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
Trang 1THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp chính là công việc 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
Sinh viên thực hiện
ĐINH XUÂN THIỆN
Trang 4CAPSTONE PROJECT’S TASK
Name’s student : DINH XUAN THIEN
Student ID : 14149164
Class : 149490A
Advisor : Dr CHAU DINH THANH
1 Project’s Name:
AN PHU APARTMENT
2 Input Data:
Architectural Profile (provided by Advitor)
Soil Profile (provided by Advitor)
3 The contents of capstone project:
13 drawing A1 (04 Architecture, 06 Structures, 03 Foundation)
ADVISOR
Trang 5MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN 1
CAPSTONE PROJECT’S TASK 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 11
1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 11
1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 11
1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 11
1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng 11
1.3.2 Mặt đứng 11
1.3.3 Hệ thống giao thông 12
1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 12
1.4.1 Hệ thống điện 12
1.4.2 Hệ thống nước 12
1.4.3 Thông gió, chiếu sáng 12
1.4.4 Phòng cháy, thoát hiểm 12
1.4.5 Chống sét 12
1.4.6 Hệ thống thoát rác 12
1.5 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG 12
1.5.1 Tải đứng 12
1.5.2 Tải ngang 13
1.6 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 13
1.6.1 Hệ kết cấu chịu lực chính 13
1.6.2 Hệ kết cấu sàn 14
1.6.2.1 Hệ sàn sườn 14
1.6.2.2 Hệ sàn ô cờ 14
1.6.2.3 Sàn không dầm (không có mũ cột) 15
1.6.2.4 Sàn không dầm ứng lực trước 15
1.6.3 Kết luận 16
1.7 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 16
1.8 LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ 16
1.9 TIÊU CHUẨN VÀ PHẦN MỀM TÍNH TOÁN 17
1.9.1 Tiêu chuẩn Việt Nam 17
1.9.2 Tiêu chuẩn nước ngoài 17
1.9.3 Phần mềm thiết kế của nước ngoài 17
1.10 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ 17
Trang 61.10.1 Sơ bộ tiết diện sàn 17
1.10.2 Sơ bộ tiết diện dầm biên 17
1.10.3 Sơ bộ tiết diện vách và lõi thang 18
CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 19
2.1 TỔNG QUAN 19
2.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 19
2.2.1 Tĩnh tải 19
2.2.2 Hoạt tải 21
2.3 SỬ DỤNG SAFE TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 21
2.3.1 Độ võng của sàn 25
2.3.2 Tính toán và bố trí cốt thép 25
2.3.3 Kiểm tra chọc thủng 26
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG 27
3.1 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 27
3.2 CẤU TẠO CẦU THANG 27
3.3 TẢI TRỌNG 28
3.4 TÍNH TOÁN BẢN THANG 28
3.4.1 Sơ đồ tính và nội lực 28
3.4.2 Tính toán cốt thép 30
3.5 TÍNH TOÁN DẦM THANG 31
3.5.1 Sơ đồ tính và tải trọng 31
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ KHUNG 33
4.1 MỞ ĐẦU 33
4.2 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM BIÊN, VÁCH 33
4.2.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm biên 33
4.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện vách 33
4.2.3 Tiết diện dầm 34
4.3 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 34
4.3.1 Tính toán tải gió 34
4.3.2 Gió tĩnh 34
4.3.3 Gió động 36
Trang 74.5 KIỂM TRA TÍNH ĐÚNG ĐẮN CỦA CÔNG TRÌNH 49
4.6 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ THÉP DẦM BIÊN 50
4.6.1 Tính toán – thiết kế thép dọc: 50
4.6.2 Tính cốt đai 51
4.6.3 Cấu tạo kháng chấn cho dầm 51
4.6.4 Kết quả tính thép dầm 54
4.7 TÍNH TOÁN VÁCH 55
4.7.1 Chọn phương pháp tính cốt thép cho vách đứng 56
4.7.2 Tính toán cốt ngang cho vách cứng 58
4.7.3 Neo và nối cốt thép 59
4.7.4 Kết quả tính toán cốt thép vách 60
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ MÓNG 61
5.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 61
5.2 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 61
5.2.1 Kích thước cọc 62
