(Đồ án hcmute) chung cư cao cấp avalon

Nội dung cần thực hiện trong đồ án:  Phân tích công trình & đưa ra giải pháp kết cấu  Phân tích ổn định công trình  Tính toán chi tiết cấu kiện theo khối lượng yêu cầu Móng, cọc, vách

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

S KL0 0 8 5 4 0

CHUNG CƯ CAO CẤP AVALON

GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU SVTH: CHU CÔNG HIẾU

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2022

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

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

KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

SVTH: CHU CÔNG HIẾU MSSV: 18149085

Khóa: K18 Ngành: CNKT Công Trình Xây Dựng GVHD: TS NGUYỄN VĂN HẬU

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2022

CHUNG CƯ CAO CẤP AVALON

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM Độc lập- Tự do- Hạnh phúc

Tp Hồ Chí Minh , ngày 14 tháng 07 năm 2022

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tên đề tài: Chung cư cao cấp AVALON

1 Các số liệu , tài liệu ban đầu:

 Hồ sơ bản vẽ kiến trúc thiết kế cơ sở

 Kết quả khảo sát địa chất công trình

 Vị trí địa lí của dự án

2 Nội dung cần thực hiện trong đồ án:

 Phân tích công trình & đưa ra giải pháp kết cấu

 Phân tích ổn định công trình

 Tính toán chi tiết cấu kiện theo khối lượng yêu cầu (Móng, cọc, vách, cột, dầm, sàn, cầu thang )

 Tính toán chi tiết

 Bộ hồ sơ bao gồm: Thuyết minh, phụ lục và bộ bản vẽ A1

3 Sản phẩm:

 Thuyết minh A4 bản pdf

 Bộ bản vẽ A1

 Đính kèm các file mềm mô hình 3D và file tính toán excel trong CD

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM Độc lập- Tự do- Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Ngành: CNKT công trình xây dựng

Tên đề tài: Chung cư cao cấp AVALON

Giảng viên hướng dẫn: TS.NGUYỄN VĂN HẬU

NHẬT XÉT

1 Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

( ký & ghi rõ họ tên)

Nguyễn Văn Hậu

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA

VIỆT NAM Độc lập- Tự do- Hạnh phúc

PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Ngành: CNKT công trình xây dựng

Tên đề tài: Chung cư cao cấp AVALON

Giảng viên phản biện: TS TRẦN VĂN TIẾNG

NHẬT XÉT

1 Về nội dung đề tài và khối lượng thực hiện:

2 Ưu điểm:

3 Khuyết điểm:

4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

Trang i

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp là dự án quan trọng nhất của mỗi sinh viên, đối với nhiều người cũng

là dự án đầu tiên trong đời Trong giai đoạn làm đồ án tốt nghiệp là quãng thời gian tổng

hợp, củng cố kiến thức trong suốt quá trình học tại trường Ngoài ra đó còn là một sự tự

thực hành và vận dụng các kĩ năng của bản thân mà kĩ năng tự học là chính Trong quá

trình làm thì không thể tránh khỏi sai sót và thiếu định hướng

Em xin chân thành cảm ơn đến thầy TS Nguyễn Văn Hậu là người hướng dẫn, định

hướng và tạo điều kiện tốt nhất để em có thể thoàn thành dự án này Ngoài ra em cũng

xin cảm ơn đến thầy ThS Nguyễn Tổng, ThS Lê Phương trong khoa Xây dựng vì đã có

những video hướng dẫn tính toán trên nền tảng Youtobe Em xin cảm ơn đến các thầy,

cô giáo trong khoa Xây dựng đã chỉ bảo em rất nhiều trong quá trình học tập và làm dự

án

Em xin cảm ơn đến trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM đã tạo điều kiện để em có

thể học tập và hoàn thành quá trình học tập của mình

Em gửi lời cảm ơn đến các bạn bè và người thân đã động viên, trợ giúp em trong quá

trình học tập

Em biết rằng kiến bản thân còn ít ỏi, và kinh nghiệm còn yếu nên trong quá trình làm

không thế tránh khỏi những thiếu sót Em kính mong nhận được những nhận xét và góp

