Thiết kế cao ốc văn phòng ngân hàng BIDV chi nhánh Long An

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

KỸ SƯ NGÀNH XÂY DỰNG

THIẾT KẾ

CAO ỐC VĂN PHÒNG NGÂN HÀNG

BIDV CHI NHÁNH LONG AN

SVTH : NGUYỄN THÀNH TRUNG

MSSV : 20761303

GVHD : Ths. LÊ VĂN THÔNG

TP. Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2013

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn tất cả các giảng viên trong khoa xây dựng và điện

trường ĐH Mở TP HCM.Trong suốt thời gian qua em đã được các thầy các cô truyền đạt rất

nhiều kiến thức bổ ích, không những vậy mà em còn được truyền đạt về những đạo đức lối

sống, tác phong trong công việc. Hướng chúng em trở thành những kỹ sư có tài lẫn có đức

trong công việc cũng như trong cuộc sống.

Và đặc biệt em xin gởi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy trực tiếp hướng dẫn cho em , thầy

Th.S LÊ VĂN THÔNG. Thầy đã hướng dẫn cho em rất tận tình, truyền đạt cho em những

kiến thức thật mới và bổ ích. Luôn hướng em phải biết sửa sai những lỗi dù là nhỏ nhất. Tập

cho em tính cẩn thận, tỉ mỉ trong từng công việc. Và đặc biệt em được học ở thầy nhiều điều

rất bổ ích cho công việc em sau này đó là hãy khởi công sớm các công việc và có tác phong

làm việc thật tích cực với những định hướng đã vạch ra.

Và cuối cùng em xin cảm ơn gia đình, luôn bên em động viên em trong những lúc khó

khăn. Và tất cả các bạn cùng làm đồ án, đã chia sẽ cho em những kiến thức bổ ích và cùng

nhau vượt qua những khó khăn trong quá trình thực hiện đồ án.

Xin chân thành cảm ơn!

Sinh Viên

Nguyễn Thành Trung

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303

LỜI MỞ ĐẦU

Ngành xây dựng là một trong những ngành cổ xưa nhất trong lịch sử nhân loại. Nó cũng

là một trong những cơ sở để đánh giá sự phát triển của từng quốc gia. Và có những công trình

những tác phẩm nghệ thuật từ xa xưa tồn tại cho đến ngày nay vẫn còn là bí ẩn, chẳng hạn như

kim tử tháp ở AI CẬP vv…hay những công trình thể hiện niềm tự hào của quốc gia như: vạn

lý trường thành ở TRUNG QUỐC, tháp effent ở PHÁP, tòa tháp đôi Petronas ở MALAYSIA

vv…

Trong thời kì công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước ta, ngành xây dựng đóng vai trò rất

quan trọng.Yêu cầu về phát triển đô thị, cơ sở hạ tầng ,nhà máy xí nghiệp,vv…ngày càng tăng.

Ngày càng đòi hỏi nguồn nhân lực đông và có trình độ cao.

Để đáp ứng yêu cầu trên, nhiều trường đại học cao đẳng trong cả nước đã đào tạo ngành

xây dựng với đội ngũ giảng viên có trình độ cao, và kinh nghiệm thực tế nhiều năm . Trong đó

có trường đại học Mở Tp HCM. Em thật may mắn vì được ngồi trên ghế giảng đường, được

truyền đạt những kiến thức hay trong lĩnh vực xây dựng, để làm nền tảng phục vụ cho công

việc em sau này.

