TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ ĐỀ TÀI CHUNG CƯ D101 Chuyên ngành XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP Giáo viên hướng dẫn ThS NGUYỄN TRUNG HIẾU Sinh vi[.]
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH
Chuyên ngành : XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP
Giáo viên hướng dẫn: ThS NGUYỄN TRUNG HIẾU Sinh viên thực hiện : LÊ ĐÌNH TUẤN
Trang 2
LỜI CÁM ƠN
Để hoàn thành được đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ về mọi mặt tinh thần và vật chất, cũng như chuyên môn của các thầy cô Do đó em viết lời cảm ơn này để cảm ơn tất cả những sự giúp đỡ mà em đã được nhận
Đầu tiên em xin chân thành cám ơn nhà trường và khoa xây dựng Trường Đại Học Giao thông vận tải TP.HCM đã tạo mọi điều kiện cho chúng em theo học đầy đủ các môn học của khoá học (2014 – 2019) Nhờ đó chúng em mới có đủ kiến thức để hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình Tại đây chúng em được các thầy cô giáo các giảng viên, các giáo viên chủ nhiệm chỉ bảo tận tình chu đáo, được tiếp thu nhiều kiến thức bổ ích về chuyên ngành cũng như các kinh nghiệm sống, được bạn bè giúp
đỡ
Tất cả các kiến thức chuyên ngành được gói gọn trong một đồ án tốt nghiệp thời gian làm 14 tuần là quãng thời gian để chúng em kiểm duyệt lại các kiến thức chuyên ngành.Với sự hướng dẫn tận tình ân cần chu đáo của thầy TH.S NGUYỄN TRUNG HIẾU chúng em đã hoàn thành nhiệm vụ được giao đúng thời gian quy định
Trải qua quãng thời gian học tập này chúng em thực sự cảm thấy đã trưởng thành rất nhiều Thu nhận được nhiều kiến thức kiến thức Tuy nhiên chúng em cảm thấy mình còn nhiều điều thiếu sót và hạn chế Vì vậy sau khi ra hoàn thành khóa học
em cũng rất mong nhận được sự chỉ bảo từ thầy cô bạn bè
Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc nhất đến tất cả các thầy ,cô giảng viên trong trường Đại Học Giao Thông Vận Tải Thành Phố Hồ Chí Minh và đặc biệt là thầy NGUYỄN TRUNG HIẾU đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp
Một lần nữa em xin cảm ơn,kính chúc quý thầy cô sức khỏe !
Sinh viên
TUAN
LÊ ĐÌNH TUẤN
Trang 3Mục Lục Hình
Hình 1.1: Mặt bằng tầng trệt 13
Hình 1.2 : Mặt bằng tầng điển hình Error! Bookmark not defined. Hình 1.3: Mặt đứng công trình 14
Hình 1.4 : Mặt cắt công trình 15
Hình 2.1: Mặt bằng chia ô sàn tầng điển hình 17
Hình 2.2: Ô sàn làm việc 1 phương 21
Hình 2.3: Ô sàn làm việc 2 phương Error! Bookmark not defined. Hình 3.1: Kết cấu cầu thang bộ 30
Hình 3.2: Mặt cắt cấu tạo bản chiếu nghỉ 31
Hình 3.4: Momen vế thang 1 33
Hình 3.5: Momen vế thang 2 Error! Bookmark not defined Hình 3.6: Lực cắt vế thang 1 Error! Bookmark not defined. Hình 3.7: Lực cắt vế thang 2 33
Hình 3.8: Phản lực gối tựa vế thang 1 Error! Bookmark not defined Hình 3.9: Phản lực gối tựa vế thang 2 Error! Bookmark not defined Hình 3.10: Sơ đồ tính dầm thang Error! Bookmark not defined Hình 3.11: Momen dầm thang Error! Bookmark not defined. Hình 3.12: Lực cắt dầm thang 35
Hình 4.1: Kích thước dầm sàn bản nắp bể nước 38
Hình 4.2: Kích thước dầm sàn bản đáy bể nước Error! Bookmark not defined Hình 4.3: Dạng truyền tải của bản sàn vào dầm nắp Error! Bookmark not defined Hình 4.4: Dạng truyền tải của bản sàn vào dầm đáy Error! Bookmark not defined Hình 4.5: Mô hình không gian bể nước mái Error! Bookmark not defined Hình 4.6: Hoạt tải tác dụng vào hệ dầm bể nước mái Error! Bookmark not defined Hình 4.7: Tĩnh tải tác dụng vào hệ dầm bể nước mái Error! Bookmark not defined Hình 4.8: Nội lực chân cột bể nước Error! Bookmark not defined. Hình 4.9: Độ võng của bản nắp từ phần mềm SAP 56
Hình 4.10: Độ võng của bản đáy từ phần mềm SAP 56
Hình 5.1: Mô hình kết cấu công trình bằng phần mềm EtabsError! Bookmark not defined.
Hình 5.2: Bài toán động lực học Error! Bookmark not defined Hình 5.3: Khai báo khối lượng xét dao động Error! Bookmark not defined Hình 5.4: Các dạng dao động cơ bản Error! Bookmark not defined Hình 5.5: Đồ thị xác định hệ số động lực Error! Bookmark not defined.
Trang 4Hình 5.6: Hệ tọa độ xác định hệ số tương quan áp lực độngError! Bookmark not defined.
