Chung cư cao cấp VH

Hơn nữa, đối với ngành xây dựng nói riêng, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu và áp dụng các kỹ

Trang 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 9

1.1 KHÁI QUÁT VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 9

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình 9

1.1.2 Vị trí đặc điểm công trình 10

1.1.3 Quy mô công trình 11

1.2 CƠ SỞ THIẾT KẾ 14

1.2.1 Quy trình thiết kế xây dựng công trình 14

1.2.2 Tiểu chuẩn áp dụng thiết kế 14

1.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 14

1.3.1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân 14

1.3.2 Giải pháp kết cấu phần móng 17

1.3.3 Vật liệu sử dụng cho công trình 17

1.3.4 Vật liệu chính thiết kế công trình 17

CHƯƠNG 2 TẢI TRỌNG 19

2.1 TĨNH TẢI 19

2.1.1 Tĩnh tải Sàn 19

2.1.2 Tĩnh tải Tường xây 20

2.2 HOẠT TẢI 20

2.2 TẢI TRỌNG GIÓ 21

2.2.1 Thành phần Gió tĩnh 21

2.2.2 Thành phần Gió động 23

2.2.3 Nội lực cho thành phần tĩnh và động của tải gió xác định như sau: 28

2.3 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 29

2.3.1 Phổ phản ứng đàn hồi 29

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CẦU THANG 35

3.1 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 35

3.2 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ CẦU THANG 35

3.3 TẢI TRỌNG 35

3.3.1 Tĩnh tải 35

3.3.2 Hoạt tải 36

Trang 2

3.4 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC 36

3.5 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 38

3.6 tính toán dầm chiếu nghỉ 38

3.6.1 Tính toán thép 39

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 40

4.1 CHỌN GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 40

4.2 TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (PHƯƠNG ÁN SÀN SƯỜN) 40

4.2.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm sàn 40

4.2.2 Tải trọng tác dụng lên sàn 41

4.2.3 Mô hình tính toán sàn 42

4.2.4 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn II 48

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ KHUNG 50

5.1 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 50

5.1.1 Các trường hợp tải trọng tiêu chuẩn 50

5.1.2 Các trường hợp tổ hợp tải trọng tính toán – TTGH II 50

5.2 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH 51

5.2.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh 51

5.2.2 Kiểm tra lệch tầng 52

5.2.3 Kiểm tra chống lật 53

5.3 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM 53

5.3.1 Phương pháp tính toán Dầm 54

5.3.2 Áp dụng tính toán 55

5.3.3 Kết quả tính cốt thép dầm 57

5.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP VÁCH 59

5.4.1 Phương pháp tính toán Vách 59

Trang 3

6.3 PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ MÓNG 74

6.4 TÍNH TOÁN CỌC CÔNG TRÌNH 74

6.4.1 Chọn kích thước, vật liệu và chiều sau chôn móng 74

6.4.2 Tính toán sức chịu tải của cọc 75

6.4.3 Sức chịu tải thiết kế 80

6.5 thiết kế móng M1 80

6.5.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 80

