(Đồ án hcmute) chung cư an phú giang, quận 2

- Nên sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính.. - Vật liệu có tính liền kh

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

LỜI CÁM ƠN

Lời đầu tiên em xin kính gửi lời chào, lời chúc sức khỏe và lòng biết ơn đến toàn thể quý thầy cô cùng người thân và bạn bè

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này em chân thành cảm ơn :

- Thầy Nguyễn Minh Đức: Bộ môn Cơ học Đất và Nền móng - Khoa Xây Dựng - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

- Thầy Nguyễn Thanh Tú: Bộ môn Thi công và Quản lý Xây dựng- Khoa Xây Dựng - Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh

Đã hướng dẫn tận tình hướng dẫn và cung cấp cho em những tài liệu quý báu Sự động viên và khích lệ của các thầy là những động lực vô cùng to lớn giúp em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp của mình

Xin cám ơn các thầy cô ở trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP HCM đã dạy dỗ và cung cấp cho em những kiến thức quý báu trong suốt những năm học vừa qua

Các bạn cùng lớp đã cung cấp những tài liệu cần thiết cho em Sự đóng góp ý kiến và trao đổi lẫn nhau giúp cho em hoàn thiện kiến thức trong đồ án của mình Sự ủng hộ và kích lệ tinh thần của các bạn cũng giúp em hoàn thành Đồ án tốt nghiệp

Đồ án tốt nghiệp là công trình đầu tiên của mỗi sinh viên Mặc dù đã cố gắng nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế nên đồ án còn nhiều thiếu sót, em kính mong được sự chỉ dẫn của quý thầy cô để em ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình hơn

Cuối cùng, em xin gửi lời chúc sức khỏe và cảm ơn chân thành đến quý Thầy Cô

Bộ Môn Khoa Xây Dựng

Em xin chân thành cảm ơn!

Tp.HCM, Tháng 01 năm 2018

Sinh viên

Ngô Thị Hồng Loan

CAPSTONE PROJECT’S TASK

Name’s student : NGO THI HONG LOAN Student ID : 13149082

Class : 131492A

Sector : Construction Engineering Technology

Project’s Name: APARTMENT AN PHU GIANG, DISTRICT 2

1 Input Data:

 Architectural Profile (provided by Advitor)

 Soil Profile (provided by Advitor)

2 The contents of capstone project:

Architecture

 Illustrate architectural drafts again (0%)

Structure

 Modeling, anlysis and design typical floor

 Calculate, design staircase

 Modeling, calculation, design of frame 4 and frame D

 Foundation: Driven pile

3 Product

 Thesis and 01 Appendix

 15 drawing A1 (3 Architecture, 12 Structures)

Ho Chi Minh, January 2 th , 2018

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên thực hiện: NGÔ THỊ HỒNG LOAN MSSV: 13149082

Ngành: Xây dựng dân dụng và công nghiệp

Tên đề tài: Chung cư An Phú Giang, Quận 2

Họ và tên giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Minh Đức

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?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm:……….(Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 01 năm 2018

Giáo viên hướng dẫn

TS NGUYỄN MINH ĐỨC

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

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên sinh viên thực hiện: NGÔ THỊ HỒNG LOAN MSSV: 13149082

Ngành: Xây dựng dân dụng và công nghiệp Tên đề tài: Chung cư An Phú Giang, Quận 2 Họ và tên Giáo viên phản biện: ThS Nguyễn Thanh Tú 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?

5 Đánh giá loại:

6 Điểm:……….(Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày……tháng 01 năm 2018

