Chung cư tân thịnh lợi

Kết cấu - Mô hình, phân tích, tính toán thiết kế sàn tầng điển hình - Mô hình, phân tích, tính toán thiết kế cầu thang điển hình - Mô hình, phân tích, tính toán thiết kế dầm tầng điển h

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHÓA: 2018

Tp Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 01 năm 2023

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn và tri ân sâu sắc đối với các thầy cô của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, đặc biệt là các thầy cô khoa Xây dựng đã cung cấp những kiến thức cần thiết trong quá trình học tập tại trường, cũng như những góc nhìn giúp

em hoàn thiện bản thân

Và em cũng xin chân thành cảm ơn thầy Th.s Nguyễn Tổng đã nhiệt tình hướng dẫn và trang

bị cho em những kiến thức, kỹ năng cơ bản cần có để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, cũng như những vốn sống thầy chia sẽ giúp em có cái nhìn rõ hơn về ngành nghề và cuộc sống

Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện đồ án, do kiến thức bản thân còn hạn chế dẫn đến đồ án sẽ

có sai sót Rất mong nhận được sự quan tâm và góp ý của thầy cô

Em xin chân thành cảm ơn

TP Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 01 năm 2023

Sinh viên thực hiện

PHẠM ANH MINH

LỜI CAM ĐOAN

Sinh viên xin cam đoan Khóa luận tốt nghiệp này hoàn toàn là do sinh viên thực hiện Tất cả khối lượng và số liệu chưa từng được công bố rộng rãi ở Việt Nam

TP Hồ Chí Minh, ngày 03 tháng 01 năm 2023

Sinh viên thực hiện

PHẠM ANH MINH

Th.s NGUYỄN TỔNG

NỘI DUNG THỰC HIỆN

1 Các số liệu, tài liệu ban đầu (Cung cấp bởi giảng viên hướng dẫn)

- Hồ sơ kiến trúc

- Hồ sơ khảo sát địa chất

2 Nội dung thực hiện đề tài

a Kiến trúc

- Thực hiện các bản vẽ kiến trúc

b Kết cấu

- Mô hình, phân tích, tính toán thiết kế sàn tầng điển hình

- Mô hình, phân tích, tính toán thiết kế cầu thang điển hình

- Mô hình, phân tích, tính toán thiết kế dầm tầng điển hình

- Mô hình, phân tích, tính toán thiết kế khung, bao gồm: cột, vách, lõi thang (GVHD chỉ định)

- Mô hình, phân tích, tính toán thiết móng cọc ly tâm

- Mô hình, phân tích, tính toán thiết phương án sàn khác (sàn rỗng Sbox)

3 Sàn phẩm

- 1 thuyết minh và 1 phụ lục

- Bản vẽ A1 (gồm 11 bản vẽ kiến trúc, 15 bản vẽ kết cấu và 1 bản vẽ thi công)

TP Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 2023

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 11

1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 11

1.1.1 Tên dự án 11

1.1.2 Quy mô dự án 11

1.2 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 12

1.2.1 Tiện ích dự án 12

1.2.2 Hệ thống giao thông 12

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ 13

2.1 TIÊU CHUẨN – QUY CHUẨN ÁP DỤNG 13

2.1.1 Tiêu chuẩn áp dụng 13

2.1.2 Quy chuẩn áp dụng 13

2.2 QUAN ĐIỂM TÍNH TOÁN KẾT CẤU 13

2.2.1 Giả thuyết tính toán 13

2.2.2 Phương pháp xác định nội lực 13

2.2.3 Kiểm tra theo trạng thái hữu hạn 14

2.3 PHẦN MỀM TÍNH TOÁN THỂ HIỆN BẢN VẼ 14

2.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 14

2.4.1 Bê tông 14

2.4.2 Cốt thép 15

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 16

3.1 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CHỊU TẢI ĐỨNG 16

3.2 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CHỊU TẢI NGANG 16

3.3 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CẦU THANG 16

3.4 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU MÓNG - HẦM 17

3.4.1 Phương án thiết kế móng 17

3.4.2 Phương án thiết kế cọc 18

3.4.3 Phương án thiết kế thi công phần hầm 18

3.5 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN KẾT CẤU 18

CHƯƠNG 4 TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 20

4.1 TĨNH TẢI 20

4.1.1 Tải cấu tạo sàn 20

4.1.2 Tải tường xây 21

4.2 HOẠT TẢI 24

4.3 TẢI TRỌNG GIÓ 25

4.3.1 Tải gió tĩnh 25

4.3.2 Tải gió động 27

4.3.2.1 Mô hình phân tích dao động gió 27

4.3.2.2 Tính toán thành phần động của tải trọng gió 28

4.3.3 Tổng hợp tải trọng gió 33

4.4 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 35

4.4.1 Mô hình phân tích dao động địa chấn 35

4.4.2 Tính toán tải động đất 35

4.4.2.1 Gia tốc nền thiết kế 36

4.4.2.2 Loại đất nền 36

4.4.2.3 Hệ số ứng xử 36

4.4.2.4 Phổ thiết kế 36

4.4.2.5 Lực cắt đáy 37

4.4.3 Tổng hợp tải động đất 38

4.5 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 39

4.5.1 Các loại tải trọng 39

4.5.2 Các trường hợp tải trọng 40

4.5.3 Các tổ hợp tải trọng 40

4.5.3.1 Tổ hợp tải trọng sàn 40

4.5.3.2 Tổ hợp tải trọng cầu thang 40

4.5.3.3 Tổ hợp tải trọng vách – lõi – dầm - móng 41

CHƯƠNG 5 KIỂM TRA TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II 42

5.1 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH ĐIỀU KIỆN CHỐNG LẬT 42

