Đồ án tốt nghiệp ngành cnkt công trình xây dựng chung cư 18 tầng

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 toá

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

LỜI CẢM ƠN Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp như là một dự án lớn đầu đời khi chuẩn bi kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt mỗi người một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai Thông qua quá trình làm luận văn đã tạo điều kiện để em tổng hợp, hệ thống lại những kiến thức đã được học, đồng thời thu thập bổ sung thêm những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế

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 CHÂU ĐÌNH THÀNH 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 02 tháng 7 năm 2018

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN XUÂN HƯNG

TÓM TẮT Công trình: Chung cư 18 tầng

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Xuân Hưng

Giảng viên hướng dẫn: TS Châu Đình Thành

Tổng quan kiến trúc: Chung cư 18 tầng tọa lạc ở Bến Cát, Bình Dương Khu đô thị đại

phú nằm giữa khu tam giác của miền đông là Sài Gòn-Bình Dương-Biên Hòa, giáp ranh với quận 9, Thủ Đức, Đồng Nai và vành đai Đại học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh rất tiện lợi cho việc di chuyển của bạn Mỗi tầng trong chung cư gồm 12 căn hộ được trang bị 3 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 thể Khu đô thị Đại Phú với quy mô lớn bao gồm 10 tòa nhà, mỗi tòa nhà 18-25 tầng,

1 khu phức hợp thể thao, 1 khu mua sắm cao cấp và hầm đậu xe

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 chẩn nước ngoài tương đương

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

Hệ kết cấu theo phương ngang là sàn bê tông cốt thép thông thường

Giải pháp nền móng là móng cọc khoan nhồi

Nội dung thiết kế: gồm 6 chương:

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Thiết kế và tính toán sàn dầm tầng điển hình

Chương 3: Thiết kế và tính toán cầu thang bộ

Chương 4: Thiết kế khung:

Mô hình,tính toán,thiết kế khung trục 4 và khung trục D Chương 5: Thiết kế móng:

Hồ sơ địa chất

Thiết kế móng cọc khoan nhồi

Chương 6: Tính toán thiết kế sản phẳng

ABSTRACT Building: 18 STOREYS APARTMENT

Student: Nguyen Xuan Hung

Advisor: Dr Chau Dinh Thanh

Overview of Architecture:

21 storys apartment is located in Ben Cat town, Binh Duong province Dai Phu urban area

- located in the center of the eastern triangle of Sai Gon-Binh Duong-Bien Hoa, bordering district 9, Thu Duc, Dong Nai and Viet Nam National University, Ho Chi Minh city ring road - is very convenient for your move Each storey in apertment has 12 rooms and is equipped of 3 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

Dai Phu Apartment include is 10 Building Each Building is 18-25 story, a sports complex,

a advanced shopping and a parking basement

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 floor

Chapter 3: Calculate and design the typical staircase

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:

Calculate and design the typical flat floor

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sinh viên :NGUYỄN XUÂN HƯNG MSSV: 14149073

Khoa : Xây Dựng

Ngành : Công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng

Tên đề tài : CHUNG CƯ ĐẠI PHÚ 18 TẦNG

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 sàn tầng điển hình

 Tính toán, thiết kế cầu thang bộ

 Mô hình, tính toán, thiết kế khung trục 4 và khung trục d

c Nền móng

 Thiết kế 01 phương án móng khả thi

d Tính toán ,thiết kế sàn phẳng tầng điển hình

3 Thuyết minh và bản vẽ

 01 Thuyết minh và 01 Phụ lục

 22 bản vẽ A1 (07 Kiến trúc, 12 Kết cấu, 3 móng, 1 nâng cao)

4 Giáo viên hướng dẫn : TS CHÂU ĐÌNH THÀNH

5 Ngày giao nhiệm vụ : 15/01/2018

6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 02/7/2018

TP HCM ngày 30 tháng 6 năm 2018 Xác nhận của GVHD Xác nhận của BCN Khoa

TS CHÂU ĐÌNH THÀNH

MỤC LỤC

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, mặt cắt công trình 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 Phòng cháy thoát hiểm 5

