Hệ thống cấp nước Công trình sử dụng nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước Tp.Hồ Chí Minh chữa vào bể chứa ngầm sau đó bơm lên bể nước mái, từ đây sẽ phân xuống các tầng của công trì
Trang 1THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
Trang 2Tp Hồ Chí Minh, Tháng năm 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
GVHD : ThS NGUYỄN THANH TÚ SVTH : NGUYỄN VÕ HOÀI PHONG MSSV : 15149226
Trang 3TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI : CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING
GVHD : ThS NGUYỄN THANH TÚ SVTH : NGUYỄN VÕ HOÀI PHONG MSSV : 15149219
KHÓA : 2015 - 2019
Tp Hồ Chí Minh, Tháng năm 2020
Trang 4CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
***
Tp Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 08 năm 2020
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VÕ HOÀI PHONG MSSV: 15149226
Ngành: CNKT Công trình Xây dựng Lớp: 15149CL1
Giảng viên hướng dẫn: Ths NGUYỄN THANH TÚ ĐT: 0367551577
Ngày nhận đề tài: 11/01/2020 Ngày nộp đề tài: 17/08/2020
1 Tên đề tài: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING
2 Các số liệu, tài liệu ban đầu: Bản vẽ kiến trúc, số liệu kích thước
nhịp và chiều cao công trình thay đổi do GVHD chỉ định
3 Nội dung thực hiện đề tài: Thiết kế kết cấu cho công trình qua sự
hướng dẫn của GVHD, đưa ra các phương án kết cấu và tính toán
các phương án đó
4 Sản phẩm: 1 cuốn thuyết minh về các tính toán cho công trình,
các bản vẽ A1 (kiến trúc + kết cấu), 1 đĩa CD bao gồm các tài liệu
và các file tính toán trong đồ án nộp cho giáo viên
Trang 5CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Sinh viên: NGUYỄN VÕ HOÀI PHONG MSSV: 15149226
Ngành: CNKT Công trình Xây dựng
Tên đề tài: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING
Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: Ths NGUYỄN THANH TÚ
NHẬN XÉT
1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
2 Ưu điểm:
3 Khuyết điểm:
4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?
5 Đánh giá loại:
6 Điểm:……….(Bằng chữ: )
Tp Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 08 năm 2020
Giáo viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)
Trang 6CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên Sinh viên: NGUYỄN VÕ HOÀI PHONG MSSV: 15149226
Ngành: CNKT Công trình Xây dựng
Tên đề tài: CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING
Họ và tên Giáo viên phản biện: TS NGUYỄN THẾ ANH
NHẬN XÉT
1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
2 Ưu điểm:
Khuyết điểm:
3 Đề nghị cho bảo vệ hay không?
4 Đánh giá loại:
6 Điểm:……….(Bằng chữ: )
Tp Hồ Chí Minh, ngày 17tháng 08 năm 2020
Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)
Trang 7đồ án sao cho hợp lý Một lần nữa em không biết nói gì hơn xin cảm ơn thầy rất nhiều Ngoài ra, còn có sự hỗ trợ của các thầy cô khác trong chuyên ngành và các bạn bè, anh chị cùng ngành cũng hỗ trợ em trong xuốt quá trình học tập và hoàn thành đồ án tốt nghiệp một các tốt nhất
Em xin chân thành cảm ơn!
Trang 8TÓM TẮT
Kính thưa các quý thầy cô em xin được trình bày tóm tắt sơ lược về đồ án tốt nghiệp em đã thực hiện Công trình em thực hiện đồ án là một công trình xây dựng chung cư THIÊN AN BUILDING em đã thực hiện công trình trên với các nội dung tính toán được yêu cầu trong đồ án sau:
1 Thiết kế sàn tầng điển hình (Tầng 10) với hệ kết cấu được chọn là hệ sàn sườn
có dầm trực giao
2 Thiết kế cầu thang bộ hoặc bể nước (Sinh viên chọn thiết kế cầu thang bộ)
3 Thiết kế 2 khung trục vuông góc theo sự chỉ định của giáo viên hướng dẫn (Khung trục 4 và khung trục B)
4 Thiết kế móng cho 2 khung trục 4 và khung trục B, thiết kế móng lõi thang
5 Trình bày thuyết minh các nội dung tính toán trên theo format quy định của Khoa Đào tạo chất lượng cao
6 Trình bày các bản vẽ kết cấu cho các nội dung tính toán trên
Trang 9MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1
1.1 Giới thiệu về công trình 1
1.1.1 Mục đích sử dụng công trình 1
1.1.2 Vị trí và đặc điểm công trình 1
1.1.3 Quy mô công trình 3
1.1.4 Công năng công trình 3
1.2 Giải pháp kiến trúc của công trình 6
1.2.1 Giải pháp mặt bằng 6
1.2.2 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo 7
1.2.3 Giải pháp mặt đứng & hình khối 8
1.2.4 Giải pháp giao thông công trình 8
1.3 Giải pháp kết cấu của kiến trúc 9
1.4 Giải pháp kỹ thuật khác 9
1.4.1 Hệ thống điện 9
1.4.2 Hệ thống cấp nước 9
1.4.3 Hệ thống thoát nước 10
1.4.4 Hệ thống thông gió 10
1.4.5 Hệ thống chiếu sáng 10
1.4.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 10