Nhưng để tốt nghiệp ra trường thành kĩ sư thì yêu cầu mỗi sinh viên phải hoàn thành một

luận văn tốt nghiệp. Nó không chỉ là cơ sở để tốt nghiệp mà còn là cơ hội để tất cả các sinh

viên một lần nữa thống kê lại toàn bộ kiến thức trong suốt quá trình học. Và điều quan trọng là

giúp sinh viên làm quen với công việc thiết kế hay thi công thực tế sau này sẽ làm.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303

MỤC LỤC

Lời mở đầu

Lời cảm ơn

Mục lục

Chương I: GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH VÀ LỰA CHỌN

GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1

I.1. Giới thiệu kiến trúc công trình………………………………………….. 1

I.1.1 Sơ lược về công trình..…………………………………………………… 1

I.1.2 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng..……………………………. 1

I.1.3 Giải pháp đi lại..………………………………………………………….. 4

I.1.4Đặc điểm khí hậu – khí tượng thủy văn ở tỉnh Long An…..…………….. 4

I.1.5 Giải pháp kỹ thuật.……………………………………………………….. 5

I.1.6 An toàn phòng cháy chữa cháy…………………………………………… 6

I.1.7 Hệ thống thoát rác………………………………………………………… 6

I.2. Lựa chọn giải pháp kết cấu……………………………………………… 6

I.2.1. Hệ chịu lực chính của nhà cao tầng……………………………………… 6

I.2.2. Xác định sợ bộ kích thước cấu kiện……………………………………... 10

Chương II: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG 2 ĐIỂN HÌNH 17

II.1 Mặt bằng sàn lầu 2……………………………………………………........ 17

II.2 Xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn, kích thước dầm chính và dầm

phụ…………………………………………………………………………….... 17

II.3 Xác định tải trọng tác dụng lên kết cấu……………………………………. 19

II.4 Xác định nội lực tính toán trong kết cấu…………………………………... 23

II.5.Tính toán cốt thép………………………………………………………….. 25

II.6.Tính toán và kiểm tra độ võng của ô sàn…………………………………... 27

Chương III: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 38

III.1. Sơ bộ chọn kích thước tiết diện cầu thang……………………………. 38

III.2. Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang…………………………… 40

III.3. Xác định nội lực và tính toán cốt thép cho cầu thang từ lầu 1 đến lầu

8……………………………………………………………………………. 41

III.4. Thiết kế dầm gãy khúc…………………………………………………… 46

Chương IV: TÍNH TOÁN HỒ NƯỚC MÁI 54

IV.1. Sơ bộ kích thước hồ nước mái ………………………………………… 54

IV.2. Tính toán nắp bể………………………………………………………... 54

IV.3. Tính toán thành hồ……………………………………………………... 58

IV.4. Tính toán đáy bể………………………………………………………... 60

IV.5. Tính toán dầm nắp và dầm đáy hồ……………………………………. 63

IV.6. Kiểm tra bề rông khe nứt thành hồ và đáy hồ………………………... 78

IV.7. Kiểm tra độ võng đáy hồ (theo TCVN356:2005)……………………... 81

IV.8. Tính toán cột hồ nước mái……………………………………………... 84

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303

Chương V: TÍNH KHUNG TRỤC – 3 86

V.1. Chọn sơ bộ tiết diện dầm và cột………………………………………… 86

V.2. Bố trí hệ kết cấu…………………………………………………………. 88

V.3. Khung tính thép (khung trục 3)………………………………………… 90

V.4. Xác định tải trọng ngang tác dụng lên khung…………………………. 113

V.5. Mô hình tính toán trên etabs……………………………………………. 123

V.6. Chuyễn vị ngang lớn nhất tại đinh kết cấu khung…………………….. 128

V.7. Tính toán cốt thép khung trục 3………………………………………... 129

Chương VI: THIẾT KẾ MÓNG 150

VI.1. Giới thiệu địa chất……………………………………………………… 150

VI.2. Tải trọng tác dụng lên móng khung trục 3……………………………. 151

VI.3. Tính toán phương án móng cọc ép……………………………………. 154

VI.4. Tính toán phương án móng cọc khoan nhồi………………………….. 184

VI.5. So sánh và lựa chọn phương án móng………………………………… 218

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303 Trang 1

CHƯƠNG I:GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH VÀ LỰA CHỌN

GIẢI PHÁP KẾT CẤU

I.1. GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH.