ý của các quý thầy cô và bạn bè để có thể hoàn thiện hơn

Trang ii

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 1

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 1

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình 1

1.1.2 Vị trí và điều kiện tự nhiên 1

1.2 giải pháp kiến trúc 8

1.2.1 Giải pháp giao thông nội bộ 8

1.2.2 Tổng mặt bằng 8

1.2.3 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo 9

1.3 giải pháp kết cấu của kiến trúc 10

1.4 giải pháp kỹ thuật 10

1.4.1 Hệ thống điện 10

1.4.2 Hệ thống cấp nước 10

1.4.3 Hệ thống thoát nước 11

1.4.4 Hệ thông gió 11

1.4.5 Hệ thống chiếu sáng 11

1.4.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 11

1.4.7 Hệ thống chống sét 11

1.4.8 Hệ thống thoát rác 11

CHƯƠNG 2 lựa chọn giải pháp kết cấu 12

2.1 lựa chọn giải pháp kết cấu 12

2.1.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân 12

2.1.2 Theo phương ngang 13

2.1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu phần ngầm 14

2.2 vật liệu sử dụng 14

2.2.1 Lựa chọn vật liệu 14

2.2.2 Bê tông (TCVN: 5574-2018) 15

2.2.3 Cốt thép (TCVN: 5574-2018) 15

2.3 lớp bê tông bảo vệ 15

Trang iii

2.4 bố trí hệ kết cấu chịu lực 16

2.4.1 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu 16

2.4.2 Sơ bộ tiết diện 16

2.4.3 Sơ bộ chiều dày vách ở góc biên 21

CHƯƠNG 3 tải trọng và tác động 23

3.1 cơ sở tính toán tải trọng 23

3.2 tải trọng thẳng đứng 23

3.2.1 Tĩnh tải 23

3.2.2 Hoạt tải 25

3.3 tải trọng gió 26

3.3.1 Tải trọng gió tĩnh 26

3.3.2 Tải trọng gió động 27

3.3.3 Kết quả phân tích 28

3.3.4 Tính toán thành phần động của tải trọng gió 28

3.4 tải trọng động đất 32

3.4.1 Phân tích dao động trong tính toán tải trọng động đất 32

3.4.2 Tính toán động đất theo phương pháp phổ phản ứng dao động 33

3.4.3 Gia tốc nền thiết kế 33

3.4.4 Các loại nền đất 33

3.4.5 Hệ số ứng xử các tác động của động đất theo phương ngang 33

3.4.6 Hệ số mass source ( Mục 3.2.4, TCVN 9386 -2012) 35

3.5 tổ hợp tải trọng 38

3.5.1 Các loại tải trọng 38

3.5.2 Các trường hợp tải trọng 39

3.5.3 Các tổ hợp tải trọng 40

3.6 KIỂM TRA TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II 41

3.6.1 Kiểm tra điều kiện ổn định chống lật 41

3.6.2 Kiểm tra gia tốc đỉnh 42

3.6.3 Kiểm tra chuyển vị đỉnh 43

Trang iv

3.6.4 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng 43

3.6.5 KIỂM TRA HIỆU ỨNG P – DELTA 48

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CẦU THANG 51

4.1 số liệu tính toán 51

4.1.1 Sơ bộ kích thước tiết diện 51

4.1.2 Tải trọng 52

4.2 tính toán bản thang 54

4.2.1 Sơ đồ tính 54

4.2.2 Xác định nội lực trong bản thang 54

4.2.3 Tính toán cốt thép 55

4.2.4 Tính toán độ võng bản thang 57

4.2.5 Tính toán dầm chiếu nghỉ 61

4.2.6 Tính toán khả năng chịu cắt của dầm 62

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ SÀN tầng điển hình 65

5.1 sơ bộ tiết diện 65

5.2 tải trọng 66

5.3 mô hình tính bằng phần mềm safe 2016 66

5.3.1 Các loại tải trọng 66

5.3.2 Các tổ hợp tải trọng 67

5.4 xác định nội lực và tính cốt thép 67

5.4.1 Xác định nội lực bằng phương pháp phần tử hữu hạn 67

5.4.2 Tính toán cốt thép 70