Hình 5.7: Kí hiệu tên cấu kiện khung trục 2 74
Hình 5.8: Biểu đồ momen dầm 75
Hình 5.9: Biểu đồ lực cắt dầm Error! Bookmark not defined. Hình 5.10: Sơ đồ tính toán khung 84
Hình 6.1: Hình trụ địa chất 99
Hình 7.1: Sơ đồ lắp dựng cọc 102
Hình 7.2: Sơ đồ vận chuyển cọc 102
Hình 7.3: Mặt cắt hình trụ địa chất 104
Hình 7.4: Biểu đồ xác định hệ số và p fL 111
Hình 7.5: Mặt bằng cọc Móng khung trục 2-A 116
Hình 7.6: Khối móng quy ước 11Error! Bookmark not defined. Hình 7.7: Biểu đồ mô men uốn dọc thân cọc Mz 126
Hình 7.8: Biểu đồ lực cắt dọc thân cọc QZ 127
Hình 7.9: Giá trị áp lực ngang σz Error! Bookmark not defined Hình 7.10: Tháp xuyên thủng móng M1-2A Error! Bookmark not defined Hình 7.11: Tháp xuyên thủng Error! Bookmark not defined Hình 7.12: Sơ đồ tính thép đài móng Error! Bookmark not defined Hình 7.13: Mặt bằng cọc Móng khung trục 2-B Error! Bookmark not defined Hình 7.14: Khối móng quy ước Error! Bookmark not defined Hình 7.15: Biểu đồ quan hệ đường cong nén lún e-P Error! Bookmark not defined Hình 7.16: Biểu đồ ứng suất gây lún Error! Bookmark not defined Hình 7.17: Biểu đồ mô men uốn dọc thân cọc Mz Error! Bookmark not defined. Hình 7.18: Biểu đồ lực cắt dọc thân cọc QZ Error! Bookmark not defined. Hình 7.19: Giá trị áp lực ngang σz Error! Bookmark not defined Hình 7.20: Tháp xuyên thủng móng M2-2B Error! Bookmark not defined Hình 7.21: Tháp xuyên thủng Error! Bookmark not defined Hình 7.22: Sơ đồ tính thép đài móng Error! Bookmark not defined Hình 8.1: Mặt cắt trụ địa chất Error! Bookmark not defined. Hình 8.2: Biểu đồ xác định hệ số và p fL Error! Bookmark not defined Hình 8.3: Biểu đồ thể hiện tỉ lệ sức kháng mũi và sức kháng bênError! Bookmark not defined. Hình 8.4: Mặt bằng cọc Móng khung trục 2-A 181
Trang 5Hình 8.7: Biểu đồ mô men uốn dọc thân cọc Mz 105
Hình 8.8: Biểu đồ lực cắt dọc thân cọc QZ 107
Hình 8.9: Giá trị áp lực ngang σz Error! Bookmark not defined. Hình 8.10: Tháp xuyên thủng móng M1-2A với góc 450 L f 201
Hình 8.11: Tháp xuyên thủng hạn chế 202
Hình 8.12: Sơ đồ tính thép đài móng 204
Hình 8.13: Mặt bằng cọc Móng khung trục 2-B 123
Hình 8.14: Khối móng quy ước 210
Hình 8.15: Biểu đồ mô men uốn dọc thân cọc Mz 211
Hình 8.16: Biểu đồ lực cắt dọc thân cọc QZ 212
Hình 8.17: Giá trị áp lực ngang σz 213
Hình 8.18: Tháp xuyên thủng móng M2-2B với góc 450 225
Hình 8.19: Tháp xuyên thủng hạn chế 227
Hình 8.20: Sơ đồ tính thép đài móng 228
Trang 6
Mục Lục Bảng
Bảng 2.1: Bảng tải trọng do các lớp cấu tạo sàn chung 19
Bảng 2.2: Bảng tải trọng do các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, lô gia 20
Bảng 2.3: Hoạt tải tiêu chuẩn và tính toán tác dụng lên ô sàn 21
Bảng 2.4: Kết quả tải trọng tác dụng lên các ô sàn 21
Bảng 2.5: Ô sàn làm việc 2 phương 22
Bảng 2.6: Ô sàn làm việc 1 phương 22
Bảng 2.7: Bảng nội lực các ô sàn 1 phương 23
Bảng 2.8: Bảng tính toán cốt thép các ô sàn 1 phương 24
Bảng 2.9: Bảng nội lực các ô sàn 2 phương Error! Bookmark not defined. Bảng 2.10: Bảng tính toán cốt thép các ô sàn 2 phương 28
Bảng 3.1: Tĩnh tải chiếu nghỉ 32
Bảng 3.2: Tĩnh tải bản thang nghiêng 33
Bảng 3.3: Tổng tải tác dụng lên các bản thang 33
Bảng 3.4: Tính cốt thép dọc cho bản thang 35
Bảng 3.5: Tính cốt thép dọc cho dầm thang 36
Bảng 4.1: Bảng thống kê 37
Bảng 4.2: Lưu lượng nước cấp cho công trình 37
Bảng 4.3: Cấu tạo các lớp hoàn thiện bản nắp bể nước mái 39
Bảng 4.4: Nội lực ô sàn bản nắp bể nước mái 40
Bảng 4.5: Tính cốt thép nắp bể nước 41
Bảng 4.6: Bảng tính thép thành bể Error! Bookmark not defined. Bảng 4.7: Bảng trọng lượng các lớp cấu tạo bản đáy 44
Bảng 4.8: Nội lực ô sàn bản nắp bể nước Error! Bookmark not defined. Bảng 4.9: Tính cốt thép đáy bể nước 45
Bảng 4.10: Các lớp cấu tạo bản thành 47
Bảng 4.11: Nội lực dầm nắp và dầm đáy bể nước mái 48
Bảng 4.12: Bảng tính cốt thép 50
Bảng 4.13: Tổng hợp tính thép đai dầm nắp và dầm đáy 53
Bảng 4.14: Các thông số tính toán 56
Bảng 4.15: Kiểm tra nứt cho cấu kiện bể nước mái 56
Bảng 5.1: Kích thước cột giữa 59
Bảng 5.2: Kích thước cột biên 59