1.4.7 Hệ thống chông sét 10
1.4.8 Hệ thống thoát rác 10
CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 11
2.1 Giải pháp kết cấu phần thân 11
2.1.1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu cho phần thân 11
2.1.2 Giải pháp kết cấu nền móng 13
Trang 102.2 Giải pháp vật liệu 14
2.2.1 Các yêu cầu đối với vật liệu 14
2.2.2 Lớp bê tông bảo vệ 14
2.3 Bố trí hệ kết cấu chịu lực 15
2.3.1 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu 15
2.3.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện và các cấu kiện 16
CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 10) 24
3.1 Mặt bằng dầm sàn điển hình 24
3.2 Xác định tải trọng 25
3.2.1 Tĩnh tải 25
3.2.2 Hoạt tải 29
3.3 Mô hình sàn tầng điển hình ( Tầng 10 ) 31
3.3.1 Mô hình bằng safe 31
3.3.2 Tính toán cốt thép 34
3.3.3 Kiểm tra độ võng bằng phần mềm safe 40
3.3.4 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông 42
CHƯƠNG 4 DTHIẾT KẾ CẦU THANG 43
4.1 Số liệu tính toán 43
4.1.1 Kích thước sơ bộ 43
4.1.2 Tải trọng 44
4.2 Tính toán bảng thang 46
4.2.1 Sơ đồ tính toán 46
4.2.2 Tính cốt thép 47
4.2.3 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông 49
4.2.4 Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt bản thang 49
4.2.5 Kiểm tra độ võng bản thang (theo tiêu chuẩn 5574 -2012) 51
4.2.6 Tính toán dầm chiếu nghỉ 55
4.2.7 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông 56
4.2.8 Tính toán dầm chiếu tới 56
Trang 114.2.9 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông 57
CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG 58
5.1 Tải trọng gió 58
5.1.1 Tính toán các thành phần tĩnh 58
5.1.2 Tính toán các thành phần động 63
5.2 Tải trọng động đất 71
5.2.1 Tổ hợp tính toán 71
5.2.2 Phương pháp phổ phản ứng 72
5.2.3 Kiểm tra lực dọc thiết kế quy đổi theo TCVN 9386 : 2012 76
5.3 Tổ hợp tải trọng 80
5.3.1 Các loại tải trọng 80
5.4 Tải trọng 80
5.4.1 Tổ hợp tải trọng 81
5.4.2 Chất hoạt tải 81
5.5 Mô hình etABs 82
5.5.1 Đánh giá sơ bộ kết quả mô hình etabs 83
5.6 Kiểm tra ổn định tổng thể 86
5.6.1 Kiểm tra độ cứng ( kiểm tra chuyển vị đỉnh ) ( Xem chi tiết các giá trị bảng 4, bảng 5 phần phụ lục ) 86
5.6.2 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng 87
5.6.3 Kiểm tra lật 87
5.6.4 Kiểm tra trượt 88
5.6.5 Kiểm tra gia tốc đỉnh 88
5.7 Thiết kế thép cho cột 89
5.7.1 Tính thép dọc cho cột 89
5.7.2 Tính thép đai cho cột 104
5.8 Tính toán cốt thép dầm khung 107
5.8.1 Tính toán cốt thép dọc cho dầm 107
5.8.2 Tính thép đai cho dầm khung trục B 114
Trang 125.9 Thiết kế vách 116
5.9.1 Quan niệm tính toán vách cứng 116
5.9.2 Các phương pháp tính toán vách cứng 116
5.9.3 Gán phần tử và lấy nội lực trong etabs 119
5.9.4 Tính toán phần tử PIER 119
5.9.5 Áp dụng tính toán 120
5.9.6 Tính thép đai cho vách ( tầng mái Pier 9, comp 1, vị trí top ) 122
CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ MÓNG CHO CÔNG TRÌNH 123
6.1 Xử lý số liệu địa chất 123
6.1.1 Phân loại và mô tả các lớp đất 123
6.2 Đánh giá điều kiện đất 124
6.3 Lựa chọn giải pháp móng cho công trình 126
6.3.1 Giải pháp móng sâu 126
6.3.2 Đặc điểm thiết kế móng cọc trong vùng chịu tải trọng động đất 126
6.4 Cơ sơ tính toán 126
6.4.1 Các giả thuyết tính toán 126
6.4.2 Các loại tải trọng tính toán móng 127
6.5 Giới thiệu sơ lược về cọc khoan nhồi 131
6.5.1 Đặc điểm 131
6.5.2 Ưu, nhược điểm của phương án cọc khoan nhồi 131
6.6 Cấu tạo cọc và đài cọc 132
6.6.1 Vật liệu 132
6.7 Xác định sức chịu tải của cọc 133
6.7.1 Tính sức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu 133
6.7.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền (phụ lục G TCVN 10304:2014) 135
6.7.3 Tính sức chịu tải cực hạn của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT 136
6.7.4 Kết luận sức chịu tải của cọc 138
6.8 Thiết kế móng M2 ( cột trục 2 –B ) 139
Trang 136.8.1 Xác định sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo TCVN 10304:2014 139
6.8.2 Sơ bộ số cọc 140
6.8.3 Kích thước đài cọc và bố trí cọc 140
6.8.4 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc 141
6.8.5 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước 144
6.8.6 Kiểm tra lún móng cọc 146
6.8.7 Kiểm tra xuyên thủng hạn chế 151
6.8.8 Tính toán bố trí thép cho đài cọc 152
6.9 Thiết kế móng m3 ( cột trục 3 – B) 153
6.9.1 Xác định sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo TCVN 10304:2014 153
6.9.2 Sơ bộ số cọc 154
6.10 Thiết kế móng m1 ( cột trục 1 – B ) 155
6.10.1 Xác định sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo TCVN 10304:2014 155