CHƯƠNG 6 thiết kế khung 73

6.1 thiết kế dầm 73

6.1.1 Nội lực và tổ hợp nội lực 73

6.1.2 Tính toán cốt thép dọc 76

6.1.3 Tính toán cốt thép đai cho dầm 87

6.1.4 Vị trí dầm phụ giao với dầm chính 91

6.2 thiết kế cột 92

Trang v

6.2.1 Nội lực 92

6.2.2 Các bước tính toán 95

6.3 THIẾT KẾ VÁCH L 103

6.3.1 Cơ sở lí thuyết 103

6.3.2 Tính toán vách L 104

CHƯƠNG 7 thiết kế móng 109

7.1 giới thiệu chung 109

7.2 điều kiện địa chất công trình 109

7.2.1 Thông tin địa chất 109

7.2.2 Đánh giá thủy văn 112

7.3 lựa chọn giải pháp móng cho công trình 112

7.3.1 Giải pháp móng nông 112

7.3.2 Giải pháp móng sâu 112

7.4 cơ sở tính toán 112

7.4.1 Giả thiết tính toán 112

7.4.2 Các loại tải trọng tính toán khung trục 3 và trục D 112

7.5 tính móng bằng phương án cọc khoan nhồi 114

7.5.1 Sơ lực về cọc khoan nhồi 114

7.5.2 Cấu tạo cọc và đài cọc 115

7.6 tính sức chịu tải của cọc khoan nhồi 116

7.6.1 Sức chịu tải cọc theo cường độ vật liệu 116

7.6.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền 117

7.6.3 Sức chịu tải cực hạn của cọc theo cường độ đất nền 120

7.6.4 Xác định sức chịu tải của cọc theo thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 123

7.6.5 Tổng hợp và lựa chọn sức chịu tải cho phép của cọc 124

7.6.6 Sức chịu tải thiết kế của cọc 124

7.7 tính toán móng M1 (cột trục 3c-3d-4D) 125

7.7.1 Sơ bộ chiều cao đài 125

7.7.2 Xác định số lượng cọc 126

Trang vi

7.7.3 Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc 126

7.7.4 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc 127

7.7.5 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước 130

7.7.6 Kiểm tra lún cho khối móng quy ước 133

7.7.7 Điều kiện chọc thủng 134

7.7.8 Tính toán cốt thép đài cọc 135

7.8 tính toán móng M2 137

7.8.1 Xác định số lượng cọc 138

7.8.2 Chọn kích thước đài cọc và bố trí cọc 138

7.8.3 Kiểm tra lực tác dụng lên đầu cọc 139

7.8.4 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước 141

7.8.5 Kiểm tra lún cho khối móng quy ước 144

7.8.6 Điều kiện chọc thủng 145

7.8.7 Tính toán cốt thép đài cọc 145

7.9 thiết kế móng M3 (móng vách L) 147

7.9.1 Nội lực chân móng 147

7.9.2 Kiểm ra phản lực đầu cọc 148

7.9.3 Khối móng quy ước 149

7.9.4 Kiểm tra ổn định đất nền dưới khối móng quy ước 150

7.9.5 Kiểm tra lún cho khối móng 151

7.9.6 Kiểm tra chọc thủng 151

7.9.7 Tính toán cốt thép cho móng M3 151

7.9.8 Kiểm tra khả năng chịu lực cắt của móng 153

CHƯƠNG 8 tổng mặt bằng thi công 154

8.1 đặc điểm công trình 154

8.2 tổng mặt bằng xây dựng 154

8.3 tính toán thiết kế tổng mặt bằng 154

8.3.1 Cần trục tháp 155

8.3.2 Thăng tải 156

Trang vii

8.3.3 Máy trộn bê tông 157

8.3.4 Máy bơm bê tông 158

8.3.5 Thiết kế đường tạm 159

8.3.6 Thiết kế kho bãi, nhà tạm 159

8.3.7 Thiết kế điện 162

8.3.8 Thiết kế hệ thống cấp nước cho công trình 163

8.3.9 Biện pháp an toàn 164

8.4 TÍNH TOÁN MÓNG CẨU THÁP 164

8.4.1 Các thông số cầu trục (tra catalog) 164

8.4.2 Tải trọng tác dụng 165

8.4.3 Các trường hợp tải bất lợi cho cẩu tháp 166

8.4.4 Tính toán đài móng cẩu tháp 168

8.4.5 Tính thép móng cẩu tháp 171

Trang viii

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 mặt đứng công trình 2