5.2.2 Sức chịu tải của cọc khoan nhồi 62
5.2.2.1 Theo vật liệu làm cọc 62
5.2.2.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 63
5.2.2.3 Tính toán sức chịu tải của cọc theo SPT 65
5.2.2.4 Sức chịu tải theo chỉ tiêu cường độ của đất nền 67
5.2.2.5 Sức chịu tải thiết kế 68
5.3 THIẾT KẾ MÓNG M1 69
5.3.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 69
5.3.2 Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc 71
5.3.3 Tính lún cho nhóm cọc 74
5.3.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M1 74
5.3.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M1 75
5.4 THIẾT KẾ MÓNG M2 76
5.4.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 76
5.4.2 Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc 78
5.4.3 Tính lún cho nhóm cọc 80
5.4.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M2 81
5.4.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M2 81
5.5 THIẾT KẾ MÓNG M3 83
5.5.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 83
5.5.2 Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc 85
Trang 85.5.3 Tính lún cho nhóm cọc 87
5.5.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M3 87
5.5.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M3 88
5.6 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG M4 89
5.6.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 89
5.6.2 Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc 90
5.6.3 Tính lún cho nhóm cọc 92
5.6.4 Kiểm tra xuyên thủng cho đài móng M4 93
5.6.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng M4 94
TÀI LIỆU THAM KHẢO 96
Trang 9DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 – Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang 13
Bảng 1.2 – Vật liệu sử dụng 16
Bảng 1.3 – Cốt thép sử dụng 16
Bảng 1.4 – Lớp bê tông bảo vệ 16
Bảng 2.1 – Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình 20
Bảng 2.2 – Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn nhà vệ sinh 20
Bảng 2.3 – Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng hầm 20
Bảng 2.4 – Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng mái 21
Bảng 2.5 – Hoạt tải phân bố trên sàn 21
Bảng 3.1 – Tải trọng tác dụng lên bản thang 28
Bảng 3.2 – Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 28
Bảng 3.3 – Bảng tính toán cốt thép cầu thang 30
Bảng 3.4 – Bố trí thép dầm 31
Bảng 4.1 – Bảng tính gió tĩnh theo phương X 35
Bảng 4.2 – Bảng tính gió tĩnh theo phương Y 35
Bảng 4.3 – Chu kỳ và tần số dao động 36
Bảng 4.4 – Tần số và chu kỳ phân tích gió động 36
Bảng 4.5 – Hệ số tương quan không gian 37
Bảng 4.6 – Tính toán gió động theo Mode dao động X ( Mode 2) 39
Bảng 4.7 – Tính toán gió động theo Mode dao động Y ( Mode 1) 40
Bảng 4.8 – Tần số và chu kì khi phân tích động đất 41
Bảng 4.9 – Thông số đất nền tính động đất 42
Bảng 4.10 – Bảng giá trị cơ bản của hệ số ứng xử cho hệ só sự đều đặn theo mặt đứng 43
Bảng 4.11 – Bảng tính toán Sd theo chu kỳ T 44
Bảng 4.12 – Các trường hợp tải trọng 46
Bảng 4.13 – Các trường hợp tổ hợp tải trọng 47
Bảng 5.1 – Chỉ tiêu cơ lí các lớp đất 61
Bảng 5.2 – Hệ số tỉ lệ từng lớp đất 63
Bảng 5.3 – Kết quả xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc khoan nhồi 64
Bảng 5.4 – Xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc 66
Bảng 5.5 – Xác định thành phần kháng của đất trên thành cọc 68
Bảng 5.6 – Tổng hợp sức chịu tải của cọc khoan nhồi 68
Bảng 5.7 – Kết quả các giá trị P , P móng M1 71
Trang 10Bảng 5.8 – Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb08 72
Bảng 5.9 – Kết quả tính thép móng M1 76
Bảng 5.10 – Kết quả các giá trị Pmax, Pmin móng M2 77
Bảng 5.11 – Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb8 78
Bảng 5.12 – Kết quả tính thép móng M2 82
Bảng 5.13 – Kết quả các giá trị Pmax, Pmin móng M3 84
Bảng 5.14 – Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 85
