CHUNG CƯ VĨNH PHÚ XÃ VĨNH PHÚ, HUYỆN THUẬN AN, TỈNH BÌNH DƯƠNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG K17 SVTH TRẦN VĂN KHẢI 17149086 GVHD TS NGUYỄN THANH HƯNG 2 A TỔNG QUAN VÀ PHÂN TÍCH B THIẾT KẾ CẤU KIỆN[.]
Trang 1CHUNG CƯ VĨNH PHÚ
XÃ VĨNH PHÚ, HUYỆN THUẬN AN, TỈNH BÌNH DƯƠNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG K17
Trang 3NỘI DUNG
3
A TỔNG QUAN VÀ PHÂN TÍCH
1 Giới thiệu kiến trúc
2 Tiêu chuẩn và vật liệu
2 Thiết kế cầu thang bộ
3 Thiết kế bể nước mái
4 Thiết kế khung trục 2
5 Tính toán nền móng công trình
(cọc ép – cọc khoan nhồi)
Trang 4Tổng quan và phân tích
Trang 51 GiỚI THIỆU VỀ KIẾN TRÚC
• Vị trí: Xã Vĩnh Phú, Huyện Thuận An, Tỉnh Bình Dương
• Tổng quan:
_ Chiều cao công trình: 65.55 (m)
_ 17 tâng sử dụng+ 1 Tầng thượng + 1 Tầng mái
+ Tầng 1: Sảnh và trung tâm thương mại
+ Tầng 2 – 17: Căn hộ ( 8 căn hộ mỗi tầng)
_ Diện tích xây dựng: 22996.8 m²
• Số căn hộ: 128
• Diện tích mỗi căn hộ từ 120m²
Trang 6Công trình được thiết kế theo tiêu chuẩn Việt Nam hiện hành
◉ TCVN 5574:2018 – Thiết kế kết cấu bê tông và bê tông cốt thép
◉ TCVN 2737:1995 – Tải trọng và tác động
◉ TCXDVN 299:1999 – Chỉ dẫn tính toán thành phần động tải trọng gió
◉ TCVN 9386:2012 – Thiết kế công trình chịu động đất
◉ TCVN 10304:2014 – Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế
◉ TCVN 9362:2012 – Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình
◉ TVCN 9394 - 2012 – Đóng và ép cọc – thi công và nghiệm thu
Trang 84 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
8
Tải trọng thẳng đứng
Tĩnh tải
SW: Trọng lượng bản thân các cấu kiện
SDL:Tải trọng các lớp cấu tạo và hoàn thiện
WL: Tải trọng tường tác dụng lên cấu kiện
DDX: Động đất theo phương XDDY:Động đất theo phương Y
Trang 9Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn
tầng điển hình
Tải trọng tường - tầng điển hình
Trang 10Hoạt tải 1 – Tầng điển hình Hoạt tải 2 - tầng điển hình
Trang 11Gió tĩnh – Phương x Gió tĩnh – phương y
Trang 12Gió động – Phương x Gió động – phương y
Trang 13Phổ động đất Khai báo tải trọng động đất
Trang 145 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ
14
9 8
7 6
5 4
3 2
mô hình tính
Tính toán thiết kế cấu kiện
Thể hiện bản vẽ kết cấu và thuyết minh
Đưa ra giải pháp kết cấu Lên mô hình tính công trình Xét ổn định tổng thể công trình Giải bài toán tối ưu vật liệu (quay về
bước 3)
Trang 16 3.6
500
Trang 17312
Trang 18Thiết kế cấu kiện
Trang 19Mô tả kết cấu: Bố trí hệ dầm sàn, sơ
bộ tiết diện, đặt tên
các ô bản
Phân loại bản kê, bản dầm; xét liên kết xung quanh ô bản →Sơ đồ tính
Xác định tải trọng tác dụng lên các ô
bản Tính toán nội lực
Tính toán và bố trí thép cho sàn
Bắt đầu
Kết thúc THỎA – HỢP LÝ
1 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG
Kiểm tra hàm lượng
cốt thép
Kiểm tra sàn theo
TTGHII
KHÔNGTHỎA KHÔNGTHỎA
THỎA
Trang 20Kiểm tra chuyển vị Tính toán và bố trí
thép cho sàn Bắt đầu
Kết thúc
THỎA
KHÔNG THỎA
1 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- PHƯƠNG PHÁP SAFE
Trang 21Mô hình sàn tầng điển hình trong phần mềm SAFE Dải strip theo phương X
Trang 221 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- PHƯƠNG PHÁP SAFE
Biểu đồ momen theo phương X Độ võng của sàn tầng điển hình