Hình 1.2 mặt cắt công trình 3

Hình 1.3 Mặt bằng tầng hầm 2 4

Hình 1.4 mặt bằng tầng hầm 1 5

Hình 1.5 Mặt bằng tầng trệt 6

Hình 1.6 Mặt bằng tầng điển hình 7

Hình 1.7 các lớp cấu tạo chung của sàn 9

Hình2.1 Diện tích chịu lực sàn của cột 19

Hình 2.2 Mặt bằng dầm tầng điển hình 22

Hình 4.1 Phối cảnh cầu thang bộ tầng 2-3 51

Hình 4.2 mặt bằng kết cấu cầu thang 52

Hình 4.3 mặt cắt kiến trúc cấu tạo cầu thang 53

Hình 4.4 mặt cắt kiến trúc cấu tạo bản chiếu nghỉ 53

Hình 4.5 sơ đồ tính vế 1 54

Hình 4.6 Chia bản thang để tính võng 57

Hình 4.7 moment dầm chiếu nghỉ 61

Hình 4.8 lực cắt trong dầm chiếu nghỉ 62

Hình 5.1 Mặt bằng dầm 65

Hình 5.2 Mô hình 3D sàn bằng phần mềm SAFE 66

Hình 5.3 Tên ô sàn 67

Hình 5.4 Độ võng sàn (tổ hợp tải tiêu chuẩn) 68

Hình 6.1 Moment 33 dầm trục 3 comboBAO 73

Hình 6.2 Lực cắt dầm trục 3 comboBAO 74

Hình 6.3 Moment dầm tầng 2 comboBAO 75

Hình 6.4 Lực cắt dầm tầng 2 comboBAO 76

Hình 6.5 Nội lực trong dầm B4 comboBAO 77

Hình 6.6 Nội lực dọc trong cột trục 3 comboBAO 92

Hình 6.7 Moment 22 (phương Y) trong cột trục 3 comboBAO 93

Trang ix

Hình 6.8 Moment 33 (phương X) trong cột trục 3 comboBAO 94

Hình 6.9 Chia vách thành các phần tử nhỏ 104

Hình 7.1 Địa chất công trình 110

Hình 7.2 Mặt cắt ngang cọc 115

Hình 7.3 Chiều sâu chôn cọc 119

Hình 7.4 Bố trí cọc trong đài móng M1 127

Hình 7.5 mô hình khối móng quy ước 130

Hình 7.6 mô hình khối móng quy ước 131

Hình 7.7 Diện tích chọc thủng của móng M1 134

Hình 7.8 sơ đồ tính thép đài móng M1 136

Hình 7.9 Bố trí cọc trong đài móng M2 139

Hình 7.10 mô hình khối móng quy ước 142

Hình 7.11 mô hình khối móng quy ước 142

Hình 7.12 Diện tích chọc thủng của móng M1 145

Hình 7.13 sơ đồ tính thép đài móng M1 146

Hình 7.14 Vị trí cọc móng vách L 148

Hình 7.16 Nội lực móng vách L 152

Hình 7.17 Lực cắt của móng vách L 153

Hình 8.1 Vận thăng 2 lồng 156

Hình 8.2 Sử dụng cối trộn bê tông quả lê 450L 158

Hình 8.3 Xe bơm bê tông PUZMEISTER M56-5 158

Hình 8.4 Các trường hợp tải nguy hiểm 167

Hình 8.5 Mặt bằng định vị cọc cẩu tháp 168

Hình 8.6 định vị cọc và chân cẩu tháp 171

Trang x

MỤC LỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1 Cao độ kiến trúc các tầng 8

Bảng 2.1 Vật liệu bê tông 15

Bảng 2.2 Vật liệu thép 15

Bảng 2.3 Lớp bê tông bảo vệ 15

Bảng 2.4 Bảng sơ bộ cột giữa 19

Bảng 2.5 Bảng sơ bộ cột ngoài 20

Bảng 3.1 Bảng tĩnh tải sàn căn hộ, hành lang 23

Bảng 3.2 Bảng tĩnh tải tường tầng 2-14 (3.2m) 24

Bảng 3.3 Bảng tĩnh tải tường tầng 1 (4.2m) 24

Bảng 3.4 Bảng tĩnh tải tường tầng thượng (1.5m) 25

Bảng 3.5 Bảng hoạt tải 25

Bảng 3.6 Bảng gió tĩnh theo phương X 26

Bảng 3.7 Bảng giá trị các thông số đầu vào tính thành phần động của gió 28

Bảng 3.8 Bảng giá trị các thông số đầu vào tính thành phần động của gió 28

Bảng 3.9 Thông số tính toán cần thiết cho các mode 28

Bảng 3.10 Tính gió động mode 1, phương X 29

Bảng 3.11 Tính gió động mode 2, phương Y 30

Bảng 3.12 Kết quả tổng hợp tải trọng gió 31

Bảng 3.13 Bảng thông tin các mode xuất ra từ Etabs để tính toán 32

Bảng 3.14 Bảng thông tin các mode xuất ra từ etabs ( đã loại trừ cái mode xoắn) 34