6.5.2 Kiểm tra áp lực đất nền tác dụng lên mũi cọc 82

6.5.3 Tính lún móng M1 85

6.5.4 Kiểm tra xuyên thủng đài móng M3 86

6.5.5 Thiết kế thép móng cho đài móng M3 bằng SAFE 86

6.6 thiết kế móng m2 88

6.6.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng đầu cọc 88

6.9 Thiết kê móng lõi thang máy m5 109

6.9.1 Kiểm tra điều kiện tải trọng tác dụng lên đài cọc 109

6.9.2 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 110

Trang 4

6.9.3 Kiểm tra áp lực đất nền tác dụng mũi cọc 111

6.9.5 Kiểm tra xuyên thủng 116

6.9.6 Tính thép đài móng M5 117

CHƯƠNG 7 THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 119

7.1 Đặc điểm công trình 119

7.2 Các công tác chuẩn bị 119

7.3 Xác định lượng vật liệu 120

7.3.1 Khối lượng đào đất 120

7.3.2 Khối lượng bê tông 120

7.3.3 Khối lượng cốt thép 120

7.3.4 Dung dịch khoan 121

7.4 Chọn thiết bị thi công 121

7.4.1 Máy khoan cọc nhồi 121

7.4.2 Xe vận chuyển bê tông 121

7.4.3 Máy đào đất 121

7.4.4 Xe chở đất 121

7.4.5 Cần cẩu 122

7.4.6 Hệ thống cung cấp bentonite tại công trường 123

7.5 Trình tự thi công cọc khoan nhồi 126

7.5.1 Định vị tim cọc 126

7.5.2 Tạo hố khoan ban đầu 127

7.5.3 Hạ ống vách 127

7.5.4 Lắp ống bao 128

7.5.5 Khoan tạo lỗ 128

Trang 5

7.5.13 Kiểm tra chất lượng trong quá trình thi công 133

7.6 Các biện pháp an toàn lao động 134

7.7 Các sự cố thường gặp khi thi công cọc khoan nhồi 134

7.8 Bố trí trình tự thi công cọc 135

7.9 Tiến độ thi công cọc khoan nhồi 135

7.9.1 Tính toán số lượng công nhân trong 1 ca 135

7.9.2 Tính toán thời gian thi công cọc khoan nhồi 136

TÀI LIỆU THAM KHẢO 137

Trang 6

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 – Chiều cao tầng và cao độ tầng 11

Bảng 1.2 – Tiêu chuẩn áp dụng thiết kế cho công trình VH 14

Bảng 1.3 – Vật liệu bê tông chính sử dụng cho công trình 17

Bảng 1.4 – Vật liệu cốt thép chính thiết kế công trình 18

Bảng 2.1 – Tỉnh tải các lớp cấu tạo sàn điển hình 19

Bảng 2.2 – Tỉnh tải các lớp cấu tạo sàn tầng sân thượng và mái 19

Bảng 2.3 – Tỉnh tải các lớp cấu tạo sàn vệ sinh 20

Bảng 2.4 – Trọng lượng tường xây trên dầm và sàn 20

Bảng 2.7 – Hoạt tải tác dụng lên sàn 20

Bảng 2.8 – Tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn 21

Bảng 2.9 – Kết quả tính toán gió tĩnh theo phương X, phương Y 21

Bảng 2.10 – Kết quả 12 mode dao động với Mass Source 1TT+0.5HT 24

Bảng 2.11 – Kết quả tính toán gió động theo phương X, phương Y 28

Bảng 3.1 – Tĩnh tải bản thang nghiêng 36

Bảng 3.2: Tải trọng lớp cấu tạo chiếu nghỉ 36

Bảng 3.3 - Bảng tính toán cốt thép cầu thang 2 vế 38

Bảng 4.1 – Sơ bộ tiết diện dầm 41

Bảng 4.2 – Kết quả bố trí thép sàn 47

Bảng 5.1 – Các trường hợp tải trọng 50

Bảng 5.2 – Các trường hợp tổ hợp tải trọng 50

Bảng 5.4 – Bảng tổng hợp thép dầm tầng điển hình 57

Bảng 5.5 – Nội lực vách tầng 1 63

Bảng 5.6 – Kết quả tính cốt thép Vách P1 65

Trang 7

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 - Vị trí công trình được chụp từ trên cao 10