Bảng 5.3: Tải lớp cấu tạo sàn tầng 60
Trang 7Bảng 5.5: Bảng tổng hợp tải trọng lên sàn (lớp hoàn thiện + tải tường (SD)) 62
Bảng 5.6: Giá trị hoạt tải theo TCVN 2727:1995 62
Bảng 5.7: Khảo sát chu kỳ dao động 12 mode 65
Bảng 5.8: Bảng giá trịnh thành phần gió tiêu chuẩn 68
Bảng 5.9: Giá trị dịch chuyển ngang tỉ đối 69
Bảng 5.10: Tính toán tải trọng gió động theo phương X 69
Bảng 5.11 : Tính toán tải trọng gió động theo phương YError! Bookmark not defined. Bảng 5.12: Bảng tổng hợp tải trọng gió tĩnh và tải trọng gió động 71
Bảng 5.13: Tổ hợp tải trọng theo TTGH I 72
Bảng 5.14: Tổ hợp tải trọng theo TTGH II 73
Bảng 5.15: Bảng kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 73
Bảng 5.16: Chuyển vị ngang tương đối lớn nhất giữa các tầng theo phương X-Y 74
Bảng 5.17: Tính thép dọc chịu lực của dầm khung trục 2 79
Bảng 5.18: Giá trị min 91
Bảng 5.19: Bảng tính thép cột lớn nhất mỗi tầng 92
Bảng 5.20: Kết quả chọn thép từng tầng 93
Bảng 6.1: Thông số địa chất 99
Bảng 7.1: Các tiêu chuẩn thiết kế móng theo TCVN Error! Bookmark not defined Bảng 7.2: Tổ hợp nội lực tính toán Error! Bookmark not defined Bảng 7.3: Thông số bê tông Error! Bookmark not defined Bảng 7.4: Thông số cốt thép Error! Bookmark not defined Bảng 7.5: Bảng tính sức chịu tải do ma sát thân cọc Error! Bookmark not defined. Bảng 7.6: Cường độ sức kháng trung bình fi thân cọc Error! Bookmark not defined. Bảng 7.7: Cường độ sức kháng trung bình fi thân cọc Error! Bookmark not defined Bảng 7.8: Kết quả so sánh sức chịu tải cực hạn Error! Bookmark not defined Bảng 7.9: Bảng hệ số tin cậy theo đất Error! Bookmark not defined. Bảng 7.10: Tải trọng tính toán 101
Bảng 7.11: Tải trọng tiêu chuẩn 103
Bảng 7.12: Tọa độ các cọc trong đài 103
Bảng 7.13: Áp lực lớn nhất và nhỏ nhất tác dụng xuống cọc 104
Bảng 7.14: Bảng tổ hợp nội lực có lực cắt lớn nhất 104
Bảng 7.15: Moment uốn dọc thân cọc Mz Error! Bookmark not defined. Bảng 7.16: Lực cắt dọc thân cọc Qz 111
Bảng 7.17: Giá trị áp lực ngang σz 114
Bảng 7.18: Phản lực đầu cọc móng M1-2-A 116
Trang 8Bảng 7.19: Moment theo phương I-I (X) 117
Bảng 7.20: Moment thép theo phương II-II(Y) 118
Bảng 7.21: Tải trọng tính toán 119
Bảng 7.22: Tải trọng tiêu chuẩn 119
Bảng 7.23: Tọa độ các cọc trong đài 141
Bảng 7.24: Áp lực lớn nhất và nhỏ nhất tác dụng xuống cọc 122
Bảng 7.25: Quan hệ giữa áp lực P và hệ số rỗng e Error! Bookmark not defined Bảng 7.26: Bảng kết quả tính lún Error! Bookmark not defined. Bảng 7.27: Bảng tổ hợp nội lực có lực cắt lớn nhất 127
Bảng 7.28: Moment uốn dọc thân cọc Mz (kNm) 129
Bảng 7.29: Lực cắt dọc thân cọc Qz (kN) 130
Bảng 7.30: Giá trị áp lực ngang σz 131
Bảng 7.31: Phản lực đầu cọc móng M2-2-B 136
Bảng 7.32: Moment theo phương I-I (X) 140
Bảng 7.33: Moment thép theo phương II-II(Y) 141
Bảng 8.1: Tổ hợp nội lực tính toán Error! Bookmark not defined Bảng 8.2: Thông số bê tông Error! Bookmark not defined Bảng 8.3: Thông số cốt thép Error! Bookmark not defined Bảng 8.4: Bảng tính sức chịu tải do ma sát thân cọc Error! Bookmark not defined. Bảng 8.5: Cường đọ sức kháng trung bình fi bê thân cọc 170
Bảng 8.6: Cường đọ sức kháng trugn bình fi bê thân cọc 170
Bảng 8.7: Kết quả so sánh sức chịu tải cực hạn 171
Bảng 8.8: Bảng hệ số tin cậy theo đất 175
Bảng 8.9: Tải trọng tính toán 179
Bảng 8.10: Tải trọng tiêu chuẩn 181
Bảng 8.11: Tọa độ các cọc trong đài 182
Bảng 8.12: Áp lực lớn nhất và nhỏ nhất tác dụng xuống cọc 183
Bảng 8.13: Quan hệ giữa áp lực P và hệ số rỗng e 142
Bảng 8.14: Bảng kết quả tính lún 142
Bảng 8.15: Bảng tổ hợp nội lực có lực cắt lớn nhất 186
Bảng 8.16: Moment uốn dọc thân cọc Mz 187
Bảng 8.17: Lực cắt dọc thân cọc Qz 196
Bảng 8.18: Giá trị áp lực ngang σz 197
Bảng 8.19: Phản lực đầu cọc móng M1-2-A 195
Bảng 8.20: Moment theo phương I-I (X) 198
Trang 9Bảng 8.22: Tải trọng tính toán 200Bảng 8.23: Tải trọng tiêu chuẩn 206
Bảng 8.24: Tọa độ các cọc trong đài Error! Bookmark not defined Bảng 8.25: Áp lực lớn nhất và nhỏ nhất tác dụng xuống cọcError! Bookmark not defined.