Bảng 5.15 – Kết quả tính thép móng M3 89
Bảng 5.16 – Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp Comb01 91
Bảng 5.17 – Kết quả tính lún móng lõi thang M4 93
Bảng 5.18 – Kết quả tính thép móng M4 95
Trang 11DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1 – Các lớp cấu tạo sàn 19
Hình 2.2 – Mô hình sàn trong SAFE 22
Hình 2.3 – Chia dải strip theo phương X 23
Hình 2.4 – Chia dải strip theo phương Y 23
Hình 2.5 – Biểu đồ momen theo phương X 24
Hình 2.6 – Biểu đồ momen theo phương Y 24
Hình 2.7 – Độ võng của sàn xuất từ SAFE 25
Hình 2.8 – Minh họa chọc thủng 26
Hình 3.1 – Mặt bằng kiến trúc cầu thang tầng điển hình 27
Hình 3.2 – Sơ đồ tính bản thang (vế 2) 29
Hình 3.3 – Sơ đồ tính bản thang (vế 1) 29
Hình 3.4 – Biểu đồ Moment bản thang (vế 2) 30
Hình 3.5 – Biểu đồ Moment bản thang (vế 1) 30
Hình 3.6 – Phản lực gối tựa lên bản thang 31
Hình 3.7 – Sơ đồ tính 31
Hình 3.8 – Nội lực xuất từ tính 31
Hình 3.9 – Biểu đồ lực cắt 32
Hình 4.1 – Biểu đồ phổ thiết kế dùng cho phân tích đàn hồi 45
Hình 4.2 – Chuyển vị đỉnh công trình 48
Hình 4.3 – Momen khung trục B 49
Hình 4.4 – Lực dọc khung trục B 49
Hình 4.5 – Giá trị thiết kế của khả năng chịu cắt trong dầm 52
Hình 4.6 – Cốt thép ngang trong vùng tới hạn dầm 53
Hình 4.7 – Chia vách thành các phần tử nhỏ 55
Hình 4.8 – Vùng biên chịu moment 56
Hình 5.1 – Biểu đồ xác định hệ số 66
Hình 5.2 – Biểu đồ xác định hệ số 67
Hình 5.3 – Mặt bằng bố trí móng 69
Hình 5.4 – Mặt bằng bố trí móng M1 69
Hình 5.5 – Khối móng qui ước cho móng M1 72
Hình 5.6 – Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M1 74
Hình 5.7 – Kết quả phản lực đầu cọc móng M1 75
Hình 5.8 – Moment phương X và phương Y trong móng M1 75
Trang 12Hình 5.9 – Mặt bằng bố trí móng M2 76
Hình 5.10 – Khối móng quy ước cho móng M2 78
Hình 5.11 – Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M2 81
Hình 5.12 – Kết quả phản lực đầu cọc móng M2 81
Hình 5.13 – Moment phương X và phương Y trong móng M2 82
Hình 5.14 – Mặt bằng bố trí móng M3 83
Hình 5.15 – Khối móng qui ước cho móng M3 85
Hình 5.16 – Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M3 87
Hình 5.17 – Kết quả phản lực đầu cọc móng M3 88
Hình 5.18 – Moment phương X và phương Y trong móng M3 88
Hình 5.19 – Mặt bằng bố trí móng M4 89
Hình 5.20 – Kết quả phản lực đầu cọc móng lõi thang M4 90
Hình 5.21 – Tháp xuyên thủng móng lõi thang M4 94
Hình 5.22 – Moment phương X và phươngY trong móng M4 95
Trang 13CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
người dân ngày càng được nâng cao kéo theo nhu cầu ăn ở, nghỉ ngơi, giải trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn
xu thế phát triển của thời đại nên sự đầu tư xây dựng các công trình nhà ở cao tầng thay thế các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết
đổi bộ mặt cảnh quan đô thị tương xứng với tầm vóc của một đất nước đang trên đà phát triển
1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH
và đẹp, tạo điểm nhấn đồng thời tạo nên sự hài hoà hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư
giao thông ngoài công trình
công tác xây dựng
công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ
1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC
1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng
đất xây dựng là 1479 m2
sàn tầng trệt Mặt sàn tầng hầm tại cốt -3,00
như bể chứa nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Tầng hầm có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió
trí cho các hộ gia đình cũng như nhu cầu chung của khu vực
trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn giúp tổ chức không gian linh hoạt rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại, có thể dể dàng thay đổi trong tương lai
1.3.2 Mặt đứng
bằng sơn nước
Trang 141.3.3 Hệ thống giao thông