Hình 1.2 - Phối cảnh của công trình 11

Hình 1.3 - Mặt bằng tầng hầm 1 12

Hình 1.4 - Mặt bằng tầng hầm 2 13

Hình 1.5 - Mặt bằng tầng điển hình 13

Hình 2.1 - Sơ đồ tính toán động lực tải gió tác dụng lên công trình 24

Hình 2.2 - Mô hình 3D Etabs 17 25

Hình 2.3 - Hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian v 26

Hình 2.4 - Chuyển vị theo mode 1 27

Hình 2.5 - Chuyển vị theo mode 3 27

Hình 3.1 - Mặt bằng kiến trúc cầu thang tầng điển hình 35

Hình 3.2 - Sơ đồ tính của vế 1 và vế 2 37

Hình 3.3 - Sơ đồ tính của dầm chiếu nghỉ 39

Hình 4.1 - Mặt bằng sàn tầng điển hình 40

Hình 4.2 - Mô hình sàn tầng điển hình – SAFE 42

Hình 4.3 - Mô hình sàn tầng điển hình – View 3D – SAFE 43

Hình 4.4 - Load Patterns 43

Hình 4.5 - Load Cases 44

Hình 4.6 - Momen theo phương X (M11) 45

Hình 4.7 - Momen theo phương Y (M22) 45

Hình 4.8 - Chia dãy theo phương X 46

Hình 4.9 - Chia dãy theo phương Y 46

Hình 4.10 - Momen dãy Strip theo phương X 47

Hình 4.11 - Momen dãy Strip theo phương Y 47

Hình 4.12 - Độ võng ngắn hạn 48

Hình 4.13 - Độ võng dài hạn 49

Hình 5.1 - Chuyển vị đỉnh của công trình xuất từ Etabs 17 52

Hình 5.2 - Chuyển vị lệch tầng của công trình xuất từ Etabs 17 53

Hình 5.3 - Biểu đồ Momen dầm tầng điển hình 53

Hình 5.4 - Đoạn gia cường cốt treo tại vị trí dầm phụ gối lên dầm chính 56

Hình 5.5 - Nội lực vách cứng 59

Hình 6.1 - Hình trị hố khoan 72

Hình 6.2 - Mặt bằng móng M3 81

Hình 6.3 - Khối móng quy ước cho móng M3 83

Hình 6.4 - Mặt cắt tháp chống xuyên thủng móng M3 86

Hình 6.5 - Phản lực đầu cọc móng M3 87

Hình 6.6 - Momen đài móng M3 87

Hình 6.8 - khối móng quy ước cho móng M4 91

Trang 8

Hình 6.24 - Khối móng quy ước cho khối móng lõi thang 112

Hình 6.25 - Tháp xuyên thủng móng M5 116

Hình 6.26 - Dãy strip theo phương X 117

Hình 6.27 - Dãy strip theo phương Y 118

Hình 7.1 - Máy khoan nhồi xoay ZR285RC10 121

Hình 7.2 - Cần cẩu E2508 122

Hình 7.3- Sơ đồ trạm cung cấp bentonite của hãng MAT 123

Hình 7.4 - Máy trộn bentonite MAT SCC-30-K 123

Hình 7.5 - Máy bơm EBARA DWO 150 (trái) và máy hút TSURUMI KRS2-80 (phải) 124

Hình 7.6 - Hệ thống lọc bentonite GN-500GL 125

Hình 7.7 - Thông số kĩ thuật của Bentonite Supergel theo TCVN 9395: 2012 126

Hình 7.8 - Định vị tim cọc khoan nhồi 127

Hình 7.9 - Tiến hành đào đất qua các lớp địa chất 129

Hình 7.10 - Hạ lồng thép cọc khoan nhồi 130

Hình 7.11 - Đỗ bê tông vào lỗ cọc đã khoan qua phễu đổ 132

Trang 9

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 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

Bên cạnh đó, cùng với sự đi lên của nền kinh tế của Thành phố và tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trường ngày càng rộng mở, đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng các cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, các khách sạn cao tầng,… với chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao của mọi người dân

Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều các cao ốc trong Thành phố không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một

bộ mặt mới cho Thành phố, đồng thời cũng là cơ hội tạo nên nhiều việc làm cho người dân Hơn nữa, đối với ngành xây dựng nói riêng, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu và áp dụng các

kỹ thuật hiện đại, công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế, các phương pháp thi công hiện đại của nước ngoài…

Chính vì thế, công trình chung cư cao cấp VH 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

Trang 10

1.1.2 Vị trí đặc điểm công trình

1.1.2.1 Vị trí công trình

Địa chỉ: Quận 7, Hồ Chí Minh

Hình 1.1 - Vị trí công trình được chụp từ trên cao 1.1.2.2 Điều kiện tự nhiên

Trong năm TP.HCM có 2 mùa là biến thể của mùa hè: mùa mưa – khô rõ rệt Mùa mưa được bắt đầu từ tháng 5 tới tháng 11 , còn mùa khô từ tháng 12 tới tháng 4 năm sau

Thành phố Hồ Chí Minh có nhiệt độ trung bình 27 °C, cao nhất lên tới 40 °C, thấp nhất xuống 13,8 °C Hàng năm, thành phố có 330 ngày nhiệt độ trung bình 25 tới 28 °C

Trang 11

Nhìn chung thành phố Hồ Chí Minh không chịu ảnh hưởng nhiều của thời tiết, thiên tai, không rét, không có hiện tượng sương muối, không chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão lụt, ánh sáng và lượng nhiệt dồi dào

1.1.3 Quy mô công trình

1.1.3.1 Loại công trình

Công trình gồm: 18 tầng nổi và hai tầng hầm, chiều cao 62.5m Phân cấp công trình này theo Phụ lục 2, trang 25 – THÔNG TƯ QUY ĐỊNH VỀ PHÂN CẤP CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG VÀ HƯỚNG DẪN ÁP DỤNG TRONG QUẢN LÝ HOẠT ĐỘNG ĐẦU TƯ XÂY DỰNG Công trình có (số tầng ≤ 20), (h ≤ 75)m Suy ra, Công trình dân dụng –cấp II