Bảng 8.26: Quan hệ giữa áp lực P và hệ số rỗng e Error! Bookmark not defined.
Bảng 8.27: Bảng kết quả tính lún 209Bảng 8.28: Bảng tổ hợp nội lực có lực cắt lớn nhất 209Bảng 8.29: Moment uốn dọc thân cọc Mz Error! Bookmark not defined.
Bảng 8.30: Lực cắt dọc thân cọc Qz Error! Bookmark not defined.
Bảng 8.31: Giá trị áp lực ngang σz Error! Bookmark not defined Bảng 8.32: Phản lực đầu cọc móng M2-2-B Error! Bookmark not defined Bảng 8.33: Moment theo phương I-I (X) Error! Bookmark not defined Bảng 8.34: Moment thép theo phương II-II(Y) Error! Bookmark not defined Bảng 8.35: Khối lượng và cốt thép cọc ép 1 đài Error! Bookmark not defined Bảng 8.36: Khối lượng và cốt thép cọc khoan nhồi 1 đàiError! Bookmark not defined.
Trang 10Mục lục
PHẦN 1 14
KIẾN TRÚC 14
(5%) 14
CHƯƠNG 1: BỐ TRÍ KIẾN TRÚC 15
1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 15
1.2 KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐỒ THỊ 15
1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 15
1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng 15
1.3.2 Mặt đứng 15
1.3.3 Hệ thống giao thông 15
1.4 CÁC MẶT BẰNG MẶT CẮT CỦA CÔNG TRÌNH 16
1.4.1 Mặt bằng tầng 16
1.4.2 Mặt đứng công trình 17
1.5 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 18
PHẦN 2 19
KẾT CẤU 19
(65%) 19
CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TẦNG SÀN ĐIỂN HÌNH 20
2.1 MẶT BẰNG KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 20
2.1.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn 20
2.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 20
2.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 21
2.2.1 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn 21
2.2.2 Tải trọng thường xuyên do tường xây 22
2.2.3 Hoạt tải tác dụng lên sàn 23
2.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN 23
2.3.1 Xác định sơ đồ tính 23
2.3.2 Tính sàn loại bản làm việc 1 phương: 24
2.3.3 Tính sàn loại bản làm việc 2 phương 27
2.4 KIỂM TRA SÀN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ 2 31
2.4.1 Tính và kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn 31
2.4.2 Tính và kiểm tra độ võng sàn 31
2.5 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 32
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 33
3.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 33
3.1.1 Chọn kích thước sơ bộ 33
3.1.2 Vật liệu sử dụng 33
3.2 TẢI TRỌNG CẦU THANG 34
Trang 113.2.3 Tổng tải tác dụng 35
3.3 CÁC TRƯỜNG HỢP CHẤT TẢI 35
3.3.1 Tỉnh tải vế 1 và 2 36
3.3.2 Hoạt tải vế 1 và 2 36
3.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 36
3.5 TÍNH TOÁN BẢN THANG 37
3.5.1 Tính toán cốt thép dọc 37
3.5.2 Kiểm tả khả năng chịu cắt bản thang 37
3.6 TÍNH THÉP DẦM THANG 37
3.6.1 Sơ bộ kích thước dầm chiếu tới 37
3.6.2 Tải trọng 37
3.6.3 Sơ đồ tính toán dầm thang 38
3.6.4 Nội lực dầm thang 38
3.6.5 Tính thép dầm thang 38
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO KẾT CẤU BỂ NƯỚC MÁI 39
4.1 TÍNH TOÁN DUNG TÍCH BỂ NƯỚC MÁI 39
4.2 CHỌN TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN 40
4.2.1 Kích thước các tiết diện 40
4.2.1.1 Kích thước bản nắp, bản thành và bản đáy 40
4.2.2 VẬT LIỆU 41
4.3 TÍNH TOÁN VÀ KẾT CẤU TỪNG CẤU KIỆN 41
4.3.1 Tính toán nắp bể nước 41
4.3.2 Tính toán thành bể nước 43
4.3.3 Tính toán bản đáy bể nước 45
4.3.4 Tính toán dầm bản nắp và bản đáy bể nước 48
4.3.5 Mô hình tính toán 49
4.3.6 Tính cốt thép cho dầm 51
4.3.7 Tính cốt đai cho dầm 52
4.3.8 Tính cốt treo 55
4.3.9 Tính toán cột bể nước 56
4.4 KIỂM TRA KHẢ NĂNG BIẾN DẠNG BỂ NƯỚC MÁI 57
4.5 KIỂM TRA VÕNG CHO BẢN ĐÁY VÀ BẢN NẮP 58
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2 60
5.1 CHỌN TIẾT DIỆN SƠ BỘ 60
5.1.1 Xác định sơ bộ chiều dày bản sàn: 60
5.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 60
5.1.3 Xác định sơ bộ kích thước của cột 60
5.1.4 Xác định sơ bộ kích thước vách biên – lõi 62
5.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 62
