(Đồ án hcmute) chung cư 194

49 Tính các đặc trưng hình học của hệ thống chịu lực ngang của công trình 49 Xác định đặc trưng mặt bằng  .... Hơn nữa, đối với ngành xây dựng nói riêng, sự xuất hiện của các nhà cao t

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

-*** -

GVHD: Th.S HUỲNH PHƯỚC SƠN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

Trong suốt khoảng thời gian thực hiện luận văn của mình, em đã nhận được rất nhiều

sự chỉ dẫn, giúp đỡ tận tình của Thầy NGUYỄN VĂN TIẾNG cùng với quý Thầy Cô trong

bộ môn Xây dựng Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất của mình đến quý thầy

cô Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy cô đã truyền đạt cho em là nền tảng, chìa khóa để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó luận văn tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của quý Thầy Cô để em cũng cố, hoàn hiện kiến thức của mình hơn

Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau

Em xin chân thành cám ơn

TP.HCM, ngày 16 tháng 06 năm 2016

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN THUYỀN

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

Hồ sơ khảo sát địa chất (Tự tìm)

2 Nội dung các phần lý thuyết và tính toán

Thiết kế 1 phương án móng khả thi

 Thiết kế móng cọc khoan nhồi

1 Số liệu ban đầu

4 Cán bộ hướng dẫn: TS NGUYỄN VĂN TIẾNG :

5 Ngày giao nhiệm vụ: 22/02/2017

6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 16/06/2016

SUMMARY OF THE GRADUATION PROJECT

Student : THUYEN NGUYEN ID: 13149168

Faculty : CIVIL ENGINEERING

Speciality : CONSTRUCTION ENGINEERING AND TECHNOLOGY

Calculate and design the typical floor

Calculate and design the typical staircase

Make model, calculate and design the typical frame wall

c Foundation

Synthesis of geological data

Design of bored pile foundation

2 Present and drawingl

01 Present and 01 Appendix

28 drawings A1: (10 Architecture,09 Structure, 06 Plan,03 Foundation)

3 Instructor : Dr TIENG NGUYEN VAN

4 Date of start of the task : 22/02/2017

5 Date of completion of the task : 16/06/2017

HCMC June 16,2017

Confirm of instructor Confirm of faculty

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ……… 1

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 11

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 11

1.1.1 Tổng quan về kiến trúc : 11

1.1.2 Đặc điểm khí hậu: 14

Mùa mưa: từ tháng 5 đến tháng 11 có: 14

Mùa khô: từ tháng 12 đến tháng 4 có: 14

Gió: 14

1.1.3 Phân khu chức năng: 14

1.1.4 Các giải pháp kỹ thuật khác: 14

TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 15

1.2.1 Tải đứng 15

1.2.2 Tải ngang 16

GIẢI PHÁP THIẾT KẾ 16

1.3.1 Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng 16

1.3.2 Hệ kết cấu chịu lực theo phương ngang 17

VẬT LIỆU SỬ DỤNG 18

LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ 18

1.6 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ……….19

1.6.1 Sơ bộ tiết diện sàn 19

1.6.2 Sơ bộ tiết diện cột 19

1.6.3 Sơ bộ tiết diện dầm biên 20

1.6.4 Sơ bộ tiết diện vách và lõi thang máy 20

TIÊU CHUẨN VÀ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG TÍNH TOÁN 21

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN PHẲNG 22

TỔNG QUAN 22

TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 22

2.2.1 Tĩnh tải 22

2.2.2 Hoạt tải 23

SỬ DỤNG SAFE TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 24

2.3.1 Kiểm tra độ võng của sàn xét tới từ biến và co ngót 27

2.3.2 Tính toán và bố trí cốt thép 27

Tính thép sàn theo phương X (Theo TCVN 5574 – 2012) 28

Tính thép sàn theo phương Y (Theo TCVN 5574 – 2012) 28

TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ THÉP DẦM BIÊN 28

2.4.1 Tính toán – thiết kế thép dọc 28

2.4.2 Tính toán cốt thép đai chịu cắt cho dầm 30

2.4.3 Kết quả tính toán 30

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CẦU THANG 31

CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 31

CẤU TẠO CẦU THANG 32

TẢI TRỌNG 32

3.3.1 Tĩnh tải 32

3.3.2 Hoạt tải 34

3.3.3 Tổng tải trọng 34

SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC 35

TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP 37

THIẾT KẾ CỐT THÉP CHO DẦM CHIẾU TỚI 37

3.6.1 Sơ đồ tính 37

3.6.2 Nội lực trong dầm chiếu tới 38

THIẾT KẾ CỐT THÉP ĐAI CHO DẦM CHIẾU TỚI 39

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ HỆ KHUNG……… …….…40

MỞ ĐẦU 40

TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 40

4.2.1 Tính toán tải gió 40

Gió tĩnh 40

Gió động 40

Nội lực và chuyển vị do tải trọng gió 43

4.2.2 Tải trọng động đất 44

Phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang 44

Phổ phản ứng thiết kế theo phương đứng 46

Tổ hợp tải trọng động đất 46

4.2.3 Tải trọng và các trường hợp tải 46

KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH CÔNG TRÌNH VÀ DAO ĐỘNG 48