Hình 1.2 – Phối cảnh của công trình

Bảng 1.1 – Chiều cao tầng và cao độ tầng

Tên Tầng

Chiều cao tầng (m)

Cao độ tầng (m)

Trang 12

1.1.3.2 Chiều cao công trình

Công trình có chiều cao 62.5m (tính từ code ±0.000m chưa kể tầng hầm)

1.1.3.3 Mặt bằng tầng

Trang 13

Hình 1.4 – Mặt bằng tầng hầm 2

Hình 1.5 – Mặt bằng tầng điển hình

Trang 14

1.2 CƠ SỞ THIẾT KẾ

1.2.1 Quy trình thiết kế xây dựng công trình

Theo Điều 23, Nghị định 59/2015/NĐ-CP Về quản lý dự án đầu tư xây dựng, việc thiết

kế xây dựng gồm các bước: Thiết kế sơ bộ (trường hợp lập báo cáo nghiên cứu tiền khả thi), thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật, thiết kế bản vẽ thi công và các bước thiết kế khác (nếu có) Mỗi dự án đầu tư xây dựng, mỗi loại công trình có cấp công trình, tùy theo loại, quy mô, yêu cầu kỹ thuật, điều kiện thi công phức tạp và hình thức thực hiện dự án nên số bước thiết kế xây dựng công trình do người quyết định đầu tư quyết định Vì vậy công trình PHÚ HOÀNG ANH được quyết định thiết kế ba bước gồm thiết kế cơ sở, thiết kế kỹ thuật và thiết kế bản vẽ thi công

1.2.2 Tiểu chuẩn áp dụng thiết kế

Công trình “ VH” được thiết kế dựa trên tiêu chuẩn xây dựng hiện hành của Việt Nam như sau:

Bảng 1.2 – Tiêu chuẩn áp dụng thiết kế cho công trình VH

STT Kí hiệu tiêu chuẩn Tên tiêu chuẩn

1 TCVN 2737 – 1995 Tiêu chuẩn thiết kế về tải trọng và tác động

2 TCXD 229 – 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo

3 TCVN 9386 – 2012 Thiết kế công trình chịu động đất

4 TCVN 5574 – 2012 Kết cấu bê tông và BTCT – Tiêu chuẩn thiết kế

5 TCXD 198 – 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

6 TCVN 10304 – 2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

7 TCXD 195 – 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan nhồi

8 TCVN 9395 – 2012 Cọc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi công và nghiệm thu

9 TCVN 9396 – 2012

Cọc khoan nhồi – Xác định tính đồng nhất của bê tông – Phương pháp siêu âm

10 TCVN 9379 – 2012 Kết cấu xây dựng và nền

11 TCVN 9393 – 2012 Cọc – Phương pháp TN bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục

12 TCVN 9397 - 2012 Cọc – Kiểm tra khuyết tật bằng PP động biến dạng nhỏ

1.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Trang 15

- 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

Căn cứ vào quy mô công trình ( 29 tầng + 1 hầm), sinh viên sử dụng hệ chịu lực khung

lõi (khung chịu toàn bộ tải trọng đứng và lõi chịu tải trọng ngang cũng như các tác động khác

đồng thời làm tăng độ cứng của công trình) làm hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình

1.3.1.2 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 của 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 giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng

Các loại kết cấu sàn đang được sử dụng rông rãi hiện nay gồm:

Hệ sàn sườn

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

Trang 16

Ưu điểm: Tính toán đơn giản, tăng kết cấu cứng cho Hệ kết cấu khung – vách, khung – lõi, 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 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, 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 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

Ưu điểm: Giảm chiều dày, độ võng sàn Giảm được chiều cao công trình Tiết kiệm

được không gian sử dụng Phân chia không gian các khu chức năng dễ dàng

Nhược điểm: Tính toán phức tạp Thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng

Sàn bê tông BubbleDeck

Bản sàn bê tông BubbleDeck phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với 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

Trang 17

Căn cứ yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình, ta có thể chọn giải pháp sàn phẳng có nấm và sàn phẳng dự ứng lực Nhưng với nhịp nhà 10m thì mỗi giải pháp đều có ưu

nhược điểm riêng của nó Chính vì vậy, sinh viên chọn giải pháp sàn nấm kết hợp dự ứng lực