Trang 231 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SO SÁNH
CHỈ TIÊU SO
SÁNH PHƯƠNG PHÁP TRA BẢNG PHẦN MỀM SAFE PHƯƠNG PHÁP
MÔ MEN MAX TẠI GỐI PHƯƠNG X -10.32kN.m/m -14.18kN.m/m
MÔ MEN MAX TẠI NHỊP PHƯƠNG X 4.79kN.m/m 8.30kN.m/m
Trang 241 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SO SÁNH
• Ngoài ra sinh viên còn nhận xét sau:
- Mô men âm tại các gối biên nhỏ hơn nhiều so với các gối phía trong
- Mô men âm tại các gối vị trí dầm phụ rất bé, có những vị trí tại dầm phụ xuất hiện mô men dương
Trang 251 THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH- SO SÁNH
• Giải thích:
- Tại vị trí dầm biên, liên kết giữa dầm và sàn không thực sự tuyệt đối cứng
mà dầm có thể xoay được một góc nhỏ (bị xoắn)
- Dầm phụ có tiết diện nhỏ, dưới tác dụng của tải trọng, dầm phụ đang bị chuyển vị cùng với sàn
Trang 27Mô tả kết cấu: Bố trí
kết cấu bản thang,
dầm chiếu nghỉ,
chiếu tới, Sơ bộ kích
thước tiết diện
2 THIẾT KẾ THANG BỘ ĐIỂN HÌNH
Kiểm tra hàm lượng cốt thép (các cấu kiện)
Kết thúc
KHÔNGTHỎA
Trang 282 THIẾT KẾ THANG BỘ ĐIỂN HÌNH
Sơ đồ tính toán bản thang
Biểu đồ mô men
Biểu đồ lực cắt
phản lực gối tựa
Trang 292 THIẾT KẾ THANG BỘ ĐIỂN HÌNH
sơ đồ tính dầm chiếu tới Nội lực mô men dầm chiếu tới
sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ Nội lực mô men dầm chiếu nghỉ
Trang 30Tính toán và bố trí thép (các cấu kiện)
Bắt đầu
Kết thúc THỎA – HỢP LÝ
3 THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI
Kiểm tra hàm lượng
cốt thép
Kiểm tra bản đáy, bản thành theo TTGHII
KHÔNGTHỎA KHÔNGTHỎA
THỎA
Trang 313 THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI
Trang 324 THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2
Phương pháp Vùng biên
chịu moment
Trang 335 TÍNH TOÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH – MÓNG CỌC BTCT
1) Xác định các thông số ban đầu
2) Chọn kích thước cọc & chiều sâu chôn
đài
3) Tính SCTcủa cọc (Theo vật liệu;
ước
8) Kiểm tra ổn định nền móng khối quy
ước
9) Kiểm tra độ lún móng khối quy ước
10) Kiểm tra xuyên thủng đài cọc
11) Tính và bố trí thép đài cọc
12) Kiểm tra vận chuyển lắp dựng coc
END
Yes
No No
Trang 34-3.250 ĐÁY MÓNG
Trang 355 TÍNH TOÁN NỀN MÓNG CÔNG TRÌNH – MÓNG CỌC KHOAN NHỒI
1) Xác định các thông số ban đầu
2) Chọn kích thước cọc & chiều sâu chôn
đài
3) Tính SCTcủa cọc (Theo vật liệu;
ước
8) Kiểm tra ổn định nền móng khối quy
ước
9) Kiểm tra độ lún móng khối quy ước
10) Kiểm tra xuyên thủng đài cọc
11) Tính và bố trí thép đài cọc
12) Kiểm tra vận chuyển lắp dựng coc
END
Yes
No No
Trang 365 TÍNH TỐN NỀN MĨNG CƠNG TRÌNH – MĨNG CỌC KHOAN NHỒI
-0.750 MẶT ĐẤT TN
-3.250 ĐÁY MÓNG
2000
Trang 37TRẢ LỜI CÂU HỎI
Câu hỏi của giáo viên phản
biện
Trang 381 Giải thích lý do sinh viên bố trí thép mũ theo nguyên tắc chiều dài thép mũ đoạn từ mép dầm lấy bằng 1/4 L1 (trang 44) ? Đối chiếu kết quả biểu đồ moment theo phương X (hình 4.8 trang 41), việc bố trí thép mũ như thiết kế có hợp lý không (xem bản vẽ KC03/09 - MB
bố trí thép sàn tầng 3 theo PP phần tử hữu hạn) ? Nếu không hợp lý thì yêu cầu sinh viên bố trí lại cho hợp lý? Giải thích tại sao kết quả thép mũ khi tính theo PP PTHH lớn gấp đôi so với tính thep PP tra bảng (Þ10a100 so với Þ10a200)?