6.10.2 Sơ bộ số cọc 155
6.10.3 Kích thước đài cọc và bố trí cọc 155
6.10.4 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc 156
6.10.5 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước 158
6.10.6 Kiểm tra lún móng cọc 161
6.10.7 Kiểm tra xuyên thủng 166
6.10.8 Tính toán bố trí thép cho đài cọc 167
6.11 Thiết kế móng m4 ( cột trục A – 4) 168
6.11.1 Xác định sức chịu tải của cọc khoan nhồi theo TCVN 10304:2014 168
6.11.2 Sơ bộ số cọc 169
6.11.3 Kích thước đài cọc và bố trí cọc 169
6.11.4 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc 169
6.11.5 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước 171
6.11.6 Kiểm tra lún móng cọc 174
6.11.7 Kiểm tra xuyên thủng 179
6.11.8 Tính toán bố trí thép cho đài cọc 180
Trang 146.12 Thiết kế móng thang máy 182
6.12.1 Xác định sức chịu tải cọc khoan nhồi theo TCVN 10304:2014 182
6.12.2 Sơ bộ số cọc 189
6.12.3 Bố trí cọc trong đài 189
6.12.4 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc sử dụng phần mềm safe v16 190
6.12.5 Kiểm tra ổn định đất nền dưới khối móng quy ước 192
6.12.6 Kiểm tra lún móng cọc 195
6.12.7 Kiểm tra xuyên thủng 202
6.12.8 Tính toán bố trí thép cho đài cọc 203
TÀI LIỆU THAM KHẢO 206
Trang 15DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Chiều dày các lớp sàn căn hộ, sàn hành lang 7
Bảng 1.2 Chiều dày các lớp sàn vệ sinh 8
Bảng 1.3 Chiều dày các lớp sàn sân thượng 8
Bảng 2.1 Tính chất bê tông dùng trong công trình 14
Bảng 2.2 Tính chất vật lý cốt thép dùng trong công trình 14
Bảng 2.3 Chiều dày sàn được chọn sơ bộ 16
Bảng 2.4 Sơ bộ kích thước dầm 17
Bảng 2.5 Sơ bộ tiết diện cột giữa ( Cột 2-B) 20
Bảng 2.6 Sơ bộ tiết diện cột biên ( 5-A) 21
Bảng 2.7 sơ bộ tiết diện cột góc ( 4-F) 22
Bảng 3.1 Trọng lượng sàn tầng 3 đến tầng 20 25
Bảng 3.2 Trọng lượng sàn tầng trệt đến tầng 2 25
Bảng 3.3 Trọng lượng sàn tầng hầm 26
Bảng 3.4 Trọng lượng sàn sân thượng và mái 26
Bảng 3.5 Trọng lượng sàn vệ sinh 27
Bảng 3.6 Sàn vỉa hè 27
Bảng 3.7 Sàn ram dốc 28
Bảng 3.8 Tải tường phân bố đều trên dầm 28
Bảng 3.9 Giá trị hoạt tải sử dụng 30
Bảng 3.10 Tính thép sàn 37
Bảng 4.1 Tải trọng tác dụng lên bảng nghiêng 44
Bảng 4.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 45
Bảng 4.3 Bảng tính cốt thép bản thang 47
Bảng 4.4 Bảng tính cốt thép dầm chiếu nghỉ 55
Bảng 4.5 Tính thép dầm chiếu tới 56
Trang 16Bảng 6.1 Đặc điểm công trình 57
Bảng 6.2 Bảng giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió 58
Bảng 6.3 Độ cao Gradient và hệ số mt 58
Bảng 6.4 Bảng tải trọng gió tĩnh theo phương X 60
Bảng 6.5 Bảng tải trọng gió tĩnh theo phương Y 62
Bảng 6.6 Bảng thống kê chu kỳ và tần số dao động 64
Bảng 6.7 Các tham số ρ và χ 66
Bảng 6.8 Hệ số tương quan không gian v1 khi xét tương quan xung vận tốc gió theo chiều cao và bề rộng đón gió 67
Bảng 6.9 Kết quả tính toán thành phần gió động theo phương X (mode 2) 68
Bảng 6.10 Kết quả tính toán thành phần gió động theo phương Y (mode 1) 69
Bảng 6.12 Các loại nền đất 71
Bảng 6.13 Giá trị các tham số mô tả phản ứng đàn hồi 73
Bảng 6.14 Tương quan giữa cấp độ bền của bê tông và mác bê tông theo cường độ chịu nén 76
Bảng 6.15 Bảng lực dọc xuất từ etabs 77
Bảng 6.16 Bảng kiểm tra lực dọc thiết kế quy đổi 78
Bảng 6.17 Tải trọng và chú thích các loại tải trọng 79
Bảng 6.18 Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giớ hạn II 80
Bảng 6.19 Chuyển vị giới hạn theo phương ngang fu theo yêu cầu cấu tạo 86
Bảng 6.22 Tham số cấu tạo đối với cột 103
Bảng 6.23 Bảng tính cốt thép dầm tầng 10 107
Bảng 6.25 Cấu tạo vách theo tiêu chuẩn 375:2006 119
Bảng 7.2 Tĩnh tải sàn hầm 126
Bảng 7.3 Giá trị hoạt tải sàn hầm theo TCVN 2737 – 1995 126
Bảng 7.4 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M1 ( cột trục 1 – B ) 127
Bảng 7.5 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M2 ( cột trục 2 – B ) 128
Bảng 7.6 Tổ hợp tải trọng tính toán móng M3 ( cột trục 3 – B) 128
Bảng 7.7 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M1 ( cột trục 1 – B ) 129
Bảng 7.8 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M2 ( cột trục 2 – B ) 129
Trang 17Bảng 7.9 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M3 ( cột trục 3 – B ) 130
Bảng 7.11 Tải trọng tính toán móng M2 ( cột trục 2 – B ) 139
Bảng 7.12 Giá trị phản lực đầu cọc 141
Bảng 7.13 Bảng giá trị phản lực đầu cọc 142
Bảng 7.15 Bảng tổng hợp tính lún 148
Bảng 7.17 Tải trọng tính toán móng M3 ( cột trục 3 –B ) 152
Bảng 7.18 Tải trọng tính toán móng M1 ( trục 1 –B ) 154
Bảng 7.19 Giá trị phản lực đầu cọc 156
Bảng 7.20 Giá trị phản lực đầu cọc 156
Bảng 7.22 Đường qua hệ e – p lớp đất 161
Bảng 7.23 Bảng tổng hợp tính lún 163
Bảng 7.25 Tải trọng tính toán móng M4 ( cột truc 2 – A ) 167
Bảng 7.27 Đường quan hệ e – p lớp đất 195
Bảng 7.28 Bảng tổng hợp tính lún 197
Trang 18DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 1.1 Vị trí công trình được chụp từ google map 2
Hình 1.2 Mặt đứng của công trình trục 1-6 Error! Bookmark not defined. Hình 1.3 Mặt cắt của công trình trục A-A 5
Hình 1.4 Mặt bằng tầng điển hình 6
Hình 1.5 Các lớp cấu tạo sàn 7
Hình 2.1 kích thước lõi thang 18
Hình 2.2 Mặt bằng diện tích truyền tải vào cột 20
Hình 3.1 mặt bằng ô sàn tầng điển hình 24
Hình 3.2 Chất tải tường cho mô hình 29
Hình 3.3 mô hình sàn bằng safe 30
Hình 3.4 Dãy strip theo phương X 31
Hình 3.5 Dãy strip theo phương Y 33
Hình 3.6 Moment theo phương X 34
Hình 3.7 Moment theo phương Y 35
Hình 3.8 Độ võng sàn 40
Hình 3.9 Độ võng toàn phần f 42
Hình 4.1 Mặt bằng cầu thang 42
Hình 4.2 Cấu tạo bản thang bản nghiêng 44
Hình 4.3 Cấu tạo bản chiếu nghỉ 45
Hình 4.4 Sơ đồ tính bản thang 46
Hình 4.5 Biểu đồ moment bản thang 47
Hình 4.6 Biểu đồ lực cắt bản thang 47
Hình 4.7 Tải trọng theo phương đứng 54
Hình 4.8 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 54
Hình 4.9 Biểu đồ moment dầm chiếu nghỉ 54
Hình 4.13 Biểu đồ lực cắt của dầm chiếu nghỉ 54
Hình 4.14 Sơ đồ tính dầm chiếu tới 55
Hình 4.15 Biểu đồ moment dầm chiếu tới 55
Trang 19Hình 4.16 Biểu đồ lực cắt dầm chiếu tới 55
Hình 6.1 Các dang dao động cơ bản 62
Hình 6.2 Sơ đồ tính toán động lực học tính toán tải gió lên công trình 63
Hình 6.3 Đồ thị xác định hệ số động lực i 65
Hình 6.4 hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian v 66
Hình 6.5 Khai báo phổ gia tốc thiết kế 74
Hình 6.6 Mô hình khung trong etabs 81
Hình 6.7 Biểu đồ moment khung trục B 82
Hình 6.8 Phản lực chân cột 84
Hình 6.10 Bố trí thép đai cột 104
Hình 6.11 Chia nhỏ phần tử 116
Hình 6.12 Mặt cắt và mặt đứng vách 117
Hình 6.13 Cấu tạo vách theo tiêu chuẩn 375 : 2006 118
Hình 7.1 Hình trụ địa chất các lớp hố khoan 122
Hình 7.2Mặt cắt cọc khoan nhồi 131
Hình 7.3 Biểu đồ xác định hệ số 135
Hình 7.4 Bố trí cọc trong đài móng M2 140
Hình 7.5 Biểu đồ ứng suất gây lún 147
Hình 7.6 Tháp xuyên thủngM2 150
Hình 7.7 Sơ đồ tính toán cốt thép móng M2 151
Hình 7.8 Bố trí coc trong đài móng M3 153
Hình 7.9 Bố trí cọc trong đài móng M1 155
Hình 7.10 Biểu đồ ứng suất gây lún 162
Hình 7.11 Tháp xuyên thủngM1 165
Hình 7.12 Sơ đồ tính toán cốt thép móng M1 166
Hình 7.13 Bố trí cọc trong đài móng M4 168
Hình 7.14 Biểu đồ ứng suất gây lún 175
Hình 7.15 Tháp xuyên thủngM4 178
Hình 7.16 Sơ đồ tính toán cốt thép móng M4 179
Trang 20Hình 7.17 Bố trí cọc trong đài móng loi thang 188
Hình 7.18 Phản lực đầu cọc 190
Hình 7.19 Biểu đồ ứng suất gây lún 196
Hình 7.20 Tháp xuyên thủng móng lõi thang 201
Hình 7.21 Chia dãy strips trong lõi thang 202
Hình 7 22 Biểu đồ moment theo phương X 203
Hình 7 23 Biểu đồ moment theo phương Y 203
Trang 21CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
1.1.1 Mục đích sử dụng công trình
Một đất nước muốn phát triển một cách mạnh mẽ trong tất cả các lĩnh vực kinh tế xã hội, trước hết cần phải có một cơ sở hạ tầng vững chắc, tạo điều kiện tốt, và thuận lợi nhất cho nhu cầu sinh sống và làm việc của người dân Đối với nước ta, là một nước đang từng bước phát triển và ngày càng khẳng định vị thế trong khu vực và cả quốc tế, để làm tốt mục tiêu đó, điều đầu tiên cần phải ngày càng cải thiện nhu cầu an sinh và làm việc cho người dân Mà trong đó nhu cầu về nơi ở là một trong những nhu cầu cấp thiết hàng đầu
Trước thực trạng dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày càng nhiều trong khi đó quỹ đất của Thành phố Hồ Chí Minh thì có hạn, chính vì vậy mà giá đất ngày càng leo thang khiến cho nhiều người dân không đủ khả năng mua đất xây dựng Để giải quyết vấn đề cấp thiết này giải pháp xây dựng các chung cư cao tầng và phát triển quy hoạch khu dân cư ra các quận, khu vực ngoại ô trung tâm Thành phố là hợp lý nhất
Chính vì thế, công trình chung cư Thiên An Building được thiết kế và xây dựng nhằm góp
phần giải quyết các mục tiêu trên Đây là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc, một chung cư cao tầng được thiết kế và thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho nhu cầu sống của người dân
1.1.2 Vị trí và đặc điểm công trình
1.1.2.1 Vị trí công trình
Địa chỉ: Đường Điện Biên Phủ, phường 25, Quận Bình Thạnh, Tp.Hồ Chí Minh