Bảng 3.15 Lực cắt đáy phân phối lên các tầng (mode 1, phương X) 36

Bảng 3.16 Bảng tổng hợp tải động đất theo 2 phương 37

Bảng 3.17 Các loại tải trọng 38

Bảng 3.18 Các trường hợp tải trọng 39

Bảng 3.19 Tổ hợp tải trọng sàn 40

Bảng 3.20 Tổ hợp tải trọng cầu thang 40

Bảng 3.21 Tổ hợp tải trọng khung – vách – lõi - móng 41

Bảng 3.22 Bảng kiểm tra gia tốc đỉnh công trình 43

Trang xi

Bảng 3.23 Bảng kiểm tra gia tốc đỉnh công trình 43

Bảng 3.24 Bảng kiểm tra gia tốc đỉnh công trình theo phương x 45

Bảng 3.25 Bảng kiểm tra gia tốc đỉnh công trình theo phương y 46

Bảng 3.26 Bảng kiểm tra hiệu ứng bậc 2 cho từng tầng 49

Bảng 4.1 Giá trị nội lực để tính toán độ võng 58

Bảng 4.2 Bảng triểm tra sự hình thành vết nứt trong bản thang 59

Bảng 4.3 Các thông số tính toán 59

Bảng 4.4 Bảng độ võng 60

Bảng 5.1 Moment của từng ô sàn 69

Bảng 5.2 Bảng tính thép sàn 71

Bảng 5.3 Bảng chọn thép sàn 72

Bảng 6.1 Tính toán cốt thép dọc dầm chính 79

Bảng 6.2 Tính thép dầm phụ 85

Bảng 6.3 Các thông số cố định khi tính lực cắt dầm chính 88

Bảng 6.4 Bảng cốt thép đai dầm chính 89

Bảng 6.5 Bảng tính cột C43 (cột 3B) 99

Bảng 6.6 Đặc trưng hình học vách L 105

Bảng 6.7 Kết quả nội lực vách L 105

Bảng 6.8 Tính thép vách L 107

Bảng 7.1 Các chỉ tiêu cơ lí của đất khảo sát 111

Bảng 7.2 Tổ hợp tải trọng tính toán móng chân cột 3B 113

Bảng 7.3 Tổ hợp tải trọng tính toán móng chân cột 3C 113

Bảng 7.4 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng chân cột 3B 114

Bảng 7.5 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng chân cột 3C 114

Bảng 7.6 Bảng tính fi 119

Bảng 7.7 Bảng tính thành phần ma sát bên 122

Bảng 7.8 Bảng tính thành phần ma sát bên theo chỉ tiêu cường độ 123

Bảng 7.9 Tổ hợp tải trọng tính toán móng chân cột 3D 125

Bảng 7.10 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng chân cột 3D 125

Trang xii

Bảng 7.11 Tổ hợp tải trọng tính toán móng chân cột 2D 137

Bảng 7.12 Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng chân cột 2D 138

Bảng 7.13 Nội lực móng vách L 147

Bảng 7.14 Phản lực đầu cọc 148

Bảng 7.15 Bảng tính thép móng vách L 152

Bảng 8.1 Bảng thông số cần trục tháp QTZ63 155

Bảng 8.2 Khối lượng bê tông, coppha cho tầng hầm 1 159

Bảng 8.3 Diện tích kho bãi 161

Bảng 8.4 Nội lực chân cột theo các trường hợp tính bằng Etabs 167

Bảng 8.5 Phản lực đầu cọc 169

Trang xiii

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Tiêu chuẩn việt nam

[1] TCVN 198–1997: Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối [2] TCVN 2737–1995: Tải trọng và tác động –Tiêu chuẩn thiết kế

[3] TCVN 229–1999: Chỉ dẫn tính thành phần động của tải trọng gió

[4] TCVN 5574–2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế [5] TCVN 10304–2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

[6] TCVN 9362–2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

[7] TCXD 33-1985: Tiêu chuẩn thiết kế Cấp nước – Mạng lưới bên ngoài công trình [8] TCVN 2622-1995: Yêu cầu thiết kế phòng cháy chống cháy cho nhà và công trình

2 Sách tham khảo

[9] Châu Ngọc Ẩn (2005) Nền móng NXB Đại Học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh [10] Nguyễn Đình Cống (2008),Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép theo tiêu

chuẩn TCVN 356-2005

[11] Nguyễn Tuấn Trung, Võ Mạnh Hùng, Phương pháp tính vách cứng, bộ môn công

trình BTCT - ĐH xây dựng Hà Nội biên soạn

[12] Phan Quang Minh (chủ biên),Ngô Thế Phong,Nguyễn Đình Cống (2012), Kết cấu

bê tông cốt thép-Phần cấu kiện cơ bản,NXB Khoa học và Kỹ thuật,Hà Nội

[13] Viện khoa học công nghệ (2008), Thi công cọc Khoan Nhồi, NXB Xây dựng [14] Võ Bá Tầm (2011), Kết cấu bê tông cốt thép, tập 1, Cấu kiện cơ bản theo TCXDVN

356-2005,NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh

[15] Võ Bá Tầm (2011), Kết cấu bê tông cốt thép, tập 2, Các cấu kiện nhà cửa theo

TCXDVN 356-2005,NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh

[16] Võ Bá Tầm (2011), Kết cấu bê tông cốt thép, tập 3, Các cấu kiện đặc biệt theo

TCXDVN 356-2005,NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh

[17] Giáo trình bộ môn TỔ CHỨC THI CÔNG trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM [18] GS.Nguyễn Đình Cống (2006) Tính Toán Tiết Diện Cột Bê Tông Cốt Thép

Trang 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình

Chung cư cao cấp AVALON được thiết kế và xây dựng tại phường Vĩnh Phú, Thị xã Thuận An tỉnh Bình Dương nhằm thúc đẩy sự phát triển nơi đây, là nơi lưu trú thoải mái, sạch sẽ và rộng rãi dành cho hộ gia đình với 56 căn hộ cao cấp với đầy đủ tiện nghi, hứa hẹn là nơi đáng sống ở tỉnh thành đang phát triển dân cư này

1.1.2 Vị trí và điều kiện tự nhiên

a Vị trí công trình :

Địa chỉ: phường Vĩnh Phú, Thị xã Thuận An, tỉnh Bình Dương

Thành phố Thuận An có diện tích tự nhiên 83,71 km2, nằm ở phía Nam của tỉnh Bình Dương; phía Đông giáp thành phố Dĩ An, phía Bắc giáp thành phố Thủ Dầu Một và thị

xã Tân Uyên, tỉnh Bình Dương, phía Tây giáp quận 12, phía Nam giáp quận Thủ Đức, thành phố Hồ Chí Minh

Công trình nằm trên trục đường giao thông nên rất thuận lợi cho việc cung cấp vật tư

và giao thông ngoài công trình Đồng thời, hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực

đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng

Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công

b Điều kiện tự nhiên

Công trình nằm ở khu vực tỉnh Bình Dương nên chịu ảnh hưởng chung của khí hậu miền Đông Nam Bộ Đây là vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, mưa nhiều,

Trang 2

Hình 1.1 mặt đứng công trình

Trang 3

Hình 1.2 mặt cắt công trình

Trang 4

Hình 1.3 Mặt bằng tầng hầm 2

Trang 5

Hình 1.4 mặt bằng tầng hầm 1

Trang 6

Hình 1.5 Mặt bằng tầng trệt

1.2.1 Giải pháp giao thông nội bộ

- Giao thông đứng: có 1 cầu thang bộ kết hợp với 2 thang máy dùng để đi lại và thoát hiểm khi có sự cố

- Giao thông ngang: có hành lang ở khu vực giữa đảm bảo đi lại giữa các phòng

và cả công trình và đảm bảo về mặt thoát hiểm

1.2.2 Tổng mặt bằng

Công trình có dạng hình vuông, kích thước phần ngầm là 40mx40m, phần nổi là

32mx32m Mặt bằng công trình được tổ chức như sau:

 Mặt bằng tầng hầm 1 để xe máy và ô tô, hầm 2 dùng để otô Có phòng kĩ thuật,

bể nước nầm Bố trí 1 ram dốc (i=17%) để cho phương tiện đi lại Cao độ tầng hầm 1 và 2 lần lượt là -4.00m và -7.6m so với MĐTN ( mặt đất tự nhiên)

văn phòng công ty

 Từ tầng 2 đến tầng 14 có chiều cao 3.2m mỗi tầng, mỗi tầng có 4 căn hộ, mỗi căn

hộ có 2 phòng ngủ, 2 nhà vệ sinh (WC), 1 bếp và 1 phòng khách

 Tầng thượng có cao độ +45.8m, có bồn nước mái phục vụ sinh hoạt

và 200mm

Trang 9

 Các tầng có đóng trần thạch cao trừ tầng hầm chỉ có hệ thống kỹ thuật (ME)

1.2.3 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo

1.2.3.1 Giải pháp mặt cắt

Chiều cao đối với tầng hầm 1 là 4.0m, hầm 2 là 3,6m và tầng điển hình là 3.6m, tầng 1

là 4.2m

Chiều cao thông thủy của các tầng:

 Tầng hầm1: ram dốc có chiều cao thông thủy so với dầm trên nó là 2.3m ≈ 2.5m

- Nếu chọn phương án sàn phẳng thì chiều cao thông thủy có thể nâng lên đến 3m

1.2.3.2 Giải pháp cấu tạo

Hình 1.7 các lớp cấu tạo chung của sàn

Trang 10

1.3 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CỦA KIẾN TRÚC

Hệ kết cấu của công trình là hệ kết cấu khung BTCT toàn khối

Mái phẳng bằng bêtông cốt thép và được chống thấm

Cầu thang bằng bêtông cốt thép toàn khối

Bể chứa nước ngầm bằng bêtông cốt thép và bể nước bằng inox được đặt trên tầng mái, dùng để trữ nước, luân phiên cấp nước cho việc sử dụng của toàn bộ các tầng

Tường bao che và tường ngăn giữa các căn hộ dày 200mm, tường ngăn phòng dày 100mm

Hệ thống cấp điện chính được đi trong hộp kỹ thuật luồn trong gen điện và đặt ngầm trong tường và sàn, đảm bảo không đi qua khu vực ẩm ướt và tạo điều kiện dễ dàng khi cần sửa chữa

Ở mỗi tầng đều lắp đặt hệ thống điện an toàn: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)

Mạng điện trong công trình được thiết kế với những tiêu chí như sau:

- An toàn : không đi qua khu vực ẩm ướt như khu vệ sinh

- Dễ dàng sửa chữa khi có hư hỏng cũng như dể kiểm soát và cắt điện khi có sự

Trang 11

Các đường ống qua các tầng luôn được bọc trong các gen nước Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính luôn được bố trí ở mỗi tầng dọc theo khu vực giao thông và trên trần nhà

1.4.3 Hệ thống thoát nước

Nước mưa trên mái sẽ thoát theo các lỗ nước chảy vào các ống thoát nước mưa có đường kính =140 mm đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải được bố trí đường ống riêng Nước thải từ các buồng vệ sinh có riêng hệ thống dẫn để đưa nước vào bể xử lý nước thải sau đó mới đưa vào hệ thống nước thải chung

1.4.4 Hệ thông gió

Ở các tầng có cửa sổ thông thoáng tự nhiên Hệ thống máy điều hòa được cung cấp cho tất cả các tầng Họng thông gió dọc cầu thang bộ, sảnh thang máy Sử dụng quạt hút để thoát hơi cho tất cả các khu vệ sinh và ống gen được dẫn lên mái

1.4.5 Hệ thống chiếu sáng

Các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài và các giếng trời trong công trình Ngoài ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp ánh sáng đến những nơi cần thiết

1.4.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Hệ thống báo cháy được lắp đặt mỗi khu vực dãy phòng Các bình cứu hỏa được trang

bị đầy đủ và được bố trí ở hành lang, cầu thang….theo sự hướng dẫn của ban phòng cháy chữa cháy của tỉnh

Bố trí hệ thống cứu hỏa gồm các họng cứu hỏa tại các lối đi,… với khoảng cách tối đa theo đúng tiêu chuẩn TCVN 2622-1995

Trang 12

CHƯƠNG 2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân

2.1.1.1 Theo phương đứng

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng gồm các loại sau:

Các hệ kết cấu cơ bản: hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu hộp (ống)

Các hệ kết cấu hỗn hợp: kết cấu khung - giằng, kết cấu khung vách, kết cấu ống - lõi và kết cấu ống tổ hợp

Các hệ kết cấu đặc biệt: hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm chuyển, kết cấu có

hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

b Hệ khung vách

- Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng

- Thuận tiện cho việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây khác nhau như vừa có thể lắp ghép vừa có thể đổ tại chỗ các kết cấu bêtông cốt thép

- Vách cứng chủ yếu chịu tải trọng ngang, được đổ toàn khối bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước

- Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao trên 40m

 Quy mô công trình 2 tầng hầm 15 tầng nổi, tổng chiều cao công trình ( tính từ mặt đất tự nhiên) là 48.7m Căn cứ vào quy mô công trình, sinh viên sử dụng hệ chịu lực khung thuần túy (khung vừa chịu tải trọng đứng, vừa chịu tải trọng ngang

Trang 13

cũng như các tác động khác đồng thời làm tăng độ cứng của công trình) làm hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình

2.1.2 Theo phương ngang

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh tế của công trình Theo thống kê thì khối lượng bêtông sàn có thể chiếm 30 – 40% khối lượng bêtông của công trình và trọng lượng bê tông sàn trở thành một loại tải trọng tĩnh chính Công trình càng cao tải trọng này tích lũy xuống các cột tầng dưới và móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do thành phần động của gió, động đất Vì vậy cần ưu tiên giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng

Các loại kết cấu đang được sử dụng rộng rãi hiện nay gồm:

a Hệ sàn không dầm

- Sàn gác thẳng lên cột

- Ưu điểm: chiều cao kết cấu nhỏ, giảm được chiều cao công trình, tiết kiệm và dễ phân chia không gian sử dụng Thi công nhanh hơn so với sàn có dầm vì không mất công gia công cốp pha và cốt thép dầm, cốt thép sàn tương đối định hình và đơn giản Việc lắp dựng cốp pha cũng thuận tiện hơn

- Nhược điểm: các cột không có dầm liên kết với nhau vì vậy độ cứng sẽ nhỏ hơn

so với sàn dầm, khả năng chịu lực theo phương ngang cũng kém hơn Thường tải trọng ngang sẽ để cho hệ vách chịu Ngoài ra sàn phải có chiều dày lớn để tăng khả năng chống chọc thủng và đảm bảo khả năng chịu uốn

 Sàn không dầm dự ứng lực gồm các bản kê trực tiếp lên cột (có hoặc không có nấm), bản sàn được đặt cáp dự ứng lực

- Ưu điểm: giảm chiều dày bản sàn, giảm độ võng, giảm chiều cao công trình Phân chia không gian các khu chứa năng dễ dàng

- Nhược điểm: Tính toán phức tạp, thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng

 Sàn panel lắp ghép gồm những tấm panel được sàn xuất trong nhà máy, vận chuyển ra công trường lắp dựng rồi rải cốt thép và đổ bêtông bù

- Ưu điểm: khả năng vượt nhịp lớn, thời gian thi công nhanh

- Nhược điểm: Kích thước cấu kiện lớn, quy trình tính toán phức tạp

 Sàn U-boot beton và bubble deck là hệ sàn phẳng gối lên các cột và hệ vách chịu lực Sử dụng các hộp rỗng hoặc quả bóng nhựa tái chế để thay thế phần bêtông không hoặc ít tham gia chịu lực ở bản sàn

- Ưu điểm: tăng khoảng cách lưới cột và khả năng vượt nhịp có thể lên tới 15m mà không cần dự ứng lực, giảm hệ tường, vách chịu lực Nhược điểm: lý thuyết tính

 Với kích thước ô sàn điển hình là 4m 4m và chiều cao tầng điển hình là 3.2m

Ta lựa chọn phương án sàn sườn toàn khối

2.1.3 Lựa chọn giải pháp kết cấu phần ngầm

Thông thường, phần móng nhà cao tầng phải chịu lực nén lớn, bên cạnh đó tải trọng động đất còn tạo ra lực xô ngang lớn cho công trình, vì thế các giải pháp đề xuất cho phần móng gồm:

cọc ly tâm ứng suất trước

2.2 VẬT LIỆU SỬ DỤNG

2.2.1 Lựa chọn vật liệu

Vật liệu được tận dụng nguồn vật liệu của địa phương nơi công trình được xây dựng và

có giá thành hợp lý, đảm bảo về khả năng chịu lực và biến dạng

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

Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính chịu lực thấp

Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu 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

Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn nên nếu dùng các vật liệu trên tạo điều kiện giảm đáng kể tải trọng do công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính

Trong lĩnh vực xây dựng công trình hiện nay chủ yếu sử dụng vật liệu thép hoặc

bêtông cốt thép với các lợi thế như dễ chế tạo, nguồn cung cấp dồi dào Ngoài ra còn

1 Bê tông cấp độ bền B30: Rb = 17 MPa

Rbt = 1.2 MPa ; Eb = 32.5x103 MPa Toàn bộ hệ chịu lực của công trình

2.3 LỚP BÊ TÔNG BẢO VỆ

Lớp bê tông bảo vệ được chọn quy định theo mục 10.3.1 TCVN 5574-2018:

Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ) chiều dày lớp bêtông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn 20 mm

Bảng 2.3 Lớp bê tông bảo vệ

Tên cấu kiện

Chiều dày tối thiểu của lớp bê tông bảo vệ

Trang 16

2.4 BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC

2.4.1 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu

Bố trí hệ chịu lực cần ưu tiên những nguyên tắc sau:

- Đơn giản, rõ ràng Nguyên tắc này đảm bảo cho công trình hay kết cấu có độ tin

cậy kiểm soát được Thông thường kết cấu thuần khung sẽ có độ tin cậy dễ kiểm soát hơn so với hệ kết cấu vách và khung vách….là loại kết cấu nhạy cảm với biến dạng

- Truyền lực theo con đường ngắn nhất Nguyên tắc này đảm bảo cho kết cấu làm

việc hợp lý, kinh tế Đối với kết cấu bê tông cốt thép cần ưu tiên cho những kết cấu chịu nén, tránh những kết cấu treo chịu kéo, tạo khả năng chuyển đổi lực uốn trong khung thành lực dọc

Đảm bảo sự làm việc không gian của hệ kết cấu

2.4.2 Sơ bộ tiết diện

D  (0.8 1.4)  phụ thuộc tải trọng, lấy D = 1

m  (40  50) đối với sàn 2 phương, l1 là cạnh ngắn

Chiều dày sàn tối thiểu:

Vì phương án thiết kế là hệ sàn trược giao nên chiều dày sàn được chọn như sau:

Trang 17

 Sơ bộ chiều dày sàn tầng trệt h s = 150 mm

Trang 18

Chọn kích thước dầm phụ là (200x500)mm

Dầm lõi thang máy : chọn kích thước dầm lõi thang máy là 300x600 (mm)

Dầm công sôn : chọn kích thước dầm công sôn là 400x600 (mm)

2.4.2.3 Sơ bộ tiết diện sàn và vách tầng hầm

 Chọn chiều dày sàn tầng hầm, tầng trệt: hhầm = 200mm

 Giải pháp kết cấu đứng (cột)

2.4.2.4 Sơ bộ tiết diện cột

Kích thước tiết diện cột thường được chọn trong giai đoạn thiết kế cơ sở,được dựa vào

kinh nghiệm thiết kế,dựa vào các kết cấu tương tự hoặc cũng có thể tính toán sơ bộ dựa

ni: Số tầng

si: Diện tích truyền tải của sàn vào cột

qi: Lấy theo kinh nghiệm như sau: chung cư (10÷15) kN/m2

(Theo trang 21 sách Tính toán tiết diện cột BTCT của GS.NG Đình Cống)

Trang 20

Hàm lượng thép

Hàm lượng thép

Hàm lượng thép

2.4.3 Sơ bộ chiều dày vách ở góc biên

Chiều dày vách, lõi cứng được sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số tầng và đảm bảo các quy định theo điều 3.4.1 của TCXD 198-1997

Trang 22

Hình 2.2 Mặt bằng dầm tầng điển hình