Trang 391a) Giải thích lý do sinh viên bố trí thép mũ theo nguyên tắc chiều dài thép mũ đoạn từ mép dầm lấy bằng 1/4 L1 (trang 44)
Gần như toàn bộ các ô bản của sinh viên đang tính theo sơ đồ bản kê 4 cạnh thuộc ô bản sàn loại 9 Tại các vị trí gối nó có mô men trên gối MI và MII Sinh viên tính được mô men âm, từ
đó tính thép để bố trí cho các vị trí gối này Tại vị trí gối, mô men âm lớn Càng ra giữa nhịp,
mô men giảm dần về 0 Như vậy thì đối với thép trên gối không cần thiết phải kéo qua hết nhịp
mà nên cắt đi để tiết kiệm thép Một cách chính xác, muốn biết được vị trí cắt thép của thép mũ, sinh viên cần phải biết được vị trí của điểm kết thúc mô men âm Tuy nhiên, sinh viên tham khảo sách “Kết cấu bê tông cốt thép, tập 2” của Thầy Võ Bá Tầm, trang 65, thì chỉ cần kéo thanh thếp mũ ra một đoạn L1/4 là đủ để chịu được mô men này
Trang 401b Đối chiếu kết quả biểu đồ moment theo phương X (hình 4.8 trang 41), việc bố trí thép
mũ như thiết kế có hợp lý không (xem bản vẽ KC03/09 - MB bố trí thép sàn tầng 3 theo PP
bố trí thép mũ như bản vẽ “ KC03/09 - MB bố trí thép sàn tầng 3 theo PP phần tử hữu hạn” chưa thật sự hợp lý
Trang 411c Nếu không hợp lý thì yêu cầu sinh viên bố trí lại cho hợp lý?
Sinh Viên Lấy ví dụ bố trí thép mũ cho vùng ô sàn giữa các trục 1-3; E-F
-Tại vị trí gối biên 1 và 3, mô men âm nhỏ (-12.63kN.m/dãi có bề rộng 3.75m), sau khi tính toán lại, chỉ cần bố trí Ø8a200 là đủ
- Tại vị trí dầm phụ, không có mô men âm, nên chỉ cần phải đặt thép theo cấu tạo Ø6a200
-Tại vị trí dầm trục 2, mô men âm lớn, nên sinh viên vẫn bố trí như tính toán cũ Ø10a100
Trang 421d Giải thích tại sao kết quả thép mũ khi tính theo PP PTHH lớn gấp đôi so với tính thep PP tra bảng (Þ10a100 so với Þ10a200)?
Như sinh viên đã trình bày ở trên, khi tính toán sàn theo phương pháp tra bảng, đang coi như liên kết 4 cạnh của các ô bản là ngàm tuyệt đối cứng Khi tính toán sàn theo phần tữ hữa hạn, đã xét tới sự làm việc chung của các ô bản, đến độ cứng của các loại cấu kiện nên có sự phân phối lại nội lực trong sàn, điều này có thể quan sát trên kết quả chuyển vị của sàn
Tại vị trí trục 5-6 và E-F khi tính toán theo phương pháp tra bảng, thì vị trí đó đang tính cho
2 ô bản độc lập Tuy nhiên qquan sát chuyển vị bằng phần mềm safe thì vùng đó đang làm việc như một ô bản lớn, đo đó nội lực tại gối 6 tăng khá lớn
Trang 432 Thép dầm được neo vào vách theo nguyên tắc gì (xem các bản vẽ thiết kế thép khung
KC06/09 - KC09/09) ? Việc neo thép dầm vào vách của thép lớp trên, dưới và cây thép ở giữa dầm (2Þ14) có gì khác nhau, tại sao sinh viên không ghi kích thước đoạn thép neo vào vách ? Mục đích của cây thép 2Þ14 ở giữa dầm là gì? Dựa trên nguyên tắc nào để bố trí 2 cây thép này?