để tận dụng ưu điểm và hạn chế nhược điểm của cả 2 giải pháp này

1.3.2 Giải pháp kết cấu phần móng

Hệ móng công trình tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình rồi truyền xuống móng Với quy mô công trình 2 tầng hầm, 2 tầng thương mại và 16 tầng căn hộ và điều kiện địa

chất khu vực xây dựng tương đối yếu nên đề xuất phương án móng cọc khoan nhồi

1.3.3 Vật 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

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 nhiều do công nghệ chế tạo còn mới, giá thành tương đối cao

Do đó, sinh viên chọn vật liệu cho công trình là bê tông cốt thép

1.3.4 Vật liệu chính thiết kế công trình

1.3.4.1 Bê tông

Vật liệu theo chỉ định của thiết kế cho các kết cấu bêtông cốt thép tuân theo tiêu chuẩn TCVN 5574-2012 Mọi sự thay đổi do điều kiện thực tế trong khi thi công phải là tương đương

và được sự chấp thuận thông qua của tư vấn thiết kế

Bảng 1.3 – Vật liệu bê tông chính sử dụng cho công trình

1 Bê tông cấp độ bền B30: Rb = 17 MPa

R bt = 1.2 MPa ; E b = 32.5.10 3 MPa

Vách, Cột, Dầm, Móng,…

2 Vữa xi măng  cát B5C Vữa xi măng xây, tô trát tường nhà

Trang 18

1.3.4.2 Cốt thép

Cốt thép chọn thiết kế được căn cứ vào TCVN 5574 – 2012 cho thép tròn, chi tiết như sau:

Bảng 1.4 – Vật liệu cốt thép chính thiết kế công trình

Lớp bê tông bảo vệ

Theo Điều 8.3.2, tiêu chuẩn TCVN 5574 – 2012

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:

Trong bản và tường có chiều dày >100 mm: 15mm (20mm)

Trong dầm và dầm sườn có chiều cao > 250 mm: 20 mm (25 mm)

Trong cột: 20 mm (25 mm)

Trong dầm móng: 30 mm

Trong móng:

Toàn khối khi có lớp bê tông lót: 35 mm

Toàn khối khi không có lớp bê tông lót: 70 mm

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 250 mm: 10 mm (15 mm)

Khi chiều cao tiết diện cấu kiện > 250 mm: 15 mm (20 mm)

Trang 19

CHƯƠNG 2 TẢI TRỌNG

Cơ sở tính toán tải trọng: căn cứ theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995 phân loại theo thời

hạn tác dụng của tải trọng, tải trọng được chia thành tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt), căn cứ theo tiêu chuẩn TCVN 9386:2012 , cataloge vật liệu sử dụng trong công trình, theo yêu cầu và công năng sử dụng mà chủ đầu tư đưa ra (nếu có)

Chiều dày

Tỉnh tải tiêu chuẩn

Hệ số vượt tải n

Tĩnh tải tính toán (kN/m 3 ) (mm) (kN/m 2 ) (kN/m 2 )

Chiều dày

Trang 20

Bảng 2.3 – Tỉnh tải các lớp cấu tạo sàn vệ sinh

STT Vật liệu

Trọng lượng riêng

Chiều dày

Dày (m)

Hệ số

độ tin cậy n

Chiều cao tường (m)

Tải trọng tiêu chuẩn tường xây (kN/m)

H tường = h tầng – h dầm 6.48

Ghi chú: Tại vị trí thường có cửa ta lấy 80% tải trọng tường

2.2 HOẠT TẢI

Hoạt tải sử dụng được xác định tùy theo công năng sử dụng của từng ô sàn theo TCVN

2737-1995 Kết quả được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 2.5 – Hoạt tải tác dụng lên sàn

Trang 21

9 Mái bằng không có sử dụng 0.00 0.75 0.75 1.30 0.98

Bảng 2.6 – Tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn

STT Loại sàn Tĩnh tải kN/m 2 Hoạt tải kN/m 2

Tiêu chuẩn Tính toán Tiêu chuẩn Tính toán

2.2 TẢI TRỌNG GIÓ

Theo TCVN 2737:1995 và TCXD 229:1999: gió nguy hiểm nhất là gió vuông góc với mặt đón gió

Tải trọng gió bao gồm 2 thành phần:

- Thành phần tĩnh của gió

- Thành phần động của gió

2.2.1 Thành phần Gió tĩnh

Tải trọng gió tĩnh được quy về thành lực tập trung tại các cao trình sàn, lực tập trung này được đặt tại tâm hình học của mỗi tầng (Wtcx là lực gió tính toán theo phương X và Wtcy là lực gió tính toán theo phương Y, lực gió bằng áp lực gió nhân với diện tích đón gió)

Bảng 2.7 – Kết quả tính toán gió tĩnh theo phương X, phương Y

Tầng

Chiều

cao tầng

Cao

độ sàn

Hệ số

độ cao

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng

Gió đẩy Gió hút Tổng Gió

Trang 22

TẦNG 3 3.9 7.8 1.135 0.754 0.565 1.319 80.253 60.190 140.442 TẦNG 4 3.2 11 1.191 0.791 0.593 1.384 75.907 56.930 132.838 TẦNG 5 3.2 14.2 1.234 0.819 0.615 1.434 78.670 59.002 137.672 TẦNG 6 3.2 17.4 1.270 0.843 0.632 1.475 80.940 60.705 141.646 TẦNG 7 3.2 20.6 1.300 0.863 0.647 1.511 82.876 62.157 145.033 TẦNG 8 3.2 23.8 1.327 0.881 0.661 1.542 84.569 63.426 147.995 TẦNG 9 3.2 27 1.350 0.897 0.672 1.569 86.076 64.557 150.632 TẦNG 10 3.2 30.2 1.372 0.911 0.683 1.594 87.436 65.577 153.013 TẦNG 11 3.2 33.4 1.391 0.924 0.693 1.617 88.677 66.508 155.186 TẦNG 12 3.2 36.6 1.409 0.936 0.702 1.637 89.821 67.365 157.186 TẦNG 13 3.2 39.8 1.426 0.947 0.710 1.657 90.881 68.161 159.041 TẦNG 14 3.2 43 1.441 0.957 0.718 1.675 91.870 68.903 160.773 TẦNG 15 3.2 46.2 1.456 0.967 0.725 1.692 92.798 69.598 162.396 TẦNG 16 3.2 49.4 1.470 0.976 0.732 1.708 93.672 70.254 163.926 TẦNG 17 3.2 52.6 1.482 0.984 0.738 1.723 94.499 70.874 165.373 TẦNG 18 3.2 55.8 1.495 0.993 0.744 1.737 95.283 71.463 166.746 TẦNG MÁI 3.2 59 1.506 1.000 0.750 1.751 100.53 75.399 175.930 ĐỈNH MÁI 3.5 62.5 1.519 1.008 0.756 1.765 52.942 39.706 92.648

Tầng

Chiều cao tầng

Cao

độ sàn

Hệ số

độ cao

Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng

Gió đẩy Gió hút Tổng Gió

Trang 23

TẦNG 14 3.2 43 1.441 0.957 0.718 1.675 153.11 114.83 267.954 TẦNG 15 3.2 46.2 1.456 0.967 0.725 1.692 154.66 115.99 270.661 TẦNG 16 3.2 49.4 1.470 0.976 0.732 1.708 156.12 117.09 273.210 TẦNG 17 3.2 52.6 1.482 0.984 0.738 1.723 157.49 118.12 275.622 TẦNG 18 3.2 55.8 1.495 0.993 0.744 1.737 158.80 119.10 277.910 TẦNG MÁI 3.2 59 1.506 1.000 0.750 1.751 167.55 125.66 293.217 ĐỈNH MÁI 3.5 62.5 1.519 1.008 0.756 1.765 88.237 66.177 154.414

Gió vùng: IIA

Địa hình: A

Cường độ gió đẩy: W   n W0   k c B, Trong đó:

- n: hệ số tin cậy, n = 1.2

- W0: giá trị áp lực gió Công trình đang xây dựng ở Tp Hồ Chí Minh thuộc khu vực II-A, và ảnh hưởng của gió bão được đánh giá là yếu

Thiết lập sơ đồ tính toán động lực học:

- Sơ đồ tính toán là hệ thanh công xôn có hữu hạn điểm tập trung khối lượng

- Chia công trình thành n phần sao cho mỗi phần có độ cứng và áp lực gió lên bề mặt công trình có thể coi như không đổi

- Vị trí của các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình sàn

- Giá trị khối lượng tập trung bằng tổng của trọng lượng bản thân kết cấu, tải trọng các lớp cấu tạo sàn hoạt tải [TCVN 2737-1995] và [TCXD 229-1999] cho phép sử dụng hệ số chiết giảm đối với hoạt tải, Tra bảng 1 [TCXD 229-1999], lấy hệ số chiết giảm là 0.5