1.2.4 Chống sét 5

1.2.5 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 bệ 7

1.4 GIẢI PHÁP KẾT CẤU 7

1.4.1 Theo phương ngang 7

1.4.2 Theo phương đứng 7

1.4.3 Giải pháp thết kế móng 7

1.4.4 Các quy phạm tiêu chuẩn dùng để thiêt kế 7

1.4.5 Phần mềm ứng dụng 7

CHƯƠNG 2: THIẾT SÀN DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH 8

2.1 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC 8

2.1.1 Chiều dày sàn 8

2.1.2 Sơ bộ tiết diện dầm 8

2.1.3 Tiết diện vách 9

2.1.4 Tiết diện cột 9

2.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 11

2.2.1 Tĩnh tải 11

2.2.2 Hoạt tải 11

2.3 TÍNH TOÁN BỐ TRÍ CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 12

2.3.1 Mô hình 12

2.3.2 Phân tích mô hình ta được kết quả nội lực 15

2.3.3 Kiểm tra độ võng sàn 16

2.3.3.1 Độ võng ngắn hạn 16

2.3.3.2 Độ võng dài hạn 18

2.3.4 Tính toán và bố trí cốt thép 19

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG 22

3.1 GIỚI THIỆU CHUNG 22

3.2 CẤU TẠO CẦU THANG 22

3.3 TÍNH TOÁN CẦU THANG 23

3.3.1 Tĩnh tải 23

3.3.2 Hoạt tải 25

3.3.3 Tổng tải trọng 25

3.3.4 Sơ đồ tính và nội lực 25

3.3.5 Tính toán bố trí cốt thép 26

3.4 TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU TỚI 27

3.4.1 Sơ đồ tính và nội lực dầm 27

3.4.1.1 Tải trọng 27

3.4.1.2 Tính cốt thép 28

3.4.1.3 Tính thép đai 29

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ KHUNG 31

4.1 GIỚI THIỆU CHUNG 31

4.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC 31

4.3 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG 31

4.3.1 Tính toán tải gió 31

4.3.1.1 Gió tĩnh 31

4.3.1.2 Gió động 33

4.3.2 Tải động đất 38

4.3.2.1 Tính toán động đất thêo phương pháp phổ phán ứng 38

4.3.2.2 Tổ hợp các thành phần tác động động đất theo phương ngang 40

4.4 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 40

4.5 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ TẠI ĐỈNH CÔNG TRÌNH 42

4.6 TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4 VÀ KHUNG TRỤC D 43

4.6.1 Tính thép cho dầm TCVN 5574-2012 43

4.6.1.1 Tính toán cốt thép dọc 43

4.6.1.2 Tính toán thép đai 57

4.6.1.3 Tính toán cốt đai gia cường giữa dầm phụ và dầm chính 58

4.6.1.4 Cấu tạo kháng chấn cho dầm 59

4.6.1.5 Tính toán đoạn neo, nối cốt thép 60

4.6.2 Tính thép cho cột 60

4.6.2.1 Tính cốt thép dọc 61

4.6.2.2 Tính toán thép đai cột 64

4.6.2.3 Tính toán cột C15 lầu 9 64

4.6.3 Tính thép cho vách 74

4.6.3.1 Phương pháp tính toán vùng biên chịu moment : 74

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN- THIẾT KẾ MÓNG 78

5.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 78

5.1.1 Địa tầng 78

5.2 PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI 82

5.2.1 Giới thiêu cọc khoan nhồi 82

5.2.2 Sơ bộ kích thước cọc cho móng M1, M2, M4 82

5.2.3 Tính toán sức chịu tải của cọc D1000 cho móng M1, M2, M4 83

5.2.3.1 Theo vật liệu làm cọc (TCVN 5574 -2012) 83

