Giải pháp về cấu tạo: Cấu tạo chung của các lớp sàn: 1.3 GI ẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC 1.3.1 Gi ải pháp phần thân Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình là hệ tường chịu lực bao
Trang 1Page vi
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH 1
1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1
1.1.1 Nhu cầu xây dựng công trình 1
1.1.2 Địa điểm xây dựng 1
1.1.3 Khí hậu khu vực 1
1.1.4 Qui mô công trình 2
1.1.5 Mặt bằng công trình 2
1.1.6 Mặt đứng công trình 7
1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 8
1.2.1 Giải pháp mặt bằng 8
1.2.2 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo 9
1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC 9
1.3.1 Giải pháp phần thân 9
1.3.2 Giải pháp phần móng 9
1.4 GIẢI PHÁP KĨ THUẬT KHÁC 9
1.4.1 Hệ thống điện 9
1.4.2 Hệ thống nước 10
1.4.3 Hệ thống PCCC 10
1.4.4 Hệ thống thoát rác 10
1.4.5 Hệ thống chiếu sáng 10
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 11
2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN KẾT CẤU 11
2.1.1 Cơ sở thực hiện 11
2.1.2 Cơ sở tính toán 11
2.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 12
2.2.1 Giải pháp kết cấu phần thân 12
2.2.2 Giải pháp kết cấu phần móng 13
2.2.3 Vật liệu sử dụng cho công trình 14
2.2.4 Thông số vật liệu 14
2.2.5 Lớp bê tông bảo vệ 14
2.2.6 Lựa chọn tiết diện cấu kiện 15
Trang 2CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 17
3.1 TĨNH TẢI 17
3.1.1 Tĩnh tải do các lớp cấu tạo sàn (SDL) 17
3.1.2 Tĩnh tải trường xây 19
3.2 HOẠT TẢI TÁC DỤNG LÊN SÀN (BẢNG 3, TCVN 2737-1995) 22
3.3 TẢI BỂ NƯỚC MÁI 23
3.4 TẢI TRỌNG THANG MÁY 24
3.5 TẢI TRỌNG GIÓ 24
3.5.1 Tải trọng của gió tĩnh 24
3.5.2 Tải trọng gió động 26
3.6 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 35
3.6.1 Tổng quan về động đất 35
3.6.2 Cơ sở lí thuyết 37
3.6.3 Xác định hệ số Mass Source – khối lượng tham gia dao động 38
3.6.4 Phân tích dao động trong tính toán lực động đất 38
3.6.5 Tính toán động đất theo phương pháp phổ phản ứng dao động 39
3.6.6 Lực cắt đáy 41
3.6.7 Đặc trưng tính toán động đất 41
3.6.8 Kết quả tính toán lực phân bố lên các tầng 46
3.7 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 47
CHƯƠNG 4: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH 51
4.1 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 51
4.2 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ LỆCH TẦNG 51
4.3 KIỂM TRA HIỆU ỨNG P – DELTA 54
4.4 KIỂM TRA CHỐNG LẬT 56
4.5 KIỂM TRA GIA TỐC ĐỈNH 56
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 58
5.1 KIẾN TRÚC CẦU THANG BỘ 58
5.2 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ CẦU THANG 58
5.3 TẢI TRỌNG 58
5.3.1 Tĩnh tải 58
5.3.2 Hoạt tải 60
Trang 3Page viii
5.3.3 Tổng tải trọng 60
5.4 TÍNH TOÁN BẢN THANG 60
5.5 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 66
5.6 THIẾT KẾ TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU TỚI 68
5.6.1 Sơ đồ tính 68
5.6.2 Nội lực trong dầm chiếu tới (tính bằng mô hình SAP2000) 69
5.6.3 Thiết kế cốt đai cho dầm chiếu tới 70
CHUONG 6: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 72
6.1 CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU SÀN 72
6.2 TÍNH TOÁN TẦNG ĐIỂN HÌNH (PHƯƠNG ÁN SÀN DẦM) 73
6.2.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm, sàn, vách 74
6.2.2 Tải trọng tác dụng 75
6.2.3 Tổ hợp tải trọng 75
6.3 PHÂN TÍCH VÀ KIỂM TRA MÔ HÌNH 76
6.3.1 Mô hình tính sàn 76
6.3.2 Kiểm tra chuyển vị 77
6.3.3 Kiểm tra vết nứt do từ biến co ngót cho sàn bằng mô hình SAFE 79
6.3.4 Chia dải trip 80
6.3.5 Tính toán bố trí thép 81
6.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ DÀI HẠN KHI CÓ HÌNH THÀNH VẾT NỨT (TCVN 5574:2018) 86
6.4.1 Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt sàn 86
6.4.2 Tính toán chiều rộng vết nứt 88
6.4.3 Tính toán độ võng của sàn khi có xuất hiện vết nứt 91
6.5 SO SÁNH KẾT QUẢ CHUYỂN VỊ DÀI HẠN VÀ NỨT SÀN DO TỪ BIẾN CO NGÓT GIỮA PHẦN MỀM SAFE VÀ TÍNH TOÁN THỦ CÔNG THEO TCVN 5574:2018 93
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH 95
7.1 MÔ TÍNH TOÁN DẦM 95
7.2 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM 98
7.2.1 Tính toán thép chịu lực 98
7.2.2 Tính toán cốt đai 102
7.3 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC CỦA DẦM THEO TCVN 5574:2018 103
Trang 47.3.1 Tiết diện và cấu tạo cấu kiện: 103
7.3.2 Kiểm tra khả năng chịu lực 103
7.4 TÍNH TOÁN CHIỀU DÀI ĐOẠN NEO, NỐI CỐT THÉP 110
7.4.1 Neo cốt thép 110
7.4.2 Nối cốt thép 111
7.4.3 Kết luận 112
7.5 KIỂM TRA CẤU KIỆN CHỊU NỨT VÀ UỐN 112
7.5.1 Kiểm tra vết nứt của cấu kiện tại tiết diện đang xét 112
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 3 120
8.1 XÂY DỤNG MÔ HÌNH KHUNG KHÔNG GIAN 120
8.2 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 122
8.3 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM KHUNG TRỤC 3 122
8.3.1 Nội lực và tổ họp nội lực 122
8.3.2 Tính toán cốt thép dọc 125
8.3.3 Tính toán thép đai 125
8.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỘT KHUNG TRỤC 3 126
8.4.1 Kết quả phân tích nội lực 126
8.4.2 Tính cốt thép dọc cho cột chịu nén lệch tâm xiên 126
8.4.3 Tính toán cốt đai trong cột có cấu tạo kháng chấn 138
8.4.4 Kiểm tra khả năng chịu lực của cột bằng biểu đồ tương tác 143