5.2 KIỂM TRA GIA TỐC ĐỈNH 42

5.3 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 42

5.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ LỆCH TẦNG 43

5.5 KIỂM TRA HIỆU ỨNG P-DELTA 44

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KẾT CẤU 45

6.1 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CẦU THANG 45

6.1.1 Sơ đồ tính bản thang 46

6.1.2 Tĩnh tải bản thang 46

6.1.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ 46

6.1.2.2 Tĩnh tải tác dụng lên bản chiếu tới 46

6.1.2.3 Tĩnh tải tác dụng lên bản nghiêng 46

6.1.3 Hoạt tải bản thang 47

6.1.4 Kết quả nội lực bản thang 47

6.1.5 Tính toán cốt thép bản thang 49

6.1.6 Tính toán – Thiết kế dầm thang 50

6.1.6.1 Sơ đồ tính – Tải trọng dầm thang 50

6.1.6.2 Tính toán cốt thép dầm thang 52

6.1.6.3 Kiểm tra xoắn dầm thang 53

6.2 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 54

6.2.1 Mô hình phân tích và tính toán sàn 54

6.2.2 Kết quả phân tích nội lực sàn 55

6.2.3 Kiểm tra độ võng đàn hồi 57

6.2.4 Tính toán cốt thép sàn 57

6.2.5 Kiểm tra độ võng dài hạn có kể đến sự hình thành vết nứt 61

6.2.5.1 Kiểm tra nứt tiết diện tại từng vị trí 61

6.2.5.2 Tính độ cong tại vị trí không có vết nứt 62

6.2.5.3 Tính độ cong tại vị trí có vết nứt 63

6.2.5.4 Tính độ võng toàn cấu kiện 64

6.3 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH 65

6.3.1 Mô hình phân tích và tính toán dầm 65

6.3.2 Tính toán phần tử dầm điển hình 66

6.3.2.1 Cốt thép dọc 66

6.3.2.2 Cốt thép đai 68

6.3.2.3 Kết quả tính toán cốt thép dầm tầng điển hình 69

6.3.3 Tính toán đoạn neo nối cốt thép dầm 71

6.3.3.1 Neo cốt thép 71

6.3.3.2 Nối cốt thép 71

6.4 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ VÁCH LÕI 71

6.4.1 Lý thuyết tính toán 71

6.4.2 Tính toán phần tử vách lõi điển hình 72

6.4.3 Kết quả tính toán vách lõi thang máy 74

6.4.3.1 Lõi thang CW1 74

6.4.3.2 Lõi thang CW2 75

6.5 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CỘT 76

6.5.1 Lý thuyết tính toán 76

6.5.2 Tính toán phần tử cột điển hình 79

6.5.2.1 Cốt thép dọc 79

6.5.2.2 Cốt thép đai 81

6.6 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ MÓNG 83

6.6.1 Thông tin địa chất 83

6.6.2 Thông số thiết kế 85

6.6.3 Sức chịu tải cọc 85

6.6.3.1 Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 86

6.6.3.2 Sức chịu tải cọc theo cường độ đất nền 86

6.6.3.3 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 87

6.6.3.4 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 87

6.6.3.5 Sức chịu tải thiết kế cọc 89

6.6.4 Chọn số lượng cọc 90

6.6.5 Xác định độ cứng của cọc 90

6.6.6 Tính toán – Thiết kế móng dưới cột 91

6.6.6.1 Kiểm tra phản lực đầu cọc 92

6.6.6.2 Kiểm tra ổn định của nền 92

6.6.6.3 Kiểm tra điều kiện lún của móng 93

6.6.6.4 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của móng 95

6.6.6.5 Kiểm tra khả năng chịu cắt của móng 96

6.6.6.6 Tính toán cốt thép móng 97

6.6.7 Tính toán – Thiết kế móng dưới lõi 97

6.6.7.1 Kiểm tra phản lực đầu cọc 98

6.6.7.2 Kiểm tra ổn định của nền 99

6.6.7.3 Kiểm tra điều kiện lún của móng 100

6.6.7.4 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của móng 101

6.6.7.5 Kiểm tra khả năng chịu cắt của móng 102

6.6.7.6 Tính toán cốt thép móng 103

CHƯƠNG 7 BIỆN PHÁP THI CÔNG MÓNG CỌC 105

7.1 TỔ CHỨC THI CÔNG CỌC BÊ TÔNG 105

7.2.1 Thông số cọc 105

7.2.2 Máy thi công và nhân công thi công cọc 105

7.2.2.1 Máy ép cọc 105

7.2.2.2 Nhân công thi công 105

7.2.3 Thời gian thi công 106

7.2.4 Mặt bằng thi công cọc 106

CHƯƠNG 8 THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN SÀN SBOX 107

8.1 MÔ HÌNH – PHÂN TÍCH SÀN ĐIỂN HÌNH 107

8.1.1 Kết quả phân tích nội lực sàn 108

8.1.2 Kiểm tra độ võng đàn hồi 110

8.2 TÍNH TOÁN PHẦN TỬ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 110

8.2.1 Tính toán cốt thép sàn 110

8.2.2 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của sàn 112

8.2.3 Kiểm tra điều kiện chống cắt của sàn 113

8.2.4 Kiểm tra độ võng dài hạn có kể đến sự hình thành vết nứt 114

8.2.4.1 Kiểm tra nứt tiết diện tại từng vị trí 114

8.2.4.2 Tính độ cong tại vị trí không có vết nứt 115

6.2.5.3 Tính độ cong tại vị trí có vết nứt 116

8.2.4.4 Tính độ võng toàn cấu kiện 117

TÀI LIỆU THAM KHẢO 118

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Cao ốc Tân Thịnh Lợi 11

Hình 1.2 Vị trí công trình 12

Hình 3.1 Mặt bằng kết cấu cầu thang 17

Hình 3.2 Mặt bằng móng 18

Hình 3.3 Mặt bằng kết cấu dầm, sàn, cột, vách tầng điển hình 19

Hình 4.1 Sơ đồ ô sàn tầng điển hình 21

Hình 4.2 Mô hình phân tích 3D công trình bằng phần mềm ETABS 27

Hình 6.1 Mặt bằng kết cấu cầu thang tầng điển hình 45

Hình 6.2 Sơ đồ tính cầu thang tầng điển hình 46

Hình 6.3 Tĩnh tải tiêu chuẩn tác dụng lên bản thang tầng điển hình 47

Hình 6.4 Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên bản thang tầng điển hình 48

Hình 6.5 Kết quả chuyển vị bản thang tầng điển hình 48

Hình 6.6 Biểu đồ momen bản thang tầng điển hình 48

Hình 6.7 Biểu đồ lực cắt bản thang tầng điển hình 49

Hình 6.8 Phản lực gối tựa bản thang tầng điển hình 50

Hình 6.9 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ tầng điển hình 50

Hình 6.10 Tĩnh tải tiêu chuẩn tác dụng lên dầm chiếu nghỉ tầng điển hình 51

Hình 6.11 Biểu đồ momen uốn dầm chiếu nghỉ tầng điển hình 51

Hình 6.12 Biểu đồ lực cắt dầm chiếu nghỉ tầng điển hình 52

Hình 6.13 Biểu đồ momen xoắn dầm chiếu nghỉ tầng điển hình 52

Hình 6.14 Mô hình sàn phẳng tầng điển hình 54

Hình 6.15 Kết quả nội lực sàn momen M11 55

Hình 6.16 Kết quả nội lực sàn momen M22 55

Hình 6.17 Tên Strip theo phương X 56

Hình 6.18 Tên Strip theo phương Y 56

Hình 6.19 Độ võng đàn hồi của sàn 57

Hình 6.20 Mặt bằng kết cấu dầm tầng điển hình 65

Hình 6.21 Biểu đồ momen dầm tầng điển hình TANG 14 66

Hình 6.22 Bố trí cốt đai dầm điển hình 69

Hình 6.23 Phần tử ứng suất vách lõi CW1 72

Hình 6.24 Phần tử ứng suất vách lõi CW2 73

Hình 6.25 Mặt bằng kết cấu cột 76

Hình 6.26 Quy ước nội lực cột 77

Hình 6.27 Chiều sâu cọc đài móng điển hình 85

Hình 6.28 Mặt bằng đài móng M9 91

Hình 6.29 Biểu đồ áp lực đáy móng M9 94

Hình 6.30 Tiết diện xuyên thủng đài móng M9 95

Hình 6.31 Mặt cắt chịu cắt đài móng M9 96

Hình 6.32 Momen đài móng M9 97

Hình 6.33 Mặt bằng đài móng M6 97

Hình 6.34 Biểu đồ áp lực đáy móng M6 100

Hình 6.35 Tiết diện xuyên thủng đài móng M6 101

Hình 6.36 Mặt cắt chịu cắt đài móng M6 102

Hình 6.37 Momen đài móng M6 theo phương X 103

Hình 6.38 Momen đài móng M6 theo phương Y 104

Hình 7.1 Máy ép cọc thủy lực Robot Sunward ZYJ600 105

Hình 7.2 Sơ đồ di chuyển máy ép cọc 106

Hình 8.1 Mô hình sàn sbox tầng điển hình 107

Hình 8.2 Kết quả nội lực sàn SBOX momen M11 108

Hình 8.3 Kết quả nội lực sàn SBOX momen M22 108

Hình 8.4 Momen Strip theo phương X sàn SBOX 109

Hình 8.5 Momen Strip theo phương Y sàn SBOX 109

Hình 8.6 Độ võng đàn hồi của sàn SBOX 110

Hình 8.7 Tiết diện xuyên thủng vùng cột C1-7 112

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Các phương pháp xác định nội lực 13

Bảng 2.2 Cấp độ bền bê tông sử dụng cho các cấu kiện 14

Bảng 2.3 Lớp bê tông bảo vệ 15

Bảng 2.4 Cốt thép sử dụng cho công trình theo TCVN 5574 - 2018 15

Bảng 3.1 Đánh giá mức độ thích hợp của các phương án chịu tải đứng 16

Bảng 3.2 Đánh giá mức độ thích hợp của các phương án chịu tải ngang 16

Bảng 3.3 Tổng hợp thông số kích thước cầu thang 17

Bảng 3.4 Kích thước sơ bộ các cấu kiện 18

Bảng 4.1 Tải các lớp cấu tạo sàn tầng điển hình, tầng trệt, lửng 20

Bảng 4.2 Tải các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, sân phơi, logia, sân thượng 20

Bảng 4.3 Tải các lớp cấu tạo sàn mái 20

Bảng 4.4 Tải các lớp cấu tạo sàn tầng hầm 20

Bảng 4.5 Tải tường xây tác dụng lên ô sàn tầng điển hình 22

Bảng 4.6 Tải tường xây tác dụng lên dầm tầng điển hình 22

Bảng 4.7 Tải tường xây tác dụng lên ô sàn tầng trệt 22

Bảng 4.8 Tải tường xây tác dụng lên dầm tầng trệt 23

Bảng 4.9 Tải tường xây tác dụng lên ô sàn tầng lửng 23

Bảng 4.10 Tải tường xây tác dụng lên dầm tầng lửng 23

Bảng 4.11 Tải tường xây tác dụng lên ô sàn sân thượng 23

Bảng 4.12 Tải tường xây tác dụng lên dầm sân thượng 23

Bảng 4.13 Tải tường xây tác dụng lên dầm cao trình 54.400 24

Bảng 4.14 Giá trị hoạt tải theo TCVN 2737-1995 24

Bảng 4.15 Bảng kết quả giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió tĩnh 26

Bảng 4.16 Chu kỳ và phần trăm khối lượng tham gia dao động gió 27

Bảng 4.17 Các dạng dao động gió tính toán cho công trình 28

Bảng 4.18 Các thông số tính toán gió động cần thiết cho các mode 29

Bảng 4.19 Bảng kết quả giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió động mode 1 theo phương X 30

Bảng 4.20 Bảng kết quả giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió động mode 2 theo phương Y 31

Bảng 4.21 Bảng kết quả giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió động mode 3 theo phương X 32

Bảng 4.22 Bảng kết quả giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió tổng 34

Bảng 4.23 Chu kỳ và phần trăm khối lượng tham gia dao động địa chấn 35

Bảng 4.24 Các dạng dao động địa chấn tính toán cho công trình 36

Bảng 4.25 Giá trị các tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi loại đất nền D 36

Bảng 4.26 Giá trị phổ thiết kế và hệ số hiệu chỉnh ứng với các mode 37

Bảng 4.27 Bảng kết quả giá trị tiêu chuẩn của lực cắt đáy mode 2 theo phương Y 37

Bảng 4.28 Bảng kết quả giá trị tiêu chuẩn của lực cắt đáy mode 3 theo phương X 38

Bảng 4.29 Bảng kết quả giá trị tiêu chuẩn của tải động đất 39

Bảng 4.30 Các loại tải trọng (Load Pattern) 39

Bảng 4.31 Các trường hợp tải trọng (Load Case) 40

Bảng 4.32 Tổ hợp tải trọng sàn 40

Bảng 4.33 Tổ hợp tải trọng cầu thang 40

Bảng 4.34 Tổ hợp tải trọng kiểm tra TTGH II 41

Bảng 5.1 Chuyển vị đỉnh lớn nhất của công trình 43

Bảng 5.2 Bảng kiểm tra chuyển vị lệch tầng công trình 43

Bảng 5.3 Bảng kiểm tra hệ số độ nhạy công trình 44

Bảng 6.1 Tải các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ cầu thang 46

Bảng 6.2 Tải các lớp cấu tạo bản nghiêng cầu thang 47

Bảng 6.3 Bảng tính thép bản thang tầng điển hình 49

Bảng 6.4 Bảng tính thép dầm chiếu nghỉ tầng điển hình 53

Bảng 6.5 Bảng tính thép sàn theo phương X 58

Bảng 6.6 Bảng tính thép sàn theo phương Y 59

Bảng 6.7 Bảng số liệu tính độ cong cần thiết tại từng vị trí 61

Bảng 6.8 Các thông số tính toán độ cong cần thiết 62

Bảng 6.9 Bảng kiểm tra vết nứt tiết diện tại từng vị trí 62

Bảng 6.10 Bảng tính độ cong tại các vị trí không có vết nứt 62

Bảng 6.11 Bảng tính độ cong tại các vị trí có vết nứt 63

Bảng 6.12 Bảng tiết diện dầm tầng điển hình 65

Bảng 6.13 Bảng tính thép dầm theo phương X 69

Bảng 6.14 Bảng tính thép dầm theo phương Y 70

Bảng 6.15 Đặc trưng hình học các phần tử vách lõi CW1 72

Bảng 6.16 Đặc trưng hình học các phần tử vách lõi CW2 73

Bảng 6.17 Bảng tính thép vách lõi CW1 74

Bảng 6.18 Bảng tính thép vách lõi CW2 75

Bảng 6.19 Bảng nội lực cột C1-10 79

Bảng 6.20 Bảng tính thép cột C1-10 82

Bảng 6.21 Bảng phân chia trạng thái các lớp đất 83

Bảng 6.22 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu cơ lý đất nền 84