Giáo viên phản biện

ThS NGUYỄN THANH TÚ

MỤC LỤC

DANH SÁCH CÁC BẢNG xiii

DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ xiv

CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC CÔNG TRÌNH 15

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 15

1.1.1 Giới thiệu 15

1.1.2 Địa điểm xây dựng 15

1.2 Giải pháp kiến trúc 15

1.3 Giải pháp kết cấu và giả thuyết tính toán 15

1.3.1 Tiêu chuẩn kết cấu: 15

1.3.2 Vật liệu sử dụng: 15

1.3.2.1 Bêtông (TCXDVN 356 : 2005): 16

1.3.2.2 Cốt thép (TCXDVN 356 : 2005): 16

1.3.2.3 Vật liệu khác: 16

1.3.3 Hình dạng công trình: 17

1.3.3.1 Theo phương ngang: 17

1.3.3.2 Theo phương đứng: 17

1.3.4 Tải trọng tác động: 17

1.3.4.1 Tĩnh tải 17

1.3.4.2 Hoạt tải 17

1.3.4.3 Tải động đất 17

1.3.4.4 Giả thiết biến dạng : Phương án thiết kế cho phần thân 18

1.3.5 Phương án thiết kế cho phần thân 18

1.3.6 Phương án thiết kế cho phần móng 18

1.3.7 Tính toán kết cấu cho nhà cao tầng 18

1.3.7.1 Sơ đồ tính: 18

1.3.7.2 Các giả thiết tính toán nhà cao tầng: 18

1.3.8 Phương pháp xác định nội lực 19

1.3.9 Lựa chọn công cụ tính toán 19

1.3.9.1 Phần mềm SAFE v12.3.1: 19

1.3.9.2 Phần mềm ETABS v9.7.4: 19

1.3.9.3 Phần mềm Microsoft Office 2010: tính toán cốt thép 19

1.3.9.4 Tính toán cốt thép 19

1.3.10 Bố trí cốt thép 19

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN BẢN DẦM 20

2.1MỞ ĐẦU 20

2.2VẬT LIỆU SỬ DỤNG 20

2.2.1 Bê tông 20

2.2.2 Cốt thép 20

2.3CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC 20

2.3.1 Chọn sơ bộ kích thước sàn 20

2.3.2 Chọn sơ bộ kích thước dầm 21

2.3.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột 21

2.3.4 Chọn sơ bộ tiết diện vách thang máy, sàn cầu thang 23

2.4TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN 23

2.4.1 Sơ đồ tính 23

2.4.2 Tải trọng tác dụng 24

2.4.2.1 Tĩnh tải 24

2.4.2.2 Hoạt tải 27

2.4.2.3 Tổng hợp 28

2.4.3 Xác định giá trị moment cho bản sàn 28

2.4.4 Tính toán và chọn cốt thép cho bản sàn 31

2.5 TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN 31

2.6 TÍNH TOÁN NỘI LỰC SÀN BẰNG PHẦN MỀM SAFE 32

3.1 MỞ ĐẦU 36

3.2 TÍNH BẢN THANG 37

3.2.1 Sơ đồ tính 38

3.2.2 Tính toán cốt thép 39

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG 41

4.1 MỞ ĐẦU 41

4.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 41

4.3 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 41

4.4 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 41

4.4.1 Tĩnh tải 41

4.4.2 Hoạt tải 42

4.4.3 Thành phần tĩnh của tải trọng gió 42

4.4.4 Thành phần động của tải trọng gió 42

4.4.5 Tải trọng động đất 49

4.4.6 Tổ hợp tải trọng 61

4.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC, KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH 63