Trang 442a Thép dầm được neo vào vách theo nguyên tắc gì (xem các bản vẽ thiết kế thép khung KC06/09 - KC09/09) ? Việc neo thép dầm vào vách của thép lớp trên, dưới và cây thép ở giữa dầm (2Þ14) có gì khác nhau, tại sao sinh viên không ghi kích thước đoạn thép neo vào vách ?
Thép dầm được neo vào gối cần phải theo quy định trong mục 10.3.5 TCVN 5574-2018, cần phải đảm bảo chiều dài đoạn neo cốt thép theo các công thức 255, 256, 257 chiều dài đoạn neo trong vùng chịu nén, vùng chịu kéo là khác nhau Trong bài của sinh viên, tại gối, phía trên và dưới đều chịu kéo Sinh viên đang tính chiều dài đoạn neo trong vùng kéo cho thanh thép lớn nhất Ø28 để bố trí cho cả thanh Ø25
Trang 452a Mục đích của cây thép 2Þ14 ở giữa dầm là gì? Dựa trên nguyên tắc nào để bố trí 2 cây thép này?
Thanh thép Ø 14 giữa dầm là thanh thép cấu tạo giữa dầm, đảm bảo cho các thanh cốt thép cùng làm việc với bê tông, đảm bảo cho ứng suất và biến dạng được phân bố đều, cũng như hạn chế chiều rộng vết nứt giữa các thanh cốt thép
-Khoảng cách Sd giữa các cốt thép dọc ( cốt thép chịu lực, cốt giá, cốt đứng ) theo chiều cao dầm không lớn hơn 500mm
-Đường kính cốt đứng thường là Ø14
Trang 46Ø10-3 Yêu cầu sinh viên so sánh 2 phương án móng để đưa ra kết luận lựa chọn phương án nào trong đồ án thiết kế này?
Trang 473 Yêu cầu sinh viên so sánh 2 phương án mĩng để đưa ra kết luận lựa chọn phương án nào trong đồ án thiết kế này?
ĐỂ SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG HỢP LÝ, TA DỰA VÀO CÁC YẾU TỐ SAU:
I YẾU TỐ KĨ THUẬT: Cả 2 phương án MÓNG CỌC KHOAN NHỒI, MÓNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP đều đảm bảøo điều kiện về ổn định và biến
dạng, đủ khả năng chịu tải trọng của công trình
II YẾU TỐ THI CÔNG: Cả ba phương án móng đều khả thi trong kỹ thuật thi công hiện nay
1) Phương án móng cọc khoan nhồi:
- Ưu điểm: sức chịu tải lớn
- Nhược điểm: Kỹ thuật thi công tương đối phức tạp, yêu cầu cần phải có máy khoan, máy siêu âm, Khó kiểm soát được chất lượng bê tông cọc
2) Phương pháp móng cọc bê tông cốt thép:
- Ưu điểm: Kỹ thuật thi công đơn giản, máy móc thông dụng, kiểm tra chất lượng cọc dễ dàng
- Nhược điểm: Sức chịu tải không lớn nên số lượng cọc nhiều, thời gian thi công lâu hơn cọc khoan nhồi
III YẾU TỐ KINH TẾ: Khối lượng bê tông và cốt thép của ba phương án được thống kê trong bảng sau:
MÓNG
PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI
SỐ CẤU KIỆN
KL BT CỌC (m 3 )
KL BT ĐÀI (m 3 )
TỔNG KL BÊ TÔNG (m3)
TỔNG KL THÉP (T) M1
MÓNG
PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP
SỐ CẤU KIỆN
KL BT CỌC (m 3 )
KL BT ĐÀI (m 3 )
TỔNG KL BÊ TÔNG (m3)
TỔNG KL THÉP (T)
1 125.66 40.02 165.68 10.69 63.36 21.12 84.48 7.51
Qua so sánh ta thấy, phương án móng cọc khoan nhồi có khối lượng bê tông và thép lớn hơn phương án móng cọc bê tông cốt thép.
IV KẾT LUẬN: Căn cứ vào các yếu tố so sánh trên, tác giả chọn phương án móng cọc bê tông cốt thép để thiết kế và thi công cho công trình
M1 1