I.1.1. Sơ lược về công trình.

Công trình có mặt bằng hình chữ nhật, có tổng diện tích xây dựng 696.96 m2

. Toàn bộ các mặt

chính diện được lắp đặt các hệ thống cửa sổ để lấy ánh sáng xen kẽ với tường xây. Dùng tường xây dày

200mm làm vách ngăn ở những nơi tiếp giáp với bên ngoài, tường xây dày 100mm, 200mm và vách

kính khung nhôm dùng làm vách ngăn ngăn chia các phòng …

I.1.2. Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng.

- Số tầng: 1 tầng hầm, 1 tầng trệt + 8 tầng lầu + một sân thượng ( tầng mái ).

- Phân khu chức năng:

Công trình được phân khu chức năng từ dưới lên trên.

+ Tầng hầm: là nơi để xe.

+ Tầng trệt: làm văn phòng, sảnh.

+ Lầu 1-8: làm văn phòng, phòng họp....

+ Tầng mái: có hệ thống thoát nước mưa, hồ nước mái, phòng kỹ thuật thang máy, hệ thống

chống sét...

MẶT BẰNG HẦM

MAËT BAÈNG TÂ`NG HÂ`MTL : 1/100

1

A D

2 3 4 5 6 7

5200

5400

1200

1'

HOÄP GEN

TH.MAÙY

TM1

6000 6000 6000 6000 6000

7200 7200

C B

P. MAÙY PHAÙT ÑIEÄN

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303 Trang 2

MẶT BẰNG TRỆT

MẶT BẰNG TẦNG ĐIỂN HÌNH

TH.MAÙY

TM1

7200 5400 7200

19800

B

C

D

A

1 2 3 4 5 6 7

6000 6000 6000 5200 6000 6000

35200

±0.000

P.LAØM VIEÄC

NHAÂN VIEÂN

P.LAØM VIEÄC

NHAÂN VIEÂN

P.LAØM VIEÄC

NHAÂN VIEÂN

P.LAØM VIEÄC

NHAÂN VIEÂN

P.LAØM VIEÄC

NHAÂN VIEÂN

1200

1 '

THANG

BOÄ 2

THANG

BOÄ 1

TH.MAÙY

TM2

P.LAØM VIEÄC

NHAÂN VIEÂN

HOÄP GEN

ÑAÏI SAÛNH

VAÙCH KÍNH

KHUNG NHOÂM

P.LAØM VIEÄC

NHAÂN VIEÂN

P.LAØM VIEÄC

NHAÂN VIEÂN

1

A

D

2 3 4 5 6 7

5200

5400

1200

1 '

HOÄP GEN

TH.MAÙY

TM1

6000 6000 6000 6000

7200 7200

C

B

+32400

+28600

+25200

+21600

+18000

+10800

+7200

+10800

P.LAØM VIEÄC

NHAÂN VIEÂN P.LAØM VIEÄC

NHAÂN VIEÂN

KHU A

KHU B

PHOØNG HOÏP

VAÙCH KÍNH

KHUNG NHOÂM

THANG

BOÄ 1

P.KEÁ TOAÙN P.NHAÂN SÖÏ P.LAØM VIEÄC

NHAÂN VIEÂN

BAN QUAÛN TRÒ

THANG

BOÄ 2

TH.MAÙY

TM2

6000

3050

2600

2800

2050

3536

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303 Trang 3

MẶT BẰNG MÁI

MẶT ĐỨNG CÔNG TRÌNH

6000 6000 6000 5200 6000 6000

7200 5400 7200

35200

19800

BEÅ NÖÔÙC

SINH HOAÏT

3 %

3 %

3 %

3 %

3 %

3 % 3 %

1

A

B

C

D

1 ' 2 3 4 5 6 7 3 %3 %3 %

150

A

B

1000

MAËT ÑÖÙNG TRUÏC 1-7_TL : 1/100

1 2 3 4 5 6 7

1200 5200

1 '