4.5.1 Mô hình khung không gian 63

4.5.2 Kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh công trình 66

4.6 TÍNH TOÁN DẦM KHUNG TRỤC 4, D 66

4.6.1 Cơ sở lý thuyết 66

4.6.2 Quá trình tính toán 67

4.6.3 Kiểm tra tính toán thép dầm 67

4.6.4 Tính toán cốt thép dầm 68

4.6.5 Tính toán cốt đai 70

4.6.6 Kết quả tính toán 71

4.7 TÍNH TOÁN CỘT KHUNG TRỤC 4-D 71

4.7.1 Cơ sở lý thuyết 71

4.7.2 Quá trình tính toán 71

4.7.3 Tính toán cốt thép cột: 75

4.8 TÍNH TOÁN VÁCH 78

4.8.1 Mở đầu 78

4.8.2 Cơ sở tính toán 78

4.8.3 Quá trình tính toán 78

4.8.4 Tính toán thép vách tầng điển hình 79

4.8.5 Kết quả tính toán vách 80

CHƯƠNG 5: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 81

5.1 THỐNG KÊ SỐ LIÊU ĐỊA CHẤT: 81

5.1.1Mặt cắt địa chất: 81

5.1.2.Mô tả tình hình địa chất : 81

CHƯƠNG 6: PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG CỐT THÉP 85

6.1 MỞ ĐẦU 85

6.2 GIỚI THIỆU MÓNG CỌC BÊ TÔNG CỐT THÉP 85

6.3 ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 85

6.4 TÍNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC DÙNG CHO CÔNG TRÌNH 85

6.4.1 Các thông số của cọc 85

6.4.2 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu lắp 86

6.4.3 Thép móc cẩu 86

6.4.4 Bố trí cốt đai trong cọc 87

6.4.5 Sức chịu tải cọc đơn 87

6.4.5.1 Sức chịu tải theo độ bền vật liệu 87

6.4.5.2 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 87

6.4.5.3 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ đất nền 89

6.4.5.4 Sức chịu tải thiết kế của cọc: 91

6.5 TÍNH TOÁN MÓNG M1 91

6.5.1 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 91

6.5.2 Số lượng cọc trong đài 91

6.5.3 Bố trí cọc trong đài 91

6.5.4 Kiểm tra phản lực đầu cọc 92

6.5.5 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 93

6.5.6 Kiểm tra lún khối móng quy ước 93

6.5.6.1 Xác định khối móng quy ước 93

6.5.6.2 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước 94

6.5.6.3 Ước lượng độ lún của khối móng quy ước 94

6.5.6.4 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 95

6.5.7 Tính toán cốt thép cho đài cọc 95

6.6 TÍNH TOÁN MÓNG M2 96

6.6.1 Chọn sơ bộ kích thước 96

6.6.2 Sức chịu tải cọc đơn 96

6.6.3 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 96

6.6.4 Số lượng cọc trong đài 96

6.6.5 Bố trí cọc trong đài 97

6.6.6 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 97

6.6.7 Kiểm tra lún khối móng quy ước 97

6.6.7.1 Xác định khối móng quy ước 97

6.6.7.2 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước 98

6.6.7.3 Ước lượng độ lún của khối móng quy ước 99

6.6.7.4 Kiểm tra phản lực đầu cọc 99

6.6.7.5 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 100

6.6.8 Tính toán cốt thép cho đài cọc 101

6.7 THIẾT KẾ MÓNG M3 103

6.7.1 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 103

6.7.2 Số lượng cọc trong đài 103

6.7.3 Bố trí cọc trong đài 103

6.7.4 Kiểm tra phản lực đầu cọc 104

6.7.5 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 105

6.7.6 Kiểm tra lún khối móng quy ước 105

6.7.6.1Xác định khối móng quy ước 105

6.7.6.2 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước 105

6.7.6.3 Ước lượng độ lún của khối móng quy ước 106

6.7.6.4 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 107

6.7.7 Tính toán cốt thép cho đài cọc 107

6.8 TÍNH TOÁN MÓNG M4 108

6.8.1 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 108

6.8.2 Số lượng cọc trong đài 108

6.8.3 Bố trí cọc trong đài 108

6.8.4 Kiểm tra phản lực đầu cọc 109

6.8.5 Kiểm tra lún khối móng quy ước 110

6.8.5.1 Xác định khối móng quy ước 110

6.8.5.2 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước 111

6.8.5.3 Ước lượng độ lún của khối móng quy ước 111

6.8.5.4 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 112

6.8.6 Tính toán cốt thép cho đài cọc 112

6.9 TÍNH TOÁN MÓNG M5 113

6.9.1 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 113

6.9.2 Số lượng cọc trong đài 113

6.9.3 Bố trí cọc trong đài 113

6.9.4 Kiểm tra phản lực đầu cọc 114

6.9.5 Kiểm tra cọc làm việc theo nhóm 115

6.9.6 Kiểm tra lún khối móng quy ước 115

6.9.6.1 Xác định khối móng quy ước 115

6.9.6.2 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước 115

6.9.6.3 Ước lượng độ lún của khối móng quy ước 116

6.9.6.4 Kiểm tra xuyên thủng đài cọc 117

6.9.7 Tính toán cốt thép cho đài cọc 117

TÀI LIỆU THAM KHẢO 118

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.3 Trọng lượng tường gạch trên sàn 25

Bảng 2.3: Tổng tĩnh tải tác dụng lên ô sàn 26

Bảng 2.5: Bảng tổng hợp tải trọng 28

Bảng 3.1 Tải trọng chiếu nghỉ và chiếu tới 37

Bảng 3.2 Tổng hợp tải trọng lên vế thang 38

Bảng 4.3: Giá trị giới hạn của tầng số giao dộng riêng fL 42

Bảng 4.3 :Hệ số áp lực động của tải trọng gió 43

Bảng 4.4: Các tham số  và  44

Bảng 4.5 Hệ số tương quan i khi xét đến vận tốc gió phụ thuộc vào chiều cao và mặt đón gió  và  44