5.2.3.2 Theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (TCVN 10304: 2014) 83

5.2.3.3 Theo chỉ tiêu cường độ đất nền: (Phụ lục G1,G2 TCVN 10304:2014) 85

5.2.3.4 Theo SPT (Phụ lục G.3.2 TCVN 10304:2014) 88

5.2.4 Sơ bộ kích thước cọc cho móng M3 89

5.2.5 Tính toán sức chịu tải của cọc D1000 cho móng M3 90

5.2.5.1 Theo vật liệu làm cọc (TCVN 5574 -2012) 90

5.2.5.2 Theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (TCVN 10304: 2014) 90

5.2.5.3 Theo chỉ tiêu cường độ đất nền: (Phụ lục G1,G2 TCVN 10304:2014) 92

5.2.5.4 Theo SPT (Phụ lục G.3.2 TCVN 10304:2014) 95

5.2.5.5 Tổng hợp sức chịu tải: 96

5.2.6 Bố trí hệ móng công trình (Theo điều 7.1.11 TCVN 10304:2014) 97

5.2.7 TÍNH TOÁN – KIỂM TRA CHI TIẾT MÓNG 98

5.2.7.1 Tính toán móng M1 98

5.2.7.2 Tính toán móng M2 105

5.2.7.3 Tính toán móng M3 112

5.2.7.4 Thiết kế lõi thang máy M4 118

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ SÀN PHẲNG TẦNG ĐIỂN HÌNH 126

6.1 GIỚI THIỆU SÀN PHẲNG 126

6.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 126

6.2.1 Bê tông 126

6.2.2 Cốt thép 126

6.3 Tải trọng 127

6.3.1 Tĩnh tải 127

6.3.2 Hoạt tải 127

6.4 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN 128

6.5 Giải pháp thiết kế 128

6.6 MÔ HÌNH TÍNH TOÁN 128

6.6.1 Thiết lập mô hình SAFE V12.3.2 129

6.6.2 Kết quả phân tích mô hình: 130

6.1.4 So sánh với phương án sàn dầm 139

6.1.4.1 So sánh khối lượng 139

6.1.4.2 Kết luận 139

TÀI LIỆU THAM KHẢO 140

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1-1: Tổng hợp vật liệu sử dụng 6

Bảng 1-2: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu 7

Bảng 2-1: Sơ bộ tiết diện cột 10

Bảng 2-2: Tải trọng sàn 11

Bảng 2-3: Tĩnh tải tường gạch 11

Bảng 2-4: Hoạt tải phân bố đều trên sàn 11

Bảng 3-5: Kết quả tính toán cốt thép dầm cầu thang 29

Bảng 4-1: Tổng hợp gió 32

Bảng 4-2: Bảng kết quả 12 Mode dao động 34

Bảng 4-3: Các tham số ρ và χ 37

Bảng 4-4: Các loại trường hợp tải trọng 40

Bảng 4-5: Tổ hợp nội lực từ các trường hợp tải 41

Bảng 4-6: Chuyển vị đỉnh công trình 42

Bảng 4-7: Kết quả tính toán cốt thép dọc hệ dầm tầng điển hình 44

Bảng 4-8: Điều kiện xác định mặt phẳng tính toán cột 61

Bảng 4-9: Nội lực cột C53 sử dụng tính toán điển hình 64

Bảng 4-10: Bảng tính toán cốt thép cột khung trục D 67

Bảng 4-11: Bảng tính toán cốt thép cột khung trục 4 70

Bảng 4-12: Kết quả tính toán cốt thép của vách trục P1 76

Bảng 5-1: Thống kê địa chất công trình 80

Bảng 5-2: Xác định sức kháng theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 84

Bảng 5.3: Áp lực hữu hiệu tại lớp phủ cao trình mũi cọc 86

Bảng 5-4: Xác định thành phần kháng của đất lên thành cọc đối với đát dính 87

Bảng 5-5: Xác định thành phần kháng của đất lên thành cọc đối với rời 87

Bảng 5-6: Xác định thành phần kháng của đất lên thành cọc (theo SPT) 89

Bảng 5-7: Xác định sức kháng theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 91