Công trình ở vị trí thoáng và đẹp sẽ tạo điểm nhấn, đồng thời tạo nên sự hài hòa, hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư
Công trình nằm trên trục đường giao thông nên rất thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình Đồng thời, hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng
Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ
Trang 22Hình 1.1 Vị trí công trình được chụp từ google map
1.1.2.2 Điều kiện tự nhiên
Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo Mùa mưa từ tháng
5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Theo tài liệu quan trắc nhiều năm của trạm Tân Sơn Nhất, qua các yếu tố khí tượng chủ yếu; cho thấy những đặc trưng khí hậu Thành Phố Hồ Chí Minh như sau:
Lượng mưa cao, bình quân hằng năm đạt 1.949 mm Số ngày mưa trung bình hằng năm là
159 ngày Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, có khuynh hướng tăng dần theo trục Tây Nam - Ðông Bắc 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,.Về cơ bản TPHCM thuộc vùng không có gió bão.Tuy nhiên, Thành phố lại chịu ảnh hưởng triều cường mà biểu hiện là tình trạng ngập nước của một số tuyến đường tại Thành phố khi triều cường lên
Công trình nằm ở khu vực Quận Bình Thạnh, TP Hồ Chí Minh nên chịu ảnh hưởng chung của khí hậu miền Nam Đây là vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, mưa nhiều
Trang 231.1.3 Quy mô công trình
1.1.3.1 Loại công trình
Công trình dân dụng có19 tầng và có cao độ là 60.3m – cấp 2 (28m < chiều cao < 75m hoặc
8 < số tầng < 20) theo thông tư 03/2016/TT-BXD
1.1.3.2 Số tầng
Công trình có 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 19 tầng lầu và 1 tầng mái
1.1.3.3 Cao độ
Tầng hầm -3.400m Tầng 6 +17.400m Tầng 12 +37.200m Tầng thượng +57.000m Tầng trệt 0.000m Tầng 7 +20.700m Tầng 13 +40.500m Tầng mái +60.300m Tầng 2 +4.200m Tầng 8 +24.000m Tầng 14 +43.800m
Trang 24Hình 1.2 :MẶT ĐỨNG CỦA CÔNG TRÌNH TRỤC 1-6
TL:1/100
Trang 25Hình 1.2 Mặt cắt của công trình trục A-A
Trang 26Hình 1.3 Mặt bằng tầng điển hình 1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH
1.2.1 Giải pháp mặt bằng
Mặt bằng có dạng hình chữ nhật với diện tích khu đất như ở trên (2136.9 m2)
Tầng hầm nằm ở cốt cao độ -3.4000m, được bố trí 2 ram dốc từ mặt đất đến tầng hầm (độ dốc i=20% ) theo hướng đường Điện Biên Phủ
Công năng công trình chính là cho thuê căn hộ nên tầng hầm diện tích phần lớn dùng cho việc để xe đi lại, bố trí các hộp gain hợp lý và tạo không gian thoáng nhất có thể cho tầng hầm Hệ thống cầu thang bộ và thang máy bố trí ngay vị trí vào tầng hầm làm cho người sử dụng có thể nhìn thấy ngay lúc vào phục vụ việc đi lại Đồng thời việc bố trí hệ thống PCCC cũng dễ dàng nhìn thấy
Tầng trệt và tầng 2 được coi như khu sinh hoạt chung của toàn khối nhà, được trang trí đẹp mắt với việc: cột ốp inox, bố trí dịch vụ ,cửa hàng và các công năng dịch vụ tiện ích đi kèm tạo khu sinh hoạt chung khối nhà Đặc biệt phòng quản lý cao ốc được bố trí có thể nhìn thấy nếu có việc cần thiết Nói chung rất dễ hoạt động và quản lý khi bố trí các phòng như kiến trúc mặt bằng đã có
Tầng điển hình (tầng 3 đến tầng 20) đây là mặt bằng cho ta thấy rõ nhất các chức năng của khối nhà, ngoài khu vực vệ sinh và khu vực giao thông thì tất cả diện tích còn lại làm mặt
Trang 27bằng cho thuê căn hộ hoạt động Cùng với vị trí giáp đường cả 2 đầu của tòa nhà thì chức năng của tòa nhà có hiệu quả cao
1.2.2 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo
1.2.2.1 Giải pháp mặt cắt
Chiều cao đối với các tầng điển hình là 3.6000m ngoại trừ tầng hầm và tầng trệt
Chiều cao thông thủy (điển hình) của tòa nhà xấp xỉ 3.000m
Chiều cao dầm tối đa của kiến trúc h = 600mm
1.2.2.2 Giải pháp cấu tạo
Cấu tạo chung của lớp sàn
Hình 1.4 Các lớp cấu tạo sàn
Sự khác biệt của cấu tạo các sàn
Bảng 1.1 Chiều dày các lớp sàn căn hộ, sàn hành lang
Trang 28Bảng 1.2 Chiều dày các lớp sàn vệ sinh
Lớp vữa lót gạch, chống thấm tạo dốc 5
Bảng 1.3 Chiều dày các lớp sàn sân thượng
Sử dụng, khai thác triết để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước Mái BTCT có lớp chống thấm và cách nhiệt Tường gạch, trát vữa, sơn nước, lớp chớp nhôm xi mờ Ống xối sử dụng Ф14, sơn màu tường Tầng trệt : ốp đá granite mắt rồng, kết hợp kính phản quang 2 lớp màu xanh lá
1.2.3.2 Giải pháp hình khối
Hình dáng bên ngoài của công trình là một hình khối làm phù hợp với vị trí khu đất 2 bên đều có công trình dân dụng xung quanh (mặt tiền và mặt bên giáp đường)
1.2.4 Giải pháp giao thông công trình