Bảng 4.6 Hệ số β 46

Bảng 4.7 Giá trị chu kỳ và tần số và tỉ số khối lượng tham gia 46

Bảng 4.21 Các thông số tính toán dầm điển hình 68

Bảng 4.22 kết quả tính toán và bố trí cốt thép dầm B105 70

Bảng 4.30 Xác định phương của mô hình tính toán 73

Bảng 7.1 Bảng tính sức kháng mũi của cọc 88

Bảng 7.2 Tính sức chịu tải cực hạn do ma sát 90

Bảng 6.1 Bảng tổng hợp nội lực móng M1 91

Bảng 6.2 Bảng tổng hợp nội lực móng M2 96

Bảng 6.3 Bảng tổng hợp nội lực móng M3 103

Bảng 6.4 Bảng tổng hợp nội lực móng M4 108

Bảng 6.5 Bảng tổng hợp nội lực móng M5 113

DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ

Hình 2.1: Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình 21

Hình 3.1: Mặt bằng, mặt cắt cầu thang 36

Hình 3.2: Các lớp cấu tạo bản thang 36

Hình 3.3: Sơ đồ tính vế cầu thang 38

Hình 3.4: Biểu đồ momen 39

Hình 3.5: Biểu đồ momen 40

Bảng 3.4: Tính thép ô bản 2 40

Hình 4.1 Các dạng dao động cở bản 43

Hình 4.3 Đồ thị xác định hệ số động lực  45

Hình 4.6 Mô hình khung không gian trong ETABS 63

Hình 4.7 Biểu đồ bao moment khung trục 4 64

Hình 4.8 Biểu đồ bao moment khung trục D 65

Hình 4.9: Chuyển vị ngang tại đỉnh công trình 66

Hình 4.15: Mặt bằng vách cứng sẽ tính toán 78

Hình 4.10: Sơ đồ tính phương pháp phần tử biên chịu momen 78

Hình 6.1 Mặt bằng móng M1 92

Hình 6.9 Mặt bằng bố trí móng M3 104

Hình 6.10 Mặt bằng bố trí móng M4 109

Hình 6.11 Mặt bằng móng M5 114

CHƯƠNG 1: SƠ LƯỢC CÔNG TRÌNH 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

1.1.1 Giới thiệu

Hiện nay mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, đòi hỏi về nhu cầu chổ ở càng lớn Do đó việc xây dựng nhà cao tầng theo kiểu chung cư để giải quyết được nhu cầu nhà ở cho người dân, cán bộ công tác, lao động nước ngoài… Chung cư này thích hợp cho nhu cầu ở của người có thu nhập cao, người nước ngoài lao động tại Việt Nam, chung cư còn có thể cho thuê, mua bán…

1.1.2 Địa điểm xây dựng

Công trình được xây dựng tại khu vực năng động và nhiều tiềm năng nhất thành phố ta hiện nay là Q2, thành phố Hồ Chí Minh

1.2 Giải pháp kiến trúc

Giải pháp giao thông nội bộ:

- Về mặt giao thông đứng được tổ chức gồm 2 cầu thang bộ dùng để di chuyển và thoát

người khi có sự cố

- Về mặt giao thông ngang trong công trình ( mỗi tầng) là các hành lang chạy xung quanh giếng trời của công trình thông suốt từ trên xuống

Giải pháp về sự thông thoáng:

- Tất cả các căn hộ đều nằm xung quanh giếng trời có kích thước 1.6x9.2m suốt từ tầng mái đến tầng trệt sẽ phục vụ việc chiếu sáng và thông gió cho công trình

1.3 Giải pháp kết cấu và giả thuyết tính toán

1.3.1 Tiêu chuẩn kết cấu:

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

- Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 356-2005

- Kết cấu gạch đá - Tiêu chuẩn thiết kế - TCVN 5573-1991

- Nhà cao tầng Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối - TCXD 198 :1997

- Móng cọc Tiêu chuẩn thiết kế - TCXD 205 : 1998

- Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình - TCXD 45-78

- Tiêu chuẩn thiết kế công trình chịu động đất - TCXDVN 375-2006

1.3.2 Vật liệu sử dụng:

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

- Nên sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính

- Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo 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 tải trọng có tính chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình

- Vật liệu có giá thành hợp lý

 Vật liệu BTCT hoặc thép là các loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng

1.3.2.1 Bêtông (TCXDVN 356 : 2005):

- Bêtông dùng trong nhà cao tầng có cấp độ bền B25÷B60

- Dựa theo đặc điểm của công trình và khả năng chế tạo vật liệu chọn bêtông phần thân, sàn và móng cấp độ bền B25

Bê tông B25

 Trọng lượng riêng : =25 kN/m3

 Cường độ chịu nén tính toán : Rb=14.5 (Mpa)

 Cường độ chịu kéo tính toán : Rbt=1,05 (Mpa)

 Mô đun đàn hồi ban đầu : Eb=30 000(Mpa)

1.3.2.2 Cốt thép (TCXDVN 356 : 2005):

- Đối với cốt thép Φ < 10(mm) dùng làm cốt ngang loại AI:

 Cường độ chịu nén tính toán : Rsc =225 (Mpa)

 Cường độ chịu kéo tính toán : Rs = 225 (Mpa)

 Cường độ chịu kéo của cốt thép đai, thép xiên: Rsw= 175 (Mpa)

- Đối với cốt thép Φ ≥ 10(mm) dùng làm cốt ngang loại AII:

 Cường độ chịu nén tính toán : Rsc =280 (Mpa)

 Cường độ chịu kéo tính toán : Rs = 280 (Mpa)

 Cường độ chịu kéo của cốt thép đai, thép xiên: Rsw= 225 (Mpa)

- Đối với cốt thép cốt thép cột, vách, móng dùng loại AIII:

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

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

 Cường độ chịu kéo của cốt thép đai, thép xiên: Rsw=290 Mpa

1.3.2.3 Vật liệu khác:

- Gạch lát nền ceramic : = 20 kN/m3

- Vữa lót, vữa trát, lớp chống thấm : = 18 kN/m3

1.3.3 Hình dạng công trình:

1.3.3.1 Theo phương ngang:

- Nhà cao tầng cần có mặt bằng đơn giản, tốt nhất là lựa chọn các hình có tính chất đối xứng cao Trong các trường hợp ngược lại công trình cần được phân ra các phần khác nhau để mỗi phần đều có hình dạng đơn giản

- Các bộ phận kết cấu chịu lực chính của nhà cao tầng như vách, lõi, khung cần phải được bố trí đối xứng

- Hệ thống kết cấu cần được bố trí làm sao để trong mỗi trường hợp tải trọng sơ đồ làm việc của các bộ phận kết cấu rõ ràng mạch lạc và truyền tải một cách nhanh chóng nhất tới móng công trình

- Hệ thống chịu lực ngang của công trình cần được bố trí theo cả hai phương Khoảng cách giữa các vách cứng (lõi cứng) cần phải nằm trong giới hạn để có thể xem kết cấu sàn không bị biến dạng trong mặt phẳng của nó khi chịu tải trọng ngang

- Đối với kết cấu khung BTCT, độ cứng của kết cấu dầm tại các nhịp khác nhau cần được thiết kế sao cho gần bằng nhau, tránh trường hợp nhịp này quá cứng so với nhịp khác, điều này gây tập trung ứng lực tại các nhịp ngắn, làm cho kết cấu ở các nhịp này

- Độ cứng của kết cấu tầng trên không nhỏ hơn 70% độ cứng của kết cấu ở tầng dưới kề

nó Nếu 3 tầng giảm độ cứng liên tục thì tổng mức giảm không được quá 50%

1.3.4.4 Giả thiết biến dạng : Phương án thiết kế cho phần thân

f và H là chuyển vị theo phương ngang tại đỉnh kết cấu và chiều cao của công trình

1.3.5 Phương án thiết kế cho phần thân

- Từ thiết kế kiến trúc, và yêu cầu thiết kế chọn phương án kết cấu bê tông cốt thép phần thân gồm hệ sàn chịu tải trọng đứng, phân phối tải trọng ngang Hệ vách lõi được

bố trí theo kiến trúc và được lựa chọn sao cho đảm bảo được sự chịu lực và biến dạng của công trình Hệ cột cũng được bố trí theo kiến trúc

1.3.6 Phương án thiết kế cho phần móng

Với quy mô và tầm quan trọng của công trình đã nêu, lựa chọn thiết kế móng với phương án móng cọc ép bê tông cốt thép