máy trong đó có 02 thang máy chính và 01 thang máy chở hàng và phục vụ y tế có kích thước lớn hơn Thang máy bố trí ở chính giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và bảo đảm thông thoáng
1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT
1.4.1 Hệ thống điện
máy điện Từ đây điện được dẫn đi khắp công trình thông qua mạng lưới điện nội bộ
ngầm để phát
1.4.2 Hệ thống nước
hầm rồi bằng hệ bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ
vệ sinh mà không đóng trần ở các phòng sinh hoạt và hành lang nhằm giảm thiểu chiều cao tầng nên hệ thống ống dẫn nước ngang và đứng được nghiên cứu và giải quyết kết hợp với việc bố trí phòng ốc trong căn hộ thật hài hòa
1.4.3 Thông gió, chiếu sáng
còn bố trí máy điều hòa ở các phòng
1.4.4 Phòng cháy, thoát hiểm
hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2.Các tầng lầu đều có 3 cầu thang
đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ.Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy
1.4.5 Chống sét
và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh
1.4.6 Hệ thống thoát rác
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
Trang 15Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình được xác định theo công năng sử dụng của sàn ở
các tầng (Theo TCVN 2737:1995 – Tải trọng và tác động) Bảng 1.1 – Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang
(kN/m 2 )
1.5.2 Tải ngang
trình bao gồm có thành phần tĩnh và thành phần động của tải gió
1.6 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU
1.6.1 Hệ kết cấu chịu lực chính
cấu ống
kết cấu ống tổ hợp
hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép
năng thi công thực tế của từng công trình
làm nhiệm vụ chịu tải trọng đứng vừa là hệ thống chịu tải trọng ngang Đây là loại kết cấu mà theo nhiều tài liệu nước ngoài đã chỉ ra rằng rất thích hợp cho các chung cư cao tầng Ưu điểm nổi bật của hệ kết cấu này là không cần sử dụng hệ thống dầm sàn nên kết hợp tối ưu với phương án không bị hệ thống dầm cản trở, do vậy chiều cao của ngôi nhà giảm xuống Hệ kết
Trang 16cấu tường chịu lực kết hợp với hệ sàn tạo thành một hệ hộp nhiều ngăn có độ cứng không gian lớn, tính liền khối cao, độ cứng phương ngang tốt khả năng chịu lực lớn, đặc biệt là tải trọng ngang
trận động đất gây ra, ví dụ trận động đất vào tháng 2/1971 ở California, trận động đất tháng 12/1972 ở Nicaragoa, trận động đất năm 1977 ở Rumani… cho thấy rằng công trình có kết cấu vách cứng chỉ bị hư hỏng nhẹ trong khi các công trình có kết cấu khung bị hỏng nặng hoặc sụp
đổ hoàn toàn Vì vậy đây là giải pháp kết cấu được chọn sử dụng cho công trình
1.6.2 Hệ kết cấu sàn
đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình
1.6.2.1 Hệ sàn sườn
Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn
Ưu điểm:
việc lựa chọn công nghệ thi công
Nhược điểm:
tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang
và không tiết kiệm chi phí vật liệu
1.6.2.2 Hệ sàn ô cờ
Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m
Ưu điểm:
kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ
Nhược điểm:
Trang 171.6.2.3 Sàn không dầm (không có mũ cột)
Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột
Ưu điểm:
Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước
công gia công cốp pha, côt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản
vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành
phương án sàn dầm
Nhược điểm:
độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột chịu
dẫn đến tăng khối lượng sàn
1.6.2.4 Sàn không dầm ứng lực trước
Ưu điểm: Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm thì phương án sàn không dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phương án sàn không dầm
dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng
đồ mômen do tính tải gây ra, nên tiết kiệm được cốt thép