Giao thông ngang trong công trình (mỗi tầng) là kết hợp giữa hệ thống các hành lang và sảnh trong công trình thông suốt từ trên xuống
Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy Mặt bằng rộng nên có 2 thang bộ 2 vế làm nhiệm vụ vừa là lối đi chính vừa để thoát hiểm Thang máy bố trí 4 thang được đặt ở vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách xa nhất đến cầu thang < 25m để giải quyết việc đi lại hằng ngày cho mọi người và khoảng cách an toàn để có thể thoát người nhanh nhất khi
Trang 29xảy ra sự cố Căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng
1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC
Hệ kết cấu của công trình là hệ BTCT toàn khối
Mái phẳng bằng BTCT và được chống thấm
Cầu thang bằng BTCT toàn khối
Bể chứa nước bằng bê tông cốt thép hoặc bể nước bằng inox được đặt trên tầng mái Bể dùng
để trữ nước, từ đó cấp nước cho việc sử dụng của toàn bộ các tầng và việc cứu hỏa
Tường bao che dày 200mm, tường ngăn dày 100mm
Phương án móng dùng phương án móng sâu
(Cụ thể trình bày trong chương 2)
1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC
1.4.1 Hệ thống điện
Công trình sử dụng điện được cung cấp 2 nguồn: lưới điện T.P Hồ Chí Minh và máy phát điện có công suất 150 kVA (kèm theo 1 máy biến áp tất cả được đặt dưới tầng hầm để tránh gây ra tiếng ồn và độ rung ảnh hưởng đến sinh hoạt)
Toàn bộ đường dây điện đi ngầm (được tiến hành lắp đặt động 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
Ở mỗi tầng đều lắp đặt hệ thống điện an toàn: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A80A được
bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)
Mạng điện trong công trình được thiết kế với những tiêu chí như sau:
o An toàn : không đi qua khu vực ẩm ướt như khu vệ sinh
o Dể dàng sửa chữa khi có hư hỏng cũng như dể kiểm soát và cắt điện khi có sự cố
o Dễ thi công
Mỗi khu vực thuê được cung cấp 1 bảng phân phối điện Đèn thoát hiểm và chiếu sáng trong trường hợp khẩn cấp được lắp đặt theo yêu cầu của cơ quan có thẩm quyền
1.4.2 Hệ thống cấp nước
Công trình sử dụng nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước Tp.Hồ Chí Minh chữa vào
bể chứa ngầm sau đó bơm lên bể nước mái, từ đây sẽ phân xuống các tầng của công trình theo các đường ống nước chính Hệ thống bơm nước cho công trình được thiết kế tự động hoàn toàn để đảm bảo nước trong bể mái luôn đủ để cung cấp cho sinh hoạt và cứu hỏa
Trang 30Các đường ống qua các tầng luôn được bọc trong các ren 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 và trên trần nhà
1.4.3 Hệ thống thoát nước
Nước mưa trên mái sẽ thoát theo các lỗ nước chảy vào các ống thoát nước mưa có đường kính =140 mm đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải được bố trí đường ống riêng Nước thải từ các buồng vệ sinh có riêng hệ thống dẫn để đưa nước vào bể xử lý nước thải sau đó mới đưa vào hệ thống nước thải chung
1.4.4 Hệ thống thông gió
Ở các tầng có cửa sổ thông thoáng tự nhiên Bên cạnh đó, các công trình còn có các khoảng trống thông tầng nhằm tạo sự thông thoáng thêm cho tòa nhà Hệ thống máy điều hòa được cung cấp cho tất cả các tầng Họng thông gió dọc cầu thang bộ, sảnh thang máy Sử dụng quạt hút để thoát hơi cho tất cả các khu vệ sinh và ống gen được dẫn lên mái
1.4.5 Hệ thống chiếu sáng
Các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa 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 những nơi cần thiết
1.4.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy
Hệ thống báo cháy được lắp đặt mỗi khu vực cho thuê Các bình cứu hỏa được trang bị đầy
đủ và được bố trí ở 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 hỏa gồm các họng cứu hỏa tại các lối đi, các sảnh… với khoảng cách tối đa theo đúng quy chuẩn PCCC QC 06-2010
Trang 31CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
2.1 GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN
2.1.1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu cho phần thân
2.1.1.1 Giải 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
Mỗi loại kết cấu đều có những ưu điểm, nhược điểm riêng, phù hợp với từng công trình có quy mô và yêu cầu thiết kế khác nhau Do đó, việc lựa chọn giải pháp kết cấu phải được cân nhắc kỹ lưỡng, phù hợp với từng công trình cụ thể, đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật
Hệ kết cấu khung có ưu điểm là có khả năng tạo ra những không gian lớn, linh hoạt, có sơ
đồ làm việc rõ ràng Tuy nhiên, hệ kết cấu này có khả năng chịu tải trọng ngang kém (khi công trình có chiều cao lớn, hay nằm trong vùng có cấp động đất lớn) Hệ kết cấu này được
sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng đối với công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10 -12 tầng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 8, và không nên áp dụng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 9
Hệ kết cấu khung – vách, khung – lõi chiếm ưu thế trong thiết kế nhà cao tầng do khả năng chịu tải trong ngang khá tốt Tuy nhiên, hệ kết cấu này đòi hỏi tiêu tốn vật liệu nhiều hơn và thi công phức tạp hơn đối với công trình sử dụng hệ khung
Hệ kết cấu ống tổ hợp thích hợp cho công trình siêu cao tầng do khả năng làm việc đồng đều của kết cấu và chống chịu tải trọng ngang rất lớn
Tuỳ thuộc vào yêu cầu kiến trúc, quy mô công trình, tính khả thi và khả năng đảm bảo ổn định của công trình mà có lựa chọn phù hợp cho hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng
=> Lựa chọn kết cấu cho công trình CHUNG CƯ THIÊN AN BUILDING
Trang 32Căn cứ vào quy mô công trình ( 21 tầng nổi + 1 hầm), sinh viên sử dụng hệ chịu lực vách lõi (khung chịu tải trọng đứng và vách lõi vừa chịu tải trọng đứng vừa chịu tải trọng ngang cũng như các tác động khác đồng thời làm tăng độ cứng của công trình) làm hệ kết
khung-cấu chịu lực chính cho công trình
Dưới tác dụng của tải trọng ngang (tải trọng đặc trưng cho nhà cao tầng) khung chịu cắt là chủ yếu tức là chuyển vị tương đối của các tầng trên là nhỏ, của các tầng dưới lớn hơn Trong khi đó lõi chịu uốn là chủ yếu tức là chuyển vị tương đối của các tầng trên lớn hơn của các tầng dưới Điều này khiến cho chuyển vị của cả công trình giảm đi khi chúng làm việc cùng nhau
2.1.1.2 Giải 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 của công trình Theo thống kê thì khối lượng bê tông sàn có thể chiếm 30 – 40 % khối lượng bê tông của công trình và trọng lượng bê tông sàn trở thành một loại tải trọng tĩnh chính Công trình càng cao tải trọng này tích lũy xuống các cột tầng dưới và móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất Vì vậy cần ưu tiên giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng
Các loại kết cấu sàn được sử dụng rộng rãi hiện nay được trình bày như bên dưới
Hệ sàn sườn: Cấu tạo 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 nên thuận 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 Không tiết kiệm không gian sử dụng
Sàn không dầm: 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 Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản Việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng tương đối đơn giản
Nhược điểm: Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung
do đó độ cứng nhỏ hơn so với phương án sàn dầm, vì vậy khả năng chịu lực theo phương ngang của phương án này kém hơn so với phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột và vách chịu Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó khối lượng sàn tăng
Sàn không dầm ứng lực trước
Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột Cốt thép được ứng lực trước
Trang 33Ưu điểm: Tiết kiệm chi phí do giảm chiều dày sàn và chiều cao tầng, cho phép sử dụng với
các công trình có nhịp lớn và linh động trong việc bố trí mặt bằng kiến trúc Giảm thời gian xây dựng do tháo dỡ ván khuôn sớm, dễ dàng lắp đặt các hệ thống kỹ thuật
Nhược điểm: Tính toán phức tạp, thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng
Tấm panel lắp ghép
Cấu tạo gồm những tấm panel được sản xuất trong nhà máy Các tấm này được vận chuyển
ra công trường và lắp dựng, sau đó rải cốt thép và đổ bê tông bù
Ưu điểm: Khả năng vượt nhịp lớn, thời gian thi công nhanh, tiết kiệm vật liệu
Nhược điểm: Kích thước cấu kiện lớn, quy trình tính toán phức tạp
Sàn bê tông Bubbledeck
Bản sàn bê tông Bubbledeck phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp vào hệ cột, vách chịu lực,
sử dụng quả bóng nhựa tái chế để thay thế phần bê tông không hoặc ít tham gia chịu lực ở thớ giữa bản sàn
Ưu điểm: Tạo tính linh hoạt cao trong thiết kế, có khả năng thích nghi với nhiều loại mặt
bằng Tăng khoảng cách lưới cột và khả năng vượt nhịp, có thể lên tới 15 m mà không cần ứng suất trước, giảm hệ tường, vách chịu lực Giảm thời gian thi công và các chi phí kèm theo
Nhược điểm: Đây là công nghệ mới vào Việt Nam nên lý thuyết tính toán chưa được phổ
biến Khả năng chịu uốn, chịu cắt giảm so với sàn bê tông cốt thép thông thường cùng chiều dày
Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn cho công trình:
Căn cứ yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình, sinh viên chọn giải pháp sàn sườn toàn khối, bố trí thêm dầm phụ
