(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện

(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện(Đồ án tốt nghiệp ngành Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng) Thiết kế chung cư Phú Thiện

GVHD: ThS NGUYỄN TỔNG SVTH: BÙI KỲ KHƯƠNG AN

MSSV: 17149041 KHÓA: 2017

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2021

iii

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến thầy Nguyễn Tổng Cảm ơn thấy đã giúp đỡ em rất tận tình trong đồ án tốt nghiệp cũng như những môn học đã học cùng thầy Nhờ thầy mà em nắm rõ được kiến thức và mở rộng hiểu biết ở nhiều mảng thiết thực trong cuộc sống

Cảm ơn gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện cho em hoàn thành được khoa luận này Cuối cùng, em xin cảm ơn đến tất cả các thầy, cô trong khoa Xây Dựng – trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh, những người đã dạy em trong suốt thời gian 4 năm học qua

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 7 năm 2021

Sinh viên thực hiện

Bùi Kỳ Khương An

iv

LỜI CAM ĐOAN

Sinh viên xin cam đoan khóa luận tốt nghiệm này là hoàn toàn do sinh viên tự thực hiện Tất cả khối lượng và số liệu chưa từng được công bố rộng rãi ở Việt Nam

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 7 năm 2021

Sinh viên thực hiện

Bùi Kỳ Khương An

v

MỤC LỤC

Chương 1 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1

1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 1

1.1.1.Mục đích xây dựng công trình 1

1.1.2.Khí hậu khu vực 1

1.1.3.Quy mô công trình 2

1.1.4.Mặt bằng công trình 2

1.2 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 2

1.2.1.Hệ thống điện 2

1.2.2.Hệ thống nước 2

1.2.3.Hệ thống phòng cháy chữa cháy 3

1.2.4.Hệ thống thông gió 3

1.2.5.Hệ thống chiếu sáng 3

Chương 2 TỔNG QUAN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 4

2.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ 4

2.1.1.Tiêu chuẩn – Quy chuẩn áp dụng 4

2.1.2.Phần mềm tính toán và thể hiện bản vẽ 4

2.1.3.Vật liệu sử dụng 4

2.1.4.Lớp bê tông bảo vệ 6

2.2 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 6

2.2.1.Phương án kết cấu chịu tải trọng đứng 6

2.2.2.Phương án kết cấu chịu tải ngang 7

2.2.3.Sơ bộ kích thước các cấu kiện công trình 7

Chương 3 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 9

3.1 TĨNH TẢI 9

3.1.1.Tải các lớp cấu tạo sàn 9

3.1.2.Tải tường xây 10

3.2 HOẠT TẢI 11

3.3 TẢI TRỌNG GIÓ 11

3.3.1.Tải trọng gió tĩnh 12

3.3.2.Tải trọng gió động 12

3.3.3.Kết quả phân tích dao động 13

3.3.4.Kết quả tính toán 16

3.4 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 26

3.5 Phân tích dao động trong tính toán tải trọng động đất 26

3.5.1.Tính toán động đất theo phương pháp phổ phản ứng dao động 27

3.6 Tổ hợp tải trọng 36

vi

3.6.1.Các loại tải trọng (Load Pattern) 36

3.6.2.Các trường hợp tải trọng (Load Cases) 36

3.6.3.Các tổ hợp tải trọng (Load Combinations) 37

Chương 4 KIỂM TRA TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II (TTGH II) 39

4.1 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CHỐNG LẬT 39

4.2 KIỂM TRA GIA TỐC ĐỈNH 39

4.3 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 40

4.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ LỆCH TẦNG 40

4.5 KIỂM TRA HIỆU ỨNG P-DELTA 42

Chương 5 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH 45

5.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 45

5.1.1.KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 45

5.1.2.Sơ đồ tính bản thang 46

5.2 TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 47

5.2.1.Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ 47

5.2.2.Tĩnh tải tác dụng lên bản nghiêng 49

5.2.3.Hoạt tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ: 50

5.2.4.Tải trọng tác dụng lên 1m bề rộng bản chiếu nghỉ: 50

5.3 TÍNH TOÁN CẦU THANG 50

5.3.1.Sơ đồ tính 50

5.3.2.Kiểm tra chuyển vị 51

5.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP 52

Chương 6 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH – TẦNG 5 54

6.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 54

6.2 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 54

6.3 PHÂN TÍCH MÔ HÌNH VÀ TÍNH TOÁN 54

6.4 KẾT QUẢ PHÂN TÍCH NỘI LỰC 55

6.5 Tính toán cốt thép 58

6.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG ĐÀN HỒI 59

6.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG DÀI HẠN KỂ ĐẾN SỰ HÌNH THÀNH VẾT NỨT 59

6.7.1.KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH VẾT NỨT 60

Chương 7 THIẾT KẾ KHUNG 64

7.1 THIẾT KẾ DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH (TCVN 5574 – 2018) 64

7.1.1.Mô hình tính toán dầm 64

7.1.2.Tính toán cốt thép dầm 64

7.1.3.Tính toán đoạn neo, nối cốt thép 68

7.2 THIẾT KẾ VÁCH ĐƠN 73

vii

7.2.1.Vật liệu sử dụng (Mục 2.1.3) 73

7.2.2.Lý thuyết tính toán (Phương pháp vùng biên chịu moment) 73

7.2.3.Tính toán phần tử điển hình 73

7.3 THIẾT KẾ VÁCH LÕI 77

7.3.1.Vật liệu thiết kế (Mục 2.1.4 – Chương 2) 77

7.3.2.Lý thuyết tính toán (Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi) 77

7.3.3.Tính toán phần tử điển hình 77

Chương 8 THIẾT KẾ MÓNG 80

8.1 Thống kê địa chất hố khoan HK1 80

8.2 Lựa chọn phương án thiết kế móng 82

8.3 Sức chịu tải (SCT) cọc khoan nhồi D1000 84

8.3.1.SCT theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (Mục 7.2.3, TCVN 10304 – 2014) 84

8.3.2.Sức chịu tải theo cường độ đất nền 85

8.3.3 SCT cọc theo thí nghiệm SPT (Công thức của Viện kiến trúc Nhật Bản 1988) 86

8.3.4.SCT cọc theo vật liệu (Mục 7.1.7, TCVN 10304 – 2014) 87

8.3.5.SCT thiết kế cọc khoan nhồi D1000 89

8.3.6.XÁC ĐỊNH ĐỘ LÚN CỌC ĐƠN 89

8.4 THIẾT KẾ MÓNG M1 91

8.4.1.Nội lực móng M1 91

8.4.2.Kiểm tra ổn định nền đất dưới đáy khối móng quy ước 92

8.4.3.Kiểm tra áp lực dưới đáy móng quy ước, áp lực tiêu chuẩn 92

8.4.4.Kiểm tra lún đối với khối móng quy ước 94

8.4.5.Kiểm tra lún đối với khối móng quy ước 94

8.4.6.Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng (bỏ 2 cạnh thẳng đứng) 95

8.4.7.Tính toán cốt thép đài móng 96

8.5 THIẾT KẾ MÓNG M2 97

8.5.1.Nội lực móng M2 97

8.5.2.Xác định khối móng quy ước 98

8.5.3.Kiểm tra áp lực dưới đáy móng quy ước, áp lực tiêu chuẩn 99

8.5.4.Kiểm tra lún đối với khối móng quy ước 100

8.5.5.Kiểm tra điều kiện chống xuyên thủng 101

8.5.6.Tính toán cốt thép đài móng 103

8.6 Thiết kế móng lõi thang M3 104

8.6.1.Chọn và bố trí cọc 104

8.6.2.Kiểm tra phản lực đầu cọc 105

8.6.3.Xác định khối móng quy ước 105

8.6.4.Kiểm tra áp lực dưới đáy móng quy ước, áp lực tiêu chuẩn 106

8.6.5.Kiểm tra lún đối với khối móng quy ước 107

viii

8.6.6.Điều kiện chống xuyên thủng móng 108

8.6.7.Tính toán cốt thép đài móng 110

Chương 9 THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY 112

9.1 Thiết lập ban đầu 112

9.2 Trạng thái áp lực nước lỗ rỗng 113

9.3 Xây dựng mô hình tính toán 113

9.4 Biện pháp và trình tự thi công 114

9.5 Thông số tường vây và hệ thanh chống Shoring và Kingpost 114

9.6 Phụ tải mặt đất và điều kiện mực nước ngầm 115

9.7 Kết quả mô hình bằng phần mềm Plaxis 115

9.7.1.Kiểm tra ổn định tổng thể qua từng giai đoạn đào 115

9.7.2.Kiểm tra điều kiện thủy động lực học khi tiến hành thoát nước hố đào 116

9.7.3.Kiểm tra chuyển vị và khả năng chịu lực của tường vây 117

9.7.4.Tính toán cốt thép tường vây 120

9.8 Nội lực thanh chống từ Plaxis 121

9.9 Thiết kế hệ thanh chống (Shoring) 122

9.9.1.Trường hợp hố đào chỉ có 1 hệ thanh chống 122

9.9.2.Trường hợp hố đào có 2 hệ thanh chống 126

9.10 Thiết kế hệ cột chống Kingpost 127

9.10.1.Thông số tiết diện (Mục 9.5) 127

9.10.2.Chiều dài tính toán của King post 127

9.10.3.Tính giá trị độ mảnh 127

9.10.4.Kết quả nội lực 127

9.10.5.Kiểm tra điều kiện bền 128

ix

MỤC LỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2 1: Cấp độ bền bê tông thiết kế cho các cấu kiện 5

Bảng 2 2: Thông số vật liệu cốt thép theo TCVN 5574- 2018 5

Bảng 2 3: Lớp bê tông bảo vệ 6

Bảng 2 4: Đánh giá mức độ phù hợp các phương án sàn đối với công trình 6

Bảng 2 5: Đánh giá mức độ thích hợp các phương án kết cấu 7

Bảng 2 6: Kích thước sơ bộ kích thước cấu kiện 7

Bảng 3 1: Tải các lớp cấu tạo sàn điển hình 9

Bảng 3 2: Tải các lớp cấu tạo sàn vệ sinh 9

Bảng 3 3: Tải các lớp cấu tạo sàn hầm, sàn tầng 1-3 10

Bảng 3 4: Tải trọng tường tác dụng lên ô sàn 10

Bảng 3 5: Tải tường xây tác dụng lên sàn tầng điển hình 11

Bảng 3 6: Bảng giá trị hoạt tải theo TCVN 2737-1995 11

Bảng 3 7: Chu kỳ và % khối lượng tham gia dao động 13

Bảng 3 8: Các dạng dao động 14

Bảng 3 9: Bảng kết quả khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng 15

Bảng 3 10: Thông số tính toán cần thiết cho các mode 16

Bảng 3 11: Kết quả tính toán gió tĩnh 16

Bảng 3 12: Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió cho mode 1 18

Bảng 3 13: Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió cho mode 2 19

Bảng 3 14: Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió cho mode 3 21

Bảng 3 15: Chu kỳ và % khối lượng tham gia dao động theo các phương X, Y 26

Bảng 3 16: Tổng hợp các hệ số tính toán động đất 28

Bảng 3 17: Kết quả lực cắt đáy với Mode 1 (Phương Y) 29

Bảng 3 18: Kết quả lực cắt đáy với Mode 2 (Phương Y) 30

Bảng 3 19: Kết quả lực cắt đáy với Mode 3 (Phương X) 31

Bảng 3 20: Kết quả lực cắt đáy với Mode 5 (Phương Y) 32

Bảng 3 21: Kết quả lực cắt đáy với Mode 6 (Phương X) 34

Bảng 3 22: Kết quả tổng hợp tải trọng động đất 35

Bảng 3 23: Các loại tải trọng 36

Bảng 3 24: Các trường hợp tải trọng 36

Bảng 3 25: Tổ hợp tải trọng sàn 37

Bảng 3 26: Tổ hợp tải trọng cầu thang 37

Bảng 3 27: Tổ hợp tải trọng khung – vách – lõi – móng 37

Bảng 4 1: Kiểm tra chuyển vị đỉnh của công trình 40

Bảng 4 2: Hệ số chiết giảm  40

x

Bảng 4 3: Kết quả kiểm tra chuyển vị lệch tầng 41

Bảng 4 4: Kết quả kiểm tra hiệu ứng P - Delta 43

Bảng 5 1: Tổng hợp thông số kích thước cầu thang 46

Bảng 5 2: Tải trọng các lớp cấu tao thang bản chiếu nghỉ 48

Bảng 5 3: Tải trọng các lớp cấu tạo thang bản nghiêng 50

Bảng 5 5 Kết quả tính toán cốt thép cầu thang 53

Bảng 6 1 Kết quả tính toán thép sàn theo phương X 58

Bảng 6 2 Kết quả tính toán thép sàn theo phương Y 58

Bảng 6 3 Kết quả kiểm tra điều kiện vết nứt sàn 60

Bảng 6 4 Tổng hợp moment tại từng vị trí 62

Bảng 6 5 Kết quả tính độ võng sàn kể đến hình thành vết nứt tại giữa nhịp sàn 62

Bảng 6 6 Tổng hợp độ võng sàn tại từng vị trí 63

Bảng 7 1 Quy đổi tên dầm từ ETABS 64

Bảng 7 2 Kết quả tính toán dầm tầng 17 70

Bảng 7 3 Bảng quy đổi tên vách khung trục 5-F trong ETABS 73

Bảng 7 4 Kết quả nội lực vách P28 73

Bảng 7 5 Kết quả tính toán thép vách P28(5-F) 75

Bảng 7 6: Kết quả nội lực vách lõi PL1 77

Bảng 7 8 Kết quả tính thép vách lõi PL01 79

Bảng 8 1 Kết quả phân loại các lớp đất 80

Bảng 8 2 Thông số địa chất của từng lớp đất 81

Bảng 8 3 Thông số thiết kế cọc khoan nhồi D1000 83

Bảng 8 4 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý 85

Bảng 8 5 Sức chịu tải theo cường độ đất nền 86

Bảng 8 6 Sức chịu tải theo thí nghiệm SPT 87

Bảng 8 7 Sức chịu tải thiết kế 89

Bảng 8 8 Kết quả nội lực móng M1 91

Bảng 8 9 Kết quả tính lún móng M1 95

Bảng 8 10 Bảng tính thép đài móng M1 97

Bảng 8 11 Nội lực móng M2 97

Bảng 8 12 Kết quả tính lún móng M2 101

Bảng 8 13 Bảng tính thép đài móng M2 103

Bảng 8 14 Nội lực móng lõi thang M3 104

Bảng 8 15 Tính lún móng M2 108

Bảng 8 16 Bảng tính thép đài móng M3 111

xi

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1 1: Phối cảnh dự án và vị trí công trình 1

Hình 1 2: Mặt đứng và mặt bằng công trình 2

Hình 2 1: Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình 19 8

Hình 3 1: Mô hình phân tích 3D của công trình trong phần mềm Etabs 13

Hình 5 1: Mặt bằng cầu thang 45

Hình 5 2: Sơ đồ tính cầu thang 47

Hình 5 3: Tĩnh tải (trái) và hoạt tải (phải) tác dụng lên cầu thang 51

Hình 5 4: Kết quả chuyển vị cầu thang 51

Hình 5 5: Kết quả moment 52

Hình 5 7 Kết quả lực cắt 52

Hình 6 1 Mô hình sàn tầng điển hình bằng phần mềm SAFE 54

Hình 6 2 Chia dãy Strip layer A theo phương X 55

Hình 6 3 Chia dãy Strip layer B theo phương Y 55

Hình 6 4 Biểu đồ màu Moment 11 56

Hình 6 5 Biểu đồ màu Moment 22 56

Hình 6 6 Moment dãy Strip layer A – Theo phương X 57

Hình 6 7 Moment dãy Strip layer B – Theo phương Y 57

Hình 6 8 Độ võng đàn hồi của sàn 59

Hình 7 1 Mặt bằng dầm vách tầng điển hình 17 65

Hình 7 2 Biểu đồ moment tầng điển hình 17 65

Hình 7 3 Biểu đồ nội lực dầm DX14 66

Hình 7 4 Cốt thép ngang và cốt đai trong vùng tới hạn của dầm 68

Hình 8 1 Một số chỉ tiêu cơ lý của các lớp đất 80

Hình 8 2 Mặt bằng bố trí móng cọc hầm B2 83

Hình 8 3 Mặt cắt địa chất 84

Hình 8 4 Mặt bằng móng M1 91

Hình 8 5 Phản lực đầu cọc M1 91

Hình 8 6 Moment đài móng theo phương X, Y 97

Hình 8 7 Mặt bằng móng M2 98

Hình 8 8 Phản lực đầu cọc M2 98

Hình 8 9 Moment đài móng M2 theo phương X, Y 103

Hình 8 10 Mặt bằng bố trí cọc móng lõi thang M3 104

Hình 8 11 Phản lực đầu cọc móng lõi thang M3 105

Hình 8 12 Vùng chống xuyên móng lõi thang M3 108

Hình 8 13 Moment đài móng M3 theo phương X, Y 110

xii

TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiêu chuẩn Việt Nam

[1] Bộ Xây Dựng (2007), TCVN 198 – 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông

cốt thép toàn khối, NXB Xây Dựng, Hà Nội

[2] Bộ Xây Dựng (2007), TCVN 2737 – 1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn

thiết kế, NXB Xây Dựng, Hà Nội

[3] Bộ Xây Dựng (2007), TCXD 229 – 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của

tải trọng gió, NXB Xây Dựng, Hà Nội

[4] Bộ Xây Dựng (2018), TCVN 5574 – 2018 Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt

[8] Bộ Xây Dựng (2012), TCVN 9395 – 2012 Cọc khoan nhồi – Thi công và nghiệm

thu, NXB Xây Dựng, Hà Nội

[9] Bộ Xây Dựng (2012), TCVN 5575 – 2012 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế,

NXB Xây Dựng, Hà Nội

1

Chương 1 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình

Việt Nam là một quốc gia đang từng bước phát triển và ngày càng khẳng định vị thế trong khu vực và cả quốc tế Để giữ vững và phát huy khả năng của mình, điều đầu tiên là cần phải ngày càng cải thiện nhu cầu an sinh và việc làm của người dân Mà trong đó nhu cầu về nơi ở là một trong những nhu cầu cấp thiết hàng đầu

Chính vì thế, công trình CHUNG CƯ PHÚ THIỆN được thiết kế và xây dựng nhằm góp phần giải quyết các mục tiêu trên Đây là một khu nhà mang trong mình phong cách hiện đại, sang trọng, đầy đủ tiện nghi, mọi không gian đều được tối ưu hóa công năng sử dụng và gần gũi với thiên nhiên,… thích hợp mọi nhu cầu từ sinh sống, giải trí đến làm việc

Hình 1 1: Phối cảnh dự án và vị trí công trình 1.1.2 Khí hậu khu vực

Quảng Nam nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới, chỉ có 2 mùa là mùa mưa và mùa khô, chịu ảnh hưởng của mùa đông lạnh miền Bắc Nhiệt độ trung bình năm 25,6 °C, Mùa đông nhiệt có thể xuống dưới 12 °C Độ ẩm trung bình trong không khí đạt 84% Lượng mưa trung bình 2000-2500mm Mùa mưa thường kéo dài từ tháng 10 đến tháng 12, mùa khô kéo dài từ tháng 2 đến tháng 8, tháng 1 và tháng 9 là các tháng

2

chuyển tiếp với đặc trưng là thời tiết hay nhiễu loạn và khá nhiều mưa Mưa phân bố không đều theo không gian

1.1.3 Quy mô công trình

Công trình dân dụng - cấp I (số tầng >20 tầng) – (Phụ lục 2 – Ban hành kèm theo thông tư số 3/2016/TT – BXD ngày 10 tháng 03 năm 2016 của Bộ Xây Dựng.)

1.1.4 Mặt bằng công trình

Tòa nhà gồm 2 tầng hầm B1, B2 để làm nơi để phương tiện xe cộ, hệ thống để xe hiện đại và ứng dụng công nghệ cao Tầng 1, 2, 3, 4 gồm siêu thị, quầy bar-coffee, phòng gym, spa, phòng họp,… phục vụ nhu cầu của cư dân Tầng điển hình gồm nhiều căn hộ cao cấp, thiết kế rộng rãi, thoải mái Tầng ấp mái có hồ bơi, view biển,

có ánh sáng tự nhiên

Hình 1 2: Mặt đứng và mặt bằng công trình

1.2 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1.2.1 Hệ thống điện

Tòa nhà nhận hệ thống điện từ mạng lưới điện tỉnh Quảng Nam Trường hợp sự

cố mất điện, nhà máy phát điện dự phòng được đặt ở tầng hầm B1 sẽ phục vụ cho việc sinh hoạt

1.2.2 Hệ thống nước

Tòa nhà tiếp nhận hệ thống nước từ thành phố dẫn vào bể chứa nước (nằm ở hầm B2) Ngoài ra còn có hệ thống bể nước mái phục vụ nhu cầu sinh hoạt cho cư dân, nằm phía trên mỗi Block Nước thải được xử lý ở bể nước ngầm B2 của dự án trước khi đẩy ra hệ thống thoát nước của khu vực

3

1.2.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Công trình bằng bê tông cốt thép đảm bảo được về cháy nổ trong thời gian thoát hiểm

Hệ thống thang thoát hiểm và bình CO2 được bố trí thuận tiện ở tất cả các tầng

1.2.5 Hệ thống chiếu sáng

Các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các của kính bố trí bên ngoài Hệ thống đèn huỳnh quang, đèn compact tiết kiện được bố trí ở các phòng, hành lang, sảnh,…

4

Chương 2 TỔNG QUAN KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

2.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ

2.1.1 Tiêu chuẩn – Quy chuẩn áp dụng

Căn cứ Nghị Định số 12/2009/NĐ – CP, ngày 10/02/2009 của Chính Phủ về quản lý

dự án đầu tư xây dựng

Căn cứ Nghị Định số 15/2013/NĐ – CP, ngày 03/02/2013 về quản lý chất lượng công trình xây dựng

Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam:

 TCVN 2737 – 1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.

 TCVN 5574 – 2018: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế.

 TCVN 5575 – 2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế.

 TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.

 TCVN 9386 – 2012: Thiết kế công trình chịu động đất.

Phần mềm triển khi bản vẽ: Autocad 2018

Microsoft 2016 và một số chương trình tính VBA Excel do sinh viên tự phát triển

2.1.3 Vật liệu sử dụng

2.1.3.1 Bê tông

Công trình được thiết kế dựa trên hệ thống TCVN Vì vậy, vật liệu bê tông cũng phải tuân thủ nghiêm ngặt từ vấn để cấp phối đến kiểm tra xác định cường độ mẫu thử

5

Bảng 2 1: Cấp độ bền bê tông thiết kế cho các cấu kiện

Tên hạng mục

Cấp độ bền chịu nén bê tông tương đương theo TCVN 5574

- 2018

Cường độ chịu nén, kéo của bê tông (Rb

;Rbt) (MPa)

Loại xi măng/ Hàm lượng xi măng tối thiểu (kg/m3)

Tỷ lệ xi măng/

Nước tối

đa

Cấp xi măng theo TCVN

5574

-2018 Cọc khoan nhồi B30 (17; 1.15) PCB40/ 450 0.4 W12 Tường vây B25 (14.5; 1.05) PCB40/ 450 0.45 W12

6

2.1.4 Lớp bê tông bảo vệ

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ được xác định dựa trên các chỉ tiêu sau:

QCVN 06 – 2010/BXD – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình;

Địa điểm xây dựng công trình ở Quảng Nam, gần khu vực có độ xâm thực ăn mòn bê tông như bờ biển, miền sông nước,…

TCVN 5574 – 2018, Mục 10.3.1 – Lớp bê tông bảo vệ

Bảng 2 3: Lớp bê tông bảo vệ

2.2.1 Phương án kết cấu chịu tải trọng đứng

Bảng 2 4: Đánh giá mức độ phù hợp các phương án sàn đối với công trình

Sàn dầm Sàn phẳng

Phân bố tải tường trên sàn và độ lớn của tải trọng tác

dụng lên sàn:Tải tường các ô sàn gần như bằng nhau  

Với kết quả phân tích ở bảng trên ta thấy rằng phương án sàn dầm hoàn toàn phù hợp với công trình của đồ án Ngoài ra lý thuyết tính toán và kinh nghiệm thi công của phương án này khá hoàn thiện, thi công không quá phức tạp, tăng không gian kiến trúc của các tầng điển hình  Sinh viên lựa chọn phương án sàn dầm làm phương án kết cấu chịu tải đứng cho công trình

7

2.2.2 Phương án kết cấu chịu tải ngang

Bảng 2 5: Đánh giá mức độ thích hợp các phương án kết cấu

Đặc điểm công trình

Phương án kết cấu

Hệ khung

Hệ vách- lõi

Hệ khung- giằng

Công trình chung cư các không gian sử dụng vừa phải 

Công trình là nhà cao tầng chịu tải trọng ngang lớn   Công trình ở tỉnh Quảng Nam có vùng gió và động đất

Với kết quả đánh giá ở bảng trên: Sinh viên chọn hệ kết cấu vách – lõi là phương án

kết cấu chịu tải ngang cho công trình Ngoài ra ta có thể bố trí thêm khung (phần nhỏ

ở khối đế) để có không gian giao thông cho nhà xe

2.2.3 Sơ bộ kích thước các cấu kiện công trình

Bảng 2 6: Kích thước sơ bộ kích thước cấu kiện

8

Hình 2 1: Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình 19

9

Chương 3 TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG

3.1.1 Tải các lớp cấu tạo sàn

Bảng 3 1: Tải các lớp cấu tạo sàn điển hình

Vật liệu

Trọng lượng riêng (kN/m 3 )

Chiều dày (mm)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m 2 )

Chiều dày (mm)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m 2 )

10

Bảng 3 3: Tải các lớp cấu tạo sàn hầm, sàn tầng 1-3

Vật liệu

Trọng lượng riêng (kN/m 3 )

Chiều dày (mm)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m 2 )

3.1.2 Tải tường xây

Tải tường xây gồm: Tải tường xây tác dụng lên dầm và tải tường xây tác dụng lên sàn Đối với các dầm biên tường xây trực tiếp lên dầm → Tải tường tác dụng lên dầm Đối với các tường nằm trên ô sàn , tải tường xây tác dụng lên sàn xác định theo công thức :

2 t

t

Q

q = (kN/m )S

Trong đó

• S – Diện tích ô sàn tầng điển hình (m2);

• Qt = Vt x t – Trọng lượng tường tác dụng lên từng ô sàn (kN);

• Vt = Lt x ht x t – Thể tích tường đang xét, Lt – Chiều dài tường xây (m); ht – chiều cao tường xây; t – Chiều dày tường xây ;

• t – Trọng lượng riêng gạch tường xây (kN/m3)

Bảng 3 4: Tải trọng tường tác dụng lên ô sàn

Tên ô sàn Diện

tích (m2 )

Chiều cao tường (m)

Loại tường (mm)

Trọng lượng riêng (kN/m3 )

Chiều dài tường (m)

Tải tiêu chuẩn (kN/m2 )

Tải tính toán (kN/m2)

Sàn ở bên trong 102.5 2.99 110 18 23.35 3.65 4.02

Hoạt tải tính toán (kN/m 2 )

Phần dài hạn

Phần ngắn hạn

Toàn phần

10 Sàn chịu tải trọng cây

Chiều dày (mm)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2 )

Hệ số vượt tải

Tải tính toán (kN/m2 )

12

3.3.1 Tải trọng gió tĩnh

Tải trọng gió tĩnh được tính toán theo TCVN 2737 – 1995

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh tại cao độ zj được tính theo công thức sau:

2

W =W ×k ×c (kN/m )Trong đó:

• W0 – Giá trị tiêu chuẩn của áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo bản đồ phân vùng trên lãnh thổ Việt Nam, lấy theo bảng 4 và mục 6.4.1 trong TCVN 2737-1995

• Kzj – Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 7 TCVN 2737 – 1995 hoặc lấy theo công thức A.23 trang 18, TCXD 229 - 1999 như sau:

0.18 j B(zj)

• Hệ số tin cậy của tải trọng gió: n  1.2

Công trình xây dựng ở thị xã Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam thuộc:

Wj – Áp lực gió tĩnh được tính toán bằng công thức trên (kN/m2)

- Diện tích mặt đón gió của từng tầng

Hj, Hj-1 và L lần lượt là chiều cao tầng thứ j, j-1 và bề rộng đón gió

3.3.2 Tải trọng gió động

3.3.2.1 Mô hình phân tích dao động

Trong TCXD 229-1999, quy định 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 mạn bất đẳng thức :

f <f <fGiá trị fL phụ thuộc vào vùng áp lực gió và độ giảm loga Đối với vùng gió áp lực IIA và độ giảm loga  = 0.3 (công trình BTCT) thì giá trị fL = 1.3

13

Hình 3 1: Mô hình phân tích 3D của công trình trong phần mềm Etabs

Hệ số Mass Source: 100% Tĩnh tải + 50% Hoạt tải

Sử dụng phần mềm Etabs để khảo sát dao động của công trình

3.3.3 Kết quả phân tích dao động

Bảng 3 7: Chu kỳ và % khối lượng tham gia dao động TABLE: Modal Participating Mass Ratios

Case Mode Period

(sec)

Frequency (cyc/sec) UX UY RZ Sum UX Sum UY Sum RZ

Modal 1 3.219 0.311 0.0057 0.0429 0.6985 0.0057 0.043 0.698 Modal 2 2.884 0.347 0.0016 0.6797 0.0287 0.0073 0.723 0.727 Modal 3 2.162 0.463 0.7127 0.0005 0.0062 0.72 0.723 0.733 Modal 4 0.917 1.091 0.0008 0.0041 0.0843 0.7208 0.727 0.818 Modal 5 0.745 1.342 0.0002 0.12 0.0049 0.721 0.847 0.823 Modal 6 0.553 1.808 0.1272 0.000030.0017 0.8482 0.847 0.824 Modal 7 0.453 2.208 0.0006 0.0011 0.0398 0.8488 0.848 0.864 Modal 8 0.332 3.012 0.0001 0.043 0.0041 0.8489 0.891 0.868 Modal 9 0.289 3.460 0.0008 0.0016 0.0346 0.8497 0.893 0.903 Modal 10 0.245 4.082 0.0452 0.000010.0008 0.8949 0.893 0.904 Modal 11 0.207 4.831 0.0003 0.0048 0.024 0.8953 0.898 0.928 Modal 12 0.199 5.025 0.000025 0.0275 0.0007 0.8953 0.9252 0.928

14

Bảng 3 8: Các dạng dao động

16

3.3.3.1 Tính toán thành phần động của tải trọng gió

Bảng 3 10: Thông số tính toán cần thiết cho các mode

17

23

3.3.4.1 Kết quả tổng hợp tải trọng gió

Tải trọng gió được nhập vào tâm hình học của bề mặt đón gió đối với gió tĩnh và gió động được gán vào tâm khối lượng của các tầng công trình trong mô hình ETABS

Tải trọng gió được tổ hợp theo TCVN 229 – 1999: 1

 

1

I i

X  X 



24

GIÁ TRỊ TIÊU CHUẨN CỦA TẢI TRỌNG GIÓ

BẢNG TỔNG HỢP GIÓ TĨNH BẢNG TỔNG HỢP GIÓ ĐỘNG TÂM ĐÓN GIÓ TÂM KHỐI LƯỢNG

STT TẦNG W Xj (kN) W Yj (kN)

PHƯƠNG X PHƯƠNG Y

WD Xj (kN)

WD Yj (kN)

X (m)

Y (m)

XCM (m)

YCM (m)

MODE 3 (kN)

MODE 1 (kN)

MODE 2 (kN)

25

GIÁ TRỊ TIÊU CHUẨN CỦA TẢI TRỌNG GIÓ

BẢNG TỔNG HỢP GIÓ TĨNH BẢNG TỔNG HỢP GIÓ ĐỘNG TÂM ĐÓN GIÓ TÂM KHỐI LƯỢNG

STT TẦNG W Xj (kN) W Yj (kN)

PHƯƠNG X PHƯƠNG Y

WD Xj (kN)

WD Yj (kN)

X (m)

Y (m)

XCM (m)

YCM (m)

MODE 3 (kN)

MODE 1 (kN)

MODE 2 (kN)

26

3.4 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

Các bước tính toán tải trọng động đất được trình bày phụ lục số 2

3.5 Phân tích dao động trong tính toán tải trọng động đất

Các điều kiện để áp dụng tính toán tải trọng động đất bằng phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương (Điều 4.3.3.2 TCVN 9386 – 2012):

• Có các chu kỳ dao động cơ bản T1 theo hai hướng chính nhỏ hơn các giá trị sau: 1 4 4 0.8 3.2

 ( Với TC = 0.8s ứng với loại đất nền D)

• Thỏa mãn những tiêu chí tính đều đặn theo theo mặt đứng (Mục 4.2.3.3 TCVN

9386 – 2012)

 Với chu kỳ dao động T1=3.219s công trình thiết kết không thỏa mãn các yêu cầu của phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương Do đó dùng phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động là hợp lý

Bảng 3 15: Chu kỳ và % khối lượng tham gia dao động theo các phương X, Y

3.5.1 Tính toán động đất theo phương pháp phổ phản ứng dao động

Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động là phương pháp động lực học kết cấu

sử dụng phổ phản ứng động lực của tất cả các dạng dao động ảnh hưởng đến phản ứng tổng thể kết cấu

Phương pháp phân tích phổ phản ứng là phương pháp có thể áp dụng cho tất cả các loại nhà

28

3.5.1.4 Hệ số ứng xử các tác động của động đất theo phương ngang

Theo mục 5.2.2.2 TCVN 9386 – 2012, giá trị giới hạn trên của hệ số ứng xử q

để tính đến khả năng tiêu tán năng lượng, phải được tính cho từng phương khi thiết

Nhận thấy công trình hiện tại có rất nhiều tường, chiều dài tường thì nhỏ hơn rất nhiều

so với chiều cao tường, vì vậy giá trị 0 sẽ lớn do đó có thể lấy giá trị lớn nhất của

Công trình đang xét gồm các tác động chính là loại A (Bảng 3.4 TCVN 9386 – 2012)

và các tầng được sử dụng đồng thời nên  0.8 (Bảng 4.2 TCVN 9386 – 2012)

 Hệ số Mass Source: 1TT+ 0.8 x 0.3HTA

Giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng T D 2.0 s

3.5.1.6 Lực cắt đáy

Lực cắt đáy do động đất được tính toán theo công thức:

29

F =S (T )×W Trong đó :

• Sd – Phổ thiết kế

• Wi – Trọng lượng hữu hiệu tương ứng với dạng dao động thứ i:

j

W =%Mass×WiTác động của động đất phân phối lên các tầng như sau:

j n

Phương dao động

Giá trị phổ thiết

kế, Sd (m/s2)

% TGDD

Lực cắt đáy Fb (Ton.m/s2)