Trang 24

Hình 2.1 - Sơ đồ tính toán động lực tải gió tác dụng lên công trình

Việc tính toán tần số dao động riêng của 1 công trình nhiều tầng là rất phức tạp, do đó cần phải có sự hỗ trợ của các chương trình máy tính Trong đồ án này phần mềm ETABS được dùng để tính toán các tần số dao động riêng của công trình

Trong [TCXD 229-1999], quy định chỉ cần tính toán thành phần động của tải trọng gió ứng với s dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ s thỏa mãn bất đẳng thức:

f   f f Trong đó: fL được tra trong bảng 2 TCXD 229:1999, đối với kết cấu sử dụng bê tông cốt thép, lấy δ = 0.3, ta được fL = 1.3 Hz Cột và vách được ngàm với móng

Gió động của công trình được tính theo 2 phương X và Y, mỗi dạng dao động chỉ xét

theo phương có chuyển vị lớn hơn Tính toán thành phần động của gió gồm các bước sau:

[1] Bước 1: Xác định tần số dao động riêng của công trình

Sử dụng phần mềm Etabs17 khảo sát với 15 mode dao động của công trình

Bảng 2.8 – Kết quả 12 mode dao động với Mass Source 1TT+0.5HT

Trang 25

Fj j j j

W    W S [Công thức 4.6 - TCXD 229-1999]

Trang 26

Giá trị  được lấy theo [Bảng 4 - TCXD 229-1999], phụ thuộc vào 2 tham số  và  Tra [Bảng 5 - TCXD 229-1999] để có được 2 thông số này (mặt ZOX), D và H được xác định như hình sau (mặt màu đen là mặt đón gió):

Hình 2.3 - Hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian v

Dựa vào hệ số i và [Đường số 1 - Hình 2 - TCXD 229:1999]

i

W 940f

Trang 27

Hình 2.4 – Chuyển vị theo mode 1

Hình 2.5 – Chuyển vị theo mode 3

Trang 28

Bảng 2.9 – Kết quả tính toán gió động theo phương X, phương Y

Tên Tầng Cao độ

Khối lượng Tâm cứng

M (KN)

Dạng 1 Phương X (kN)

PhươngY (kN)

TẦNG 5 14.2 16598.53 18.962 26.306 TẦNG 6 17.4 16598.53 18.962 26.306 TẦNG 7 20.6 16598.53 28.443 39.459 TẦNG 8 23.8 16598.53 28.443 39.459

Trang 29

Tạo ra 6 trường hợp tải bao gồm:

- Gió tĩnh theo phương X: WTX

- Gió tĩnh theo phương Y: WTY

- Gió động theo phương X: WDX

- Gió động theo phương Y: WDY

- Khai báo các tổ hợp cho các trường hợp tải (COMB)

- Tổ hợp nội lực thành phần tĩnh và động của tải trọng gió thông qua 2 COMBO

- Gió theo phương X: WX = WDX “+” WTX

- Gió theo phương Y: WY = WDY “+” WTY

“+”: Tổ hợp theo dạng ADD

Giá trị tải trọng gió tĩnh ta sẽ gán vào mô hình ETABS ở tâm hình học còn gió động gán vào tâm khối lượng của công trình

2.3 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

Theo TCVN 9368-2012 có 2 phương pháp tính toán tải trọng động đất là phương pháp lực ngang tương đương và phương pháp phân tích phổ dao động

Áp dụng tính toán chu kỳ công trình chịu ảnh hưởng động đất bằng Etabs với:

Mass Soure = TT + 0.24HT

Bảng 2.19- Bảng tần số và chu kỳ tính động đất ở mode 1

Case Mode Chu kỳ

(sec)

Tần số (cyc/sec )

Bảng 2.20- Bảng phân vùng gia tốc nền theo ví trí khu vực

nề

Trang 30

Bảng 2.22- Gái trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi

Trong đó:

+ S là hệ số nền

+ T (s) là giới hạn dưới của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

Trang 31

 Xác định mức độ và hệ số tầm quan trọng

Ứng với công trình cấp I như trên, theo Phụ lục E “Mức độ và hệ số tầm quan trọng” của TCVN 9386-2012 thì hệ số tầm quan trọng γI = 1

 Xác định hệ số ứng xử của kết cấu đối với tác động động đất theo phương nằm ngang ( Dựa vào mục 5.2.2.2 TCVN 9386-2012)

Giá trị giới hạn trên của hệ số ứng xử q để tính đến khả năng làm tiêu tán năng lượng, phải được tính cho từng phương khi thiết kế như sau:

+ kw là hệ số phản ánh dạng phá hoại phổ biến trong hệ kết cấu có tường chịu lực

- Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực của công trình là: Khung nhiều tầng, nhiều nhịp hoặc hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung

Suy ra : Từ hệ kết cấu trên xác định được tỷ số: u

+ α1 là giá trị để nhân vào giá trị thiết kế của tác động động đất theo phương nằm ngang

để trong mọi cấu kiện của kết cấu sẽ đạt giới hạn độ bền chịu uốn trước tiên, trong khi tất cả các tác động khác vẫn không đổi

+ αu là giá trị để nhân vào giá trị thiết kế của tác động đất theo phương nằm ngang sẽ làm cho khớp dẻo hình thành trong một loạt tiết diện đủ để dẫn đến sự mất ổn định tổng thể kết cấu, trong khi tất cả các giá trị thiết kế của các tác động khác vẫn không đổi Hệ số αu có thể thu được từ phân tích phi tuyến tính tổng thể

- Xét đến tính đều đặn theo mặt đứng của công trình là: Đều đặn theo mặt đứng, giá trị

cơ bản của hệ số ứng xử qo, phụ thuộc vào loại kết cấu và tính đều đặn của nó theo mặt đứng lấy trong bảng 5.1 “Giá trị cơ bản của hệ số ứng xử qo cho hệ có sự đều đặn theo mặt đứng” của TCVN 9386-2012

Bảng 2.23- Giá trị cơ bản hệ số ứng xử cho hệ số đều đặn theo mặt đứng

Trang 32

Loại kết cấu công trình thuộc loại: Hệ khung, hệ hỗn hợp, hệ tường kép.Tra bảng với hệ kết cấu trên, có: u

Với hệ kết cấu như trên, có: kw = 1

 Hệ số ứng xử q với tác động theo phương ngang của công trình:

+ T: là chu kì dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do

+ ag: là gia tốc nền thiết kế trên nền loại B (ag = γI×agR)

+ TB: là giới hạn dưới của chu kì, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc: + TC: là giới hạn trên của chu kì, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc: + TD: là giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng:

Trang 33

0.10 0.6240 0.15 0.6179 0.20 0.6118

T B < T <= T C :

0.25 0.6118 0.35 0.6118 0.50 0.6118 0.60 0.6118

T C < T <= T D :

0.65 0.5647 0.77 0.4767 0.90 0.4079 1.02 0.3599 1.15 0.3192 1.27 0.2890 1.40 0.2622 1.52 0.2415 1.65 0.2225 1.77 0.2074 1.90 0.1932 2.00 0.1835

T > T D :

2.20 0.1660 2.40 0.1660 2.60 0.1660 2.80 0.1660 3.00 0.1660 4.00 0.1660 5.50 0.1660 7.00 0.1660 8.50 0.1660 10.00 0.1660

Bảng 2.24- Bảng phổ phản ứng theo phương ngang

Trang 34

Bảng 2.25- Biểu đồ phổ phản ứng theo phương ngang

Trang 35

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CẦU THANG

3.1 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

Hình 3.1 - Mặt bằng kiến trúc cầu thang tầng điển hình

3.2 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ CẦU THANG

 Chiều cao tầng điển hình là 3.2 m, có 21 bậc thang, cầu thang 2 vế, vế 1 gồm 10 bậc,

vế 2 gồm 11 bậc Chiều cao mỗi bậc thang là:

tan g b

Trang 36

Bảng 3.1 – Tĩnh tải bản thang nghiêng

Trang 37

 d

s

h

< 3

h thì liên kết giữa bản thang và dầm chiếu tới là liên kết khớp

 Bản thang nghiêng:

Trang 38

- Lấy đạo hàm của Mx theo x và cho đạo hàm đó bằng không, tìm được x:

- Thay x vừa tìm được vào (1) ta tìm được Mmax:

Trang 39

 Sơ đồ tính :

Hình 3.3 - Sơ đồ tính của dầm chiếu nghỉ

 Nội lực của dầm

Trang 40

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH

Hình 4.1 - Mặt bằng sàn tầng điển hình

4.1 CHỌN GIẢI PHÁP THIẾT KẾ

Sinh viên chọn Hệ sàn sườn thiết kế cho công trình

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

Ưu điểm: Tính toán đơn giản, tăng kết cấu cứng cho Hệ kết cấu khung – vách, khung – lõi, 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

Định dạng
Số trang	257
Dung lượng	14,34 MB