Đồ án tốt nghiệp chung cư bình minh

Mặt bằng các căn hộ điển hình trong công trình được bố trí sinh động, tiện dụng, hợp lí, phù hợp với tập quán sinh hoạt của người Việt.. Tổng quan kết cấu: Tất cả các phân tích, tính t

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

i

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA XÂY DỰNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHUNG CƯ BÌNH MINH

GVHD: TS LÊ ANH THẮNG SVTH: NGUYỄN HOÀNG THÔNG MSSV: 13149163

Khoá : 2013

Tp Hồ Chí Minh, tháng 6/2018

Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2017

ii

THANK YOU

Graduation essay is necessary for every student in the construction industry to finish learning process, beside that, it open the new way for student to the real life in future Graduation essay facilitate for each student to summarize and recapitulate their

knowledges, at the same time, collecting and bonus another information which they defect Practice computational and solve arises problem in the real life

With my Graduation essay, Intruction teacher and another teachers in construction

industry take many help, many teach by the devoted way I would like to say thank you That knowledge and experience is the foundation and the key to finish this Graduation essay

Because of limit Experiant, the mistake is unavoidable I hope to take your advice to

improve my knowledges

Finally, I wish you a good health, happiness and success in your life

Thank you!

TP.HCM, ngày 30tháng 06 năm 2018

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN HOÀNG THÔNG

iii

TÓM TẮT

Công trình: Chung cư BÌNH MINH

Sinh viên thực hiện: NGUYỄN HOÀNG THÔNG

Giảng viên hướng dẫn: TS Lê Anh Thắng

Tổng quan kiến trúc: Chung cư gồm 1 tầng hầm và 18 tầng nổi(kể cả tầng mái) tọa lạc ở

quận 2 TP.HCM với quỹ đất xây dựng là 1479 m2 Mỗi tầng trong chung cư gồm 8 căn hộ được trang bị 1 thang máy và 1 thang bộ Công trình được thiết kế tận dụng tối đa về thông thoáng và chiếu sáng tự nhiên Mặt bằng các căn hộ điển hình trong công trình được bố trí sinh động, tiện dụng, hợp lí, phù hợp với tập quán sinh hoạt của người Việt

Tổng quan kết cấu: Tất cả các phân tích, tính toán và thiết kế đều đảm bảo điều kiện bền

và điều kiện sử dụng theo tiêu chuẩn hiện hành của Việt Nam hoặc các tiêu chuẩn nước ngoài tương đương

- Hệ kết cấu theo phương đứng là hệ chịu lực khung vách

- Hệ kết cấu theo phương ngang là sàn phẳng bê tông cốt thép thông thường có bố trí dầm biên

- Giải pháp nền móng là móng cọc khoan nhồi bê tông cốt thép

Nội dung thiết kế: gồm 6 chương:

- Chương 1: Tổng quan

- Chương 2: Thiết kế và tính toán cầu thang bộ

- Chương 3: Thiết kế và tính toán sàn dầm tầng điển hình

- Chương 4: Thiết kế khung :

Mô hình,tính toán,thiết kế khung trục 2 và khung trục D

- Chương 5: Thiết kế móng:

Hồ sơ địa chất

Thiết kế móng cọc khoan nhồi

- Chương 6: Phần nâng cao :

Thiết kế móng cọc ép Thiết kế móng cọc ly tâm ứng suất trước Biện pháp thi công cọc khoan thả

iv

ABSTRACT

Building: BÌNH MINH APARTMENT

Student: NGUYỄN HOÀNG THÔNG

Advisor: Dr Lê Anh Thắng

Overview of Architecture:

Q2 apartment is located in HO CHI MINH city that has cover an area of 1479 square meters Each story in apartment has 8 rooms and is equipped of 1 lifts and 1 staircases The building is designed to take maximum advantage of ventilation and natural light Typical apartments in the building are arranged lively, conveniently, reasonably, suitably with living habits of Vietnamese people

Overview of Structure: All of analyses, calculations and designs must be ensured strength

and stablity conditions according to current Vietnam standards and foreign standards

- The vertical structure system is reinforced concrete frame-wall

- The horizon structure system is reinforced concrete floor

- Solution of foundation is reinforced concrete square pile foundation

Design content: include 6 chapter:

- Chapter 1: Overview of Apartment

- Chapter 2: Calculate and design the typical staircase

- Chapter 3: Calculate and design the typical floor

- Chapter 4: Make model, calculate and design the typical frame wall

- Chapter 5: Foundation:

Synthesis of geological data

Design of bored pile foundation

- Chapter 6: Advanced section:

Design of driven foundation pile

Design of spun pile foundation

Manner of execution “Drop to hole”

v

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Khoa : Xây Dựng

Ngành : Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng

Tên đề tài : CHUNG CƯ BÌNH MINH

1 Số liệu ban đầu

 Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa các kích thước theo GVHD)