Bảng 6.23 Thông số thiết kế cọc ly tâm PHC D600 85

Bảng 6.24 Kết quả sức kháng fi theo chỉ tiêu cơ lí 86

Bảng 6.25 Kết quả sức kháng fi theo chỉ tiêu cường độ 86

Bảng 6.26 Kết quả sức kháng fi theo thí nghiệm SPT 87

Bảng 6.27 Sức chịu tải cho phép của cọc 89

Bảng 6.28 Số lượng cọc dưới đáy đài 90

Bảng 6.29 Bảng thông số xác định độ cứng của cọc 91

Bảng 6.30 Phản lực đầu cọc đài móng M9 92

Bảng 6.31 Nội lực tại chân cột đài móng M9 TH1 92

Bảng 6.32 Bảng tính lún cho móng cọc M9 94

Bảng 6.33 Nội lực tại chân cột đài móng M9 TH1TT 95

Bảng 6.34 Giá trị lực chống cắt đài móng M9 96

Bảng 6.35 Phản lực đầu cọc gây cắt lớn nhất đài móng M9 96

Bảng 6.36 Bảng tính thép móng M9 97

Bảng 6.37 Phản lực đầu cọc đài móng M6 98

Bảng 6.38 Nội lực tại chân cột đài móng M6 TH1 99

Bảng 6.39 Bảng tính lún cho móng cọc M6 101

Bảng 6.40 Nội lực tại chân cột đài móng M6 TH10TT 102

Bảng 6.41 Bảng giá trị lực chống cắt và lực gây cắt lớn nhất đài móng M6 103

Bảng 6.42 Bảng tính thép móng M6 104

Bảng 7.1 Thông số cọc ly tâm PHC D600 105

Bảng 7.2 Thời gian thi công công tác ép cọc 106

Bảng 8.1 Bảng tính thép sàn Sbox theo phương X 111

Bảng 8.2 Bảng tính thép sàn Sbox theo phương Y 111

Bảng 8.3 Nội lực chọc thủng tại cột C1-7 112

Bảng 8.4 Bảng số liệu tính độ cong cần thiết tại từng vị trí 114

Bảng 8.5 Các thông số tính toán độ cong cần thiết 114

Bảng 8.6 Bảng kiểm tra vết nứt tiết diện tại từng vị trí 115

Bảng 8.7 Bảng tính độ cong tại các vị trí không có vết nứt 115

Bảng 8.8 Bảng tính độ cong tại các vị trí có vết nứt 116

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Hình 1.1 Cao ốc Tân Thịnh Lợi

1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

1.1.1 Tên dự án

Chung cư Tân Thịnh Lợi

1.1.2 Quy mô dự án

Chiều cao công trình: 56.1 (m) tính từ mặt đất tự nhiên

Quy mô: Gồm 1 tầng hầm, 1 tầng trệt, 1 tầng lửng, 14 tầng chung cư điển hình, 1 tầng thượng

và 1 tầng mái

Vị trí xây dựng: D37A Khu dân cư Phú Lâm, Phường 13, Quận 6, TP Hồ Chí Minh Có vị trí gần các trục giao thông chính, tiếp giáp với những khu trung tâm thương mại, dịch vụ sầm uất tại thành phố

Hình 1.2 Vị trí công trình

1.2 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1.2.1 Tiện ích dự án

Công năng công trình:

+ Tầng hầm: Hầm xe, với bể nước ngầm (gồm bể nước sinh hoạt, bể xử lý nước thải và hầm

Hệ thống giao thông công trình:

- Phương đứng: 2 thang máy chính, 1 thang máy nâng hàng thông giữa các tầng 2 thang bộ tại các tầng điển hình và tầng trệt, đảm bảo lưu thông thuận tiện đến từng căn hộ Ngoài ra bố trí thêm 1 thang bộ tại tầng hầm, 2 thang bộ lên tầng lửng và 1 thang bộ lên sân thượng

- Phương ngang: Hệ thống hành lang liên kết các căn hộ với cầu thang và thang máy, đảm bảo lưu thông thuận tiện

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1 TIÊU CHUẨN – QUY CHUẨN ÁP DỤNG

2.1.1 Tiêu chuẩn áp dụng

Nghị Định số 12/2009/NĐ-CP, ngày 10/02/2009 về quản lý dự án đầu tư xây dựng

Nghị Định số 15/2013/NĐ-CP, ngày 03/03/2013 về quản lý chất lượng công trình xây dựng Thông tư số 10/2019/TT-BXD, ngày 26/12/2019 về định mức dự toán xây dựng công trình Các tiêu chuẩn quy phạm hiện hành của Việt Nam:

+ TCVN 2737-1995: Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế

+ TCVN 5574-2018: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

+ TCVN 5575-2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

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

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

+ TCVN 7888-2014: Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước

+ TCVN 4420-2012 Đất xây dựng – Phương pháp xác định nén lún trong phòng thí nghiệm