4.3.1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh của công trình 48

4.3.2 Kiểm tra dao động của công trình 48

KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CỦA CÔNG TRÌNH 48

4.4.1 Gỉa thuyết tính toán 48

4.4.2 Tài liệu tham khảo tính toán 49

4.4.3 Các bước tính toán ổn định của ngôi nhà 49

Tính các đặc trưng hình học của hệ thống chịu lực ngang của công trình 49 Xác định đặc trưng mặt bằng  49

Tính các trọng lượng Gx, Gy, G 49

Tính khoảng cách giữa tâm cứng và tâm khối lượng 50

Xác định trọng lượng cực hạn của công trình 50

Kiểm tra điều kiện ổn đinh tổng thể 50

Kết quả tính toán và kết luận 51

KIỂM TRA TÍNH ĐÚNG ĐẮN CỦA CÔNG TRÌNH 54

TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4 VÀ KHUNG TRỤC D 56

4.6.1 Tính toán cốt thép cột 56

4.6.1.1 Sự làm việc của nén lệch tâm xiên……… 56

4.6.1.2 Tính thép dọc cho cột……….……… 58

4.6.1.3 Tính toán cốt đai cho cột ……….63

4.6.2 Tính toán cốt thép dầm 63

Các nội dung tính toán 63

Các trường hợp tính toán 64

4.6.2.3 Các bước tính toán……….……….64

4.6.2.4 Tính cốt cho dầm……….65

4.6.2.5 Kết quả tính toán cốt thép dầm………65

4.6.3 Tính toán cốt thép vách……….65

4.6.3.1 Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi……… 65

4.6.3.2 Phương pháp vùng biên chịu moment……….……66

4.6.3.3 Chọn phương pháp tính cốt thép cho vách đứng……… 67

4.6.3.4 Tính cốt ngang cho vách cứng……… 68

4.6.3.5 Kết quả tính toán cốt thép vách……… ……69

4.6.4 Neo và nối cốt thép 69

4.6.5 Cấu tạo kháng chấn 70

4.6.5.1 Cấu tạo kháng chấn cho dầm……….70

4.6.5.2 Cấu tạo kháng chấn cho cột……….72

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ MÓNG 74

SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 74

PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 74

5.2.1 Kích thước cọc 74

5.2.2 Sức chịu tải của cọc khoan nhồi 74

Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 74

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (Mục 7.2.3 TCVN 10304:2014) 75

Tính toán sức chịu tải của cọc theo SPT 76

Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ của đất nền 77

Sức chịu tải thiết kế 79

5.2.3 Thiết kế móng M1 80

Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 80

Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc 83

Tính lún cho nhóm cọc 85

Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M1 85

Thiết kế cốt thép cho đài móng M1 85

5.2.4 Thiết kế móng M2 87

Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 87

Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc 90

Tính lún cho nhóm cọc 92

Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M2 92

Thiết kế cốt thép cho đài móng M2 93

5.2.5 Thiết kế móng lõi thang M3 95

Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 95

Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc 97

Tính lún cho nhóm cọc 99

Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M3 100

Thiết kế cốt thép cho đài móng M3 101

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 - Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang 16