Nhược điểm: Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thông thường nhưng lại xuất hiện một số khó khăn cho việc chọn lựa phương án này như sau
đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hoá hiện nay thì điều này sẽ là yêu cầu tất yếu
Trang 181.6.3 Kết luận
Do công trình là dạng nhà cao tầng, có bước cột lớn, đồng thời để đảm bảo vẽ mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của công trình được lựa chọn như sau:
đỡ bản sàn không dầm và được nằm ẩn tại các góc căn hộ Hệ thống vách cứng được
1.8 LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ
Bảng 1.4 – Lớp bê tông bảo vệ
Kết cấu tiếp xúc với đất
Trang 191.9 TIÊU CHUẨN VÀ PHẦN MỀM TÍNH TOÁN
1.9.1 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
1.9.2 Tiêu chuẩn nước ngoài
1 Tiêu chuẩn Anh BS 8110-1997 (Dùng thiết kế Sàn, Khung trong phần mềm Etabs)
1.9.3 Phần mềm thiết kế của nước ngoài
1 Etabs, Safe, SAP, Autocad
1.10 KÍCH THƯỚC SƠ BỘ
1.10.1 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
m
Trong đó:
m = 40 – 45 đối với bản kê 4 cạnh và l = l1 : chiều dài cạnh ngắn
để chọn sơ bộ tiết diện:
1.10.2 Sơ bộ tiết diện dầm biên
công trình Tuy nhiên kích thước dầm còn bị chi phối bởi không gian và chiều cao thông thủy giữa các tầng
Trang 20 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
1.10.3 Sơ bộ tiết diện vách và lõi thang
Theo TCVN 198 – 1997 quy định:
toàn bộ chiều cao của nó
cuả vách và phải có biện pháp cấu tạo tăng cường cho vùng xung quanh lỗ
Trang 21CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
2.1 TỔNG QUAN
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
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
tạm thời là tải trọng có thể có hoặc không có một giai đoạn nào đó trong quá trình xây dựng
Tiêu chuẩn thiết kế
2.2.1 Tĩnh tải
hoàn thiện, đường ống thiết bị và trọng lượng tường xây trên sàn
Hình 2.1 – Các lớp cấu tạo sàn
Trang 22Bảng 2.1 – Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình
Vật liệu
Trọng lượng riêng (kN/m 3 )
Chiều dày (mm)
Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m 2 )
Hệ số vượt tải
Tĩnh tải tính toán (kN/m 2 )
Chiều dày (mm)
Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m 2 )
Hệ số vượt tải
Tĩnh tải tính toán (kN/m 2 )
Chiều dày (mm)
Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m 2 )
Hệ số vượt tải
Tĩnh tải tính toán (kN/m 2 )
Trang 23Bảng 2.4 – Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng mái
Vật liệu
Trọng lượng riêng (kN/m 3 )
Chiều dày (mm)
Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m 2 )
Hệ số vượt tải
Tĩnh tải tính toán (kN/m 2 )
Tải trọng thường xuyên do tường xây
vào mặt bằng kiến trúc tính được: tổng chiều dài tường ngăn trên 1 tầng điển hình là
2737:1995) Kết quả được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 2.5 – Hoạt tải phân bố trên sàn
(kN/m 2 )
Hệ số vượt tải
Tải tính toán (kN/m 2 )
2.3 SỬ DỤNG SAFE TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
nhiều dải theo phương X và phương Y, phân tích lấy nội lực sàn theo dải
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
Trang 24 Các thông số đầu vào:
Tiết diện vách chọn sơ bộ: bxh = 360 x 2000 (mm)
Chọn tiết diện sơ bộ dầm biên: bxh = 300 x 700 (mm)
Khai báo
- Tải trọng
(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
Trang 25 Chia sàn thành nhiều dải strip theo phương X và phương Y
Hình 2.3 – Chia dải strip theo phương X
Hình 2.4 – Chia dải strip theo phương Y
Trang 26Hình 2.5 – Biểu đồ momen theo phương X
Hình 2.6 – Biểu đồ momen theo phương Y
Trang 27kiện sau: min max
µ=As/(bxh0)
µmin: hàm lượng cốt thép tối thiểu, thường lấy µmin = 0.1
µmax: hàm lượng cốt thép tối đa b
max R
s
RR
Trang 28[Phụ lục 2] Bảng 2.1: Kết quả tính thép lớp trên sàn chung cư
[Phụ lục 2] Bảng 2.2: Kết quả tính thép lớp dưới sàn chung cư