 Hồ sơ khảo sát địa chất

2 Nội dung các phần lý thuyết và tính toán

a Kiến trúc

 Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc

b Kết cấu

 Tính toán, thiết kế cầu thang bộ

 Tính toán, thiết kế dầm, sàn tầng điển hình

 Mô hình, tính toán, thiết kế khung trục 2 và khung trục D

4 Giáo viên hướng dẫn : TS LÊ ANH THẮNG

5 Ngày giao nhiệm vụ : 03/2018

6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 30/06/2018

Tp HCM ngày 30 tháng 8 năm 2018

TS LÊ ANH THẮNG

vi

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Khoa : Xây Dựng

Ngành : Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài : CHUNG CƯ BÌNH MINH

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

TS LÊ ANH THẮNG

vii

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Sinh viên : NGUYỄN HOÀNG THÔNG MSSV: 13149163

Khoa : Xây Dựng

Ngành : Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài : CHUNG CƯ BÌNH MINH

CÂU HỎI

NHẬN XÉT

Tp HCM, ngày… tháng… năm 2017

Giáo viên phản biện

(Ký & ghi rõ họ tên)

TS CHÂU ĐÌNH THÀNH

viii

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP v

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN vi

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN vii

MỤC LỤC viii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xiii

DANH MỤC HÌNH ẢNH xv

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1.GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1

1.1.1. Quy mô công trình 1

1.1.2. Mặt bằng 1

1.1.3. Mặt đứng 4

1.2.GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH 4

1.2.1. Hệ thống điện 4

1.2.2. Hệ thống nước 4

1.2.3. Thông gió chiếu sáng 5

1.2.4. Phòng cháy thoát hiểm 5

1.2.5. Chống sét 5

1.2.6. Hệ thống thoát rác 5

1.3.GIẢI PHÁP VẬT LIỆU 5

1.3.1. Bê tông, Cốt thép 5

1.3.2. Lớp bê tông bảo vệ 6

1.4.GIẢI PHÁP KẾT CẤU 6

1.4.1. Theo phương đứng 6

1.4.1.1. Hệ Khung 6

1.4.1.2. Hệ khung vách 6

1.4.1.3. Hệ khung lõi 7

1.4.2. Theo phương ngang 7

1.4.2.1. Sàn không dầm 7

1.4.3. Giải pháp thiết kế móng 7

1.4.4. Các quy phạm tiêu chuẩn dùng để thiêt kế 7

1.4.5. Phần mềm ứng dụng 8

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CẦU THANG 9

2.1.GIỚI THIỆU CHUNG 9

2.2.CẤU TẠO CẦU THANG 9

2.3.TÍNH TOÁN CẦU THANG 10

2.3.1. Tĩnh tải 10

2.3.2. Hoạt tải 11

ix

2.3.3. Tổng tải trọng 11

2.3.4. Sơ đồ tính và nội lực 11

2.3.5. Tính toán bố trí cốt thép 12

2.4.TÍNH TOÁN DẦM CẦU THANG 13

2.4.1. Tải trọng 13

2.4.2. Tính cốt thép 14

2.4.3. Tính thép đai 14

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN PHẲNG TẦNG ĐIỂN HÌNH 17

3.1.CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC 17

3.1.1. Chiều dày sàn 17

3.1.2. Tiết diện vách 17

3.2.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 17

3.2.1. Tĩnh tải 17

3.2.2. Hoạt tải 18

3.3.TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 19

3.3.1. Khai báo tải trọng 19

3.3.2. Mô hình 20

3.3.3. Phân tích mô hình ta được kết quả nội lực 22

3.3.4. Kiểm tra độ võng sàn 22

3.3.5. Tính toán và bố trí cốt thép 23

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ KHUNG 28

4.1.GIỚI THIỆU CHUNG 28

4.2.CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC 28

4.3.CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG 28

4.3.1. Tính toán tải gió 28

4.3.1.1. Gió tĩnh 28

4.3.1.2. Gió động 29

4.3.1.3. Nội lực và chuyển vị do tải trọng gió 34

4.3.2. Tải động đất 35

4.3.2.1. Tính toán động đất theo phương pháp phổ phán ứng 35

4.3.2.2. Điều kiện áp dụng 35

4.3.2.3. Tổ hợp các thành phần tác động động đất theo phương ngang 37

4.3.2.4. Tính toán động đất bằng phần mềm Etabs 2016 37

4.4.TỔ HỢP TẢI TRỌNG 39

4.5.KIỂM TRA CHUYỂN VỊ TẠI ĐỈNH CÔNG TRÌNH 40

4.6.TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2 VÀ KHUNG TRỤC D 41

4.6.1. Tính thép cho dầm TCVN 5574-2012 41

4.6.1.1. Tính toán cốt thép dọc 41

x

4.6.1.2. Cấu tạo kháng chấn cho dầm 54

4.6.1.3. Tính toán thép đai 54

4.6.2. Tính thép cho vách 56

4.6.2.1. Phương pháp tính toán 56

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN- THIẾT KẾ MÓNG 63

5.1.SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 63

5.2.PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI(PA1) 65

5.2.1. Sơ bộ kích thước cọc móng dưới cột và vách 65

5.2.2. Tính toán sức chịu tải của cọc móng dưới cột và vách 65

5.2.2.1. Theo vật liệu làm cọc (TCVN 5574 -2012) 65

5.2.2.2. Theo chỉ tiêu cơ lý của đất đá (TCVN 10304: 2014) 66

5.2.2.3. Theo chỉ tiêu cường độ đất nền: (Phụ lục G1,G2 TCVN 10304:2014) 68 5.2.2.4. Theo SPT (Phụ lục G.3.2 TCVN 10304:2014) 69

5.2.2.5. Tổng hợp sức chịu tải: 71

5.2.3. Sơ bộ kích thước cọc móng lõi thang 71

5.2.4. Tính toán sức chịu tải của cọc móng lõi thang 71

5.2.4.1. Theo vật liệu làm cọc (TCVN 5574 -2012) 71

5.2.4.2. Theo chỉ tiêu cơ lý của đất đá (TCVN 10304: 2014) 72

5.2.4.3. Theo chỉ tiêu cường độ đất nền(Phụ lục G1,G2 TCVN 10304:2014) 74 5.2.4.4. Theo SPT (Phụ lục G.3.2 TCVN 10304:2014) 75

5.2.4.5. Tổng hợp sức chịu tải: 76

5.2.5. Bố trí hệ móng công trình (Theo điều 7.1.11 TCVN 10304:2014) 77

5.2.6. TÍNH TOÁN – KIỂM TRA CHI TIẾT MÓNG 79

5.2.6.1. Tính toán móng M1 79

Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 79

Kiểm tra phản lực đầu cọc bằng phần mềm SAFE v2016: 81

Kiểm tra ổn định nền và độ lún cho móng 81

Kiểm tra xuyên thủng 83

Tính toán cốt thép đài móng bằng phần mềm SAFE 2016 84

5.2.6.2. Tính toán móng M3 85

Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 85

Kiểm tra phản lực đầu cọc bằng phần mềm SAFE v2016: 87

Kiểm tra ổn định nền và độ lún cho móng 88

Kiểm tra xuyên thủng 90

Tính toán cốt thép đài móng bằng phần mềm SAFE 2016 90

5.2.6.3. Thiết kế lõi thang máy 91

xi

Kiểm tra phản lực đầu cọc 92

Kiểm tra ổn định nền và độ lún cho móng 93

Kiểm tra xuyên thủng 96

Tính toán cốt thép đài móng 96

CHƯƠNG 6: PHẦN MỞ RỘNG 97

6.1.TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 97

6.1.1. Sơ bộ kích thước cọc 97

6.1.2. Tính sức chịu tải của cọc 97

6.1.2.1. Theo vật liệu làm cọc(TCVN 5574-2012) 97

6.1.2.2. Theo chỉ tiêu cơ lý đất đá(7.2.2 TCVN 10304-2012) 98

6.1.2.3. Theo chỉ tiêu cường độ đất nền(Phụ lục G1,G2 TCVN 10304:2014) 99 6.1.2.4. Theo SPT(Phụ lục G.3.2 TCVN 10304:2014) 101

6.1.3. Thiết kế móng lõi thang - M6(PA2) 103

6.1.3.1. Kiểm tra phản lực đầu cọc 104

6.1.3.2. Kiểm tra ổn định nền và độ lún cho móng 104

6.1.3.3. Kiểm tra xuyên thủng 107

6.1.3.4. Tính toán cốt thép đài móng 107

6.1.4 KIỂM TRA LẮP CẨU CỌC 108

6.1.3.5. Giai đoạn cẩu cọc 108

6.1.3.6. Giai đoạn dựng cọc 109

6.1.3.7. Kiểm tra cốt thép cọc ép 109

6.2.TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC(PA3) 109 6.2.1. Sơ bộ kích thước cọc 109

6.2.1.1. Vật liệu 109

6.2.1.2. Tính momen gây nứt 110

6.2.2. Tính sức chịu tải của cọc 112

6.2.2.1. Theo vật liệu làm cọc 112

6.2.2.2. Theo chỉ tiêu cơ lý đất đá(7.2.2 TCVN 10304-2014) 112

6.2.2.3. Theo chỉ tiêu cường độ đất nền(Phụ lục G1, G2 TCVN 10304-2014) 114 6.2.2.4. Theo SPT(Phụ lục G3.2 TCVN 10304-2014) 115

6.2.3. Thiết kế móng lõi thang - M6 (PA3) 118

6.2.3.1. Kiểm tra phản lực đầu cọc 118

6.2.3.2. Kiểm tra ổn định nền và độ lún cho móng 119

6.2.3.3. Kiểm tra xuyên thủng 122

6.2.3.4. Tính toán cốt thép đài móng 122

xii

xiii

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1- 1: Tổng hợp vật liệu sử dụng 6

Bảng 1- 2: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu 6

Bảng 2- 1: Tĩnh tải chiếu nghỉ 10

Bảng 2- 2: Tĩnh tải bản thang 11

Bảng 2- 3: Chiều dày tương đương của lớp cấu tạo 11

Bảng 2- 4: Tổng tải trọng tính toán 11

Bảng 2- 5: Kết quả tính toán cốt thép cầu thang 13

Bảng 2- 6: Tải trọng sàn cầu thang 13

Bảng 2- 7: Kết quả tính toán cốt thép dầm cầu thang 14

Bảng 3- 1: Tải trọng sàn thường 17

Bảng 3- 2: Tĩnh tải tường gạch 18

Bảng 3- 3: Tĩnh tải tường gạch ngăn quy về sàn 18

Bảng 3- 4: Hoạt tải phân bố đều trên sàn 18

Bảng 3- 5: Tổ hợp tải trọng 19

Bảng 3- 6: Kết quả tính toán thép sàn lớp trên(gối) 24

Bảng 3- 7: Kết quả tính toán thép sàn lớp dưới 26

Bảng 4- 1: Tổng hợp gió tĩnh 29

Bảng 4- 2: Bảng kết quả 12 Mode dao động 30

Bảng 4- 3: Các tham số ρ và χ 33

Bảng 4- 4: Tổng hợp gió 34

Bảng 4- 5: Các giá trị cho các tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi theo phương đứng 35

Bảng 4- 6: Thông số đất nền tính động đất 36

Bảng 4- 7: Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải 39

Bảng 4- 8: Chuyển vị đỉnh công trình 40

Bảng 4- 9: Kết quả thép dọc hệ dầm biên 42

Bảng 4- 10: Nội lực và kết quả tính toán cốt thép của vách P1, P2, P3 59

Bảng 4- 11: Nội lực và kết quả tính toán cốt thép của vách P4, P5 61

Bảng 5- 1: Thống kê địa chất công trình 63

Bảng 5- 2:Thành phần kháng của đất trên thành cọc dưới cột và vách(PA1) 67

Bảng 5- 3: Thành phần kháng của đất lên thành cọc dưới cột và vách (theo chỉ tiêu cường độ đất nền)(PA1) 69

Bảng 5- 4: Thành phần kháng của đất lên thành cọc (theo SPT)(PA1) 70

Bảng 5- 5: Tổng hợp sức chịu tải của cọc 71

Bảng 5- 6: Thành phần kháng của đất trên thành cọc móng lõi thang(PA1) 73

Bảng 5- 7: Thành phần kháng của đất lên thành cọc móng lõi thang (theo chỉ tiêu cường độ đất nền)(PA1) 75

Bảng 5- 8: Thành phần kháng của đất lên thành cọc móng lõi thang (theo SPT)(PA1) 76

Bảng 5- 9: Tổng hợp sức chịu tải của cọc dưới móng lõi thang(PA1) 76

Bảng 5- 10: Nội lực chân vách 77

Bảng 5- 11: Sơ bộ bố trí cọc khoan nhồi 78

Bảng 5- 12: Phản lực chân vách móng M1 79

Bảng 5- 13: Phản lực đầu cọc móng M1 79

xiv

Bảng 5- 14: Phản lực đầu cọc móng M1 80

Bảng 5- 15: Phản lực đầu cọc móng M1 80

Bảng 5- 16: Tính toán cốt thép đài móng M1 (PA1) 85

Bảng 5- 17: Phản lực chân vách móng M3 85

Bảng 5- 18: Phản lực đầu cọc móng M3 86

Bảng 5- 19: Phản lực đầu cọc móng M3 87

Bảng 5- 20: Phản lực đầu cọc móng M3 87

Bảng 5- 21: Tính toán cốt thép đài móng M3 (PA1) 91

Bảng 5- 22: Phản lực chân vách móng M6 91

Bảng 5- 23: Bảng tính lún móng M6 (PA1) 95

Bảng 5- 24: Tính toán cốt thép đài móng M6(PA1) 96

Bảng 6- 1: Thành phần kháng của đất trên thành cọc ép(PA2) 99

Bảng 6- 2: Thành phần kháng của đất lên thành cọc ép (theo chỉ tiêu cường độ đất nền)(PA2) 100

Bảng 6- 3: Thành phần kháng của đất lên thành cọc ép (theo SPT)(PA2) 101

Bảng 6- 4: Tổng hợp sức chịu tải của cọc ép(PA2) 102

Bảng 6- 5: Sơ bộ bố trí cọc ép 103

Bảng 6- 6: Bảng tính lún móng M6 (PA2) 106

Bảng 6- 7: Tính toán cốt thép đài móng M6 (PA2) 108

Bảng 6- 8: Thông số kích thước cọc ly tâm 109

Bảng 6- 9: Thông số kỹ thuật cọc ly tâm 110

Bảng 6- 10: Thành phần kháng của đất trên thành cọc ly tâm(PA3) 113

Bảng 6- 11: Thành phần kháng của đất lên thành cọc (theo chỉ tiêu cường độ đất nền)(PA3) 115

Bảng 6- 12: Thành phần kháng của đất lên thành cọc (theo SPT)(PA3) 115

Bảng 6- 13: Tổng hợp sức chịu tải của cọc ly tâm(PA3) 116

Bảng 6- 14: Sơ bộ bố trí cọc ly tâm 117

Bảng 6- 15: Bảng tính lún móng M6 (PA3) 121

Bảng 6- 16: Tính toán cốt thép đài móng M6 (PA3) 123

xv

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1- 1: Mặt bằng tầng điển hình 1

Hình 1- 2: Mặt bằng tầng hầm 2

Hình 1- 3: Mặt bằng tầng trệt 2

Hình 1- 4: Mặt đứng 4

Hình 2- 1: Mặt bằng bố trí bậc cầu thang 9

Hình 2- 2: Chi tiết bậc thang 10

Hình 2- 3: Sơ đồ tải trọng tác dụng lên bản thang Error! Bookmark not defined Hình 2- 4: Biểu đồ moment của bản thang 12

Hình 2- 5: Sơ đồ tính toán và biểu đồ nội lực dầm 14

Hình 3- 1: Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình 19

Hình 3- 2: Mô hình trong safe 20

Hình 3- 3: Chia dải sàn theo phương X 21

Hình 3- 4: Chia dải sàn theo phương Y 21

Hình 3- 5: Moment Strip theo phương X 22

Hình 3- 6: Moment Strip theo phương Y 22

Hình 3- 7: Độ võng sàn xuất từ Safe 23

Hình 4- 1: Sơ đồ tính động lực học của gió 30

Hình 4- 2: Xác định hệ số i 32

Hình 4- 3: Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan  33

Hình 4- 4: Khai báo phổ phản ứng 37

Hình 4- 5: Khai báo trường hợp tải trọng động đất 38

Hình 4- 6: Mô hình khung bằng phần mềm etabs 2016 40

Hình 4- 7: Cốt thép ngang trong vùng tới hạn của dầm 54

Hình 4- 8: Nội lực trong vách 57

Hình 4- 9: Biểu đồ ứng suất tại các điểm trên mặt cắt 57

Hình 5- 1: Biểu đồ xác định hệ số α 69

Hình 5- 2: Biểu đồ xác định hệ số αp 70

Hình 5- 3: Mặt bằng bố trí cọc khoan nhồi 78

Hình 5- 4: Mặt bằng bố trí móng M1 79

Hình 5- 5: Phản lực lớn nhất đầu cọc móng M1 (combo11) 81

Hình 5- 6: Biểu đồ moment theo dãy strip móng M1(MA1) 84

Hình 5- 7: Mặt bằng bố trí cọc móng M3 85

Hình 5- 8: Phản lực lớn nhất đầu cọc móng M3 (combo11) 88

Hình 5- 9: Biểu đồ moment theo dãy strip móng M3 (PA1) 91

Hình 5- 10: Mặt bằng móng M6(PA1) 92

Hình 5- 11: Phản lực đầu cọc móng M6(PA1) 93

Hình 5- 12: Biểu đồ mômen theo dãy trip móng M6 96

Hình 6- 1: Mặt bằng bố trí cọc ép 102

Hình 6- 2: Mặt bằng móng M6(PA2) 103

Hình 6- 3: Phản lực đầu cọc móng M6(PA2) 104

Hình 6- 4: Biểu đồ mômen theo dãy trip móng M6(PA2) 107

Hình 6- 5: Sơ đồ tính giai đoạn cẩu cọc 108

xvi

Hình 6- 6: Sơ đồ tính giai đoạn lắp cọc 109

Hình 6- 7: Mặt cắt ngang cọc ly tâm 110

Hình 6- 8: Mặt bằng bố trí cọc ly tâm(PA3) 117

Hình 6- 9: Mặt bằng móng M6(PA3) 118

Hình 6- 10: Phản lực đầu cọc móng M6(PA3) 119

Hình 6- 11: Biểu đồ mômen theo dãy trip móng M6(PA3) 122

1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.1.1 Quy mô công trình

Công trình gồm 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 1 tầng lửng, 14 tầng điển hình và 1 tầng mái Công trình có chiều cao tại đỉnh là 59.5 m (tính từ cos ±0.000m), mặt đất tự nhiên ở cao độ -1.5m so với cos ±0.000m, sàn tầng trệt ở vị trí cos ±0.000m

Chiều sâu tầng hầm là -1.5m so với mặt đất tự nhiên

Diện tích xây dựng: 29m x 51m = 1479 m2

1.1.2 Mặt bằng

Mặt bằng công trình bố trí mạch lạc Hệ thống giao thông đứng bao gồm 1 thang máy, 1 cầu thang bộ bố trí ngay giữa công trình nhằm thuận tiện cho việc đi lại, thoát hiểm phục vụ cho dân cư sinh sống trong công trình Mặt bằng công trình được tổ chức như sau:

Tầng hầm nằm ở code cao độ -3m có dùng làm chỗ để xe đạp, xe máy và xe ôtô Được bố trí 1 ram dốc (i=15%) Các hệ thống kỹ thuật như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Tầng hầm có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió

Hình 1- 1: Mặt bằng tầng điển hình

2 Hình 1- 2: Mặt bằng tầng hầm

Hình 1- 3: Mặt bằng tầng trệt

3

Tầng trệt, tầng lửng: Dùng làm siêu thị nhằm phục vụ nhu cầu mua bán, các dịch vụ giải trí cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực

Tầng 2 – 16 chiều cao tầng 3.5 m, mỗi tầng bố trí 8 căn hộ:

Các tầng chủ yếu sử dụng tường gạch chiều dày 100mm xây đặc hoặc rỗng ngăn cách các phòng Tường bao che và tường ngăn các căn hộ có chiều dày 200mm

Các tầng có đóng trần thạch cao (trừ tầng hầm chỉ có đường ống kỹ thuật)

Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dể dàng thay đổi trong tương lai

Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở tầng ngầm để phát

1.2.2 Hệ thống nước

Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm rồi bằng hệ bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ

5

Giải pháp kết cấu sàn là sàn không dầm, không có mũ cột, chỉ đóng trần ở khu vực sàn vệ sinh mà không đóng trần ở các phòng sinh hoạt và hành lang nhằm giảm thiểu chiều cao tầng nên hệ thống ống dẫn nước ngang và đứng được nghiên cứu và giải quyết kết hợp với việc bố trí phòng ốc trong căn hộ thật hài hòa

Sau khi xử lý, nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực

1.2.3 Thông gió chiếu sáng

Bốn mặt của công trình đều có ban công thông gió chiếu sáng cho các phòng Ngoài

ra còn bố trí máy điều hòa ở các phòng

1.2.4 Phòng cháy thoát hiểm

Công trình BTCT bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2 Các tầng lầu đều có cầu thang bộ đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy

1.2.5 Chống sét

Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được thiết lập ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh

1.2.6 Hệ thống thoát rác

Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen rác đưa xuống gian rác, gian rác được bố trí ở tầng hầm và có bộ phận đưa rác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường

1.3 GIẢI PHÁP VẬT LIỆU

1.3.1 Bê tông, Cốt thép

- Vật liệu xây dựng cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt

- Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp

- Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)

- Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp có tính chất lặp lại, không bị tách rời các bộ phận công trình

- Vật liệu có giá thành hợp lý

- Trong lĩnh vực xây dựng công trình hiện nay chủ yếu sử dụng vật liệu thép hoặc bê tông cốt thép với các lợi thế như dễ chế tạo, nguồn cung cấp dồi dào

- Ngoài ra còn có các loại vật liệu khác được sử dụng như vật liệu liên hợp thép

bê tông (composite), hợp kim nhẹ… Tuy nhiên các loại vật liệu mới này chưa được sử dụng nhiều do công nghệ chế tạo còn mới, giá thành tương đối cao

 Do đó, sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép

1.3.2 Lớp bê tông bảo vệ

Bảng 1- 2: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu

Sàn BTCT (tiếp xúc với đất hoặc thời tiết

- Sơ đồ làm việc rõ ràng, tuy nhiên khả năng chịu tải trọng ngang kém, sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10-12 tầng 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

1.4.1.2 Hệ khung vách

- Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng

7

- Thuận tiện cho việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây khác nhau nhưng vừa

có thể lắp ghép vừa có thể đổ tại chỗ các kết cấu bê tông cốt thép

- Vách cứng chủ yếu chịu tải trọng ngang, được đổ toàn khối bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước

- Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao trên 40m

trình giảm đi khi chúng làm việc cùng nhau

1.4.2 Theo phương ngang

1.4.2.1 Sàn không dầm

Gồm các bản kê trực tiếp lên vách

 Ưu điểm: chiều cao kết cấu nhỏ, giảm được chiều cao công trình, tiết kiệm

và dễ phân chia không gian sử dụng Thi công nhanh hơn so với sàn có dầm

vì không mất công gia công cốp pha và cốt thép dầm, cốt thép sàn tương đối định hình và đơn giản Việc lắp dựng cốp pha cũng thuận tiện hơn

 Nhược điểm: các cột không có dầm liên kết với nhau vì vậy độ cứng sẽ nhỏ hơn so với sàn dầm, khả năng chịu lực theo phương ngang cũng kém hơn Thường tải trọng ngang sẽ để cho hệ vách chịu Ngoài ra sàn phải có chiều dày lớn để tăng khả năng chống chọc thủng và đảm bảo khả năng chịu uốn

1.4.3 Giải pháp thiết kế móng

Hệ móng công trình tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình rồi truyền xuống móng Với quy mô công trình lớn cũng như công năng công trình chủ yếu là khu thương mại, giải pháp móng đề phương án móng phổ biến hiện nay là móng cọc khoan nhồi

1.4.4 Các quy phạm tiêu chuẩn dùng để thiêt kế

 TCVN 2737:1995 Tải trọng về tác động

 TCVN 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió;

 TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất;

8

 TCVN 5574:2012 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép;

 TCVN 323:2004 Nhà ở cao tầng – tiêu chuẩn thiết kế;

 TCVN 5575:2012 Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu thép;

 TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình;

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

1.4.5 Phần mềm ứng dụng

- Mô hình hệ kết cấu công trình: ETABS 2016, SAFE 2016

- Tính toán cốt thép và tính móng cho công trình: Sử dụng phần mềm EXCEL kết hợp với lập trình VBA

- Bản vẽ sử dụng Autocad 2017

9

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ CẦU THANG

2.1 GIỚI THIỆU CHUNG

Hình 2- 1: Mặt bằng bố trí bậc cầu thang Cầu thang là bộ phận kết cấu công trình thực hiện chức năng đi lại, vận chuyển trang thiết bị hàng hóa theo phương đứng Vì vậy cầu thang phải được bố trí ở vị trí thuận tiện

nhất, đáp ứng được nhu cầu đi lại và thoát hiểm tốt

Về mặt kết cấu, cầu thang phải đáp ứng yêu cầu về độ bền, độ ổn định, khả năng chống cháy và chống rung động Về mặt kiến trúc, cầu thang phải đảm bảo được yêu cầu thẩm

mỹ của công trình

2.2 CẤU TẠO CẦU THANG

Sử dụng kết cấu cầu thang dạng bản chịu lực để tính toán thiết kế Chiều cao tầng điển hình là 3.5 m, sử dụng loại cầu thang 2 vế Một vế gồm 12 bậc thang, mỗi bậc có kích thước l x b x h = 1600 x 300 x 160 (mm), được xây bằng gạch thẻ

Góc nghiêng của bản thang với mặt phẳng nằm ngang là:

10

2.3 TÍNH TOÁN CẦU THANG

2.3.1 Tĩnh tải

 Đối với bản chiếu nghỉ

Tải trọng các lớp cấu tạo bản thang (Tính trên 1m dài)

Bảng 2- 1: Tĩnh tải chiếu nghỉ

Bản Chiếu Nghĩ Vật Liệu Chiều dày

(m)

Khối Lượng (daN/m3)

HSVT

n

Tải trọng tính toán (daN/m2)

11

Bảng 2- 2: Tĩnh tải bản thang

Bản thang Vật Liệu

Chiều dày (m)

Khối Lượng (daN/m3)

HSVT

n

Tải trọng tính toán (daN/m2)

Phương Đứng có lan can 30daN/m 657.39

 Đối với bản thang nghiêng

Bảng 2- 3: Chiều dày tương đương của lớp cấu tạo Chiều dày lớp đá hoa cương Chiều dày lớp vữa xi măng Chiều dày lớp

bậc thang gạch theo phương nghiêng

 

Phương ngang

Hoạt tải tính toán

ptt(kN/m)

Tổng tải trọng tính toán qtt = gtt + ptt(kN/m)

2.3.4 Sơ đồ tính và nội lực

Các vế thang đối xứng, nên ta chỉ tính một vế

Cắt một dải bề rộng 1(m) dọc theo bản cầu thang, xem bản cầu thang như một dầm đơn giản kích thước bxh = 1x0.12(m2)

Minh hoạ sơ đồ tính và nội lực (đơn vị moment là kNm/m)

Hình 2- 3: Biểu đồ moment của bản thang

Từ kết quả nội lực ta chọn kết quả moment dương lớn nhất để tính cốt thép giữa nhịp

và moment âm nhỏ nhất để tính cốt thép ở gối Ở nơi giao nhau giữa bản thang và bản chiếu nghỉ cần xét cả moment âm và momen dương

Phản lực gối tựa: RA = 22.29 kN; RB = 26.33 kN

2.3.5 Tính toán bố trí cốt thép

Trình tự tính toán như sau:

Chọn a = 20 mm

Với: b = 1000 mm; ho = 120 - 20 = 100 mm

Kết quả tính toán cốt thép theo bảng sau:

Bảng 2- 5: Kết quả tính toán cốt thép cầu thang

Vị trí Momen

thép

As chọn 

(%)

Đoạn gãy 10.67 17 0.06 0.07 3.03 Ø10a200 3.93 0.30

2.4 TÍNH TOÁN DẦM CẦU THANG

2.4.1 Tải trọng

Bảng 2- 6: Tải trọng sàn cầu thang

Sàn cầu thang Vật Liệu

Chiều dày (m)

Khối Lượng (daN/m 3 )

HSVT (nc)

Tải trọng tính toán (daN/m 2 )

Do bản thang truyền vào, là phản lực tại các gối tựa tại chiếu nghỉ được quy về phân

bố đều (RA=22.29kN, RB=26.33 kN trên 1m dài bản)

Tải trọng do ô sàn truyền vào:

Lực cắt lớn nhất tại gối : Q=62.86(KN)

Khả năng chịu cắt của bê tông:

Thép đai được bố trí thỏa mãn bước đai S  min(S ,Stt max,S ,Sct dd)

Bước cốt đai tính toán theo cấu tạo: Stt

    



Bước cốt đai tính toán lớn nhất:

Bước cốt đai chọn theo cấu tạo: Sct

Bước đai tính toán theo động đất: Sdd 100(mm)

Bước cốt đai được chọn: Smin(S ,Stt max,S ,Sct dd) 100(mm)

Kiểm tra điều kiện sau khi chọn cốt đai:

2

2 sw

 Thỏa điều kiện

Cốt đai được bố trí trên hai đầu dầm 1L

43.3(cm) 433(mm)6286



16

Cốt đai được bố trí trên giữa dầm 1L

2 là Ø8a200 vì được chọn theo cấu tạo

17

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN PHẲNG TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC

3.1.1 Chiều dày sàn

Sơ bộ chiều dày sàn tầng điển hình, tầng hầm, sân thượng, mái

- Chiều dày sàn tầng điển hình hs = 250mm

- Chiều dày sàn tầng hầm được chọn để thỏa khả năng chịu tải trọng lớn cũng như khả năng chống thấm cho sàn nên sinh viên chọn: hs = 300 mm

- Chiều dày sàn sân thượng hs =250mm

- Chiều dày sàn mái chọn: hs = 120 mm

Sơ bộ kích thước dầm biên: 300 × 600 mm

3.1.2 Tiết diện vách

Chiều dày vách của lõi cứng được lựa chọn sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số

tầng,… đồng thời đảm bảo các điều quy định theo Điều 3.4.1 TCXD 198 – 1997: Nhà

cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

Độ dày của thành vách (b) chọn không nhỏ hơn 150mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao tầng

Kích thước vách BTCT được chọn và bố trí chịu được tải trọng công trình và đặc biệt chịu tải trọng ngang do gió, động đất,…

Chọn chiều dày vách t w = 0.35 m cho tất cả các vách cứng trên mặt bằng

3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN

3.2.1 Tĩnh tải

Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn

Bảng 3- 1: Tải trọng sàn thường STT Các lớp

cấu tạo

sàn

Chiều dày Trọng

lượng riêng (KN/m³)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (KN/m2)

Tải trọng tiêu chuẩn (KN/m2)

18

Tải tường tường bao quanh dầm biên được tính theo công thức: gtt   n qt ht

Bảng 3- 2: Tĩnh tải tường gạch Các loại tường gạch δt

(m)

h (m)

qt (kN/m2)

gt.tc(kN/m)

Tải tường ngăn quy về sàn:

Trong đó:

n = 1.1: hệ số vượt tải

δ: chiều dày tường

h: chiều cao tường

l: Tổng chiều dài tường

Trọng lượng riêng của tường

Bảng 3- 3: Tĩnh tải tường gạch ngăn quy về sàn Chiều dày

(m)

Tải trọng (kN/m2)

Chiều cao (m)

Chiều dài (m)

Diện Tích Sàn (m2)

Kết quả được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 3- 4: Hoạt tải phân bố đều trên sàn STT Loại sàn nhà Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m2)

2 t

Comb2

(Chuyển vị)

- Dãy trên cột (Column Strip) với bề rộng bằng ¼ nhịp

- Dãy giữa nhịp (Middle Strip) với bề rộng bằng ½ nhịp

21 Hình 3- 3: Chia dải sàn theo phương X

Hình 3- 4: Chia dải sàn theo phương Y

22

3.3.3 Phân tích mô hình ta được kết quả nội lực

Hình 3- 5: Moment Strip theo phương X

Hình 3- 6: Moment Strip theo phương Y

3.3.4 Kiểm tra độ võng sàn

Ta dùng combo chuyển vị để tính (giá trị tải trọng tiêu chuẩn):

23

Hình 3- 7: Độ võng sàn xuất từ Safe Dựa vào biểu đồ chuyển vị ta nhận thấy

 

 µmin: tỷ lệ cốt thép tối thiểu, thường lấy µmin = 0.1%

 µmax: tỷ lệ cốt thép tối đa

s

RR