8.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP VÁCH LÕI KHUNG TRỤC 151
8.5.1 Phương pháp vùng biên chịu moment 151
8.5.2 Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi (Tính cho lõi vách thang) 158
8.5.3 Kiểm tra khả năng chịu lực của vách bằng phần mềm biểu đồ tương tác 164
8.6 TÍNH TOÁN LANH TÔ THANG MÁY (PHẦN TỬ SPANDREL) 165
8.6.1 Cấu tạo 165
8.6.2 Tính toán cốt thép 166
CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG 170
9.1 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 170
9.2 TRỤ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 172
9.3 ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT 175
9.3.1 Tổng hợp địa chất 176
Trang 5Page x
9.3.2 Phân loại đất 177
9.4 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CỌC 178
9.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC DÙNG ĐỂ TÍNH TOÁN MÓNG 179
9.6 SỨC CHỊU TẢI CỌC LY TÂM 181
9.6.1 Sức chịu tải theo vật liệu 183
9.6.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 187
9.6.3 Sức chịu tải theo cường độ đất nền 192
9.6.4 Sức chịu tải theo chỉ số SPT 195
9.6.5 Sức chịu tải thiết kế cọc ly tâm D500 197
9.6.6 Tính số lượng cọc 198
9.7 TÍNH TOÁN MÓNG CỘT F1 201
9.7.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng đầu cọc 201
9.7.2 Kiểm tra áp lực đất nền tác dụng lên mũi cọc 202
9.7.3 Tính lún móng F1 205
9.7.4 Kiểm tra xuyên thủng đài móng F1 209
9.7.5 Thiết kế thép đài móng F1 210
9.8 TÍNH TOÁN MÓNG CỘT F2 212
9.8.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng đầu cọc 212
9.8.2 Kiểm tra áp lực đất nền tác dụng lên mũi cọc 214
9.8.3 Tính lún móng F2 216
9.8.4 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng móng đài móng F2 219
9.8.5 Thiết kế thép cho đài móng F2 220
9.9 TÍNH TOÁN MÓNG CỘT F3 223
9.9.1 Kiểm tra điều kiện tải trọng tác dụng đầu cọc 223
9.9.2 Kiểm tra áp lực đất nền tác dụng lên mũi cọc 224
9.9.3 Tính lún móng F3 226
9.9.4 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng đài móng F3 229
9.9.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng F3 230
9.10 TÍNH TOÁN MÓNG CỘT F4 233
9.10.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng đầu cọc 233
9.10.2 Kiểm tra áp lực đất nền tác dụng lên đầu cọc 235
9.10.3 Tính toán lún móng F4 237
Trang 69.10.4 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng đài móng F4 240
9.10.5 Thiết kế thép đài móng F4 241
9.11 TÍNH TOÁN MÓNG CỘT F5 244
9.11.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc 244
9.11.2 Kiểm tra áp lực đất nền tác dụng lên đầu cọc 245
9.11.3 Tính lún móng F5 247
9.11.4 Kiểm tra điều kiện chọc thủng đài móng F5 250
9.11.5 Thiết kế thép đài móng F5 251
9.12 TÍNH TOÁN MÓNG VÁCH F6 254
9.12.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng đầu cọc 254
9.12.2 Kiểm tra áp lực đất nền tác dụng lên đầu cọc 255
9.12.3 Tính lún móng F6 258
9.12.4 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng đài móng F6 260
9.12.5 Thiết kế thép đài móng F6 261
9.13 Tính toán móng lõi thang F7 264
9.13.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 264
9.13.2 Kiểm tra áp lực đất nền tác dụng lên mũi cọc 268
9.13.3 Tính lún móng F7 270
9.13.4 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng móng F7 274
9.13.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng F7 275
CHƯƠNG 10: BIỆN PHÁP THI CÔNG ÉP CỌC CHO CÔNG TRÌNH 281
10.1 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN ÉP CỌC 281
10.2 TÍNH TOÁN VÀ CHỌN MÁY ÉP CỌC 282
10.3 XÁC ĐỊNH THỜI GIAN THI CÔNG VÀ SỐ CÔNG NHÂN PHỤC VỤ ÉP CỌC 283
10.4 QUY TRÌNH ÉP CỌC BẰNG MÁY ROBOT TỰ HÀNH 283
CHƯƠNG 11: THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY 286
11.1 KẾT CẤU CHẮN GIỮ HỐ ĐÀO: 286
11.1.1 Lựa chọn phương án chắn giữ hố đào: 286
11.1.2 Bản chỉ tiêu cơ lý đất nền 287
11.2 PHƯƠNG ÁN TƯỜNG VÂY BARRETE 289
11.2.1 Chọn chiều dài tường vây BARRETE 289
11.2.2 Trình tự thi công BOTTOM-UP tầng hầm 289
Trang 7Page xii
11.2.3 Thống số tường vây 289
11.2.4 Thống số hệ cây chống 289
11.2.5 Phụ tải mặt đất 290
11.2.6 Điều kiện mực nước ngầm 290
11.2.7 Mô phỏng bài toán trong phần mềm PLAXIS 291
11.2.8 Nội lực trong hệ thanh chống 292
11.2.9 Biểu đồ nội lực và chuyển vị ngang tường vây 293
11.2.10 Tính toán cốt thép tường vây 296
11.3 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH HỐ ĐÀO 298
11.3.1 Điều kiện chuyển vị tường vây 298
11.3.2 Biến dạng đất nền 298
11.4 QUY TRÌNH THI CÔNG TẦNG HẦM 300
11.4.1 Giai đoạn 1 303
11.4.2 Giai đoạn 2 303
11.4.3 Giai đoạn 3 303
11.4.4 Giai đoạn 4 304
11.4.5 Giai đoạn 5 304
11.4.6 Giai đoạn 6 305
11.4.7 Giai đoạn 7 305
11.5 TÍNH TOÁN HỆ GIẰNG 1 VÀ HỆ GIẰNG 2 305
11.5.1 Sơ đồ tính hệ giằng 1 và 2 305
11.5.2 Kết quả nội lực ứng với giai đoạn lớn nhất 306
11.5.3 Tính toán và kiểm tra khả năng chịu lực của hệ giằng 1 và 2 312
CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO 316
Trang 8DANH M ỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1-1: Diện tích các sàn tòa nhà 2
Bảng 1-2: Bảng thống kê cao độ tầng 7
Bảng 2-1: Bảng ưu và nhược điểm của các loại sàn phổ biến hiện nay 13
Bảng 2-2: Bảng thông số bê tông cốt thép 14
Bảng 2-3: Bảng quy định bê tông bảo vệ đối với cốt thép dọc chịu lực 15
Bảng 2-4: Bảng chiều dày sàn các tầng 15
Bảng 3-1: Bảng tải trọng các lớp cấu tạo sàn điển hình 17