5.2.1 Tỉnh tải 62
5.2.2 Hoạt tải 64
5.2.3 Xây dựng mô hình và xác định tầng số giao động riêng 65
5.2.4 Bài toán động 65
Trang 125.2.5 Tải trọng gió: 67
5.2.6 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 74
5.3 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH 75
5.3.1 Kiểm tra ổn định chống lật 75
5.3.2 Kiểm tra chuyển vị đỉnh 75
5.3.3 Kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các tầng do tải trọng gió 76
5.4 KẾT QUẢ NỘI LỰC KHUNG TRỤC 2 77
5.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP KHUNG TRỤC 2 80
5.5.1 Tính toán cốt thép dầm 80
5.5.2 Tính toán cốt thép cột khung trục 2 86
❖ Kết quả tính toán thép dọc: 94
5.6 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 97
(30%) 98
CHƯƠNG 6: TỔNG HỢP SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 99
6.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 99
6.2 TẢI TRỌNG 99
6.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG CHO CÔNG TRÌNH 99
6.3.1 Giải pháp móng nông 99
6.3.2 Giải pháp móng sâu 99
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN MÓNG BTCT ĐÚC SẴN THI CÔNG BẰNG PHƯƠNG PHÁP ÉP CỌC 103
7.1 TIÊU CHUẨN TÍNH TOÁN 103
7.2 TẢI TRỌNG 103
7.3 TẢI TRỌNG TIÊU CHUẨN 104
7.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 104
7.4.1 Bê tông 104
7.4.2 Cốt thép 104
7.4.3 Lựa chọn thông số cọc 104
7.4.4 Kiểm tra độ bền của cọc khi vận chuyển và lắp dựng 104
7.5 XÁC ĐINH SỨC CHỊU TẢI TÍNH TOÁN CỦA CỌC ĐÓNG ÉP 106
7.5.1 Dữ liệu chọn ban đầu 106
7.5.2 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 108
7.5.3 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 109
7.5.4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ của đất nền 111
7.5.5 Sức chịu tải của cọc theo xuyên thủng SPT 115
7.5.6 So sánh và lựa chọn tiết diện cọc 117
7.5.7 Sức chịu tải thiết kế 117
7.6 THIẾT MÓNG MÓNG M-1(C2-2-A) KHUNG TRỤC 2 119
7.6.1 Tải trọng 119
7.6.2 Sơ bộ khối lượng đài cọc trong đài 119
7.6.3 Bố trí cọc trong đài 120
7.6.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 120
Trang 137.6.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 127
7.6.7 Tính toán đài cọc 135
7.6.8 Tính toán cốt thép cho đài cọc 139
7.7 THIẾT KẾ MÓNG M-2 (C8-2-B) KHUNG TRỤC 2 142
7.7.1 Tải trọng 142
7.7.2 Sơ bộ khối lượng đài cọc trong đài 142
7.7.3 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 143
7.7.4 Kiểm tra ứng suất đất nền dưới mũi cọc 146
7.7.5 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 154
7.7.6 Tính toán đài cọc 163
7.7.7 Tính toán cốt thép cho đài cọc 167
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI 170
8.1 TẢI TRỌNG 170
8.2 TẢI TRỌNG TIÊU CHUẨN 170
8.3 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 170
8.3.1 Bê tông 170
8.3.2 Cốt thép 171
8.4 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI TÍNH TOÁN CỦA CỌC KHOAN NHỒI 171
8.4.1 Lựa chọn thông số cọc 171
8.5 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 173
8.5.1 Sức chịu tải cho phép của cọc theo vật liệu 173
8.5.2 Sức chịu tải cho phép của đất nền 174
8.5.3 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền 176
8.5.4 Sức chịu tải của cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên thủng SPT 180
8.5.5 So sánh và lựa chọn tiết diện cọc 182
8.5.6 Sức chịu tải thiết kế 183
8.6 THIẾT KẾ MÓNG MÓNG M-1(C2-2A) KHUNG TRỤC 2 184
8.6.1 Tải trọng 184
8.6.2 Sơ bộ khối lượng đài cọc trong đài 185
8.6.3 Bố trí cọc trong đài 185
8.6.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 186
8.6.5 Kiểm tra ứng suất đất nền dưới mũi cọc 189
8.6.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 195
8.6.7 Tính toán đài cọc 204
8.6.8 Tính toán cốt thép cho đài cọc 207
8.7 THIẾT KẾ MÓNG M-2 (C8-2-B) KHUNG TRỤC 2 209
8.7.1 Tải trọng 209
8.7.2 Sơ bộ khối lượng đài cọc trong đài 209
8.7.3 Bố trí cọc trong đài 210
8.7.4 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc 210