1.3.7 Tính toán kết cấu cho nhà cao tầng

1.3.7.1 Sơ đồ tính:

- Việc tính toán kết cấu nhà cao tầng nên áp dụng những công nghệ mới để có thể sử dụng mô hình không gian nhằm tăng mức độ chính xác và phản ánh sự làm việc của công trình sát với thực tế hơn

1.3.7.2 Các giả thiết tính toán nhà cao tầng:

- Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết ngàm với các phần tử cột, vách cứng ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử (thực tế không cho phép sàn có biến dạng cong)

- Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế tiếp

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

- Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt đài

- Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể

1.3.8 Phương pháp xác định nội lực

Mô hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn):

- Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu lực của nhà nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lực và chuyển vị Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết được tất cả các bài toán Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như, SAFE, ETABS, SAP,

- Trong các phương pháp kể trên, phương pháp phần tử hữu hạn hiện được sử dụng phổ biến hơn cả do những ưu điểm của nó cũng như sự hỗ trợ đắc lực của một số phần mềm phân tích và tính toán kết cấu SAFE, ETABS, SAP, …dựa trên cơ sở phương pháp tính toán này

1.3.9 Lựa chọn công cụ tính toán

1.3.9.1 Phần mềm SAFE v12.3.1:

- Là phần mềm chuyên dùng để phân tích, tính toán nội lực cho các loại sàn, đặc biệt so với các version trước đây trong version 12 này phần mềm hỗ trợ mạnh mẽ trong việc phân tích tính toán sàn bêtông cốt thép ứng suất trước

1.3.9.2 Phần mềm ETABS v9.7.4:

- Dùng để giải phân tích động cho hệ công trình bao gồm các dạng và giá trị dao động, kiểm tra các dạng ứng xử của công trình khi chịu tải trọng động đất

1.3.9.3 Phần mềm Microsoft Office 2010: tính toán cốt thép

- Dùng để xử lý số liệu nội lực từ các phần mềm SAFE, ETABS xuất sang, tổ hợp nội lực và tính toán tải trọng, tính toán cốt thép và trính bày các thuyết minh tính toán

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN BẢN DẦM 2.1 MỞ ĐẦU

Sàn có dầm là loại sàn truyền thống được sử dụng nhiều trong các công trình Mặc dù mặt bằng sàn thường gồm nhiều dầm với kích thước tiết diện khác nhau gây ra khó khăn trong quá trình thi công tạo ván khuôn, nhưng với sơ đồ tính đơn giản và khả năng tiết kiệm vật liệu cao, giá thành rẻ, nên ngày nay vẫn còn được sử dụng nhiều trong các công trình hiện đại

So với loại sàn phẳng, không dầm, sàn dầm không đạt được yêu cầu kiến trúc do mặt trần có nhiều dầm gồ ghề Nhưng sử dụng biện pháp đóng trần thạch cao che khuyết điểm đó Nên yêu cầu kiến trúc vẫn được thỏa mãn

Vì ưu điểm trên, trong luận văn này chọn sàn sườn để thiết kế

2.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG

2.2.1 Bê tông

Bêtông được chọn thiết kế cho sàn có cấp độ bền B25 với các thông số:

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

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

2.2.2 Cốt thép

Sử dụng cốt thép:

- Ø<10 mm thép AI với các thông số: Rs = 225Mpa

- Ø≥10 mm thép AII với các thông số: Rs = 280Mpa

2.3 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC

2.3.1 Chọn sơ bộ kích thước sàn

- Quan niệm tính: xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng nằm ngang Sàn không bị rung động, không dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tải trọng ngang

- Việc chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng lên sàn Có thể

xác định sơ bộ chiều dày của bản sàn theo công thức:

2.3.2 Chọn sơ bộ kích thước dầm

- Dầm chính: (L = 7,2m); bdầm = (0,25 0,5)hd => Chọn bd = 30(cm);

hd = (1/8  1/12)L = (1/8  1/12)x720 = (60  90)cm => Chọn hd = 60cm; Dầm chính chọn dầm cĩ tiết diện 300x600, riêng dầm biên thì chọn dầm 200x300

Hình 2.1: Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình

2.3.3 Chọn sơ bộ tiết diện cột

- Diện tích tiết diện cột xác định sơ bộ nhƣ sau: Fcột = x N/Rb

Trong đĩ: N = ∑ qi x Si

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

Si : diện tích truyền tải xuống tầng thứ i

S17

S16 S17

A'