Bảng 5.8: Áp lực hữu hiệu tại lớp phủ cao trình mũi cọc 93

Bảng 5-9: Xác định thành phần kháng của đất lên thành cọc đối với đất dính 94

Bảng 5-10: Xác định thành phần kháng của đất lên thành cọc đối với rời 94

Bảng 5-11: Xác định thành phần kháng của đất lên thành cọc (theo SPT) 96

Bảng 5-12: Tổng hợp sức chịu tải của cọc móng M1, M2, M4 (-64.000m) 96

Bảng 5-13: Tổng hợp sức chịu tải của cọc móng M3 (-70.000m) 97

Bảng 5-14: Nội lực chân cột 97

Bảng 5-15: Nội lực chân vách 97

Bảng 5-16: Sơ bộ bố trí cọc khoan nhồi 98

Bảng 5-17: Phản lực chân cột móng M1 99

Bảng 5-18: Phản lực đầu cọc móng M1 99

Bảng 5-19: Bảng kết quả tính thép móng M1 104

Bảng 5-20: Phản lực chân cột móng M2 105

Bảng 5-21: Phản lực đầu cọc móng M2 106

Bảng 5-22: Bảng kết quả tính thép móng M2 111

Bảng 5-23: Phản lực chân cột móng M2 112

Bảng 5-24: Phản lực đầu cọc móng M2 113

Bảng 5-25: Bảng kết quả tính thép móng M3 118

Bảng 5-26: Phản lực lõi thang máy móng M4 118

Bảng 5-27: Tính toán cốt thép đài móng M4 125

Bảng 6-1: Tải trọng sàn 127

Bảng 6-2: Tĩnh tải tường gạch 127

Bảng 6-3: Hoạt tải phân bố đều trên sàn 128

Bảng 6-4: Bố trí thép sàn phẳng 138

Bảng 6.5 Bảng so sánh giá thành giữa sàn phẳng và sàn dầm 139

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1-1: Phối cảnh – vị trí chung cư Đại Phú 1