8.7.5 Kiểm tra ứng suất đất nền dưới mũi cọc 213
8.7.6 Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 220
8.7.7 Tính toán đài cọc 229
Trang 148.7.8 Tính toán cốt thép cho đài cọc 231
8.8 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 233
8.8.1 Tổng hợp vật liệu 233
8.8.2 Điều kiện kỹ thuật 234
8.8.3 Điều kiện thi công 234
8.8.4 Điều kiện kinh tế 234
8.8.5 Các điều kiện khác 234
8.8.6 Lựa chọn phương án móng 234
8.9 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 234
Trang 15PHẦN 1 KIẾN TRÚC
(5%)
Trang 16
CHƯƠNG 1: BỐ TRÍ KIẾN TRÚC 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
Chung cư D101 ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu ở của người dân cũng như thay đổi
bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước trên đà phát triển Tọa lạc tại trung tâm TP.HCM, công trình nằm ở vị trí thoáng đẹp sẽ tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà, hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư
1.2 KỸ THUẬT HẠ TẦNG ĐỒ THỊ
Công trình nằm trên trục đường giao thông chính thuận lợi cho việc cung cấp vật tư
và giao thông ngoài công trình
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
1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng
Mặt bằng công trình hình chữ nhật, chiều dài 43.8m chiều rộng 21.4m chiếm diện tích đất xây dựng là 937.32m2
Công trình gồm 15 tầng chưa kể tầng mái, cốt 0.00m được chọn đặt tại cốt chuẩn trùng với cốt sàn tầng trệt, (cao hơn mặt đường 0.5m) Chiều cao công trình là 54.7m tính từ cốt 0.00m đến cốt sàn nắp hồ nước mái
Tầng trệt: dùng làm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ vui chơi giải trí cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực
Tầng 1 – 2: khu thương mại mua sắm
Tầng 3 – 15: khu căn hộ dân cư
1.3.2 Mặt đứng
Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước
1.3.3 Hệ thống giao thông
Giao thông là hệ thống hành lang rộng rãi và thoáng mát
Hệ thống giao thông đứng là thang bộ và thang máy Thang bộ gồm 2 thang Thang máy có 1 thang máy Thang máy bố trí ở giữa nhà, 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
Trang 181.4.2 Mặt đứng công trình
Hình 1.3: Mặt đứng công trình
Trang 20PHẦN 2 KẾT CẤU (65%)
Trang 21CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ TẦNG SÀN ĐIỂN HÌNH 2.1 MẶT BẰNG KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Hình 2.1: Mặt bằng chia ô sàn tầng điển hình
2.1.1 Chọn sơ bộ chiều dày bản sàn
Do công trình có nhịp khá lớn L=9.2 m nên dùng kết cấu hệ dầm trực giao đỡ sàn, tăng độ cứng cho sàn và độ cứng không gian của công trình, đặc biệt là đối với các công trình cao tầng chịu tải trọng ngang lớn (gió, động đất…)
Chiều dày bản sàn được xác định sơ bộ theo công thức sau: h =b Dl1
(Theo sách Sàn sườn bê tông toàn khối của GS TS Nguyễn Đình Cống)
Với: m = (30÷35) đối với bản dầm (1 phương); m = (40÷50) đối với bản 2 phương
Trang 222.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG
Tải trọng tác dụng lên sàn bao gồm:
+ Trọng lượng bản thân sàn
+ Tĩnh tải phụ thuộc các lớp cấu tạo sàn
+ Tĩnh tải tường trên sàn
+ Hoạt tải phụ thuộc mục đích sử dụng của sàn
2.2.1 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn
Bảng 2.1: Bảng tải trọng do các lớp cấu tạo sàn chung
Trọng lượng riêng
Chiều dày
Tĩnh tải tiêu chuẩn
Hệ số vượt tải
Tĩnh tải tính toán
Trang 23Bảng 2.2: Bảng tải trọng do các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, lô gia
Trọng lượng riêng
Chiều dày
Tĩnh tải tiêu chuẩn
Hệ số vượt tải
Tĩnh tải tính toán
Nhận thấy kết quả tính toán tải trọng chênh lệch nhau không đáng kể
Trong những ô bản vừa có sàn phòng ở, vừa có sàn nhà vệ sinh, để đơn giản về tính toán, lấy tĩnh tải là giá trị trung bình trong cộng của hai loại sàn
6.78 7 ( 2)
2
tc s
2.2.2 Tải trọng thường xuyên do tường xây
Tường xây trên sàn: gt = b (ht −h ) ns