6000 6000 6000 6000 6000

4200 3500 3500 3500 3500 3500 3500 3500 3500

1550

+14700

+36900

+32200

+28700

+25200

+21700

+18200

+11200

+7700

+4200

±0.000

36900

+35700

+14700

+35700

+32200

+28700

+25200

+21700

+18200

+11200

+7700

+4200

7200 5400 7200

19800

±0.000

3650 1850 1950 1455 1950 1450 1950 1450 2350 1050 2050 1350 2050 1350 2050 1350 2050 745 2500 1100

35700

2000

900

MAËT ÑÖÙNG TRUÏC A-D_TL : 1/100

250

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303 Trang 4

MẶT CẮT CÔNG TRÌNH

I.1.3. Giải pháp đi lại.

I.1.3.1 Giao thông đứng.

Giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống hai thang máy khách, mỗi cái 8 người,

tốc độ 120m/ phút, chiều rộng cửa 1000mm, đảm bảo nhu cầu lưu thông cho khoảng 300 người với thời

gian chờ đợi khoảng 40s. Bề rộng cầu thang bộ là 1.4 m với cầu thang 2 vế và 1.3m với cầu thang 3 vế

được thiết kế đảm bảo yêu cầu thoát người nhanh, an toàn khi có sự cố xẩy ra. Cầu thang bộ và cầu

thang máy được đặt ở vị trí nhằm đảm bảo khoảng cách xa nhất đến cầu thang nhỏ hơn 20m để giải

quyết việc phòng cháy chữa cháy.

I.1.3.2 Giao thông ngang.

Giao thông trên từng tầng thông qua hệ thống giao thông rộng 5.4 m đối với tầng trệt, rộng 2.05m

đối với lầu 1 -8 nằm giữa mặt bằng tầng, đảm bảo lưu thông ngắn gọn, tiện lợi đến từng phòng.

I.1.4. Đặc điểm khí hậu – khí tượng thủy văn ở tỉnh Long An.

- Tỉnh Long An nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa nóng ẩm, chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa và

mùa khô.

- Các yếu tố khí tượng:

• Nhiệt độ trung bình năm: 26oC.

• Nhiệt độ thấp nhất trung bình năm: 22oC.

• Nhiệt độ cao nhật trung bình năm: 30oC.

1000

+14700

+36900

+32200

+28700

+25200

+21700

+18200

+11200

+7700

+4200

±0.000

35696

1 2 3 4 5 6 7

1200 5200

1 '

6000 6000 6000 6000 6000

4200 3500 3500 3500 3500 3500 3500 3500 3500

200

-3100

1500 2000

+35700

MAËT CAÉT A-A_TL :1/100

+4200

D C B A

7200 5400 7200

19800

1000

37100

+14700

+36900

+32200

+28700

+25200

+21700

+18200

+11200

+7700

±0.000

1500

4200 3500 3500 3500 3500 3500 3500 3500 3500 3500 1400

D '

MAËT CAÉT B-B_TL :1/100

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303 Trang 5

• Số giờ nắng trung bình khá cao

• Lương mưa trung bình năm: 1000-1800mm/năm

• Độ ẩm tương đối trung bình: 78%

• Hướng gió chính thay đổi theo mùa

a. Mùa khô: Từ Bắc chuyển dần sang Đông, Đông Nam và Nam

b. Mùa mưa: Tây-Nam và Tây.

c. Tầng suất lặng gió trung bình hằng năm là 26%

- Thủy triều tương đối ổn định, ít xẩy ra những hiện tượng biến đổi về dòng nước, không

có lụt lội chỉ có ở những vùng ven thỉnh thoảng xảy ra.

I.1.5. Giải pháp kỹ thuật.

I.1.5.1 Điện.

Công trình sử dụng điện cung cấp từ hai nguồn: Lưới điện thành phố và máy phát điện riêng.

Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm ( được tiến hành lắp đặt đồng thời trong quá trình thi công ). Hệ

thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật và phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vục ẩm

ướt, tạo điều kiện dể dàng khi sửa 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 (đảm bảo an toàn phòng cháy nổ).

I.1.5.2 Hệ thông cung cấp nước.

- Công trình sử dụng nước từ hai nguồn: nước ngầm và nước máy. Tất cả được chứa trong bể

nước ngầm đặt ngàm ở tầng hầm. Sau đó được hệ thống máy bơm mơm lên hồ nước mái và từ đó nước

được phân phối cho các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính.

- Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp gaine. Hệ thống cấp nước đi

ngầm trong các hộp kỹ thuật. Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng.

I.1.5.3 Hệ thống thoát nước.

Nuớc mưa từ mái sẽ được thoát theo các lổ chãy (bề mặt mái được tạo dốc) và chảy vào các ống

thoát nước mưa (∅= 140mm) đi xuống dưới. Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ bố trí riêng.

I.1.5.4. Hệ thống thông gió và chiếu sáng.

Chiếu sáng .

Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên và bằng điện. Ở tại các lối

đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng.

Thông gió .

Ở các tầng đều có cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên. Riêng tầng hầm có bố trí thêm hệ thống

thông gió và chiếu sáng.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303 Trang 6

I.1.6. An toàn phòng cháy chữa cháy.

- Trang bị các bộ súng cứu hoả (ống gai Ư 20 dài 25m, lăng phun Ư 13) đặt tại phòng trực, có 01

hoặc 02 vòi cứu hoả ở mỗi tầng tuỳ thuộc vào khoảng không ở mỗi tầng và ống nối được cài từ tầng

một đến vòi chữa cháy và các bảng thông báo cháy.

- Các vòi phun nước tự động được đặt ở tất cả các tầng theo khoảng cách 3m một cái và được nối

với các hệ thống chữa cháy và các thiết bị khác bao gồm bình chữa cháy khô ở tất cả các tầng. Đèn báo

cháy ở các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp ở tất cả các tầng.

- Hoá chất: sử dụng một số lớn các bình cứu hoả hoá chất đặt tại các nơi như cửa ra vào kho, chân

cầu thang mỗi tầng.

I.1.7. Hệ thống thoát rác.

Rác thải được chứa ở gian rác, bố trí ở tầng hầm , có một bộ phận chứa rác ở ngoài. Gaine rác

được thiết kế kín đáo, tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm.

I.2. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU.

I.2.1. Hệ chịu lực chính của nhà cao tầng.

Công trình có chiều cao là 35.7m (so với mặt đất tự nhiên) gồm 10 tầng (1 hầm + 1 trệt

+ 8 lầu + 1 tầng mái). Do đó việc lựa chọn hệ chịu lực hợp lý cho công trình là điều rất quan

trọng. Dưới đây ta xem xét một số hệ chịu lực thường dùng cho nhà cao tầng:

I.2.1.1. Hệ khung chịu lực.

Kết cấu khung bao gồm hệ thống cột và dầm vừa chịu tải trọng thẳng đứng vừa chịu tải

trọng 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 sử 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 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.

I.2.1.2. 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.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303 Trang 7

Trường hợp tường chịu lực chỉ bố trí theo một phương, sự ổn định của công trình theo

phương vuông góc được bảo đảm nhờ các vách cứng. Khi đó, vách cứng không những

được thiết kế để chịu tải trọng ngang và 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.

I.2.1.3. 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 một 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 kiểu khung – giằng. Để đảm bảo ổn định của cột, khung

và truyền được các tải trọng 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.

I.2.1.4. So sánh lựa chọn phương án kết cấu.

Qua xem xét, phân tích các hệ chịu lực như đã nêu trên và dựa vào các đặc điểm của

công trình như giải pháp kiến 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 Tỉnh Long An là vùng hầu như không xảy ra

động đất, nên không xét đến ảnh hưởng của động đất, mà chỉ xét đến ảnh hưởng của gió bão.