Hình 1-2: Mặt bằng tầng hầm 2

Hình 1-3: Mặt bằng tầng trệt 3

Hình 1-4: Mặt bằng tầng điển hình 3

Hình 1-5: Mặt đứng và mặt cắt công trình 4

Hình 2-1: Mô hình trong SAFE 12

Hình 2-2: Chia dải sàn theo phương X 13

Hình 2-3: Chia dải sàn theo phương Y 14

Hình 2-4: Moment trip theo phương X 15

Hình 2-5: Moment trip theo phương Y 16

Hình 2-6: Độ võng ngắn hạn 17

Hình 2-7: Độ võng dài hạn 19

Hình 3-1: Mặt bằng bố trí cầu thang 23

Hình 3-2: Lớp cấu tạo cầu thang 23

Hình 3-3: Tĩnh tải 26

Hình 3-4: Hoạt tải 26

Hình 3-5: Biểu đồ bao mômen 26

Hình 3-6: Phản lực gối tựa cầu thang 27

Hình 3-7: Sơ đồ truyền tải từ sàn vào dầm chiếu tới 28

Hình 3-8: Sơ đồ tính toán và biểu đồ nội lực dầm chiếu tới 28

Hình 4-1: Sơ đồ tính động lực học của gió 33

Hình 4-2: Xác định hệ số i 36

Hình 4-3: Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan  37

Hình 4-4: Biểu đồ phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang 40

Hình 4-5: Mô hình khung bằng phần mềm ETABS 9.7.4 42

Hình 4-6: Đoạn gia cường cốt treo tại vị trí dầm phụ gối lên dầm chính 59

Hình 4-7: Cốt thép ngang trong vùng tới hạn của dầm 60

Hình 4-8: Mômen và lực tác dụng lên cột 62

Hình 4-9: Nội lực trong vách 74

Hình 4-10: Biểu đồ ứng suất tại các điểm trên mặt cắt ngang của vách 74

Hình 5-1: mặt cắt địa chất 79

Hình 5-2: Biểu đồ xác định hệ số α 87

Hình 5-3: Biểu đồ xác định hệ số αp 88

Hình 5-4: Biểu đồ xác định hệ số α 94

Hình 5-5: Biểu đồ xác định hệ số αp 95

Hình 5-6: Mặt bằng bố trí móng M1 98

Hình 5-7: Kết quả phản lực lớn nhất đầu cọc móng M1 từ mô hình 101

Hình 5.8: Khối móng qui ước móng M1 101

Hình 5.9: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M1 104

Hình 5.10: Moment phương X, phương Y móng M1 104

Hình 5-11: Mặt bằng bố trí móng M2 105

Hình 5-12: Kết quả phản lực lớn nhất đầu cọc móng M2 từ mô hình 107

Hình 5.13: Khối móng qui ước móng M2 107

Hình 5.14: Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M2 110

Hình 5.15: Moment phương X, phương Y móng M2 111

Hình 5-16: Mặt bằng bố trí móng M3 112

Hình 5-17: Phản lực đầu cọc móng M3 114

Hình 5.18: Khối móng qui ước móng M2 114

Hình 5.19 Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M3 117

Hình 5.20: Moment phương X, phương Y móng M3 118

Hình 5-21: Mặt bằng móng M4 119

Hình 5-22: Phản lực đầu cọc móng M3 120

Hình 5-23: Mặt bằng xuyên thủng móng M4 123

Hình 5-24: Moment phương X, phương Y móng M4 125

Hình 6-1: Chiều cao tầng sàn dầm và không dầm 126

Hình 6-2: Mô hình sàn trong SAFE 129

Hình 6-3: Mô 3D sàn trong SAFE 130

Hình 6-4: Biểu đồ moment theo phương x 130

Hình 6-5: Biểu đồ moment theo phương y 131

Hình 6-4: Phản lực của cột 132

Hình 6-7: Minh họa chọc thủng 132

Hình 6-8: Độ võng ngắn hạn 134

Hình 6-9: Độ võng dài hạn 136

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, 16 tầng điển hình và 1 tầng sân thượng Công trình có chiều cao tại đỉnh là +65.350(m) (tính từ cao độ 0.000m)

 Tầng hầm nằm ở code cao độ -2m có chiều cao 3.35m dùng làm chỗ để xe đạp, xe máy và xe ôtô Được bố trí 2 ram dốc (i=20%) thuận tiện cho việc đi lại Ngoài ra tầng hầm còn bố trí các phòng kỹ thuật điện, nước và phòng giặc ủi cho khu chung

cư

2

Hình 1-2: Mặt bằng tầng hầm

3

Hình 1-3: Mặt bằng tầng trệt

Hình 1-4: Mặt bằng tầng điển hình

4

Tầng trệt nằm ở code cao độ +1.35m có chiều cao 4m

Tầng 1 – 16 chiều cao tầng 3.5m, mỗi tầng bố trí 12 căn hộ

Các tầng chủ yếu sử dụng tường gạch chiều dày 100(mm) xây đặc hoặc rỗng ngăn cách các phòng Tường bao che và tường ngăn các căn hộ có chiều dày 200(mm) Các tầng có đóng trần thạch cao (trừ tầng hầm chỉ có đường ống kỹ thuật)

số 50Hz Đảm bảo nguồn điện sinh hoạt ổn định cho toàn công trình Hệ thống điện được thiết kế đúng theo tiêu chuẩn Việt Nam cho công trình dân dụng, dể bảo quản, sửa chữa, khai thác và sử dụng an toàn, tiết kiệm năng lượng

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

Hệ thống cấp nước:

5

 Dung tích bể chứa được thiết kết trên cơ sở số lượng người sử dụng và lượng nước

dự trữ khi xảy ra sự cố mất điện và chữa cháy Từ bể chứa nước sinh hoạt được dẫn đến các khu vệ sinh, phục vụ nhu cầu sinh hoạt mỗi tầng bằng hệ thống ống thép tráng kẽm đặt trong các hộp kỹ thuật

Hệ thống thoát nước:

 Nước mưa trên mái được thoát xuống dưới thông qua hệ thống ống nhựa đặt tại những vị trí thu nước mái nhiều nhất Từ hệ thống ống dẫn chảy xuống rãnh thu nước mưa quanh nhà đến hệ thông thoát nước chung của thành phố

1.2.3 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 đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ

1.2.4 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

1.2.5 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

6

Bê tông B30:

 Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 17 Mpa

 Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.2 Mpa

 Mô đun đàn hồi: Eb = 32500 Mpa

Bê tông B25:

 Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 14.5 Mpa

 Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.05 Mpa

 Mô đun đàn hồi: Eb = 30000 Mpa

Cốt thép

Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø ≤ 10)

 Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 225 Mpa

 Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 225 Mpa

 Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 175 Mpa

 Mô đun đàn hồi: Es = 210000Mpa

Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø > 10)

 Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 365 Mpa

 Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 365 Mpa

 Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 290 Mpa

 Mô đun đàn hồi: Es = 200000 MPa

Ø > 10: AIII Cọc khoan nhồi B30 Ø ≤ 10: AI

Ø > 10: AII

7

1.3.2 Lớp bê tông bảo bệ

Bảng 1-2: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu

Sàn BTCT (tiếp xúc với đất hoặc thời tiết bên ngoài) 20

Sàn BTCT (không tiếp xúc với đất, môi trường) 15

1.4.1 Theo phương ngang

Hệ chịu lực phương ngang dùng sàn dầm, lõi thang máy

Với quy mô công trình lớn nên chọn phương án là móng cọc khoan nhồi

1.4.4 Các quy phạm tiêu chuẩn dùng để thiêt kế

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

Kết cấu công trình bê tông cốt thép:

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

 TCXD 198-1997 nhà cao tầng bê tông cốt thép toàn khối;

Nền móng:

 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 9.7.4, SAFE 2012

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

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng

Có thể chọn sơ bộ chiều dày bản sàn điển hình theo công thức:

D m

h  L h

 D (0.8 ÷1.4) phụ thuộc tải trọng, lấy D = 1

 m(30 ÷ 35) đối với sàn 1 phương, l1 là cạnh của phương chịu lực

 m(40 ÷ 50) đối với sàn 2 phương, l1 là cạnh ngắn

 m(10 ÷ 15) đối với bản console

9

2.1.3 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 150(mm) và không nhỏ hơn 1 htan g

k NA

- Fs: Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

- ntầng: Số tầng phía trên tiết diện đang xét kể cả tầng mái

- q: Tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn, trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế (q = 10 - 20 kN/m2) Lấy q = 14 (kN/m2)

- kt: Hệ số xét đến ảnh hưởng khác như Moment uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột (kt = 1.1 ÷ 1.5)

10

Bảng 2-1: Sơ bộ tiết diện cột

m q F N k Rb Ftinh Căn lên Fchon h chọn b chọn

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số

độ tin cậy

Tĩnh tải tính toán

mm kN/m3 kN/m2 n kN/m2Gạch ceramic 10 20 0.20 1.2 0.240 Lớp vữa lót 20 18 0.36 1.3 0.468

Lớp vữa trát trần 15 18 0.27 1.3 0.351 Trọng lượng tường phân bố 2.63 1.1 2.893

γt (kN/m2) n

gt.tc (kN/m)

gt.tt (kN/m) Tường 20 gạch ống 0.2 3.5 18 1.1 12.6 13.86 Tường 10 gạch ống 0.1 3.5 18 1.1 6.3 6.93 Tường tầng mái 0.2 1.2 18 1.1 4.32 4.75

Kết quả được thể hiện trong bảng sau:

Bảng 2-4: Hoạt tải phân bố đều trên sàn STT Loại sàn nhà Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m2) Hoạt tải quy đổi

(kN/m2)

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

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

13

Hình 2-2: Chia dải sàn theo phương X

14

Hình 2-3: Chia dải sàn theo phương Y

15

2.3.2 Phân tích mô hình ta được kết quả nội lực

Hình 2-4: Moment trip theo phương X

17

Hình 2-6: Độ võng ngắn hạn Theo TCVN 5574 – 2012 thì độ võng của sàn kiểm tra theo điều kiện f < fgh Trong

đó fgh: độ võng giới hạn, được nêu trong bảng C.1, phụ lục C, TCVN 5574 - 2012 tiêu chuẩn này là:

18

2.3.3.2 Độ võng dài hạn

Sự làm việc dài hạn của kết cấu BTCT, cần xét tới các yếu tố từ biến và co ngót cũng như tác dụng dài hạn của các loại tải trọng Theo TCXDVN 5574-2112, độ võng toàn phần f được tính như sau:

f = f1 - f2 + f3

 Trong đó:

- f1: Tác dụng ngắn hạn của toàn bộ tải trọng

- f2: Tác dụng ngắn hạn của tải trọng dài hạn

- f3: Tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

Mô hình sử dụng cùng các đặc trưng hình học, vật liệu và tải trọng

Kể đến tác dụng của vết nứt: Cracking Analysis Options: Quick Tension Rebar Specification Ø10a200 theo 2 phương Phương pháp tính độ cứng sau khi nứt Modulus of Rupture: Program Default

Kể đến tác dụng dài hạn: dùng hai đặc trưng là Creep Coefficient (CR) cho từ biến và Shrinkage Strain (SH) cho co ngót

Có thể tính theo nhiều tiêu chuẩn, trong Đồ án tính theo Eurocode 2 với các điều kiện: thời gian dài hạn, nhiệt độ và độ ẩm môi trường theo điều kiện Việt Nam

Hệ số từ biến của bê tông (CR=1.7) và hệ số co ngót (SH=0.0003)

Các tổ hợp Load Cases như dưới đây với Sh cho ngắn hạn và Lt cho dài hạn:

 Sh1: 1*DEAD - Nonlinear (Crac ked) - Zero Initial Condition

 Sh2: 1*SDEAD - Nonlinear (Crac ked) - Continue from State at End of

 Lt1: 1*DEAD - Nonlinear (Longterm Crac ked) - Zero Initial Condition

 Lt2: 1*SDEAD - Nonlinear (Longterm Crac ked) - Continue from State at End

19

Hình 2-7: Độ võng dài hạn Theo TCVN 5574 – 2012 thì độ võng của sàn kiểm tra theo điều kiện f < fgh Trong đó fgh: độ võng giới hạn, được nêu trong bảng C.1, phụ lục C, TCVN 5574

- 2012 tiêu chuẩn này là:

   

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

 µmax: tỷ lệ cốt thép tối đa

 Chọn hàm lượng thép lớn nhất của dãy trip để bố trí cho nhịp tương ứng

 (Bản vẽ thiết kế - STR_01, STR_02)

Bảng 2-5: Kết quả tính toán thép sàn Trục Trip Moment M3 As μ% Chọn @ As chọn Chọn