Bảng 3-2: Bảng tải trọng các lớp cấu tạo sàn văn phòng 17
Bảng 3-3: Bảng tải trọng các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, logia, ban công 18
Bảng 3-4: Bảng tải trọng các lớp cấu tạo sàn sân thượng 18
Bảng 3-5: Bảng tải trọng các lớp cấu tạo sàn tầng hầm 19
Bảng 3-6: Tường AAC 600X200X85 (mm) 19
Bảng 3-7: Tường AAC 600x200x200(mm) 20
Bảng 3-8: Tường gạch nung 200 20
Bảng 3-9: Tường gạch nung 100 20
Bảng 3-10: Vách ngăn chống cháy 60p 21
Bảng 3-11: Tải tường các tầng 21
Bảng 3-12: Giá trị hoạt tải theo công năng của từng phòng 22
Bảng 3-13: Bảng giá trị các vùng gió 25
Bảng 3-14: Bảng phần trăm khối lượng tham gia dao động theo phương X gió động 28
Bảng 3-15: Bảng đánh giá mode dao động công trình theo phương X 29
Bảng 3-16: Bảng phần trăm khối lượng tham gia dao động theo phương Y gió động 29
Bảng 3-17: Bảng đánh giá modal dao động công trình theo phương Y 30
Bảng 3-18: Bảng khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng 31
Bảng 3-19: Bảng tính gió động modal 1, theo phương X 32
Bảng 3-20: Bảng tính gió động modal 1, theo phương Y 33
Bảng 3-21: Mối quan hệ giữa độ lớn và cường độ động đất 36
Bảng 3-22: Bảng % khối lượng tham gia dao động theo phương X 39
Bảng 3-23: Bảng % khối lượng tham gia dao động theo phương Y 39
Bảng 3-24: Các giá trị kiến nghị cho các tham số mô tả phổ phản ứng thiết kế theo phương thẳng đứng 41
Bảng 3-25: Thang phân chia cấp động đất 41
Bảng 3-26: Bảng giá trị các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi 42
Bảng 3-27: Giá trị phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang 42
Bảng 3-28: Giá trị cơ bản của hệ số ứng q0 cho hệ có sự đều đặn theo mặt đứng 45
Bảng 3-29: Bảng tổng hợp các hệ số tính động đất 45
Bảng 3-30: Bảng lực động đất tính toán với Mode 1 (Phương X) 46
Bảng 3-31: Bảng tra các loại tải trọng 47
Bảng 3-32: Bảng tổ hợp các tải trọng trung gian 48
Bảng 3-33: Bảng tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn 48
Trang 9Page xiv
Bảng 3-34: Bảng tổ hợp tải trọng tính toán 49
Bảng 4-1: Bảng tính kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 51
Bảng 4-2: Bảng tính kiểm tra chuyển vị lệch tầng 52
Bảng 4-3: Bảng kiểm tra hiệu ứng P - Delta 55
Bảng 5-1: Tĩnh tải bản chiếu nghỉ 58
Bảng 5-2: Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo 59
Bảng 5-3: Tĩnh tải bản thang nghiêng 59
Bảng 5-4: Bảng tổng hợp tải trọng 60
Bảng 5-5: Các trường hợp tải trọng 62
Bảng 5-6: Tính toán cốt thép cho bản thang 67
Bảng 5-7: Bảng tính toán thép cho dầm chiếu tới 70
Bảng 6-1: Các loại tải trọng sàn (Load Pattens) 75
Bảng 6-2: Các trường hợp tải trọng sàn chất theo giai đoạn (Load Cases) 75
Bảng 6-3: Thông số đầu vào để tính toán 86
Bảng 6-4: Kết quả tính toán độ cong cấu kiện 92
Bảng 6-5: Bảng so sánh kết quả giữa phương pháp tính thủ công theo TCVN 5574:2018 và phần mềm SAFE 93
Bảng 7-1: Thông số vật liệu bê tông 98
Bảng 7-2: Thông số vật liệu cốt thép 98
Bảng 7-3: Kết quả tính thép của dầm B59 (DY04) 101
Bảng 7-4: Thông số thép chịu lực 103
Bảng 7-5: Thông số cốt đai 103
Bảng 8-1: Thông số vật liệu bê tông 125
Bảng 8-2: Thông số vật liệu cốt thép 125
Bảng 8-3: Bảng cốt thép dọc cột biên C13 135
Bảng 8-4: Bảng cốt thép dọc cột C18 136
Bảng 8-5: Bảng cốt thép dọc cột biên C23 137
Bảng 8-6: Chiều dài tới hạn của cột C13 138
Bảng 8-7: Chiều dài tới hạn cột C18 139
Bảng 8-8: Chiều dài tới hạn cột C23 139
Bảng 8-9: Kiểm tra khả năng chịu lực của cột C13 147
Bảng 8-10: Nội lực cho phần tử Pier P4-B1 153
Bảng 8-11:Kết quả tính toán thép theo phương pháp vùng biên chịu mô men 157
Bảng 8-12: Bảng tổng hợp thông số tiết diện, tọa độ phân tử vách lõi thang 159
Bảng 8-13: Bảng Combo nội lực tính toán cho các phần tử vách lõi thang 160
Bảng 8-14: Kết quả tính toán phần tử 1 162
Bảng 8-15: Lực cắt lớn nhất trong lõi P-11 163
Bảng 9-1: Bảng tổng hợp địa chất 176
Bảng 9-2: Tĩnh tải sàn hầm 179
Bảng 9-3: Nội lực Nmax tại chân cột (xuất bằng Etabs) 182
Bảng 9-4: Bảng tra hệ số điều kiện làm việc g gcq, cf 188
Trang 10Bảng 9-5: Cường độ sức kháng thân cọc đóng (ép) qp 189
Bảng 9-6: bảng tra cường độ sức mũi của cọc đóng (ép) fi 189
Bảng 9-7: Tính g ´ ´cf fi li 191
Bảng 9-8: Ma sát xung quanh thân cọc: 196
Bảng 9-9: Bảng tọa độ cọc móng F1 202
Bảng 9-10: Kết quả tính toán hệ số móng F1 204
Bảng 9-11: Bảng quan hệ giữa e và p 206
Bảng 9-12: Bảng tính lún móng góc F1 208
Bảng 9-13: Bảng tọa độ cọc móng F2 214
Bảng 9-14: Kết quả tính toán hệ số móng F2 215
Bảng 9-15: Bảng quan hệ giữa e và p 217
Bảng 9-16:Bảng tính lún móng biên F2 218
Bảng 9-17: Bảng cọc nằm trong tháp chọc xuyên thủng 220
Bảng 9-18: Bảng tọa độ cọc móng F3 224
Bảng 9-19: Kết quả tính toán hệ số móng F3 225
Bảng 9-20: Bảng quan hệ giữa e và p 227
Bảng 9-21: Bảng tính lún móng F3 228
Bảng 9-22: Bảng cọc nằm trong tháp chọc xuyên thủng 229
Bảng 9-23: Bảng tọa độ cọc F4 234
Bảng 9-24: Kết quả tính toán hệ số móng F4 235
Bảng 9-25: Bảng quan hệ giữa e và p 237
Bảng 9-26: Bảng tính móng gốc F4 239
Bảng 9-27: Bảng cọc nằm trong tháp chọc xuyên thủng 241
Bảng 9-28: Bảng tọa độ cọc F5 245
Bảng 9-29: Kết quả tính toán hệ số móng F4 246
Bảng 9-30: Bảng quan hệ giữa e và p 248
Bảng 9-31: Bảng tính lún móng F5 249
Bảng 9-32: Bảng cọc nằm trong tháp chọc xuyên thủng 251