Do một số vị trí tường không nằm trên dầm nên ta phải tính toán tải tường tác dụng lên sàn Ở đây, ta quy thành tải phân bố đều trên sàn, chọn ô sàn có số lượng tường nhiều nhất, ta tính tổng tải tường rồi chia thành tải phân bố trên ô sàn đó, lấy cho các ô sàn còn lại
tt s
Trang 242.2.3 Hoạt tải tác dụng lên sàn
Giá trị hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng Hệ số
độ tin cậy n đối với tải trong phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 trang 15 TCVN 2737- 1995:
Khi ptc < 2(kN/m2) → n = 1.3
Khi ptc ≥ 2(kN/m2) → n = 1.2
Bảng 2.3: Hoạt tải tiêu chuẩn và tính toán tác dụng lên ô sàn
Chức năng phòng Tải tiêu chuẩn tc
s
g (kN/m2)
Hệ số tin cậy n
Tải tính toán
tt s
g (kN/m2) Phòng ngủ, phòng ăn, bếp,
Tất cả các ô sàn đều là kết cấu toàn khối với dầm, do đó xét tỉ lệ độ cứng giữa dầm
và sàn để xác định sơ đồ tính toán của ô sàn
200
d s h
h = = , liên kết giữa bản và dầm là liên kết ngàm
Trang 252.3.2 Tính sàn loại bản làm việc 1 phương:
Ô bản làm việc 1 phương có liên kết 1 cạnh,2 cạnh đối diện hoặc có L2/L1 > 2 Khi chịu tác dụng của tải trọng thì bản sẽ làm việc theo 1 phương
Sàn chỉ làm việc 1 phương cạnh ngắn (L1) nên khi tính toán ta có thể cắt ra dải có chiều rông 1m theo phương cạnh ngắn để xác định nội lực và tính toán cốt thép chịu lực đặt theo phương cạnh ngắn (L1)
Tổng tải tính toán tác dụng lên ô bản phân bố trên 1m bề rộng bản sàn là:
.12
tt g
q L
Momen ở giữa nhịp :
2 1
.24
tt n
q L
Hình 2.2: Ô sàn làm việc 1 phương
Trang 262.3.2.2 Tính nội lực các ô sàn 1 phương:
Chọn cốt thép CIII , bê tông B30: có R =0.631 ; Rb = 17 MPa Cắt dải bản 1m , tính cốt thép cho dải bản
Chiều dày lớp bảo vệ là abv = 20 mm
Giả thiết khoảng cách từ mép cấu kiện đến trọng tâm cốt thép là 20 mm, chiều cao làm việc của sàn h = o 200 20 180(mm)− =
Moment ở gối : Mg =
2
1 12
tt
q l
Moment ở nhịp : Mn =
2 1
2.3.2.3 Tính toán và bố trí cốt thép cho ô sàn 1 phương
Cốt thép CI có: Rs = 225 MPa, Rsc = 225 MPa, Rsw = 175 MPa
Cốt thép CIII có: Rs = 365 MPa, Rsc = 365 MPa, Rsw = 290 MPa
Chọn bêtông sàn với B30 có Rb = 17 MPa
B30, thép CIII có b =1,0 tra bảng R =0.419;R =0.596 Các công thức tính toán cốt thép là:
Trang 27μmin = 0,05 % ≤ 100%
(%)
sc o
R R
0.007 17 1000 180
58.7( ) 365
b s
0.0157 17 1000 180
132.5( ) 365
b s
Tính toán cốt thép sàn Bố trí cốt thép sàn
(mm2)
d (mm)
a (mm)
As chọn (mm2)
Trang 282.3.3 Tính sàn loại bản làm việc 2 phương
2.3.3.1 Nội lực bản làm việc 2 phương tính toán theo sơ đồ đàn hồi
Nội lực bản làm việc 2 phương được tính theo sơ đồ đàn hồi, thuộc sơ đồ số 9: Momen dương lớn nhất ở giữa bản :
M1 = m91P (kNm/1m)
M2 = m92P (kNm/1m) Momen âm lớn nhất ở gối :
MI = k91P (kNm/1m)
MII = k92P (kNm/1m) Trong đó:
1 2
tt
P=q L L (kN) : toàn bộ tải trọng phân bố trên sàn
Với: L1: chiều dài cạnh ngắn của ô bản
L2: chiều dài cạnh dài của ô bản
q tt =g tt+p tt (kN/m2) ; Trong đó:q tt: là tổng tải trọng tác dụng lên bản sàn
g tt: là tổng tỉnh tải tính toán tác dụng lên bản sàn
p tt: là hoạt tải tính toán tác dụng lên bản sàn
Hệ số m91,m92, k91, k92 tra bảng (theo sơ đồ 9) các hệ số tính momen cho bản làm việc 2 phương cạnh chịu tải trọng phân bố đều phụ thuộc vào tỉ số l2/l1
Hình 2.3: Ô sàn làm việc 2 phương
Trang 29Mômen (kNm)
2.3.3.2 Tính toán cốt thép cho ô sàn 2 phương
Căn cứ vào cấp độ bền của bê tông B30 tra bảng E2 TCXDVN 5574-2012, ta xác định được các thông số:
Đối với nhóm cốt thép CI: R =0.596;R =0.419Đối với nhóm cốt thép CIII: R =0.541;R =0.395Hàm lượng thép:
Giả thiết khoảng cách từ mép bê tông chịu kéo đến trọng tâm nhóm cốt thép chịu kéo là a = 20 mm
Trang 30Các hệ số tính toán:
2 0
b b s
s
R bh A
b b s
s
R bh A
b b s
s
R bh A
R
Chọn d8a200 có A = 251 (mm2)
Trang 31b b s
s
R bh A
mm2
Chọn thép
Trang 322.4 KIỂM TRA SÀN Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN THỨ 2
2.4.1 Tính và kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn
Khi kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn, vì hầu hết chiều dày sàn của các ô bản là như nhau do đó khi kiểm tra ta lấy ô sàn có kích thước lớn nhất trong các ô bản để tính toán Trên mặt bằng sàn tầng, ta chọn ô sàn S1 (9.2m x 9.2m) có kích thước lớn để kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn
Xét trên dải ô sàn S1 (9.2m x 9.2m) có bề rộng 1m, lực cắt lớn nhất trong bản tính
( )3
Khi tác dụng của tải trọng là kéo dài thì:
φb1 = 2.0 đối với độ ẩm của môi trường là 40 - 75%;
φb1 = 3.0 đối với độ ẩm dưới 40%;
Trang 332 3
2 3
Trang 34CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ
Hình 3.1: Kết cấu cầu thang bộ
3.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
3.1.1 Chọn kích thước sơ bộ
Cầu thang là loại cầu thang 2 vế dạng bản, chiều cao 1 tầng là 3.3m
Chọn chiều cao bậc thang là: hb =150mm; chiều rộng bậc thang là: bb =300mmTổng số bậc thang: Nbac =22 bậc (mỗi vế 11 bậc)
Trang 353.2 TẢI TRỌNG CẦU THANG
3.2.1 Tỉnh tải
3.2.1.1 Tỉnh tải chiếu nghỉ
Gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo
Hình 3.2: Mặt cắt cấu tạo bản chiếu nghỉ Bảng 3.1: Tĩnh tải chiếu nghỉ
Lớp cấu tạo Trọng lượng riêng
(kN/m3)
Chiều dày (m)
Hệ số tin cậy (n)
Tĩnh tải tính tốn (kN/m2)
Bản sàn BTCT
3.2.1.2 Tỉnh tải bản thang xiên
Hình 3.3: Mặt cắt cấu tạo bản thang nghiêng
ĐÁ HOA CƯƠNG DÀY 20mm VỮA TRÁT DÀY 20mm ĐAN BÊ TÔNG CỐT THÉP DÀY 130mm VỮA XI MĂNG DÀY 15mm
ĐÁ HOA CƯƠNG, DÀY 20mm VỮA XI MĂNG, DÀY 20mm BẬC THANG GẠCH BẢN THANG BTCT, DÀY 130mm VỮA XI MĂNG, DÀY 15mm SƠN NƯỚC
300 300
Trang 36Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo bậc thang theo phương bản xiên:
Bảng 3.2: Tĩnh tải bản thang nghiêng
Lớp cấu tạo Trọng lượng riêng
(kN/m3)
Chiều dày (m)
Hệ số tin cậy
n
Tĩnh tải tính toán (kN/m2)
Pc : hoạt tải tiêu chuẩn được tra bảng TCVN 2737-1995
np : hệ số tin cậy được tra bảng TCVN 2737-1995
Trang 373.3.1 Tỉnh tải vế 1 và 2
3.3.2 Hoạt tải vế 1 và 2
3.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC
Hình 3.4: Momen vế thang 1 Hình 3.5: Momen vế thang 2
Hình 3.6: Lực cắt vế thang 1 Hình 3.7: Lực cắt vế thang 2
Trang 38Theo kết quả xuất từ phần mềm Sap v16, ta có:
Moment bản thang xiên lớn nhất tại nhịp: Mmax = 26.57 (kNm) Moment bản chiếu nghỉ lớn nhất tại nhịp: Mmax = 22.37 (kNm)
3.5 TÍNH TOÁN BẢN THANG
3.5.1 Tính toán cốt thép dọc
Chọn moment ở nhịp lớn nhất tính và bố trí cho cả thang Bản thang chịu lực dọc theo 1 phương, tính toán cốt thép cho dải bản 1m như cấu kiện chịu uốn đặt cốt đơn
3.5.2 Kiểm tả khả năng chịu cắt bản thang
Từ kết quả nội lực cho thấy lực cắt lớn nhất trong bản thang là Q = 22.07 kN Sinh viên dùng lực cắt lớn nhất để kiểm tra khả năng chịu cắt cho cả bản thang
Bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính:
3.6.1 Sơ bộ kích thước dầm chiếu tới
Chọn dầm chiếu tới có kích thước b x h = 250x350
3.6.2 Tải trọng
Tải trọng tác dụng lên dầm chiếu tới bao gồm:
▪ Phản lực do bản thang xiên truyền vào:
Trang 39Theo phương đứng R = 24.8 kN/m
▪ Tải trọng bản thân dầm chiếu tới:
q = =h b n (0.35 0.13) 0.25 25 1.1 1.51(kN/ m)− =Vậy tải trọng tác dụng vào dầm thang gồm qbt và R1 = 24.8 (kN/m) (tính toán thiên
về an toàn)
1 bt
q=R +q =24.8+1.51 26.= 31(kN/ m)
3.6.3 Sơ đồ tính toán dầm thang
Hình 3.10: Sơ đồ tính dầm thang (kN/m)
Trang 40CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO KẾT CẤU BỂ NƯỚC
MÁI 4.1 TÍNH TOÁN DUNG TÍCH BỂ NƯỚC MÁI
Trong công trình nhà cao tầng, việc cung cấp nước cho người dùng ở mỗi căn hộ là rất cần thiết Việc cấp nước có thể thông qua bể nước mái hoặc bể nước ngầm Trong phạm vi đồ án, sinh viên chỉ tính toán và thiết kế cho bể nước mái
Vị trí công trình: Quận 1 – TP.HCM
Chức năng các khu vực công trình (xem bản vẽ kiến trúc)
Quy mô công trình:
Tầng 1 + tầng 2: Cửa hàng bách hóa, nhà hàng
Tầng 3 – 15: Căn hộ Tầng mái
Bảng 4.1: Bảng thống kê
Tầng Số tầng căn hộ Loại Số căn hộ
/ tầng
Số người /căn hộ
Tổng số người N
(m3)
Qdv=10%Qsh.ngđ
(m3)
Qcc 10' (m3)
Tổng Q (m3)
Lưu lượng nước cấp cho sinh hoạt:
3 max