21

(KN.m) (mm2) thép (mm) (mm2) A-C MSB1 M

+ 11.79 470.53 0.41 8 100 503 M+ Ø8a100 MSB1 M- 17.16 695.72 0.6 10 100 785.4 M- Ø10a100 C-D MSB2 M

+ 14.73 592.4 0.52 8 80 628 M+ Ø8a80 CSB3 M- 21.6 887.74 0.77 10 80 981 M- Ø10a80 D-E CSB3 M

+ 6.734 265 0.23 8 150 335 M+ Ø8a150 MSB3 M- 24.46 1014.8 0.88 10 70 1122 M- Ø10a70 E-F MSB4 M

+ 14.73 592.94 0.52 8 80 628 M+ Ø8a80 CSB4 M- 21.6 887.91 0.77 10 80 981 M- Ø10a80 F-H MSB5 M

+ 11.79 470.31 0.41 8 100 628 M+ Ø8a100 MSB5 M- 17.16 695.69 0.6 10 100 785.4 M- Ø10a100 1-2 MSA1 M

+ 10.02 397.91 0.35 8 150 335 M+ Ø8a150 CSA2 M- 12.79 512 0.45 10 150 523.6 M- Ø10a150 2-3 MSA2 M

+ 7.51 296.16 0.26 8 150 335 M+ Ø8a150 CSA3 M- 14.27 573.55 0.5 10 100 785.4 M- Ø10a100 3-4 MSA3 M

+ 6.1 239.73 0.21 8 200 251 M+ Ø8a200 CSA3 M- 14.27 573.55 0.5 10 100 785.4 M- Ø10a100 4-5 MSA4 M

+ 8.95 354.19 0.31 8 100 503 M+ Ø8a100 MSA4 M- 9.61 381.39 0.33 10 200 393 M- Ø10a200 5-6 CSA5 M

+ 3.35 130.65 0.11 8 200 251 M+ Ø8a200 CSA5 M- 8.73 345.43 0.3 10 200 393 M- Ø10a200 6-7 MSA6 M

+ 9.8 388.56 0.38 8 100 503 M+ Ø8a100 MSA6 M- 11.03 439.28 0.17 10 150 523.6 M- Ø10a150 7-8 MSA7 M

+ 7.71 304.38 0.26 8 150 335 M+ Ø8a150 CSA8 M- 14.29 574.77 0.5 10 100 785.4 M- Ø10a100 8-9 MSA8 M

+ 7.6 299.89 0.26 8 150 335 M+ Ø8a150 CSA8 M- 14.29 574.77 0.5 10 100 785.4 M- Ø10a100 9-10 MSA9 M

+ 10 397.08 0.35 8 150 335 M+ Ø8a150 CSA9 M- 12.79 512.14 0.45 10 150 523.6 M- Ø10a150

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

3.2 CẤU TẠO CẦU THANG

Bảng 3-1: Tổng kết kích thước và độ dốc Phạm vi cho phép Thường dùng Thích hợp

Chiều cao 130 200 150 180 160 170

Chiều rộng 200 330 210 300 260 280

Độ dốc 20 60 26 33 27 30

Sử dụng kết cấu cầu thang dạng bản chịu lực để tính toán thiết kế

 Chọn chiều cao bậc thang: hb = 165(mm)

h 165tg

l 280

  

30 30' cos 0.868

23

Hình 3-1: Mặt bằng bố trí cầu thang

 Bản thang:

0 s

Bề rộng bản

Chiều dày lớp δi

Trọng lượng riêng γi

Trọng lượng bt

Đối với bản thang nghiêng

Bảng 3-3: Chiều dày tương đơn 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

ni

Bề rộng bản

Chiều dày lớp

δi

Trọng lượng riêng γi

Trọng lượng gbt

25

STT Cấu tạo

Hệ số vượt tải

ni

Bề rộng bản

Chiều dày lớp

δi

Trọng lượng riêng γi

Trọng lượng gbt

Hoạt tải tính toán

ptt(kN/m)

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

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 b×h = 1×0.16(m2)

Ta chọn sơ đồ tính của cầu thang là 1 đầu cố định 1 đầu di động để tính toán (thiên về an toàn)

Thiết lập mô hình Etabs từng vế thang, từ đó ta có thể xác định biểu đồ moment cho bản thang Chú ý, tải trọng bản thân đã được tính và cộng vào tỉnh tải, nên ta gán hệ số tải trọng bản thân khi khai báo Deadload là 0

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