2.1.2 Quy chuẩn áp dụng

- QCVN 02:2009/BXD: Số liệu điều kiện tự nhiên dùng trong xây dựng

- QCVN 06:2010/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình

2.2 QUAN ĐIỂM TÍNH TOÁN KẾT CẤU

2.2.1 Giả thuyết tính toán

Sàn tuyệt đối cứng trên mặt phẳng của nó, liên kết giữa sàn vào cột, vách được tính là liên kết ngàm (xét cùng cao trình) Không kể đến biến dạng cong ngoài mặt phẳng sàn lên các phần

tử liên kết

Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều chuyển vị ngang như nhau

Các cột, vách cứng thang máy đều được ngàm ở vị trí chân cột và chân vách cứng ngay ở đài móng

Các tải trọng ngang tác dụng lên sàn dưới dạng lực tập trung tại các vị trí cứng của từng tầng, từ đó sàn sẽ truyền vào cột, vách chuyển đến đất nền

Rời rạc hóa toàn bộ hệ chịu lực của tòa nhà, chia các hình dạng phức tạp thành đơn giản

→ thông qua các phần mềm → tìm nội lực gián tiếp và tính thép

Phương pháp Phương pháp giải tích Phương pháp số - Phần tử hữu hạn Nhược điểm

Hệ phương trình có rất nhiều biến và ẩn phức tạp → Việc tìm kiếm nội lực khó khăn

Đòi hỏi người dùng phải hiểu và sử dụng tốt phần mềm để có thể nhìn nhận đúng nội lực

và biến dạng vì phần mềm không mô tả chính xác thực tế

→ Ở đồ án, sinh viên lựa chọn phương pháp phần tử hữu hạn (thông qua sự hỗ trợ của các phần mềm) để thực hiện tính toán thiết kế Thông qua các mô hình phân tích, sinh viên có thể dễ dàng xuất được nội lực, chuyển vị, mà phương pháp giải tích phải tốn rất nhiều thời gian để xác định Tuy nhiên, một số cấu kiện sinh viên kết hợp phương pháp giải tích và phần tử hữu hạn để đem lại kết quả tin cậy hơn

2.2.3 Kiểm tra theo trạng thái hữu hạn

Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo độ bền (TTGH I) và đáp ứng điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II)

Trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I (về cường độ) nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể bảo đảm cho kết cấu:

+ Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động

+ Không bị mất ổn định về hình dạng và vị trí

Trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II (về điều kiện sử dụng) nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:

+ Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt

+ Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động

2.3 PHẦN MỀM TÍNH TOÁN THỂ HIỆN BẢN VẼ

Phần mềm phân tích kết cấu: ETABS 9.7.4 (Hệ khung), SAP 2000 (Cầu thang 2D), SAFE 2016 (Sàn, móng)

Phần mềm triển khai bản vẽ: Autocad 2019

Microsoft 2016 và một số chương trình tính VBA Excel do sinh viên tự phát triển

2.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG

2.4.1 Bê tông

Bảng 2.2 Cấp độ bền bê tông sử dụng cho các cấu kiện

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ được xác định dựa trên các chỉ tiêu sau:

+ QCVN 06-2010/BXD: Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia an toàn cháy cho nhà và công trình

+ Địa điểm xây dựng công trình ở TP.HCM, xa khu vực có độ xâm thực ăn mòn bê tông như

bờ biển, miền sông nước,…

+ TCVN 5574-2018, Mục 10.3.1 – Lớp bê tông bảo vệ

Bảng 2.3 Lớp bê tông bảo vệ

Bảng 2.4 Cốt thép sử dụng cho công trình theo TCVN 5574 - 2018

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 3.1 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CHỊU TẢI ĐỨNG

Bảng 3.1 Đánh giá mức độ thích hợp của các phương án chịu tải đứng

Phân bố tường trên sàn và độ lớn của tải trọng tác dụng

Với kết quả phân tích ở bảng trên, ngoài ra lý thuyết tính toán và kinh nghiệm thi công của phương án này khá hoàn thiện, thi công không quá phức tạp → Chọn phương án kết cấu sàn dầm làm phương án kết cấu chịu tải đứng cho công trình

3.2 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CHỊU TẢI NGANG

Bảng 3.2 Đánh giá mức độ thích hợp của các phương án chịu tải ngang

Công trình chung cư có không gian sử dụng

Công trình là nhà cao tầng chịu tải trọng

Công trình ở Quận 6 TP Hồ Chí Minh có

→ Chọn phương án kết cấu vách lõi làm phương án kết cấu chịu tải ngang cho công trình

3.3 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CẦU THANG

Nhằm đảm bảo giữa bản chiếu nghỉ và cấu kiện vách thang làm việc ổn định, không bị nứt, không bị võng về sau, do đó chọn liên kết giữa cột và dầm thang là liên kết ngàm, còn bản chiếu nghỉ là liên kết gối cố định so với dầm cầu thang

Chiều cao tầng điển hình h = 3.3 m

Cầu thang tầng điển hình của công trình là dạng cầu thang bản 2 vế

Bảng 3.3 Tổng hợp thông số kích thước cầu thang

00)