Vì vậy, việc tính toán gió động cho công trình là thật sự cần thiết.

- 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 – tường chịu lực, vì hệ

này có những ưu điểm như trên, phù hợp với qui mô công trình, và sơ đồ này có thể cho phép

giảm kích thước cột tối đa trong phạm vi cho phép, vì khung có độ cứng chống uốn tốt, nhưng

độ cứng chống cắt kém, còn vách cứng thì ngược lại, có độ cứng chống cắt tốt nhưng độ cứng

chống uốn kém.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303 Trang 8

Sự tương tác giữa khung và vách khi chịu lực tải trọng ngang đã tạo ra một hiệu ứng có

lợi cho sự làm việc của kết cấu hỗn hợp khung – vách.

Tuy nhiên, trong hệ kết cấu này các vách cứng chỉ chịu lực trong mặt phẳng. Vì vậy, để

đảm bảo độ cứng không gian cho công trình, thì phải bố trí các vách cứng theo cả hai phương

và được liên kết với nhau tạo thành lõi cứng.

- Việc bố trí vách trong nhà cao tầng rất quan trọng, ứng với đặc điểm của mặt bằng

công trình, trong đồ án bố trí các vách theo cả hai phương, liên kết với nhau tạo thành lõi cứng

được đặt tại tâm công trình, và có độ cứng EJ theo hai phương gần bằng nhau, tránh hiện

tượng công trình bị xoắn khi dao động.

- Và để tận dụng hết khả năng chịu lực của vách cứng, sàn là một trong những kết cấu

truyền lực quan trọng trong nhà nhiều tầng kiểu khung giằng. Không những có chức

năng đảm bảo ổn định tổng thể của hệ thống cột, khung, đồng thời truyền các tải trọng ngang

khác sang hệ vách cứng. Sàn cứng còn có khả năng phân phối lại nội lực trong hệ vách cứng.

Do đó, phải lựa chọn các phương án sàn sao cho công trình kinh tế nhất, ổn định nhất, và mỹ

quan nhất…

+ Sàn Sườn Toàn Khối:

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.

Ưu điểm:

Tính toán đơn giản

Được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nênthuận tiện

cho việc lựa chọn công nghệ thi công.

Nhược điểm:

Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều

cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng

ngang và không tiét kiệm chi phí vật liệu.

Không tiết kiệm không gian sử dụng.

+Sàn Phẳng Có Dầm Biên:

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột.

Ưu điểm:

Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình.

Tiết kiệm được không gian sử dụng.

Dễ phân chia không gian.

Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước..

Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa (68 m)

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303 Trang 9

Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không

phải mất công gia công cốp pha, côt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình

và đơn giản. việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản.

Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao,

công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành.

Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so

với phương án sàn dầm.

Nhược điểm:

Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do

đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo

phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng

ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu.

Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do

đó dẫn đến tăng khối lượng sàn.

 Ta chọn phương án Sàn sườn toàn khối để đảm bảo độ cứng theo phương

ngang của công trình, và cũng vấn đề tiết kiệm không gian kiến trúc cũng không được đặt lên

ưu tiên hàng đầu đối với công trình "Cao ốc văn phòng ngân hàng BIDV – chi nhánh Long

An" , với chiều cao tầng 3.5m, phương án sàn sườn toàn khối hoàn toàn có thể giải quyết được

vấn đề này.

I.2.1.5. Lựa chọn vật liệu cho công trình.

- Vật liệu thép: ưu điểm của kết cấu thép là khả năng chịu lực lớn, trọng lượng nhẹ, độ

dẻo cao, khả năng chống động đất tốt. Cấu kiện thép được chế tạo trong công xưởng với độ

chính xác cao, dễ lắp ráp tại hiện trường, tiết kiệm lao động, dễ quản lý chất lượng, rút ngắn

thời gian thi công. Nhược điểm của kết cấu thép là giá thành cao, khả năng phòng hỏa kém

nên cần có biện pháp phòng hỏa đi kèm gây tốn thêm chi phí.