Bảng 2.1 - Tải trọng khu vực phòng khách phòng ăn 22

Bảng 2.2 - Tải trọng khu vực phòng vệ sinh tầng điển hình 23

Bảng 2.3 - Tải trọng khu vực tầng hầm 23

Bảng 2.4 - Hoạt tải phân bố trên sàn 23

Bảng 3.1 - Tĩnh tải chiếu nghỉ 33

Bảng 3.2 - Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo 34

Bảng 3.3 - Tĩnh tải bản thang 34

Bảng 3.4 - Tổng tải trọng tính toán 35

Bảng 3.5 - Các trường hợp tải trọng tính toán cầu thang 35

Bảng 3.6 - Bảng tính toán cốt thép cầu thang 3 vế 37

Bảng 3.7 - Bảng tổng hợp nội lực tính toán 39

Bảng 4.1 - Kết quả 12 Mode dao động 42

Bảng 4.2 – Gía trị tham số mô tả phổ phản ứng đàn hồi 45

Bảng 4.3 – Tính toán các trường hợp tải 46

Bảng 4.4 – Các tổ hợp tải trọng 47

Bảng 5.1 – Đặc trưng cơ lí của đất nền 74

Bảng 5.2 – Hệ số tỉ lệ từng lớp đất 75

Bảng 5.3 – Xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc……… 77

Bảng 5.4 - Xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc………79

Bảng 5.5 – Tổng hợp sức chịu tải của cọc khoan nhồi 79

Bảng 5.6 - Kết quả các giá trị Pmax, Pmin móng M1 82

Bảng 5.7 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb07 83

Bảng 5.8 - Kết quả tính thép móng M1 87

Bảng 5.9 - Kết quả các giá trị Pmax, Pmin móng M2 89

Bảng 5.10 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 ……… 90

Bảng 5.11 - Kết quả tính thép móng M2 95

Bảng 5.12 - Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 97

Bảng 5.13 - Kết quả tính lún móng lõi thang M3 100

Bảng 5.14 - Kết quả tính thép móng M3 ……… 102

Bảng 5.15 - Kiểm tra kết quả tính thép phần không có hố pít………103

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 - Vị trí của công trình CHUNG CƯ 194 12

Hình 1.2 - Mô hình của công trình 13

Hình 1.3 - Mặt bằng tầng điển hình 13

Hình 2.1 - Các lớp cấu tạo sàn……….22

Hình 2.2 - Mô hình sàn trong SAFE…… ……… 23

Hình 2.3 - Chia dải theo phương X 25

Hình 2.4 - Chia dải theo phương Y……… 25

Hình 2.5 - Biểu đồ momen theo phương X 26

Hình 2.6 - Biểu đồ momen theo phương Y 26

Hình 2.7 - Độ võng của sàn xuất từ SAFE 27

Hình 3.1 - Mặt bằng kiến trúc cầu thang tầng điển hình 31

Hình 3.2 - Mặt cắt cầu thang tầng điển hình 31

Hình 3.3 - Các lớp cấu tạo cầu thang 32

Hình 3.4 - Mô hình cầu thang 2D trong ETABS 35

Hình 3.5 - Gán tĩnh tải cầu thang trong ETABS ……….36

Hình 3.6 - Gán hoạt tải cầu thang trong ETABS ……….36

Hình 3.7 - Biểu đồ momen 3 – 3 36

Hình 3.8 - Phản lực gối tựa lên bản thang 37

Hình 3.9 - Sơ đồ tải trọng đứng lên dầm chiếu tới 38

Hình 3.10 - Biểu đồ momen M33……….38

Hình 3.11 - Biểu đồ lực cắt V22 38

Hình 4.1 - Sơ đồ tính toán động lực tải gió tác dụng lên công trình 41

Hình 4.2 - Sơ đồ tính toán gió động lên công trình 41

Hình 4.3 - Hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian



Hình 4.4 - Biểu đồ phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang 45

Hình 4.5 - Đồ thị tra giá trị  50

Hình 4.6 - Mặt bằng bố trí vách cứng tầng điển hình của công trình Error! Bookmark not defined.…51 Hình 4.7 - Mô hình 3D của công trình ETABS 55

Hình 4.8 - Moment khung truc 2 56

Hình 4.9 - Lực dọc khung truc 2……… 56

Hình 4.10 - Chia vách thành các phần tử nhỏ 64

Hình 4.11 - Vùng biên chịu moment……… 66

Hình 5.1 - Biểu đồ xác định hệ số  77

Hình 5.2 - Biểu đồ xác định hệ số N’q theo Berezantzev (1961) 77

Hình 5.3 - Biểu đồ xác định hệ số ……… 79

Hình 5.4 - Mặt bằng bố trí móng cọc khoan nhồi……… 80

Hình 5.5 - Mặt bằng bố trí móng M1 81

Hình 5.6 - Khối móng quy ước cho móng M1 83

Hình 5.7 - Kết quả phản lực đầu cọc móng M1 86

Hình 5.8 - Moment phương X và phương Y trong móng M1……… 86

Hình 5.9 - Mặt bằng bố trí móng M2……….88

Hình 5.10 - Khối móng quy ước cho móng M2 90

Hình 5.11 - Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M2 93

Hình 5.12 - Kết quả phản lực đầu cọc móng M2 94

Hình 5.13 - Moment phương X và phương Y trong móng M2……… 95

Hình 5.14 - Mặt bằng bố trí móng M6 96

Hình 5.15 - Kết quả phản lực đầu cọc móng lõi thang M6 97

Hình 5.16 - Khối móng quy ước cho móng lõi thang M6 98

Hình 5.17 - Tháp xuyên thủng móng lõi thang M6………100

Hình 5.18 - Moment phương Y và phương X trong móng M6………101

CHƯƠNG 1:

GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

Ngày nay, Việt Nam đang trên đà phát triển thành một trong những quốc gia nằm top của khu vực, Đảng và Nhà Nước ta luôn luôn đưa ra những chính sách nhằm hỗ trợ cũng như cải thiện tối đa đời sống của người dân Các công trình công cộng đang và sẽ được xây dựng ngày càng nhiều để phục vụ cho người dân từ giao thông đên nơi ở Có thể kể tới như: Sân bay Long Thành, Tuyến Metro, Đường Cao tốc, Nhà ở xã hội… Tại Thành Phố Hồ Chí Minh thì vấn đề nhà ở là một trong những vấn đề đang “hot” hiện nay, với mật độ dân cư dày đặc, các công trình mọc lên như nấm, tuy nhiên bên cạnh những công trình đáp ứng được nhu cầu sinh hoạt của người dân ở mức tốt nhất còn có những công trình không thực

sự đáp ứng được cho người dân

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

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

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

Chính vì thế, công trình CHUNG CƯ 194 được thiết kế và xây dựng nhằm góp phần giải

quyết các mục tiêu trên Đây là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc, một chung cư cao tầng được thiết kế và thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho nhu cầu sống của người dân

1.1.1 Tổng quan về kiến trúc :

Dự án đầu tư xây dựng trung tâm thương mại và dich vụ 194 là dự án đầu tư đa chức năng, nằm trong cụm dân cư đang phát triển và cửa ngõ phía Nam TP.Hồ Chí Minh.Theo quy hoạch tổng thể phất triển kinh tế-xã hội của Thành phố trong giai đoạn từ nay đến năm

2020

Vị trí giới hạn khu quy hoạch: Khu đất quy hoạch có diện tích tự nhiên khoảng 41.577

m2 giới hạn bởi:

- Phía Bắc giáp đường quy hoạch nội bộ Khu 9a -10 lộ giới 14m

phía đường Nguyễn Văn Linh lộ giới 120m

- Phía Tây giáp Quốc lộ 50 lộ giới 40m

Với kiến trúc xây dựng như sau:

- Khu văn phòng điều hành diện tích: 1.928 m2 chiếm 5,7 % đất XDCT

- Khu siêu thị Thương mại diện tích: 6.362 m2 chiếm 18,8 % đất XDCT

- Cao ốc văn phòng cho thuê (Lô N2) diện tích: 3.172 m2 chiếm 9,3% đất XDCT

- Khu tái định cư 20 tầng (Lô S) diện tích: 2.820 m2 chiếm 8,3 % đất XDCT

- Bãi đậu xe (Lô P) diện tích : 10.837 m2 chiếm 32,1% đất XDCT

- Cây xăng (Lô X) diện tích: 1.500 m2chiếm 4,5% đất XDCT

- Dịch vụ Bãi xe (Lô M) diện tích: 5.610 m2 chiếm 16,6% đất XDCT

- Diện tích còn lại là giao thông nội bộ và cây xanh thảm cỏ (môi trường sinh thái)

Ở đây sinh viên chỉ thiết kế khu tái định cư 20 tầng:1 hầm để xe,18 lầu, 1 kỹ thuật ; tổng diện tích sàn: 17135 m2 ,tổng số căn hộ: 102 căn và 51 văn phòng

Hình 1.1 - Vị trí của công trình CHUNG CƯ 194

Hình 1.2 - Mô hình của công trình

Lượng mưa trung bình: 274.4 mm

Lượng mưa cao nhất: 638 mm (tháng 5)

Lượng mưa thấp nhất: 31 mm (tháng 11)

Độ ẩm tương đối trung bình: 48.5%

Độ ẩm tương đối thấp nhất: 79%

Độ ẩm tương đối cao nhất: 100%

Lượng bốc hơi trung bình: 28 mm/ngày đêm

Mùa khô: từ tháng 12 đến tháng 4 có:

Nhiệt độ trung bình: 270C

Nhiệt độ cao nhất: 400C

Gió:

Thông thường trong mùa khô:

Gió Đông Nam: chiếm 30% - 40%

Gió Đông: chiếm 20% - 30%

Thông thường trong màu mưa:

Gió Tây Nam: chiếm 66%

Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2.15 m/s

Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ

Khu vực Thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão

1.1.3 Phân khu chức năng:

Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe Ngoài ra còn bố trí phòng kỹ thuật ,điện Tầng trệt được sử dụng làm các phòng tiếp tân ,sảnh, phòng sinh hoạt cộng đồng, văn phòng làm việc và dịch vụ thương mại

Các tầng trên được sử dụng làm văn phòng và các căn hộ Chiều cao mỗi tầng là 3.5 m Mỗi căn hộ có 2 phòng ngủ, 1 nhà bếp, 1 nhà vệ sinh, 1 phòng khách và phòng ăn

Khối thương mại là nơi dùng để buồn bán, triển lãm, …

Tầng kỹ thuật :phòng kỹ thuật thang máy

Công trình có 4 thang máy và 2 thang bộ thoát hiểm Khối thương mại có 3 thang máy và

hệ thang cuốn, thang bộ

1.1.4 Các giải pháp kỹ thuật khác:

Hệ thống điện : hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn, có thể lắp đặt hệ thống phát điện riêng phục vụ cho công trình khi cần thiết

Hệ thống cấp nước: nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố vào hồ chứa ở tầng hầm và được bơm lên hồ nước mái Từ đó nước được dẫn đến mọi nơi trong công trình

Hệ thống thoát nước : nước thải sinh hoạt được thu từ các ống nhánh , sau đó tập trung tại các ống thu nước chính bố trí thông tầng Nước được tập trung ở tầng hầm , được xử lý

và đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố

Hệ thống thoát rác: ống thu rác sẽ thông suốt các tầng, rác được tập trung tại ngăn chứa

ở tầng hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi

Hệ thống thông thoáng, chiếu sáng: các phòng đều đảm bảo thông thoáng tự nhiên bằng các cửa sổ, cửa kiếng được bố trí ở hầu hết các phòng Các phòng đều được chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo

Hệ thống phòng cháy, chữa cháy: tại mỗi tầng đều được trang bị thiết bị cứu hoả đặt ở hành lang

Giải pháp giao thông trong công trình: hệ thống giao thông thẳng đứng gồm có 2 khu thang máy và các hệ thống bộ Hệ thống giao thông ngang gồm các hành lang giúp cho mọi nơi trong công trình đều có thể đến một cách thuận lợi, đáp ứng nhu cầu của mọi người

TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG

1.2.1 Tải đứng

Tĩnh tải

Tĩnh tải tác dụng lên công trình bao gồm:

 Trọng lượng bản thân công trình

 Trọng lượng các lớp hoàn thiện, tường, kính, đường ống thiết bị…

STT Công năng ptc

(kN/m2)

1 Phòng ngủ (nhà kiểu căn hộ, nhà trẻ mẫu giáo) 1.5

2 Phòng ăn, phòng khách, WC, phòng tắm, bida (kiểu căn hộ) 1.5

3 Phòng ăn, phòng khách, WC, phòng tắm, bida (kiểu nhà mẫu giáo) 2.0

Ban công và lô gia (tải trọng phân bố đều trên toàn bộ diện tích ban

công, lô gia được xét đến nếu tác dụng của nó bất lợi hơn khi lấy theo

mục a)

2

13 Sảnh, phòng giải lao, cầu thang, hành lang thông với các phòng 3

14 Ga ra ô tô (đường cho xe chạy, dốc lên xuống dùng cho xe con, xe

khách và xe tải nhẹ có tổng khối lượng ≤ 2500 kg) 5

1.3.1 Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng

 Kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò rất lớn trong kết cấu nhà cao tầng quyết định gần như toàn bộ giải pháp kết cấu Trong nhà cao tầng, kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò :

 Cùng với dầm, sàn, tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ các phần không chịu lực của công trình, tạo nên không gian bên trong đáp ứng nhu cầu sử dụng

 Tiếp nhận tải trọng từ dầm, sàn để truyền xuống móng, xuống nền đất

 Tiếp nhận tải trọng ngang tác dụng lên công trình (phân phối giữa các cột, vách

và truyền xuống móng)

 Giữ vai trò trong ổn định tổng thể công trình, hạn chế dao động, hạn chế gia tốc đỉnh và chuyển vị đỉnh

 Các kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm : Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung-vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp.Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió)

 Hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu

có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

Mỗi loại kết cấu đều có những ưu điểm, nhược điểm riêng, phù hợp với từng công trình

có quy mô và yêu cầu thiết kế khác nhau Do đó, việc lựa chọn giải pháp kết cấu phải được cân nhắc kỹ lưỡng, phù hợp với từng công trình cụ thể, đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật

 Nhận xét: Từ sự phân tích trên, kết hợp với kiến trúc của công trình: Chung cư 194, chọn hệ kết cấu khung – vách Hệ thống khung – vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn Công trình đổ toàn khối nên độ cứng công trình lớn, chịu tải trọng ngang

 Đóng vai trò như một mảng cứng liên kết các cấu kiện chịu lực theo phương đứng

để chúng làm việc đồng thời với nhau

 Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn đến đến sự làm việc không gian của kết cấu Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng Do vậy cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình

 Lựa chọn phương án sàn dựa trên các tiêu chí:

 Đáp ứng công năng sử dụng

 Tiết kiệm chi phí

 Đảm bảo chất lượng kết cấu công trình

 Độ võng thoả mãn yêu cầu cho phép

+ Ưu điểm: Trong phương án này các cột được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng lớn hơn nhiều so với phương án sàn phẳng, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này tốt hơn phương án sàn phẳng, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do sàn chịu

 Phương án móng: Móng thiết kế là móng cọc khoan nhồi

Móng B30 ~ M450 17.0 1.20 32.5 Dầm sàn, cầu thang B30 ~ M450 17.0 1.20 32.5

LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ

 Kết cấu tiếp xúc với đất

Cấu kiện Lớp bê tông bảo vệ (mm)

Sàn BTCT (Phần tiếp xúc với đất) 20

Mặt trong bể xử lí nước thải 35

 Kết cấu không tiếp xúc với đất

Cấu kiện Lớp bê tông bảo vệ (mm)

Sàn BTCT (không tiếp xúc với đất, môi trường) 25

KÍCH THƯỚC SƠ BỘ

1.6.1 Sơ bộ tiết diện sàn

Chiều dày sàn phụ thuộc vào chiều dài nhịp và tải trọng tác dụng, có thể chọn sơ bộ kích thước sàn theo công thức sau:

Trong đó: D= (0.8-1.4) Chọn D = 0.8

Phụ thuộc vào tải trọng

m = 40 – 45 đối với bản kê 4 cạnh và l = l1 : chiều dài cạnh ngắn

m = 30 – 35 đối với bản dầm và l là nhịp của bản

hmin = 6cm (mục 8.2.2 TCVN 5574 -2012)

Vì các ô sàn có chiều dày sàn bằng nhau nên chọn ô sàn có kích thước lớn nhất (7x 10)m

để chọn sơ bộ tiết diện

 Chiều dày sàn:

0.8

*10000 177.745

s

Chiều dày sàn chọn sơ bộ : hs =160 (mm)

1.6.2 Sơ bộ tiết diện cột

Diện tích tiết diện cột xác định sơ bộ như sau:

Trong đó:

N = ∑ qi x Si x n

qi: tải trọng phân bố trên 1m2 sàn thứ i;

Si : diện tích truyền tải xuống tầng thứ i;

n: số tấm sàn phía trên

k = 1,1  1,5 – hệ số kể đến tải trọng ngang;

Rb= 17 (MPa): cường độ chịu nén của bê tông B30;

Sơ bộ chọn q = 12 kN/m2

1.6.3 Sơ bộ tiết diện dầm biên

Kích thước dầm theo hai phương được chọn theo quy mô và công năng sử dụng của công trình Tuy nhiên kích thước dầm còn bị chi phối bởi không gian và chiều cao thông thủy giữa các tầng

Một số lưu ý khi chọn tiết diện dầm: Chiều rộng tối thiểu của dầm không nhỏ hơn 200

mm, và tối đa không lớn hơn chiều rộng cột cộng với 1.5 lần chiều cao tiết diện Chiều cao tối thiểu của tiết diện dầm là 300 mm Tỉ số chiều cao và chiều rộng dầm không lớn hơn 3

Chọn tiết diện dầm dựa vào công thức kinh nghiệm:

Chọn tiết diện dầm biên là 200X400

1.6.4 Sơ bộ tiết diện vách và lõi thang máy

TIÊU CHUẨN VÀ PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG TÍNH TOÁN

 Tiêu chuẩn Việt Nam:

1 TCVN 2737-1995: Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động

2 TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép

3 TCVN 198-1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bêtông cốt thép toàn khối

4 TCVN 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995 - NXB Xây Dựng - Hà Nội 1999

5 TCVN 9386-2012: Thiết kế công trình chịu động đất

6 TCXDVN 205 – 1998 – Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

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

8 TCVN 10304 - 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

9 TCVN 9395 - 2012: Cọc khoan nhồi - Thi công và nghiệm thu- NXB Xây dựng - Hà nội 2012

10 TCVN 9396:2012, Cọc khoan nhồi - Phương pháp xung siêu âm xác định tính đồng nhất của bê tông

 Tiêu chuẩn Nước ngoài:

1 Tiêu chuẩn Anh BS 8110-1997 (Dùng thiết kế Sàn, Khung trong phần mềm Etabs)

 Phần mềm thiết kế của Nước ngoài

1 Etabs, Safe, SAP, Autocad

 Chương trình tính toán, tiện ích do sinh viên Nguyễn Thuyền tự phát triển:

1 VBA tính toán gió tĩnh và gió động

2 VBA tính toán động đất

3 VBA tính toán diện tích cốt thép cho dầm

4 VBA tính toán diện tích cốt thép cho vách

5 VBA tính toán diện tích cốt thép cho sàn sườn toàn khối

6 VBA tính toán cho móng cọc nhồi

CHƯƠNG 2:

TỔNG QUAN

Thiết kế sàn là nhiệm vụ đầu tiên của quá trình thiết kế kết cấu bê tông cốt thép Vấn

đề được đặt ra là việc lựa chọn kết cấu sàn sao cho vừa hợp lý mà vẫn đảm bảo hiệu quả kinh tế Trong quá trình thiết kế, tùy vào khẩu độ, kỹ thuật thi công, thẩm mỹ và yêu cầu kỹ thuật, người kỹ sư cần phải cân nhắc chọn lựa kết cấu sàn cho hợp lý

Để đảm bảo các yêu cầu như trên, kết cấu sàn sườn bê tông toàn khối là phương án hợp lý được chọn cho công trình này, với chiều cao tầng thấp, để tạo không gian chọn phương

án kết cấu là sàn phẳng Các phần tính toán sàn tầng điển hình như sau:

 Chọn sơ bộ tiết diện các cấu kiện

2.2.1 Tĩnh tải

 Tĩnh tải tác dụng lên sàn bao gồm trọng lượng bản thân bản BTCT, trọng lượng các lớp hoàn thiện, đường ống thiết bị và trọng lượng tường xây trên sàn

Hình 2.1 – Các lớp cấu tạo sàn Bảng 2.1 - Tải trọng khu vực phòng khách phòng ăn phòng ngủ tầng điển hình

STT Tên lớp Chiều dày

Trọng lượng riêng Tc Tĩnh tải TC Hệ số

tin cậy

Tĩnh tải

TT (mm) (kN/m3) (kN/m2) (kN/m2)

Bảng 2.2 - Tải trọng khu vực phòng vệ sinh tầng điển hình

STT Tên lớp

Chiều dày

Trọng lượng riêng Tc

Tĩnh tải

TC

Hệ số tin cậy Tĩnh tải TT (mm) (kN/m3) (kN/m2) (kN/m2)

Hệ số tin cậy

Tĩnh tải TT (kN/m2)

1 Vữa trát trần 15 0.27 1.2 0.32

 Ngoài tải trọng các lớp cấu tạo sàn còn có tải của tường đối với các căn hộ:

 Sử dụng gạch bê tông quy về tải phân bố trên dầm với chiều cao tầng 3.1m và hệ số vượt tải 1.1

Tường 20 gạch ống: q = 12.28 (kN/m) Tường 10 gạch ống: q = 6.14 (kN/m)

2.2.2 Hoạt tải

Hoạt tải sử dụng được xác định tùy theo công năng sử dụng của từng ô sàn (Theo TCVN 2737:1995) Kết quả được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 2.4 - Hoạt tải phân bố trên sàn

STT Công năng Tải tiêu chuẩn

(kN/m2)

Hệ số vượt tải

Tải tính toán (kN/m2)

1 Phòng khách, phòng ngủ, phòng ăn,

phòng tắm, phòng vệ sinh, bếp 1.5 1.3 1.95

2 Ban công và lô gia, văn phòng 2 1.2 2.4

3 Sảnh, hành lang, cầu thang 3 1.2 3.6

4 Ga ra ô tô, trung tâm thương mại 5 1.2 6

5 Mái bằng bằng bê tông cốt thép 0.75 1.3 0.975

SỬ DỤNG SAFE TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

 Để phản ánh ứng xử của sàn ta sử dụng phần mềm SAFE để tính toán

Chia sàn thành nhiều dải theo phương X và phương Y, phân tích lấy nội lực sàn theo dải

Các bước tính toán trong SAFE

 Mô hình sàn bằng phần mềm SAFE

 Do sàn phẳng có các vách cứng nên các giả thuyết tính toán của sàn qua vách là không hợp lý Do đó ta sử dụng phần tử hữu hạn để xác định nội lực của sàn phẳng

Ở đây sử dụng phần mềm SAFE để xác định nội lực của sàn phẳng

 Các thông số đầu vào:

Chiều dày chọn sơ bộ: hs = 160 (mm)

Chọn tiết diện sơ bộ dầm biên: bxh = 200 x 400

 Dưới tác động của tải trọng ngang, nội lực xuất hiện trong sàn không đáng kể (tải trọng ngang được truyền vào lõi cứng), nội lực trong sàn xuất hiện chủ yếu do tải trọng đứng Do đó, khi tính toán sàn không nhất thiết phải tính đến ảnh hưởng của tải trọng ngang mà chỉ xét các trường hợp tải trọng đứng

Hình 2.2 - Mô hình sàn trong SAFE

 Chia sàn thành nhiều dải theo phương X và phương Y

Hình 2.3 - Chia dải theo phương X

Hình 2.4 - Chia dải theo phương Y

 Phân tích mô hình ta được kết quả nội lực

Hình 2.5 - Biểu đồ momen theo phương X

Hình 2.6 - Biểu đồ momen theo phương Y

2.3.1 Độ võng của sàn

Hình 2.7 - Độ võng của sàn xuất từ SAFE

Độ võng này lớn nhất tại vị trí tự do, có giá trị là f = -26.75 mm Nhịp tại đó là 12 m

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

µmax: tỷ lệ cốt thép tối đa

b max R

s

RR

 µmin: tỷ lệ cốt thép tối thiểu, thường lấy: µmin = 0.05%

 µmax: tỷ lệ cốt thép tối đa, thường lấy:

b

s s

sc,u

R,

RR

Vì tính thép dầm với số lượng mặt cắt rất lớn nên cần có sự hỗ trợ của các chương trình tính hoặc bảng tính Đồ án này sinh viên sử dụng bảng tính Excel kết hợp lập

trình VBA do sinh viên tự viết để tính toán thép dầm Sau khi xuất nội lực và tính toán

tất cả các dầm biên đều đặt thép cấu tạo: 4 12

2.4.2 Tính toán cốt thép đai chịu cắt cho dầm

Tính toán thép đai cho cấu kiện dầm:

 Dầm trục B, B35, Vmax = -314.525 kN tiết diện 700x300

+ Khả năng chịu cắt của bê tông:

CHƯƠNG 3:

CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

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

Hình 3.2 - Mặt cắt cầu thang tầng điển hình

CẤU TẠO CẦU THANG

 Cầu thang 2 ,mỗi vế có 10 bậc thang, , mỗi bậc có kích thước như sau:

t b

lb: Chiều dài bậc thang;

hb: Chiều cao bậc thang;

i

 : chiều dày tương đương của lớp thứ i ;

: Góc nghiêng của thang

 Đối với bản chiếu nghỉ và chiếu tới

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

Bảng 3.1 - Tĩnh tải chiếu nghỉ

STT Cấu tạo

Hệ số vượt tải

ni

Bề rộng bản

Chiều dày lớp i

Trọng lượng riêng i

Trọng lượng Gbt

 Đối với bản thang nghiêng

Chiều dày tương đương của các lớp cấu tạo bậc thang theo phương bản xiên:

Lớp vữa lót: td 2 (0.28 0.15) 0.02 0.868

0.027m0.28

δi

Phương nghiêng

b b i td

ni

Bề rộng bản

Chiều dày lớp δi

Trọng lượng riêng γi

Trọng lượng

pc : hoạt tải tiêu chuẩn được tra bảng TCVN 2737-1995

np : hệ số tin cậy được tra bảng TCVN 2737-1995

 Đối với bản thang

Bảng 3.4 - Tổng tải trọng tính toán

STT Loại bản

Tĩnh tải tính toán

gtt(kN/m)

Hoạt tải tính toán

ptt(kN/m)

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

 Nếu hd/hs <3 thì liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là khớp;

 Nếu hd/hs ≥ 3 thì liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là ngàm;

Vì cầu thang được thi công sau khi thi công sàn tầng và thi công vách, vì vậy sơ đồ tính phải xét đến toàn bộ bản thang nằm trong vách Thêm vào đó phải đảm bảo khả năng sử dụng trong trường hợp thang chịu tải bất lợi nhất khi có sự cố

Do đó chọn sơ đồ tính toán là dầm đơn giản 1 đầu gối cố định, 1 đầu gối di động

Bảng 3.5 - Các trường hợp tải trọng tính toán cầu thang Tên tải

trọng

Loại tải trọng

Hệ số trọng lượng bản thân Ý nghĩa

Giá trị khai báo Bản thang Chiếu nghỉ

Hình 3.4 – Gán tổng tĩnh tải và hoạt tải cầu thang trong SAP

 Chạy chương trình SAP và xuất kết quả nội lực

Hình 3.5 - Biểu đồ momen 3 – 3

Hình 3.6 – Phản lực gối tựa lên bản thang

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

µmax: tỷ lệ cốt thép tối đa

b max R

s

RR

- Tải trọng do phản lực đứng của bản thangq2 37.55 (kN/m)

→ Tổng tải tác dụng theo phương đứng:

 

1 2

q = q + q = 2.2 +38.45 = 40.65 kN/ m

Hình 3.7 – Sơ đồ tải trọng đứng lên dầm chiếu tới

3.6.2 Nội lực trong dầm chiếu tới