01 03 05 07 09 11

21 19 17 15 13

3.4.2 Phương án thiết kế cọc

→ Chọn cọc bê tông cốt thép đúc sẵn cho công trình

3.4.3 Phương án thiết kế thi công phần hầm

→ Chọn phương án cừ Larsen kết hợp hệ Shoring – Kingpost để thi công phần hầm

Hình 3.2 Mặt bằng móng

3.5 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN KẾT CẤU

Bảng 3.4 Kích thước sơ bộ các cấu kiện

M5

M7

M5

M8 M9

M6 M3

CHƯƠNG 4 TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 4.1 TĨNH TẢI

4.1.1 Tải cấu tạo sàn

Bảng 4.1 Tải các lớp cấu tạo sàn tầng điển hình, tầng trệt, lửng

Trọng lượng riêng (kN/m3)

Chiều dày (m)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m2)

Bảng 4.2 Tải các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, sân phơi, logia, sân thượng

Trọng lượng riêng (kN/m3)

Chiều dày (m)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m2)

Bảng 4.3 Tải các lớp cấu tạo sàn mái

Trọng lượng riêng (kN/m3)

Chiều dày (m)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m2)

Bảng 4.4 Tải các lớp cấu tạo sàn tầng hầm

Trọng lượng riêng (kN/m3)

Chiều dày (m)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m2)

4.1.2 Tải tường xây

Tải tường xây được chia thành 2 phần: Tải tường xây tác dụng lên dầm và tải tường xây tác dụng lên sàn Đối với các dầm biên tường xây trực tiếp lên dầm → Tải tường tác dụng lên dầm Đối với các tường nằm trên ô sàn, tải tường xây tác dụng lên sàn xác định theo công thức:

t tuong

Qq

S

 (kN/m2) Trong đó:

- S: Diện tích ô sàn tầng điển hình (m2)

- Qt = Lt×ht×σt×γt: Trọng lượng tường tác dụng lên từng ô sàn (kN)

Với Lt: Chiều dài tường xây (m), ht: Chiều cao tường xây (m), σt: Chiều dày tường xây (m), γt: Trọng lượng riêng gạch tường xây (kN/m3)

Hình 4.1 Sơ đồ ô sàn tầng điển hình (Sơ đồ ô sàn các tầng khác được trình bày ở phụ lục trang 8-10)

Bảng 4.5 Tải tường xây tác dụng lên ô sàn tầng điển hình

Chiều cao tường (m)

Diện tích

ô sàn (m2)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m2)

Chiều dày tường (m)

Trọng lượng riêng (kN/m3)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m)

Chiều cao tường (m)

Diện tích

ô sàn (m2)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m2)

Bảng 4.8 Tải tường xây tác dụng lên dầm tầng trệt

Chiều dày tường (m)

Trọng lượng riêng (kN/m3)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m)

Chiều dày tường (m)

Diện tích

ô sàn (m2)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m2)

Chiều dày tường (m)

Trọng lượng riêng (kN/m3)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m)

Chiều dày tường (m)

Diện tích

ô sàn (m2)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m2)

Chiều dày tường (m)

Trọng lượng riêng (kN/m3)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m)

1

Bảng 4.13 Tải tường xây tác dụng lên dầm cao trình 54.400

Chiều dày tường (m)

Trọng lượng riêng (kN/m3)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m)

Hệ số vượt tải

Tải trọng tính toán (kN/m)

4.2 HOẠT TẢI

Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên tòa nhà được xác định theo TCVN 2737-1995

Tải trọng tạm thời là các tải trọng có thể không có trong 1 giai đoạn nào đó của quá trình xây dựng và sử dụng Tải trọng tạm thời được chia làm 2 loại là hoạt tải dài hạn và hoạt tải ngắn hạn

Bảng 4.14 Giá trị hoạt tải theo TCVN 2737-1995

Giá trị tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số vượt tải

Hoạt tải tính toán (kN/m2) Phần dài

hạn

Phần ngắn hạn

Toàn phần

- W0: Giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng (kN/m2)

- k: Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió lấy theo độ cao

+ Hệ số tin cậy của tải gió: γ = 1.2

Quy tải gió về lực tập trung theo công thức: WT = W×S với S là diện tích đón gió (m2)

Bảng 4.15 Bảng kết quả giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió tĩnh

4.3.2 Tải gió động

4.3.2.1 Mô hình phân tích dao động gió

Sử dụng phần mềm ETABS khảo sát dao động của công trình

Hệ số Mass Source: 100% Tĩnh tải + 50% Hoạt tải (điều 3.2.4 TCXD 229-1999)

Hình 4.2 Mô hình phân tích 3D công trình bằng phần mềm ETABS

Bảng 4.16 Chu kỳ và phần trăm khối lượng tham gia dao động gió

Mode Chu kỳ (s) Tần số (Hz) UX UY RZ Phương dao động

4.3.2.2 Tính toán thành phần động của tải trọng gió

Giá trị giới hạn của tần số riêng fL = 1.3 Hz đối với công trình bê tông cốt thép và gạch

đá (hình 2 & bảng 9 TCVN 2737-1995)