- Vât liệu BTCT: ưu điểm của kết cấu bằng BTCT là giá thành thấp hơn kết cấu thép,

khả năng chịu lực tương đối cao, độ cứng lớn và khả năng phòng hỏa tốt. Nhược điểm là trọng

lượng kết cấu lớn, tốn nhiều nhân công ở hiện trường và thời gian thi công chậm hơn kết cấu

thép.

- Vật liệu tổ hợp thép - bê tông: là loại kết cấu phát huy được một số ưu điểm và khắc

phục được một số nhược điểm của 2 loại kết cấu nói trên, bởi vậy loại kết cấu này đang được

nghiên cứu ứng dụng ngày càng nhiều trên thế giới.

Dựa vào quy mô của công trình, thực tế thi công tại Việt Nam hiện nay và trình độ hiểu

biết của bản thân, em quyết định lựa chọn BTCT làm vật liệu cho công trình những lí do sau:

+Do thực tế tại Việt Nam hiện nay, các công trình nhà cao tầng bằng kết cấu thép và kết

cấu tổ hợp chưa được thi công nhiều nên kinh nghiệm thi công 2 loại kết cấu này còn ít.

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng GVHD: Th.S Lê Văn Thông

SVTH: Nguyễn Thành Trung MSSV: 20761303 Trang 10

+Do công trình có chiều cao không quá lớn nên việc dùng kết cấu thép và kết cấu tổ hợp

sẽ có thể không kinh tế bằng kết cấu BTCT.

I.2.2. Xác định sơ bộ kích thước cấu kiện.

Kích thước sơ bộ cấu kiện được chọn đảm bảo theo tiêu chuẩn TCXDVN 356 : 2005 Kết

cấu bê tông và bê tông cốt thép- tiêu chuẩn thiết kế, và theo kinh nghiệm thiết kế “Kết cấu bê

tông cốt thép- cấu kiện cơ bản” (trường Đại Học Xây Dựng).

Trong đó kích thước các cấu kiện phải:

 Đảm bảo điều kiện bền (khả năng chịu lực).

 Đảm bảo điều kiện về biến dạng (điều kiện sử dụng bình thường).

 Đảm bảo tính kinh tế trong thiết kế, điều kiện thi công thuận lợi (hàm lượng cốt thép,

tận dụng tối đa khả năng làm việc kết cấu,...).

I.2.2.1 Chon sơ bộ chiều dày bản sàn :

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng. Có thể chọn chiều dày

bản sàn xác định sơ bộ theo công thức :

.

b

Dl h

m



Trong đó: D=0.8÷1.4 – hệ số kinh nghiệm phụ thuộc hoạt tải sử dụng ( chọn D=1)

m=30÷35 – đối với bản 1 phượng

m=40÷45 – đối với bản kê 4 cạnh

l – nhịp cạnh ngắn của ô bản

Xét tỉ số

2

1

d

n

l l

hay

l l

cho các ô bản :

Tên ô sàn Tỉ số

2

1

l

l



(daN /m3

)

Nhân xét

S1 1.2 < 2 Ô sàn thuộc loại bản kê 4 cạch làm việc 2

phương.1.1

22.0

S2 1.2 < 2 Ô sàn thuộc loại bản kê 4 cạch làm việc 2

1.3

46.8

S3 1.385<2 Ô sàn thuộc loại bản kê 4 cạch làm việc 2

1.2

79.2

S4 1.111 < 2 Ô sàn thuộc loại bản kê 4 cạch làm việc 2

1.1

275

S5 1.038 < 2 Ô sàn thuộc loại bản kê 4 cạch làm việc 2

1.3

35.1

S6 1.44 < 2 Ô sàn thuộc loại bản kê 4 cạch làm việc 2

S7 2.44>2 Ô sàn thuộc loại bản 1 phương

Chọn chiều dày bản sàn :