT B-B
TL:1/20
1650
3400 1400
1650
3400 1400
300
150
+6.900
+3.600
+5.250
+5.250
4800
4800
150
300
2.2 Chọn sơ bộ chiều dày bản thang và dầm thang:
-Chọn bề dày bản thang là h
b

11 bậc; được xây bằng gạch thẻ .
Kích thước bản thang :1420  3400 mm
Bậc thang gạch granit:  = 2 (T/m
3
)

2.4 TẢI TRỌNG :
Tải trọng theo TCVN 2737-95
4.1) Chiếu nghỉ :
* Tĩnh tải :được xác định theo bảng sau

STT

Vật liệu Chiều dày
(m)


(KG/m
3
)
n Tĩnh tải tính tốn
g
tt
(KG/m
2
)
1 Lớp gạch granit

0.015 2000 1.1 33.0
2 Lớp vữa lót 0.020 1800 1.2 43.2