Theo TCXD 229-1999, mức độ nhạy cảm của công trình đối với tác dụng động lực của tải trọng gió được đánh giá qua tương quan giữa giá trị tần số dao động riêng thứ nhất của công trình với tần số giới hạn fL:

f1 = 0.443 (Hz) < fL = 1.3 (Hz)

→ Thành phần động của gió kể đến thành phần xung và lực quán tính của công trình Theo TCVN 2737-1995, các công trình có fs < fL cần tính toán động lực có kể đến s dạng dao động đầu tiên, s được xác định từ điều kiện:

fs < fL < fs+1

Bảng 4.17 Các dạng dao động gió tính toán cho công trình

Các công thức tính toán cần thiết theo TCVN 2737-1995:

+ Thành phần xung của tải trọng gió:

WF = WT×ζ×ν (kN)

Trong đó:

- WT: Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió (kN)

- ζ: Hệ số áp lực của tải trọng gió ở độ cao Z (bảng 8 TCVN 2737-1995)

- ν: Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió phụ thuộc vào các tham

số ρ và χ (điều 6.15 TCVN 2737-1995)

+ Hệ số ψ:

j

Fi ji 2 ji

- Mj: Khối lượng tầng thứ j của công trình (kNs2/m)

- yji: Dịch chuyển ngang của trọng tâm phần thứ j ứng với dạng dao động i (m)

- WFj: Thành phần xung của tải trọng gió ở phần thứ j của công trình (kN)

+ Hệ số động lực ξ được xác định bằng đồ thị ở hình 2 TCVN 2737-1995, phụ thuộc vào thông số ε và độ giảm lôga của dao động:

- γ: Hệ số tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1.2

- W0: Giá trị của áp lực gió (vùng gió IIA, W0 = 830 N/m2)

fi: Tần số dao động riêng ứng với dạng dao động thứ i (Hz)

+ Thành phần gió động kể đến thành phần xung và lực quán tính:

WDji = Mj×ξ×ψ×yji (kN)

Bảng 4.18 Các thông số tính toán gió động cần thiết cho các mode

Bảng 4.19 Bảng kết quả giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió động mode 1 theo phương X STT Tầng Zj (m) WTj (kN) ζi ρ χ ν WFj (kN) Mj (kNs2/m) yji (m) yji×WFj (kNm) yji2×Mj (kNs2m) WDji (kN)

Bảng 4.20 Bảng kết quả giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió động mode 2 theo phương Y STT Tầng Zj (m) WTj (kN) ζi ρ χ ν WFj (kN) Mj (kNs2/m) yji (m) yji×WFj (kNm) yji2×Mj (kNs2m) WDji (kN)

Bảng 4.21 Bảng kết quả giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió động mode 3 theo phương X STT Tầng Zj (m) WTj (kN) ζi ρ χ ν WFj (kN) Mj (kNs2/m) yji (m) yji×WFj (kNm) yji2×Mj (kNs2m) WDji (kN)

4.3.3 Tổng hợp tải trọng gió

Tải trọng gió được gán vào tâm hình học của bề mặt đón gió đối với gió tĩnh và tâm khối lượng đối với gió động Để đơn giản ta gán tổng tải gió vào cùng một tâm khối lượng và gán thêm một khoảng momen lệch tâm

Các công thức tính toán cần thiết:

+ Tổng thành phần gió động theo 1 phương:

DX(Y) DX(Y)1 DX(Y)2 DX(Y)3

+ Thành phần gió tổng:

WX(Y) = WTX(Y) + WDX(Y) (kN)

+ Trong trường hợp gán tải gió tổng (gió tĩnh & gió động) vào cùng một tâm khối lượng, gán thêm một khoảng momen lệch tâm MZX(Y):

MZX(Y) = WTX(Y)×ΔY(X) (kNm)

Bảng 4.22 Bảng kết quả giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió tổng

Y (m)

4.4 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT

4.4.1 Mô hình phân tích dao động địa chấn

Sử dụng phần mềm ETABS khảo sát dao động của công trình

Hệ số Mass Source theo điều 3.2.4 TCVN 9386-2012:

Với ψE,i là hệ số tổ hợp tải trọng đối với tác động thay đổi thứ i

ψE,i = φ×ψ2,i = 0.8×0.3 = 0.24 (điều 4.2.4 TCVN 9386-2012)

Trong đó:

φ = 0.8 (bảng 4.2 TCVN 9386-2012)

ψ2,i = 0.3 (bảng 3.4 TCVN 9386-2012)

Hệ số Mass Source: 100% Tĩnh tải + 24% Hoạt tải

Bảng 4.23 Chu kỳ và phần trăm khối lượng tham gia dao động địa chấn







Với Tc = 0.8 ứng với loại đất nền D (bảng 3.2 TCVN 9386-2012)

+ Thỏa mãn những tiêu chí về tính đều đặn theo mặt đứng

Với chu kỳ dao động cơ bản T1 = 1.967 (s) và công trình thỏa các điều kiện trên → Tính tải trọng động đất bằng phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương

4.4.2 Tính toán tải động đất

Áp dụng phương pháp phân tĩnh lực ngang tương đương

Xét tới các dạng dao động cơ bản 1 thể góp phần đáng kể vào phản ứng tổng của nhà (Mode

2, Mode 3)