2.1.2 Giải pháp kết cấu nền móng
Thông thường, phần móng nhà cao tầng phải chịu lực nén lớn, bên cạnh đó tải trọng động đất còn tạo ra lực xô ngang lớn cho công trình, vì thế các giải pháp đề xuất cho phần móng gồm:
Móng sâu: móng cọc khoan nhồi, móng cọc Barret, móng cọc BTCT đúc sẵn, móng cọc ly tâm ứng suất trước
Móng nông: móng băng 1 phương, móng băng 2 phương, móng bè…
Các phương án móng cần phải được cân nhắc lựa chọn tuỳ thuộc tải trọng công trình, điều kiện thi công, chất lượng của từng phương án và điều kiện địa chất thuỷ văn của từng khu vực
Trang 34Trong đồ án sinh viên lựa chọn móng sâu với phương án là móng móng cọc khoan nhồi với lý do được trình bày cụ thể trong chương 7
2.2 GIẢI PHÁP VẬT LIỆU
2.2.1 Các yêu cầu đối với vật liệu
+ 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 chịu lực thấp
+ 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
Trong lĩnh vực xây dựng công trình hiện nay 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 tương đối cao
Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép
Bảng 2.1 Tính chất bê tông dùng trong công trình
1 Bê tông cấp độ bền B30: Rb = 17 MPa Rbt = 1.2 MPa ; Eb = 32.5x103 MPa
Nền tầng trệt, cầu thang, lanh tô, trụ tường, móng, cột, dầm, sàn, bể nước, cầu thang
2 Vữa xi măng; cát B5C Vữa xi măng xây, tô trát tường nhà
2.2.2 Lớp bê tông bảo vệ
Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn:
Trang 35Trong bản và tường có chiều dày >100 mm: 15mm (20mm); Trong dầm và dầm sườn có chiều cao > 250mm: 20mm (25mm);
Trong cột: 20mm (25mm); Trong dầm móng: 30mm;
Trong móng:
Toàn khối khi có lớp bê tông lót: 35mm;
Toàn khối khi không có lớp bê tông lót: 70mm;
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 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 > 250mm: 15mm (20mm);
Giá trị trong ngoặc “( )” áp dụng cho cấu kiện ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt
2.3 BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC
2.3.1 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu
Bố trí hệ chịu lực cần ưu tiên những nguyên tắc sau:
Đơn giản, rõ ràng Nguyên tắc này đảm bảo cho công trình hay kết cấu có độ tin cậy kiểm
soát được Thông thường kết cấu thuần khung sẽ có độ tin cậy dễ kiểm soát hơn so với hệ kết cấu vách và khung vách….là loại kết cấu nhạy cảm với biến dạng
Truyền lực theo con đường ngắn nhất Nguyên tắc này đảm bảo cho kết cấu làm việc hợp
lý, kinh tế Đối với kết cấu bê tông cốt thép cần ưu tiên cho những kết cấu chịu nén, tránh những kết cấu treo chịu kéo, tạo khả năng chuyển đổi lực uốn trong khung thành lực dọc Đảm bảo sự làm việc không gian của hệ kết cấu
Trang 362.3.2 Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện và các cấu kiện
2.3.2.1 Giải pháp kết cấu ngang (sàn, dầm )
Sơ bộ chiều dày sàn
Chiều dày sàn sơ bộ theo giáo trình BTCT Võ Bá Tầm :
l : Nhịp theo phương cạnh ngắn D= 0.8 1.4 phụ thuộc vào tải trọng
Ghi chú: m chọn lớn hay nhỏ là phụ thuộc vào ô bản liên tục hay ô bản đơn
Chọn sơ bộ tiết diện dầm khung
Sơ bộ theo công thức kinh nghiệm (sơ bộ theo 2 điều kiện:độ võng và điều kiện độ bền) sau:
Trang 37- Kích thước tiết dầm được xác định sơ bộ thông qua nhịp dầm (dựa theo công thức kinh nghiệm) sao cho đảm bảo thông thủy cần thiết trong chiều cao tầng, đủ khả năng chịu lực
Sơ bộ chọn tiết diện vách và lõi thang máy
- Chiều dày vách của lõi cứng được lựa chọn sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng,… đồng thời đảm bảo các điều quy định theo điều 3.4.1 - TCXD 198:1997
Trang 38- Chiều dày vách đổ toàn khối chọn không nhỏ hơn 200mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng
- Sơ bộ chiều dày vách là 300mm Chiều dài vách được chọn để làm tăng khả năng chống xoắn cho công trình
Tổng diện tích mặt cắt ngang của vách (lõi) cứng có thể xác định theo công thức gần đúng: Avl 0.015 Asi (2-4) với Asi – diện tích sàn từng tầng
Ta có: A =21.07vl 0.015×34×41=20.91(m )2
thỏa yêu cầu diện tích tối thiểu của vách
Sơ bộ chiều dày vách góc biên chống xoắn là 300mm; vách bao ngoài của lõi thang máy dày 300mm, vách ngăn trong lõi thang dày 200mm
Hình 2.1 kích thước lõi thang
Trang 39 Chọn sơ bộ tiết diện cột
Kích thước tiết diện cột thường được chọn trong giai đoạn thiết kế cơ sở,được dựa vào kinh nghiệm thiết kế,dựa vào các kết cấu tương tự hoặc cũng có thể tính toán sơ bộ dựa vào lực nén N được xác định một cách gần đúng
Diện tích tiết diện cột là Ac:
c b
k.N A
Trang 40Hình 2.2 Mặt bằng diện tích truyền tải vào cột