D' B'

7200 3500 3700

S1 S2

S4 S5

S2

S5 S3

S6

S14

S8 S9

S3 S6

S12 S7

S1 S2

S4 S5

S2 S5

S3 S6

S14

S8 S9

S10

S12

S7

1500 1500

MẶT BẰNG D ? M SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH TL: 1/100 D200 X 300 D200 X 300 D200 X 300 D200 X 300 D200 X 300 D200 X 300 D200 X 300 D200 X 300

Bảng 2.1: Bảng sơ bộ chọn tiết diện cột trục 2-D

TẦNG F tr.tải

m2

q KN/m2

Bảng 2.2: Bảng sơ bộ chọn tiết diện cột trục 3-D

2.3.4 Chọn sơ bộ tiết diện vách thang máy, sàn cầu thang

- Hệ lõi cầu thang máy, vách biên: tầng hầm -> tầng mái chọn dày 30cm

- Chọn cầu thang dạng bản có chiều dày 12cm

- Hồ nước có chiều dày bản thành và bản đáy là 14cm, bản nắp là 8cm

MI MII

MI

MII

- Sơ đồ tính loại bản dầm 2 đầu ngàm cho các ô: 13; 14; 15; 16; 17

Quy ước: L là cạnh ngắn ô bản

Trọng lƣợng riêng(kN/m3)

Tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số

n

Tính toán (kN/m2)

Trọng lƣợng riêng(kN/m3)

Tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số

n

Tính toán (kN/m2) Lớp gạch lót nền 1 20 0,2 1,1 0,22

Tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số

n

Tính toán (kN/m2)

Lớp vữa lót,

chống thấm tạo dốc 5 18 0,9 1,3 1,17

Cấu tạo các lớp sàn Chiều dày

(cm)

Trọng lƣợng riêng(kN/m3)

Tiêu chuẩn (kN/m2)

Hệ số

n

Tính toán (kN/m2) Lớp vữa trát trần 1,5 18 0,27 1,3 0,351

1 0.1 3.15 2.9 7.72 18 1.2 2.56 6.26

0.2 3.15 2.1 7.72 18 1.2 3.70

2 0.1 3.15 4.75 11.2 18 1.2 2.89 9.17

0.2 3.15 5 11.2 18 1.2 6.28

3 0.1 3.15 2.75 11.84 18 1.2 1.58 5.37

0.2 3.15 3.3 11.84 18 1.2 3.79

4 0.1 3.15 7.8 18.87 18 1.2 2.81 4.25

0.2 3.15 2 18.87 18 1.2 1.44

5 0.1 3.15 11.2 14 18 1.2 5.44 7.39

0.2 3.15 2 14 18 1.2 1.94

6 0.1 3.15 1.25 14.8 18 1.2 0.57 4.25

0.2 3.15 4 14.8 18 1.2 3.68

7 0.1 3.15 0.3 15.91 18 1.2 0.13 5.77

0.2 3.15 6.6 15.91 18 1.2 5.65

8 0.1 3.15 3.5 5.6 18 1.2 4.25 13.12

0.2 3.15 3.65 5.6 18 1.2 8.87

9 0.1 3.15 2.6 4.16 18 1.2 4.25 4.74

0.2 3.15 0.15 4.16 18 1.2 0.49

10 0.1 3.15 1.2 7.36 18 1.2 1.11 5.45

0.2 3.15 2.35 7.36 18 1.2 4.34

11 0.1 3.15 0.3 14.04 18 1.2 0.15 0.15

0.2 3.15 0 14.04 18 1.2 0

12 0.1 3.15 0 8.74 18 1.2 0 8.02

0.2 3.15 5.15 8.74 18 1.2 8.02

13 0.1 3.15 0 5.55 18 1.2 0 12.75

0.2 3.15 5.2 5.55 18 1.2 12.75

14 0.1 3.15 0 5.25 18 1.2 0.00 14.90

0.2 3.15 5.75 5.25 18 1.2 14.90

15 0.1 3.15 0 5.55 18 1.2 0 12.75

0.2 3.15 5.2 5.55 18 1.2 12.75

16 0.1 3.15 3 9.9 18 1.2 2.06 9.97

0.2 3.15 5.75 9.9 18 1.2 7.90

2.4.2.2 Hoạt tải

- Gía trị hoạt tải đƣợc chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng Hệ số độ tin cậy n đối với tải trong phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 trang 15 TCVN 2737- 1995:

P1, P2: hoạt tải tính toán của sàn ban công, vê sinh,…

S; S1; S2: lần lƣợt là diện tích cùa cả ô sàn, của sàn vệ sinh, sàn ban công…

Bảng 2.4: Hoạt tải phân bố trên sàn

2.4.3 Xác định giá trị moment cho bản sàn

Dùng mặt cắt tưởng tượng cắt dải bản có bề rộng 1m, tính toán nôi lực và bố trí thép

cho ô bản sàn

 Bản làm việc 2 phương:

- Xác định tổng tải:  tuong

tt tt 2

L

- Xác định tỉ số 1 2 1 2

1

2 m ,m ,k ,kL

2

tt tt

ggp

0.0354 780 S6 4.0 3.7 1.08 0.0191 195 1043.25 18326 350

R

bRγξ

Kiểm tra hàm lượng cốt thép

s

b b R max 0

s min

R

Rγξμbh

Aμ

μ     =0.651 0.9 14.5 3.7%

225



Kết quả tính thép sàn tầng điển hình xem Mục 3.1- PHỤ LỤC 3

2.5 TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN

Tất cả các ô bản điều chưa nứt nên ta sẽ kiểm tra độ võng cho phép của các ô bản như sau

- Độ võng bản 1 phương tính theo công thức: 14

q : tổng tải tác dụng lên dải ô bản sàn rộng 1m (kN/m)

Kết quả kiểm tra võng sàn xem Mục 3.1 - PHỤ LỤC 3

2.6 TÍNH TOÁN NỘI LỰC SÀN BẰNG PHẦN MỀM SAFE

- Để phản ánh đúng 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

2.6.1 Mô hình sàn

Hình 2.6.1: mô hình sàn trên SAFE

Hình 2.6.2: Chia các dãy strip

Hình 2.6.3: Nội lực dãy strip theo phương X

Hình 2.6.4: Nội lực dãy strip theo phương Y

líp vòa tr¸t dµy 15 b¶n thang btct dµy 100 BËc cÊp x©y g¹ch Líp vòa lãt dµy 20 líp granito

Líp vòa lãt dµy 20

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ KẾT CẤU CẦU THANG

3.1 MỞ ĐẦU

Hình 3.1: Mặt bằng, mặt cắt cầu thang

Số liệu ban đầu:

Cầu thang 3 vế, chiều cao tầng 3.3m thang loại bản không có li mông

Bản thang số 1 và số 3 có chiều rộng là 1,2 m, một đầu được ngàm vào dầm sàn (dầm D, D’), một đầu được ngàm vào dầm thang (B, B’) Bản số 2 có chiều rộng là 1,2 m cạnh dài ngàm vào dầm B, và ngàm vào vách Hai đầu được ngàm vào vách

Chiều rộng bậc: 250 (mm), Chiều cao bậc: 150(mm)

3.2 TÍNH BẢN THANG

_ Tải trọng trên chiếu nghỉ và chiếu tới : Tải trọng tác dụng xét trên 1m chiều dài

Bảng 3.1 Tải trọng chiếu nghỉ và chiếu tới

STT Vật liệu Chiều dày

mm

Trọng lƣợng riêng kN/m 3

Tải trọng tiêu chuẩn kN/m 2

Hệ số vƣợt tải

Tải trọng tính tốn kN/m 2

Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng chiếu nghĩ: q1 = 8.247 (Km/m)

Hệ số độ tin cậy là 1.2 đối với tải trọng Theo TCVN 2737:1995, bảng 3, ta cĩ:

Bậc thang gạch cao 150 mm được qui đổi tương đương theo phương bản

Tải trọng do bản bê tơng cốt thép trên 1m chiều dài bản nghiêng:

Bảng 3.2 Tổng hợp tải trọng lên vế thang

STT Vật liệu Chiều dày

mm

Trọng lƣợng riêng kN/m 3

Tải trọng tiêu chuẩn kN/m 2

Hệ số vƣợt tải

Tải trọng tính toán kN/m 2

q



Tổng tải trọng tác dụng lên bản chiếu tới ,nghĩ q1 = 8.247 (kN/m)

Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng q2 = 11.68 (kN/m)