Bảng 9-33: Bảng tọa độ cọc F6 255
Bảng 9-34: Kết quả tính toán hệ số móng F4 256
Bảng 9-35: Bảng quan hệ giữa e và p 258
Bảng 9-36: Bảng tính lún móng F6 259
Bảng 9-37: Bảng cọc nằm trong tháp chọc xuyên thủng 261
Bảng 9-38: Phản lực đầu cọc 266
Bảng 9-39: Kết quả tính toán hệ số móng F7 269
Bảng 9-40: Bảng quan hệ giữa e và p 271
Bảng 9-41: Bảng tính lún móng F7 273
Bảng 9-42: Bảng kết quả nội lực 278
Bảng 9-43: Bảng tính toán thép đài móng 280
Bảng 10-1: Bảng thông số máy Robot thủy lực tự hành 260 tấn – ZYJB Sunward 282
Bảng 10-2: Kết quả phân chia ca máy ép cọc 283
Trang 11Page xvi
Bảng 11-1: Bảng số liệu tính toán Plaxis của các lớp đất dựa vào hồ sơ địa chất 287
Bảng 11-2: Thông số tường vây 289
Bảng 11-3: Thống số hệ Shoring tầng 1 290
Bảng 11-4: Thống số hệ Shoring tầng 2 290
Bảng 11-5: thông số hệ Shoring tầng 3 290
Bảng 11-6: Nội lực trong hệ thanh chống 292
Bảng 11-7: Biểu đồ nội lực và chuyển vị 293
Bảng 11-8: Tổng hợp giá trị nội lực và chuyển vị 296
Bảng 11-9: Kết quả tính toán cốt thép 297
Bảng 11-10: Tổng hợp chuyển vị 300
Trang 12DANH M ỤC HÌNH ẢNH
Hình ảnh 1-1: Vị trí dự án trên google map 1
Hình ảnh 1-2: Mặt bằng kiến trúc tầng hầm 2 3
Hình ảnh 1-3: Mặt bằng kiến trúc tầng hầm 1 3
Hình ảnh 1-4: Mặt bằng kiến trúc tầng 1 4
Hình ảnh 1-5: Mặt bằng kiến trúc tầng 2 4
Hình ảnh 1-6: Mặt bằng kiến trúc tầng 3-6 5
Hình ảnh 1-7: Mặt bằng kiến trúc tầng 7-10 5
Hình ảnh 1-8: Mặt bằng kiến trúc tầng 11-13 6
Hình ảnh 1-9: Mặt bằng kiến trúc tầng 14 6
Hình ảnh 1-10: Mặt bằng kiến trúc tầng mái 7
Hình ảnh 1-11: Mặt đứng kiến trúc công trình 8
Hình ảnh 1-12: Các lớp cấu tạo sàn 9
Hình ảnh 3-1 Các lớp cấu tạo sàn 2 đến tầng mái 17
Hình ảnh 3-2: Bồn nước TÂN Á ĐẠI THÀNH 23
Hình ảnh 3-3: Catalogue bồn nước 23
Hình ảnh 3-4: Sơ đồ làm việc thang máy 24
Hình ảnh 3-5: Đồ thị xác định hệ số động lực xI 27
Hình ảnh 3-6: Các dạng dao động công trình 28
Hình ảnh 3-7: Hình ảnh phổ thiết kế theo phương ngang 44
Hình ảnh 4-1: Biểu đồ thể hiện P-Delta (θx, θy ) của các tầng 54
Hình ảnh 5-1: Các lớp cấu tạo cầu thang 58
Hình ảnh 5-2: Mô hình cầu thang 2D trong SAP2000 (Vế 1) 61
Hình ảnh 5-3: Mô hình cầu thang 2D trong SAP2000 (Vế 2) 62
Hình ảnh 5-4: Gán tĩnh tải cho cầu thang trong SAP2000 (Vế 1) 63
Hình ảnh 5-5: Gán hoạt tải cho cầu thang trong SAP2000 (Vế 2) 63
Hình ảnh 5-6: Gán tĩnh tải cho cầu thang trong SAP2000 (Vế 2) 64
Hình ảnh 5-7: Gán hoạt tải cho cầu thang trong SAP2000 (Vế 2) 64
Hình ảnh 5-8: Biểu đồ moment 3 - 3 (Vế 1) 65
Hình ảnh 5-9: Phản lực gối tựa lên bản thang (Vế 1) 65
Hình ảnh 5-10: Biểu đồ moment 3 - 3 (Vế 2) 66
Hình ảnh 5-11: Phản lực gối tựa lên bản thang (Vế 2) 66
Hình ảnh 5-12: Độ võng của bản thang 68
Hình ảnh 5-13: Sơ đồ tính tải trọng đứng lên dầm chiếu tới trong SAP2000 69
Hình ảnh 5-14: Biểu đồ moment M3-3 69
Hình ảnh 5-15: Biểu đồ lực cắt V2-2 69
Hình ảnh 6-1: Mặt bằng sàn tầng điển hình T3 – T6 73
Hình ảnh 6-2: 3D kết cấu sàn tầng điển hình trong mô hình SAFE 76
Hình ảnh 6-3: Chuyển vị sàn dưới tác dụng của tải trọng ngắn hạn (COMBOCV-NH) 77
Hình ảnh 6-4: Chuyển vị sàn dưới tác dụng của tải trọng dài hạn (COMBOCV-TP) 78
Hình ảnh 6-5: Bề rộng vết nứt ngắn hạn của sàn 79
Trang 13Page xviii
Hình ảnh 6-6: Bề rộng vết nứt dài hạn của sàn 80
Hình ảnh 6-7: Dải trip sàn theo phương X & phương Y 80
Hình ảnh 6-8: Momen strip theo phương X 81
Hình ảnh 6-9: Momen strip theo phương Y 81
Hình ảnh 7-1: Mặt bằng tiết diện dầm tầng điển hình 95
Hình ảnh 7-2: Mặt bằng label dầm tầng điển hình 96
Hình ảnh 7-3: Biểu đồ moment dầm tầng diển hình ETABS 97
Hình ảnh 7-4: Biểu đồ nội lực dầm B32 (DY05) 100
Hình ảnh 7-5: Cốt thép ngang và cốt thép đai trong vùng tới hạn của dầm 102
Hình ảnh 7-6: Sơ đồ nội lực và biểu đồ ứng suất trong tiết diện thẳng góc với trục dọc cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn khi tính toán theo độ bền 104
Hình ảnh 7-7: Sơ đồ nội lực khi tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo tiết diện nghiêng chịu tác dụng của lực cắt 105
Hình ảnh 7-8: Sơ đồ nội lực trong tiết diện không gian khi tính toán chịu moment xoắn 107
Hình ảnh 8-1: Mô hình 3D trong phần mềm ETABS 120
Hình ảnh 8-2: Mặt cắt khung trục 3 121
Hình ảnh 8-3: Biểu đồ moment M3-3 (Combo Bao) 123
Hình ảnh 8-4: Biểu đồ lực cắt V2-2 (Combo Bao) 124
Hình ảnh 8-5: Cốt thép ngang và cót thép đai trong vùng tới hạn của dầm 126
Hình ảnh 8-6: Bố trí cốt đai cột 140
Hình ảnh 8-7: Vách đơn P4-B1 151
Hình ảnh 8-8 Sơ đồ nội lực tác dụng lên vách đơn 151
Hình ảnh 8-9: Mặt cắt bố trí thép cho vách P4-B1 153
Hình ảnh 8-10: Phân chia phần tử tính vách lõi thang 158
Hình ảnh 8-11: Thông số đầu vào và đầu ra biểu đồ tương tác lõi thang 165
Hình ảnh 8-12: Cấu tạo thép Lanh tô thang máy 166
Hình ảnh 8-13: Bố trí thép Spanrel tầng 1 169
Hình ảnh 9-1: Trụ hố khoan HK2 173
Hình ảnh 9-2: Mặt cắt địa chất công trình 174
Hình ảnh 9-3: Mặt bằng định vị cột vách 180
Hình ảnh 9-4: Chi tiết cọc ly tâm ứng suất trước 183
Hình ảnh 9-5: Mặt bằng bố trí móng(cọc) 200
Hình ảnh 9-6: Mặt bằng móng F1 201
Hình ảnh 9-7: Xác định khối móng quy ước 203
Hình ảnh 9-8: Sơ đồ tính toán nén thủng cấu kiện bê tông cốt thép 209
Hình ảnh 9-9: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng F1 210
Hình ảnh 9-10: Sơ đồ tính thép móng F1 theo phương X 211
Hình ảnh 9-11: Sơ đồ tính thép móng F1 theo phương Y 212
Hình ảnh 9-12: Mặt bằng móng F2 213
Hình ảnh 9-13: Mặt bằng và mặt cắt tháp xuyên thủng móng F2 219
Hình ảnh 9-14: Sơ đồ tính thép móng F2 theo phương X 221
Trang 14Hình ảnh 9-15: Sơ đồ tính thép móng F2 theo phương Y 222
Hình ảnh 9-16: Mặt bằng móng F3 223
Hình ảnh 9-17: Mặt bằng và mặt cắt tháp chọc thủng móng F3 229
Hình ảnh 9-18: Sơ đồ tính thép móng F3 theo phương X 231
Hình ảnh 9-19: Sơ đồ tính thép móng F3 theo phương Y 232
Hình ảnh 9-20: Mặt bằng móng F4 234
Hình ảnh 9-21: Mặt bằng và mặt tháp chọc thủng móng F4 240
Hình ảnh 9-22: Sơ đồ tính thép móng F4 theo phương X 242
Hình ảnh 9-23: Sơ đồ tính thép móng F4 theo phương Y 243
Hình ảnh 9-24: Mặt bằng móng F5 244
Hình ảnh 9-25: Mặt bằng và mặt cắt tháp xuyên thủng móng F5 250
Hình ảnh 9-26: Sơ đồ tính thép móng F5 theo phương X 252
Hình ảnh 9-27: Sơ đồ tính thép móng F5 theo phương Y 253
Hình ảnh 9-28: Mặt bằng móng F6 254
Hình ảnh 9-29: Mặt bằng và mặt cắt tháp xuyên thủng móng F6 260
Hình ảnh 9-30: Sơ đồ tính thép móng F6 theo phương X 262
Hình ảnh 9-31: Sơ đồ tính thép móng F6 theo phương Y 263
Hình ảnh 9-32: Mặt bằng móng F7 265
Hình ảnh 9-33: Kiểm tra phản lực đầu cọc bằng phần mềm SAFE 2016 268
Hình ảnh 9-34: Mặt bằng tháp xuyên thủng 274
Hình ảnh 9-35: Chia dãy strip theo phương X 275
Hình ảnh 9-36: Chia dãy strip theo phương Y 276
Hình ảnh 9-37: Moment dãy trip theo phương X 277
Hình ảnh 9-38: Moment dãy strip theo phương Y 278
Hình ảnh 10-1: Quy trình thi công ép cọc 284
Hình ảnh 11-1: Kết quả mô hình bài toán trong Plaxis 2D 291
Hình ảnh 11-2: Mô phỏng các Phase bằng phần mềm Plaxis 2D 291
Hình ảnh 11-3: Phase 2- Đào đất tới cao độ -1.2m, trồi 31.83mm 299
Hình ảnh 11-4: Phase 5- Đào đất tới cao độ -4.5m, trồi 77.2mm 299
Hình ảnh 11-5: Phase 8- Đào đất đến cao độ -6m, trồi 24.6mm 300
Hình ảnh 11-6: Mặt bằng móng cọc ly tâm 301
Hình ảnh 11-7: Mặt cắt bố trí móng F7 302
Hình ảnh 11-8: Thi công tường vây 303
Hình ảnh 11-9: Hạ mực nước ngầm 303
Hình ảnh 11-10: Thi công hệ dầm mũ tường vây và lắp thanh chống tại cao độ -0.5m 304
Hình ảnh 11-11: Hạ mực nước ngầm tới cao độ -6m và đào đất tới cao độ -5.5m 304
Hình ảnh 11-12: Lắp thanh chống tại cao độ -3.2m 304
Hình ảnh 11-13: Hạ mực nước ngầm tới cao độ -7m và đào đất cục bộ tới cao độ -6m 305
Hình ảnh 11-14: Sơ đồ tính hệ giằng 305
Hình ảnh 11-15: Lực cắt hệ giằng 1 (kN) 306
Hình ảnh 11-16: Lực dọc hệ giằng 1 (kN) 306
Trang 15Page xx
Hình ảnh 11-17: Momen hệ giằng 1 (kN.m) 307
Hình ảnh 11-18: Lực cắt hệ giằng 2 (kN) 307
Hình ảnh 11-19: Lực dọc hệ giằng 2 (kN) 308
Hình ảnh 11-20: Momen hệ giằng 2 (kN.m) 308
Hình ảnh 11-21: Lực dọc trong khung ngang A (kN) 309
Hình ảnh 11-22: Lực dọc trong khung ngang B (kN) 309
Hình ảnh 11-23: Lực dọc trong khung dọc 2 (kN) 310
Hình ảnh 11-24: Lực dọc trong khung dọc 5 (kN) 310
Trang 16CH ƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH
1.1 GI ỚI THIỆU CÔNG TRÌNH
D ự án: Văn phòng cho thuê PHUTHO OFFICE BUILDING
1.1.1 Nhu c ầu xây dựng công trình
Kinh tế Việt Nam đang trên đà hồi phục cộng với quá trình đô thị hóa nhanh, dân số trẻ và quy mô hộ gia đình giảm đang góp phần thúc đẩy cho đại ốc tăng nhanh trong những năm gần đây Đặt biệt là nhu cầu tìm văn phòng cho thuê Dựa vào các số liệu về bất động sản ở khu vực quận Bình Thạnh và số lượng các công ty đăng ký kinh doanh liên tục tăng mạnh Nên chủ đầu tư đã quyết định xây dựng dự án tòa nhà văn phòng cho thuê PHUTHO OFFICE BUILDING
1.1.2 Địa điểm xây dựng
Dự án tọa lạc tại: 120 Hoàng Hoa Thám, Phường 7, Quận Bình Thạnh, Thành Phố Hồ Chí Minh
1.1.3 Khí h ậu khu vực
Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo Đặc điểm chung
của khí hậu - thời tiết TPHCM là nhiệt độ cao đều trong năm và có hai mùa mưa - khô rõ ràng làm tác động chi phối môi trường cảnh quan sâu sắc Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau
Trang 17Page 2
Lượng bức xạ dồi dào, trung bình khoảng 140 Kcal/cm2/năm Số giờ nắng trung bình/tháng 160-270 giờ Nhiệt độ không khí trung bình 270C Nhiệt độ cao tuyệt đối 400C, nhiệt độ thấp tuyệt đối 13,80C Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là tháng 4 (28,80C), tháng có nhiệt độ trung bình
thấp nhất là khoảng giữa tháng 12 và tháng 1 (25,70C) Hàng năm có tới trên 330 ngày có nhiệt độ trung bình 25-280C
Lượng mưa cao, bình quân/năm 1.949 mm
Ðộ ẩm tương đối của không khí bình quân/năm 79,5%; bình quân mùa mưa 80% và trị số cao tuyệt đối tới 100%; bình quân mùa khô 74,5% và mức thấp tuyệt đối xuống tới 20%
Về gió, Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính và chủ yếu là gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc - Ðông Bắc Gió Tây -Tây Nam từ Ấn Ðộ Dương thổi vào trong mùa
mưa, khoảng từ tháng 6 đến tháng 10, tốc độ trung bình 3,6m/s và gió thổi mạnh nhất vào tháng
8, tốc độ trung bình 4,5 m/s Gió Bắc- Ðông Bắc từ biển Đông thổi vào trong mùa khô, khoảng từ tháng 11 đến tháng 2, tốc độ trung bình 2,4 m/s Ngoài ra có gió tín phong, h ướng Nam - Ðông Nam, khoảng từ tháng 3 đến tháng 5 tốc độ trung bình 3,7 m/s Về cơ bản TPHCM thuộc vùng không có gió bão
1.1.4 Qui mô công trình
Dự án văn phòng cho thuê PHUTHO OFFICE BUILDING có 15 tầng, chiều cao 59.85 (m);
2 tầng hầm đỗ xe; 14 tầng văn phòng sảnh; 1 tầng mái Theo phụ lục 1 – Thông tư số BXD ngày 25/07/2013 của Bộ Xây dựng: Công trình cấp II
5 Tổng diện tích sàn xây dựng bao gồm 2 hầm 1 10,430.5
6 Tổng diện tích sàn sử dụng chưa tính hầm, mái 1 8,610.5
1.1.5 M ặt bằng công trình
Tòa nhà gồm 2 tầng hầm 1, 2 với chiều cao hầm 2 cao 2.8m – cao độ tầng hầm B2 ở -6.300m,
tầng hầm 1 cao 3.5m và các không gian kỹ thuật thỏa tiêu chuẩn TCVN 323:2004 Các hầm thông
với nhau qua hệ ram dốc rộng 4.65mx16.3m với độ dốc 18%
Trang 18ĐỂ XE GẮN MÁY
điều áp ngăn khói
Rãnh thoát nước 100x50
Tường chống cháy
THANG MÁY PHỤC VỤ CHỮA CHÁY
P3 P2 P1 Vách ngăn cháy 60p
ST :450 M2
S c:5 M2 S:425 M2
Nắp thăm bể nước
R am d ốc lên xuo áng hầm 1
R am d ốc lên xuo áng h ầm 2
H ẦM PH ÂN CHỨA 9 0 M3
L ối ng ười thoa ùt nạn
PHO ØNG TỦ ĐIỆN
2
2 A
V ách ngăn ch áy 6 0p 150M2
H=5M
PHO ØN G ĐA ËT T HIẾT BỊ
H Ệ T HO ÁN G XLNT
Trang 1901 KHU S ẢNH KHA ÙCH LIÊN HỆ
KHU LỄ TÂN bồn hoa
Lối thoát nạn
Lối người thoát nạn
EXIT
Kính lấy sáng MÁY PH ÁT ĐIỆN
Ch iới XD 6m
R
an h lộ gi
ới
DT SỬ D ỤNG: 182 m2 VĂN PHÒN G B
D T SỬ D ỤNG: 85 m2 VĂN PHÒNG C
TIỀN SẢNH
750 K VA Lổ c ap
SÂN LÓT GẠCH
Ram dốc tàn tật i=10%
SÂN LÓT GẠCH
Gen điện
01 Thang N1 Kho ta ïp vụ A
Gen hút khói
THANG MÁY PHỤC VỤ CHỮA CHÁY
P3 P2 P1
G en nước
01 07
P TR ỰC CHỮA CHÁY
RANH XÂY DỰNG 2M
SO VỚI RANH ĐẤT
25 01
THANG MÁY PHỤC VỤ CHỮA CHÁY
P3 P2 P1
Hộp PCCC Gen điện
Gen hút khói
Trang 20Hình ảnh 1-6: Mặt bằng kiến trúc tầng 3-6
23 01
DT SỬ DỤNG: 183 m2
Thang N2
SẢNH TẦNG VĂN PHÒNG B
DT SỬ DỤNG: 286 m2VĂN PHÒNG A
THANG MÁY PHỤC VỤ CHỮA CHÁY
P3 P2 P1
RAN H XÂY D ỰNG 2M
SO VỚI R AN H ĐẤT TC: 470M2 = 76,2%
Gen nước
Ch iới XD 6m
THANG MÁY PH ỤC VỤ CHỮA C HÁY
P3 P2 P1 Hộp PCCC
Thang N1
2 3 01 Gen điện
G en hút khói
Trang 21S ẢNH TẦNG VĂN PHÒNG B
DT SỬ DỤNG: 287 m2VĂN PHÒNG A
T HA NG M ÁY PHỤC VỤ CHỮA C HÁY
Hộp PCCC THANG MÁY PHỤC VỤ CHỮA CHÁY
P3 P2 P1
Trang 22sê nô thu nước
sê nô thu nước
6m
SÀN MÁI BTCT
sê nô thu nước
sê nô thu nước sê nô thu nước
Trang 23hợp thang máy với thang bộ hợp lý, giải quyết được nhu cầu đi lại của mọi người cũng như việc thuận tiện di chuyển từ bãi đỗ xe lên văn phịng
Tầng 1 – 14 được dùng làm văn phịng cho thuê, diện tích lớn nhất khoảng 287 m2 và văn phịng nhỏ nhất 85 m2 Trên mặt bằng các tầng, việc bố trí hành lang đảm bảo tiêu chuẩn (≥2m)
Vì vậy, với giải pháp mặt bằng trên cơng trình đã đáp ứng tốt yêu cầu phục vụ cơng năng và đồng thời đảm bảo cho việc bố trí kết cấu được hợp lý
PHU THO OFFICE
NƠI KHỞI NGUỒN SÁNG TẠO
TIE ÀN SẢNH
Trang 241.2.2 Gi ải pháp mặt cắt và cấu tạo
Giải pháp về mặt cắt:
Chiều cao tầng hầm 2.8m – 3.5m, tầng 1 cao 5.0 m và các tầng điển hình cao 4.0 m
Chiều cao thông thủy tầng điển hình ≥ 2.7 m
Sử dụng cầu thang bộ 2 vế
Giải pháp về cấu tạo:
Cấu tạo chung của các lớp sàn:
1.3 GI ẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC
1.3.1 Gi ải pháp phần thân
Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình là hệ tường chịu lực bao gồm các cột BTCT kết
hợp với vách (lồng thang máy) để chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang Vách thang máy
có bề dày bằng 200mm Các cột BTCT có kích thước được thay đổi trên chiều cao công trình Hệ
kết cấu dầm – sàn là sàn bê tông cốt thép có bề dày là 150mm kết hợp cới các dầm
Vách: chọn chiều dày 200 mm và 400mm kết hợp với đà kiềng, bê tông cấp độ bền B30 có
ra tiếng ồn và độ rung ảnh hưởng đến sinh hoạt)
Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời với lúc thi công)
Hệ thống cấp điện chính được đi trong hộp kỹ thuật luồn trong gen điện và đặt ngầm trong tường
và sàn, đảm bảo không đi qua khu vực ẩm ướt và tạo điều kiện dễ dàng khi cần sửa chữa
Trang 25Page 10
1.4.2 H ệ thống nước
Công trình sử dụng nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước Thành Phố Hồ Chí Minh
chứa vào bể chứa ngầm sau đó bơm lên bồn nước mái, từ đây sẽ phân phối xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính Hệ thống bơm nước cho công trình đươc thiết kế
tự động hoàn toàn để đảm bảo nước trong bồn mái luôn đủ để cung cấp cho sinh hoạt Công trình
có bể nước hầm phòng cháy chữa cháy
Các đường ống qua các tầng luôn được bọc trong các hộp gen nước Hệ thống cấp nước đi
ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính luôn được bố trí ở mỗi tầng dọc theo khu vực giao thông đứng và trên trần nhà
1.4.3 H ệ thống PCCC
Hệ thống báo cháy được lắp đặt tại mỗi khu vực cho thuê Các bình cứu hỏa được trang bị đầy đủ và bố trí ở các hành lang, cầu thang…theo sự hướng dẫn của ban phòng cháy chữa cháy
của Thành phố Hồ Chí Minh
Bố trí hệ thống cứu hoả gồm các họng cứu hoả tại các lối đi, các sảnh … với khoảng cách
tối đa theo đúng tiêu chuẩn TCVN 2622 –1995
1.4.4 H ệ thống thoát rác
Rác thải được tập trung ở các tầng thông qua các phòng để thu gom vì công trình văn phòng nên không có nhiều loại rác thải phức tạp
1.4.5 H ệ thống chiếu sáng
Các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các của kính bố trí bên ngoài và các giếng
trời trong công trình Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung
cấp ánh sáng đến văn phòng làm việc, …
Trang 26CH ƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH
2.1.2.1 Tiêu chu ẩn – quy chuẩn áp dụng
Các tiêu chuẩn và quy chuẩn hiện hành:
TCVN 2737-2012: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 9386-2012: Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất
TCVN 5574-2018: Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép
TCVN 5575-2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN 9362-2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình
TCVN 9394-2012: Đóng, ép cọc thi công và nghiệm thu
TCVN 9395-2012: Cọc khoan nhồi thi công và nghiệm thu
TCVN 10304-2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế
TCXD 198-1997: Nhà cao tầng – Thiết kế Bê Tông toàn khối
TCXD 229-1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió
QCXDVN 02-2009/BXD: Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng
QCVN 06-2010/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình Các giáo trình hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác
2.1.2.2 Nguyên t ắc tính toán
Khi thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo độ
bền (TTGH 1) và đáp ứng điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II)
Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I (về cường độ) nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của
kết cấu, cụ thể đảm bảo cho kết cấu:
+ Không bị phá hoại do tác động của tải trọng và tác động
+ Không bị mất ổn định về hình dạng và vị trí
+ Không bị phá hoại do kết cấu bị mỏi
+ Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các nhân tố về lực và những ảnh hưởng bất
lợi của môi trường
Trang 27Page 12
Trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II (về điều kiện sử dụng) nhằm đảm bảo sự làm việc bình
thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:
+ Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt
+ Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động
2.1.2.3 Ph ần mềm tính toán và thể hiện bản vẽ
Phần mềm phân tích kết cấu CSI ETABS 16.2.3
Phần mềm phân tích kết cấu CSI SAFE 12.3.0
Phần mềm phân tích kết cấu PLAXIS V8.6
Phần mềm thể hiện bản vẽ AutoCAD 2018
Các phần mềm Microsoft Ofice 2016
Ngoài ra còn các module phần mềm do sinh viên tự viết trên ngôn ngữ VBA để tính toán và
tự hóa liên kết với các phần mềm tính kết cấu trên
2.2 L ỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
2.2.1 Gi ải pháp kết cấu phần thân
2.2.1.1 Gi ải pháp kết cấu theo phương đứng
Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà nhiều tầng bởi vì: + Chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống nền đất
+ Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình
+ Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn
chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình
Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng bao gồm các loại sau:
+ Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấu ống + Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp
+ Hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép
Lựa chọn giải pháp kết cấu hợp lý cho một công trình cụ thể sẽ đem lại hiệu quả kinh tế rất
lớn trong khi vẫn đảm bảo các tiêu chí kĩ thuật cần thiết việc lựa chọn này phụ thuộc vào điều
kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió, …)
Tùy thuộc vào yêu cầu kiến trúc, quy mô công trình mà có sự lựa chọn phù hợp cho hệ kết
cấu chịu lực theo phương đứng
Đối với công trình VĂN PHÒNG CHO THUÊ PHUTHO OFFICE BUILDING quy mô
15 tầng nổi + 2 hầm, chiều cao của toàn bộ công trình 59.5m Do đó ảnh hưởng của tải trọng ngang
do gió đến công trình rất lớn
Trang 28Vì vậy, trong đồ án này sinh viên lựa chọn giải pháp kết cấu chính là hệ chịu lực khung - vách – lõi
2.2.1.2 Gi ải pháp kết cấu theo phương ngang
Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh
tế công trình Công trình càng cao, tải trọng này tích lũy xuống cột các tầng dưới và móng càng
lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất Vì vậy cần ưu tiên lựa chọn
phương án sàn nhẹ để giảm tải thẳng đứng
B ảng 2-1: Bảng ưu và nhược điểm của các loại sàn phổ biến hiện nay
Ph ương án
sàn H ệ sàn sườn H ệ sàn trực
giao
H ệ sàn không d ầm
với nhau giúp chia nhỏ ô
bản sàn
Bản kê trực
tiếp lên cột – thép chịu lực
Bản kê trực
tiếp lên cột – cáp chịu lực,
cốt thép cấu
tạo
Gồm nhiều
hệ dầm phụ gác lên nhau giúp chia nhỏ
ô bản sàn
Ưu điểm
Tính toán đơn giản – Thi công dễ dàng có kinh nghiệm
Tiết kiệm được không gian kiến trúc
do hạn chế hệ
cột chống đỡ
Tiết kiệm được không gian – thi công dễ dàng
Tăng được độ
cứng của sàn – tiết kiệm
cốt thép –
tăng khả
năng chịu lực
Trọng lượng sàn nhẹ, tiết
kiệm chi phí
kết cấu, công trình, độ
Độ võng lớn khi gặp nhịp
lớn
Các cột, vách không liên
kết được với nhau dẫn đến
giảm độ cứng
tổng thể của
hệ khung – chiều dày sàn
lớn
Khó khăn về thi công – giá thành.Chiều dày sàn lớn,
lỗ hở trong sàn
Đòi hỏi công nghệ thiết kế, thi công,
chống lửa
thấp
Qua phân tích ưu nhược điểm của một số kết cấu sàn phổ biến hiện nay, vì chiều cao nhà
vừa phải đối với tầng điển hình là 4.0m và nhịp khoảng 6.5m đến 8.4m do đó đồ án chọn phương
án sàn là sàn dầm
2.2.2 Gi ải pháp kết cấu phần móng
Hệ móng công trình tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình truyền xuống móng
Trang 29Page 14
Với quy mô công trình 2 tầng hầm, 1 tầng mái và 14 tầng văn phòng và điều kiện địa chất khu vực xây dựng trung bình nên đề xuất phương án móng cọc
2.2.3 V ật liệu sử dụng cho công trình
Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt
Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính năng
Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)
Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp có tính chất lặp lại, không bị tách rời các bộ phận công trình
Vật liệu có giá thành hợp lý
Hiện tại chủ yếu sử dụng vật liệu thép hoặc bê tông cốt thép với các lợi thế như dễ chế tạo nguồn cung cấp dồi dào Ngoài ra còn có các loại vật liệu khác được sử dụng như vật liệu liên hợp thép – bê tông (composite), hợp kim nhẹ,… Tuy nhiên các loại vật liệu mới này chưa được sử
dụng nhiều do công nghệ chế tạo còn mới, giá thành tường đối cao
Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu cho công trình là bê tông cốt thép
ξ = 0.541, α = 0.395;R = 17000 (kN/m )b 2 ;
2 , 22000 ( / )
b ser
R = kN m ;R = 11500 (kN/m )bt 2 ;
2 bt,ser
R = 17500 (kN/m );E = 3.25E+07 (kN/m )b 2
Cốt thép CB240T:
2 s
R = 210000 (kN/m );
2 sc
R = 210000 (kN/m )
Cốt thép CB400-V:
2 s
R = 350000 (kN/m );
2 sc
R = 350000 (kN/m );
2 s
E = 2.0E+08 (kN/m )
2.2.5 L ớp bê tông bảo vệ
Chiều daỳ lớp bê tông bảo vệ được xác định dựa trên các tiêu chí sau:
+ QCVN 06-2010/BXD- Quy chu ẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công
trình
+ Địa điểm xây dựng công trình ở Tp Hồ Chí Minh, xa khu vực có độ xâm thực ăn mòn bê tông như là bờ biển, miền sông nước, …
Trang 30+ Dựa vào hồ sơ địa chất (kết quả thí nghiệm hóa nước) kết luận như sau: Theo ATSM
B ảng 2-3: Bảng quy định bê tông bảo vệ đối với cốt thép dọc chịu lực
STT C ấu kiện L ớp bê tông bảo vệ
Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo cần được
lấy không nhỏ hơn đường kính của các cốt thép này và không nhỏ hơn:
+ Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250mm: 10mm (15mm)
+ Khi chiều cao tiết diện cấu kiện từ 250mm trở lên: 15mm (20mm)
2.2.6 L ựa chọn tiết diện cấu kiện
2.2.6.1 L ựa chọn tiết diện sàn
Lựa chọn chiều dày sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Ta tiến hành chọn sơ bộ
tiết diện sàn theo công thức:
1 min
Dh= L h =5(mm)
Trang 31F = k ; N= m×q×FR
Trong đó: F c- diện tích tiết diện cột, N – tổng lực nén tác dụng lên cột
Hệ số an toàn k= (1.2-1.5) với cột biên, k= 1.3ở các cột giữa
F – diện tích truyền tải, m – số tầng trên cột, 2
q= 15 (kN/m )- tổng tải trên diện truyền tải
Trang 32CH ƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
3.1 T ĨNH TẢI
3.1.1 T ĩnh tải do các lớp cấu tạo sàn (SDL)
Tĩnh tải tác dụng lên sàn bao gồm trọng lượng bản thân BTCT, trọng lượng các lớp hoàn thiện, đường ống thiết bị và trọng lượng tường xây trên sàn
B ảng 3-1: Bảng tải trọng các lớp cấu tạo sàn điển hình
Hệ số
vượt tải Tải tính toán
Trang 33Do nhu cầu sử dụng tòa nhà, chủ đầu tư có thể ngăn cách diện tích không gian khác nhau
bằng những vật liệu phổ biến như vách kính, thạch cao, tường chắn, … sau khi quá trình xây dựng
đã hoàn thiện Ta chọn tải trọng tăng thêm 200 kg/m2
B ảng 3-3: Bảng tải trọng các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, logia, ban công
Hệ số
vượt tải Tải tính toán
Lớp Ceramic dày 1 (cm) 20 0.2 1.2 0.24
Trang 343.1.2 T ĩnh tải trường xây
Tĩnh tải trường xây gồm 2 thành phần: Tường tác dụng lên dầm, tường gác trực tiếp lên sàn
Tĩnh tải tính toán
Trang 35Tĩnh tải tính toán
Tĩnh tải tính toán
Tĩnh tải tính toán
Trang 36Hệ số vượt
tải
Tĩnh tải tiêu chuẩn
Tĩnh tải tính toán [kN/m2] [kN/m2]
Tĩnh tải tính toán
Tải tường tính toán tác dụng lên dầm (kN/m)
Trang 37Ho ạt tải dài
h ạn tiêu chu ần (kN/m 2 )
Ho ạt tải ngắn
h ạn tiêu chu ần (kN/m 2 )
Trang 383.3 T ẢI BỂ NƯỚC MÁI
Bồn nước mái hãng TẤN Á ĐẠI THÀNH
Dung tích bể nước inox 10000L
Kích thước:
- Đường kính: 2200 mm
- Chiều dài bồn: 4320 mm
- Chiều cao 1700 mm
- Chiều dài chân: 3870 mm
- Chiều rộng chân: 1750 mm
Trọng lượng riêng của nước
Trang 39Page 24
3.4 T ẢI TRỌNG THANG MÁY
Ta tiến hành gán tải trọng thang máy tại tâm từng sàn của lõi mái che thang máy với tải trọng
tập trung tại tâm từng ô sàn là 10 kN/m2
3.5 T ẢI TRỌNG GIÓ
Tải trọng gió gồm 2 phần: thành phần tĩnh và thành phần động Giá trị và phương pháp tính thành phần tĩnh của tải trọng gió được ghi trong mục 6 TCVN 2737 – 1995
Theo m ục 1.2 TCXD 229 – 1999 công trình có chiều cao trên 40 phải kể đến thành phần
dộng cuả tải trọng gió Trong phạm vi đồ án này, công trình có chiều cao 59.85m (so với mặt đất
tự nhiên) vì vậy phải kể đến thành phần gió động lên công trình
Thành phần động của tải trọng gió gồm lực xung của vận tốc gió và lực quán tính của công trình gây ra Giá trị của lực này dựa trên thành phần tĩnh của tải trọng gió nhân với hệ số kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình
Việc tính toán công trình chịu tác dụng động lực của tải trọng gió bao goomg: Xác định thành phần động của tải trọng gió và phản ứng của công trình do thành phần động của tải trọng gió gây ra ứng với từng dạng dao động
3.5.1 T ải trọng của gió tĩnh
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió tại cao độ z xác định theo:
Trang 40trị áp lực gió Wo được giảm đi 10 daN/m2 đối với vùng I-A, 12 daN/m2đối cới vùng II-A và 15 daN/m2 đối với vùng III-A
Công trình của sinh viên nằm ở quận Bình Thạnh, Tp Hồ Chí Minh thuộc vùng gió II-A,