Rbt: Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông; Rbt = 1.05 (Mpa)
um: Chu vi trung bình của mặt đâm thủng; um = 2(4ho + bw + hw)
ho: Chiều dày hữu ích của bản sàn tại đầu cột
Trang 29CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG
3.1 CẤU TẠO CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH
Hình 3.1 – Mặt bằng kiến trúc cầu thang tầng điển hình
3.2 CẤU TẠO CẦU THANG
Trang 303.3 TẢI TRỌNG
Bảng 3.1 – Tải trọng tác dụng lên bản thang
Tải trọng Vật liệu
Chiều dày
(m)
Trọng lượng riêng
γ (kN/m 3 )
Hệ số vượt tải
n
Tải trọng tính toán (kN/m)
Tĩnh tải
Bậc thang (gạch xây)
Bảng 3.2 – Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ
Tải trọng Vật liệu
Chiều dày
(m)
Trọng lượng riêng
γ (kN/m 3 )
Hệ số vượt tải
n
Tải trọng tính toán (kN/m)
Trang 31Hình 3.2 – Sơ đồ tính bản thang (vế 2)
Hình 3.3 – Sơ đồ tính bản thang (vế 1)
Trang 32 Moment trong bản thang:
Hình 3.4 – Biểu đồ Moment bản thang (vế 2)
Hình 3.5 – Biểu đồ Moment bản thang (vế 1)
h (mm)
a (mm)
h o
(mm²) Øchọn As chọn
mm 2 µ(%)
Trang 333.5 TÍNH TOÁN DẦM THANG
3.5.1 Sơ đồ tính và tải trọng
(daN.m)
b (mm)
h (mm)
a (mm)
Trang 34 Qmax=55.96kN < Qbsw =91.57kN, không cần tính cốt xiên chịu cắt
w w1
Trang 35CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ HỆ KHUNG
4.1 MỞ ĐẦU
1 tầng mái
phải là kết cấu khung không gian
tính toán bằng phần mềm ETABS
4.2 CHỌN SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM BIÊN, VÁCH
4.2.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm biên
công trình Tuy nhiên kích thước dầm còn bị chi phối bởi không gian và chiều cao thông thủy giữa các tầng
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
4.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện vách
Theo TCVN 198 – 1997 quy định:
toàn bộ chiều cao của nó
cuả vách và phải có biện pháp cấu tạo tăng cường cho vùng xung quanh lỗ
Trang 364.3.1 Tính toán tải gió
mặt đón gió
4.3.2 Gió tĩnh
c: hệ số khí động, đối với mặt đón gió cd 0.8, mặt hút gió ch 0.6, hệ số tổng cho mặt đón gió và hút gió là c 0.8 0.6 1.4 Hệ số an toàn 1.2
Tải trọng gió tĩnh được qui về thành lực tập trung tại các cao trình sàn, lực tập trung này được đặt tại tọa độ được tính toán của mỗi tầng (Wtcx là lực gió tiêu chuẩn nhân theo
Trang 37Bảng 4.1 – Bảng tính gió tĩnh theo phương X
STORY Cao độ
Bề rộng (m)
Chiều cao (m)
W (kN/m 2 )
Chiều cao (m)
W (kN/m 2 )
Trang 384.3.3 Gió động
Để xác định được thành phần động của tải trọng gió thì cần xác định tần số dao động riêng của công trình
ứng với s dạng dao động đầu tiên, với tần số dao động riêng cơ bản thứ s thỏa mãn bất đẳng thức: fs fLfs 1
cốt thép, lấy δ = 0.3, ta được fL = 1.3Hz Cột và vách được ngàm với móng
theo phương có chuyển vị lớn hơn Tính toán thành phần động của gió, gồm các bước:
Bước 1: Xác định tần số dao động riêng của công trình:
Sử dụng phần mềm Etabs khảo sát với 17 mode dao động của công trình với khai báo
- Ta thấy tại Mode thứ 3 có tần số f = 0.63 < fL = 1.3 và tại mode thứ 4 có tần số f = 1.32 > fL
- Ta có các dạng dao động của công trình như sau:
Trang 39Bước 2: Tính toán thành phần động của công trình theo Điều 4.3 và Điều 4.9 trong TCVN
h h B lần lượt là chiều cao tầng của tầng thứ j, j-1, và bề rộng đón gió
1
, còn đối với các dạng dao động còn lại, lấy bằng 1
5, TCXD 229:1999 để có được 2 thông số D và H được xác định như hình sau ( mặt màu đen
là mặt đón gió )
có:
Bảng 4.5 – Hệ số tương quan không gian
Loại gió Công trình Phương Dao Động
Trang 40Xác định hệ số:
1 2 1
n
ji Fj j
i n
ji j j
M j : Khối lượng tập trung phần công trình thứ j, (T) Kết quả được tính bởi Etabs
Bước 3: Xác định hệ số động lực (i) ứng với dạng dao động thứ I dựa vào hệ số (i) và
Bước 5: Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió có xét đến ảnh hưởng xung vận tốc
gió và lực quán tính Trong đó: