(Đồ án hcmute) chung cư cao tầng an phú

Nội dung các phần lý thuyết và tính toán - Kiến trúc Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc - Kết cấu Tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình Tính toán, thiết kế cầu thang bộ và bể nướ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

CHUNG CƯ CAO TẦNG AN PHÚ

GVHD: TS TRẦN VĂN TIẾNG SVTH: LÊ THANH HÙNG

S K L0 1 0 0 4 9

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHUNG CƯ CAO TẦNG AN PHÚ

SVTH: LÊ THANH HÙNG GVHD: TS TRẦN VĂN TIẾNG

LỜI 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 Trong 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 hướng dẫn cùng với quý Thầy Cô trong khoa Xây dựng Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất của mình đến quý thầy cô Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy cô đã truyền đạt cho em là nền tảng, chìa khóa để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó luận văn tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của quý Thầy Cô để em cũng cố, hoàn hiện kiến thức của mình hơn

Cuối cùng, em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau

Em xin chân thành cám ơn

TP.HCM, ngày 20 tháng 06 năm 2017

Sinh viên thực hiện

LÊ THANH HÙNG

Mục lục :

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 2

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 3

CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC 4

1.1 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ CÔNG TRÌNH 4

1.2 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 4

1.3 PHÂN KHU CHỨC NĂNG 4

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 5

1.5 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 5

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CẦU THANG 7

2.1 TỔNG QUAN 7

2.2 TĨNH TẢI TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG 7

2.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên bản thang 7

2.2.2 Hoạt tải tác dụng lên bản thang 9

2.2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên khung 9

2.2.4 Sơ đồ làm việc và nội lực của khung 9

2.3 TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP CHO BẢN THANG 9

2.3.1 Tính toán nội lực 9

2.3.2 Tính toán thép cho cầu thang 11

2.4 TÍNH TOÁN DẦM BẢN THANG 11

2.4.1 Kết quả nội lực lên dầm 11

2.4.2 Tính cốt thép dọc cho dầm D1 12

2.4.3 Tính cốt dai cho dầm D1 13

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN SÀN ĐIỂN HÌNH 15

3.1 SƠ BỘ CHIỀU DÀY TIẾT DIỆN SÀN 15

3.1.3 Nhịp tính toán các ô bản 16

3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 16

3.2.1 Tĩnh tải 16

3.2.2 Tải tường 18

3.2.3 Hoạt tải 18

3.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC SÀN BẰNG PHẦN MỀM SAFe 18

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN 23

4.1 TỔNG QUAN VỀ KHUNG VÀ VÁCH NHÀ CAO TẦNG 23

4.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚT CÁC CẤU KIỆN 23

4.2.1 Chọn kích thướt các phần tử dầm 23

4.2.2 Sơ bộ kích thướt các phần tử cột 24

4.2.3 Chọn tiết diện vách cứng 25

4.3 TẢI TRỌNG ĐỨNG TÁC DỤNG VÀO HỆ KHUNG 25

4.3.1 Tĩnh tãi các lớp hoàn thiện và tường xây 25

4.3.2 Phản lực gối tựa cầu thang 27

4.3.3 Hoạt tải 27

4.4 TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG VÀO KHUNG 27

4.4.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió 27

4.4.2 Thành phần động của gió : 30

4.5 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 36

4.6 CÁC TỔ HỢP TẢI TRỌNG 39

4.6.1 Các trường hợp nhập tải vào mô hình 39

4.6.2 Tổ hợp tải trọng 40

4.7 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO KHUNG 41

4.7.1 Cơ sở tính toán 41

4.7.2 Nội lực để tính toán cho khung trục B và 5 xem phần phụ lục 51

4.7.3 Tính toán cụ thể 51

4.8 TÍNH TOÁN VÁCH CỨNG KHUNG TRỤC B 57

4.8.1 Mô hình 57

4.8.2 Các giả thiết cơ bản 57

CHƯƠNG 5 TÍNH TOÁN & THIẾT KẾ MÓNG 63

5.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT 63

5.1.1 Địa hình 63

5.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NỀN MÓNG 64

5.3 THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI 64

5.3.1 Giả thiết tính toán 64

5.3.2 Nội lực tính toán 64

5.4 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 66

5.4.1 Sức chịu tải cọc 66

5.4.2 Tổng hợp sức chịu tải cọc : 70

5.4.3 Sơ bộ số lượng cọc cho móng : 70

5.4.4 Hệ số K cọc 71

5.4.5 Tính toán – kiểm tra chi tiết móng 74

CHƯƠNG 6 CÔNG TÁC THI CÔNG 95

6.1 THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 95

6.1.1 Các thuật ngữ và thông số đầu vào 95

6.1.2 Dung dịch giữ thành hố khoan ( bentonite ) 96

6.1.3 Trình tự thi công cọc khoan nhồi 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 112

Mục lục bảng biểu

Bảng 2 1 Tổng quan cầu thang 7

Bảng 2 2 : Tĩnh tải chiếu nghĩ 8

Bảng 2 3 : Kết quả tính thép bản thang 11

Bảng 2 4: Kết quả tính thép D1 dầm cầu thang 13

Bảng 3 1 : Tải trọng bản thân các lớp cấu tạo sàn 17

Bảng 3 2: Hoạt tải tác dụng lên sàn 18

Bảng 4 1: Sơ bộ tiết diện dầm 24

Bảng 4 2: Sơ bộ tiết diện cột 25

Bảng 4 3: Trọng lượng bản thân các lớp hoàn thiện 26

Bảng 4 4: Hoạt tải tác dụng lên khung 27

Bảng 4 5: Kết quả áp lực gió tĩnh 29

Bảng 4 6: Kết quả gió tĩnh 30

Bảng 4 7: Chu kỳ dao động của công trình 31

Bảng 4 8: Hệ số động lực 34

Bảng 4 9: Giá trị tính toán thành phần động 35

Bảng 4 10: Bảng tra các hệ số theo phương ngang phụ thuộc vào đất nền 36

Bảng 4 11: Tần số dao động 37

Bảng 4 12: Phổ thiết kế Sd T dùng cho phân tích đàn hồi theo phương ngang 39

Bảng 4 13: Tổ hợp tải trọng 40

Bảng 4 14: Nội lực cột C5 52

Bảng 4 15: Nội lực dầm B46 54

Bảng 4 16: Diện tích thép cho dầm B46 55

Bảng 4 17: Nội lực vách P01 61

Bảng 5 1: Chỉ tiêu cơ lý đất nền 64

Bảng 5 2: Sức kháng hông của cọc tính theo điều kiện 7.2.3 TCVN 10304.2014 68

Bảng 5 3: Sức kháng ma sát hông cho đất rời 69

Bảng 5 4: Kết quả tính toán sức kháng hông theo phụ lục G.3.2 70

Bảng 5 5: Tổng hợp sức chịu tải cọc khoan nhồi – Móng cột, lõi thang 70

Bảng 5 6: Sơ bộ số lượng cọc trong đài 71

Bảng 5 7: Mô đun biến dạng của từng lớp đất 72

Bảng 5 8: Kết quả tính toán tải trọng tác dụng lên đầu cọc móng cột C1 ( tính tay ) 75

Bảng 5 9: Kết quả tính toán tải trọng tác dụng lên đầu cọc cột C1 ( tính bằng SAFE) 76 Bảng 5 10: Kết quả tính lún móng M1 79

Bảng 5 11: Diện tích thép cho móng M1 81

Bảng 5 12: Nội lực tính toán móng M3 81

Bảng 5 13: Kết quả tính lún móng M1 86

Bảng 5 14: Diện tích thép móng M3 87

Bảng 5 15: Nội lực tính toán móng lõi thang 88

Bảng 5 16: Kết quả tính lún móng lõi thang 93

Bảng 5 17: Diện tích thép móng lõi thang 94

Bảng 6 1: Các chỉ tiêu kiểm tra dd bentonite 98

Mục lục hình ảnh

Hình 2 1: Mặt bằng cầu thang 7

Hình 2 2: Tĩnh tải chiếu nghĩ 8

Hình 2 3: Sơ đồ làm việc 9

Hình 2 4: Sơ đồ tính bản thang 10

Hình 2 5: Biểu đồ moment cầu thang 10

Hình 2 6: Phản lực tại vị trí gối tựa 10

Hình 2 7: Sơ đồ tính và biểu đồ moment dầm D1 12

Hình 3 1: Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình 16

Hình 3 2: Mặt cắt cấu tạo sàn 17

Hình 3 3: Dãi trip theo phương X 19

Hình 3 4: Dãi trip theo phương Y 19

Hình 3 5: Nội lực sàn 20

Hình 3 6: Moment sàn theo phương X 20

Hình 3 7: Moment sàn theo phương Y 21

Hình 4 1: Kết quả từ mô hình cầu thang bằng ETAB 27

Hình 4 4: Chu kỳ dao động của công trình 31

Hình 4 5: Khai báo sàn tuyệt đối cứng 32

Hình 4 6: Phổ thiết kế Sd T theo phương ngang 39

Hình 4 7: Mặt bằng tầng điển hình 41

Hình 4 8: Các trường hợp lệch tâm xiên 44

Hình 4 9: Cốt thép ngang trong vùng tới hạn của dầm 50

Hình 4 10: Kích thướt lõi bê tông 51

Hình 4 11: Sơ đồ nội lực tác dụng lên vách 57

Hình 4 12: Mặt cắt và mặt đứng của vách 58

Hình 4 13: Các trường hợp tính toán vách 58

Hình 5 1: Mặt cắt địa chất 63

Hình 5 2: Mặt bằng bố trí móng 65

Hình 5 3: Mặt bằng cọc móng M1 74

Hình 5 4: Mặt bằng cọc trong tính toán 74

Hình 5 5: Kết quả moment theo phương X và Y trong móng M1 80

Hình 5 6: Mặt bằng cọc trong tính toán móng M3 81

Hình 5 7: Phản lực đầu cọc móng M3 ( Comb 17 ) 82

Hình 5 8: xuyên thủng móng M3 86

Hình 5 9: Kết quả moment theo phương X và Y trong móng M3 87

Hình 5 10: Mặt bằng cọc trong móng lõi thang 88

Hình 5 11: Phản lực đầu cọc móng lõi thang ( Comb 17 ) 89

Hình 5 12: xuyên thùng móng lõi thang 93

Hình 5 13: Kết quả moment theo phương X và Y trong móng lõi thang 94

Hình 6 1: Dụng cụ kiểm tra tỷ trọng 99

Hình 6 2: Kiểm tra bằng thang đo Ph 100

Hình 6 3: các bước thực hiện 101

Hình 6 4: Quy trình thi công 102

Hình 6 5: Ống vách và phương pháp hạ 103

Hình 6 6: Một số loại gầu khoan 104

Hình 6 7: Công tác khoan tạo lỗ 105

Hình 6 8: Bơm dung dịch bentonite 105

Hình 6 9: Kiểm tra độ sâu hố khoan 106

Hình 6 10: Gia công lồng thép 108

Hình 6 11: Bố trí con kê và ống siêu âm 108

Hình 6 12: Cẩu và hạ lồng thép 109

Hình 6 13: Thổi, rửa hố khoan 109

Hình 6 14: Công tác đổ bê tông cọc khoan nhồi 110

Hình 6 15: Rút ống vách 111

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sinh viên : LÊ THANH HÙNG MSSV : 13149057

Khoa : XÂY DỰNG

Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

Tên đề tài : CHUNG CƯ CAO TẦNG AN PHÚ

1 Số liệu ban đầu

- Hồ sơ kiến trúc

- Hồ sơ khảo sát kỹ thuật

2 Nội dung các phần lý thuyết và tính toán

- Kiến trúc

Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc

- Kết cấu

Tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình

Tính toán, thiết kế cầu thang bộ và bể nước mái

Mô hình, tính toán, thiết kế khung trục 5 và khung trục B

- Nền móng

Tổng hợp số liệu địa chất

Thiết kế 02 phương án móng khả thi

- Thi công

Thi công cọc khoan nhồi

Thi công cọc ép

- Thuyết minh và bản vẽ

01 Thuyết minh và 01 Phụ lục

21 bản vẽ A1 (06 Kiến trúc, 12 Kết cấu, 02 Nền móng, 01 Thi công)

- Cán bộ hướng dẫn : TS TRẦN VĂN TIẾNG

- Ngày giao nhiệm vụ : 05/03/201

- Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 20/06/2017

Tp HCM ngày tháng năm 2017

Xác nhận của GVHD Xác nhận của BCN Khoa

TS TRẦN VĂN TIẾNG

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

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Sinh viên : LÊ THANH HÙNG MSSV: 11949009

Khoa : XÂY DỰNG

Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

Tên đề tài : CHUNG CƯ CAO TẦNG AN PHÚ

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?

Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc

KHOA XÂY DỰNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Sinh viên : LÊ THANH HÙNG MSSV: 11949009

Khoa : XÂY DỰNG

Ngành : CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

Tên đề tài : CHUNG CƯ CAO TẦNG AN PHÚ

CÂU HỎI

…

NHẬN XÉT

Tp HCM, ngày… tháng… năm 2017

Giáo viên phản biện

(Ký & ghi rõ họ tên)

CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC

1.1 SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ CÔNG TRÌNH

Thành phố Hồ Chí Minh là một trong những Thành phố có tốc độ phát triển rất nhanh về kinh tế cũng như về khoa học kỹ thuật Các hoạt động sản xuất kinh doanh ở đây phát triển rất mạnh, có rất nhiều Công ty, Nhà máy, Xí nghiệp, đặc biệt là các Khu Công Nghiệp, Khu Chế Xuất đã được thành lập, do đó đã thu hút được một lực lượng lao động rất lớn về đây làm việc

và học tập Đây cũng là một trong những nguyên nhân chính khiến cho dân số ở Thành phố Hồ Chí Minh gia tăng cơ học rất nhanh trong những năm gần đây và một trong những vấn đề mà Thành phố cần giải quyết thật cấp bách là vấn đề về chổ ở của người dân

Đứng trước tình hình thực tế kể trên thì việc xây dựng các chung cư cao tầng nhằm giải quyết vấn đề về chổ ở là thật sự cần thiết Đồng thời, ưu điểm của các loại hình nhà cao tầng này là không chiếm quá nhiều diện tích mặt bằng mà lại đáp ứng được tối đa nhu cầu về chổ ở, đồng thời tạo được một môi trường sống sạch đẹp, văn minh phù hợp với xu thế hiện đại hoá đất nước

Công trình Chung Cư Cao Tầng An Phú là một trong những công trình được xây dựng

nhằm giải quyết vấn đề kể trên, góp phần vào công cuộc ổn định và phát triển của Thành phố

Hồ Chí Minh nói riêng và của đất nước nói chung

1.2 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

- Địa điểm xây dựng : Quận 1, TP HỒ CHÍ MINH

- Chiều cao công trình : 68.8m

- Công trình gồm 20 tầng, trong đó có :

1 tầng hầm chiều cao 3.6m

Tầng trệt chiều cao 4m, diện tích mặt bằng: 42.6mx59.5m2

Tầng lầu 2-19, chiều cao tầng 3.6m, mỗi tầng có 12 căn hộ loại 1 và 12 căn hộ loại 2, diện tích mặt bằng: 42.6m x 59.5 m

Tầng mái: có hệ thống thoát nước mưa, có 2 hồ nước mái, hệ thống cột thu lôi

1.3 PHÂN KHU CHỨC NĂNG

Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát điện Ngoài ra còn bố trí một số kho phụ, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật điện, nước, chữa cháy …

Tầng 1 được sử dụng làm siêu thị, cửa hàng, nơi làm việc của ban quản lý siêu thị Chiều cao tầng là 4m

Các tầng trên được sử dụng làm phòng ở, căn hộ cho thuê Chiều cao tầng là 3.6m Mỗi căn hộ có 2 phòng ngủ, 1 nhà bếp, 1 nhà vệ sinh, 1 phòng khách và phòng ăn

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC

Hệ thống điện : hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn, có thể lắp đặt hệ thống phát điện riêng phục vụ cho công trình khi cần thiết

Hệ thống cấp nước : nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố kết hợp

với nguồn nước ngầm do khoan giếng dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và được bơm lên hồ nước mái Từ đó nước được dẫn đến mọi nơi trong công trình

Hệ thống thoát nước : nước thải sinh hoạt được thu từ các ống nhánh , sau đó tập trung tại

các ống thu nước chính bố trí thông tầng Nước được tập trung ở tầng hầm , được xử lý và đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố

Hệ thống thoát rác : ống thu rác sẽ thông suốt các tầng, rác được tập trung tại ngăn chứa

ở tầng hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi

Hệ thống thông thoáng, chiếu sáng : các phòng đều đảm bảo thông thoáng tự nhiên bằng

các cửa sổ, cửa kiếng được bố trí ở hầu hết các phòng Các phòng đều được chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo

Hệ thống phòng cháy, chữa cháy : tại mỗi tầng đều được trang bị thiết bị cứu hoả đặt ở

hành lang

Giải pháp giao thông trong công trình: hệ thống giao thông thẳng đứng gồm có bốn thang máy và hai thang bộ Hệ thống giao thông ngang gồm các hành lang giúp cho mọi nơi trong công trình đều có thể đến một cách thuận lợi, đáp ứng nhu cầu của mọi người

1.5 CƠ SỞ TÍNH TOÁN

Công việc thiết kế được tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước Việt Nam quy định đối với nghành xây dựng

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

- TCVN 229-1999 : Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió

- TCVN 5574-2012 : Tiêu chuẩn thiết kế bê tông và bêtông cốt thép

- TCVN 198-1997 : Nhà cao tầng –Thiết kế bêtông cốt thép toàn khối

- TCVN 205-1998 : Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 9395:2012 : Cọc khoan nhồi - Thi công và nghiệm thu

- TCVN 9394-2012:Đóng và ép cọc – Thi công và nghiệm thu

- TCVN 9393-2012: Cọc - Phương pháp thử nghiệm hiện trường bằng tải trọng tĩnh ép dọc trục

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

- TCVN 10304 – 2012 : Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc

Bên cạnh các tài liệu trong nước, để giúp cho quá trình tính toán được thuận lợi, đa dạng

về nội dung tính toán, đặc biệt những cấu kiện (phạm vi tính toán) chưa được tiêu chuẩn thiết

kế trong nước qui định như :Thiết kế các vách cứng, lõi cứng… nên trong quá trình tính toán

có tham khảo các tiêu chuẩn nước ngoài như: ACI 705, ACI 318_2002

Ngoài các tiêu chuẩn quy phạm trên còn sử dụng một số sách, tài liệu chuyên ngành của nhiều tác giả khác nhau (Trình bày trong phần tài liệu tham khảo)

CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN CẦU THANG

Chiều cao một bậc thang

hb=hv/2

Bề rộng một bậc thang lb

Chiều dài một vế thang Bề rộng

bản thang L=n*lb

Bảng 2 1 Tổng quan cầu thang

Hình 2 1: Mặt bằng cầu thang

2.2 TĨNH TẢI TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG

2.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên bản thang

- Lớp vữa lót dày 2 cm ( = 1800daN /m3 )

- Lớp đá hoa cương dày 2 cm ( = 2400 daN /m3 )

- Chọn bậc thang có kích thước như hình vẽ :

   2

bt i tđi i

g   n  0.032 0.09 0.015   18 1.2 0.032 24 1.1 0.14 25 1.1      8.68 kN / m

2.2.2 Hoạt tải tác dụng lên bản thang

Tra theo Qui phạm TCVN 2737 – 1995 : ptc = 3 KN/m2

q28.68 3.6 0.25 12.53 kN / m  

2.2.4 Sơ đồ làm việc và nội lực của khung

Sơ đồ làm việc của của cầu thang: chọn cầu thang làm việc theo hình thức bản chịu

lực.Chọn sơ bộ tiết diện D1 là 400x200

Ta có hd/hb =2.85 : xem như liên kết giữa bản và dầm là liên kết khớp, một đầu của chiếu

nghỉ liên kết với vách nên cho là liên kết ngàm

- Đối với bản nghiêng : 8.73 (kN/m2)x1.2m = 10.48(kN/m)

- Đối với bản chiếu nghỉ : 12.53 (kN/m2)x1.2m = 15.04 (kN/m)

Hình 2 4: Sơ đồ tính bản thang

Sử dụng ETABs để tính nội lực Kết quả biểu đồ nội lực :

Hình 2 5: Biểu đồ moment cầu thang

- Mômen ở nhịp : Mn = Mmax = 8.67 (kNm)

- Mômen ở gối : Mg = 10.15 (kNm)

2.3.2 Tính toán thép cho cầu thang

- Bê tông B25 có: Rb = 14.5 (MPa) Rbt = 1.05 (MPa)

- Tải trọng do bản sàn truyền vào dầm, ta qui đổi về tương đương :

s 1 d

Sơ đồ tính: Dầm cầu thang được gối lên vách cứng nên sơ đồ tính là 2 đầu ngàm

Hình 2 7: Sơ đồ tính và biểu đồ moment dầm D1

Mg 1693.8 daN.m

16938000

0.04514.5 200 360

1 1 2 0.045 0.04610.0461 14.5 200 360

280172

h0 (cm) αm ξ Ast

Bảng 2 4: Kết quả tính thép D1 dầm cầu thang

Chọn cốt đai 8, đai 2 nhánh : n = 2

- Bước đai lớn nhất :

 Cho đoạn giữa dầm

Vậy chọn bước đai smin s ,s ,s ct tt max150 mm cho đoạn L/4 từ gối ra

Bố trí s = 250mm cho phần còn lại

CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN SÀN ĐIỂN HÌNH

3.1 SƠ BỘ CHIỀU DÀY TIẾT DIỆN SÀN

3.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện sàn

Đặt h là chiều dày của bản sàn, b h được chọn theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận btiện cho thi công, ngoài ra hbhmin

TCVN 5574.2012 ( điều 8.2.2 ) quy định :

- hmin 40 mm đối với sàn mái

- hmin 50 mm  đối với sàn ở và công trinh công cộng

- hmin 60 mm  đối với sàn nhà sản xuất

- hmin 70 mm  đối với sàn làm từ bê tông nhẹ

Để đơn giản, người ta hường chọn h theo nhịp tính toán b l của ô bản : t t

- m40 50 đối với bản kê bốn cạnh

- l nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn t

Chọn bề dày sàn hb150 mm  Thõa mãn điều kiện đối với sàn dân dụng

3.1.2 Sơ bộ tiết diện dầm

- l : khoảng cách bên giữa các mép gối tựa 0

- cmin 0.5h ;0.5s b b, với s là đoạn bản sàn kê lên gối tựa b

3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN

3.2.1 Tĩnh tải

LỚP GẠCH CERAMIC

Hình 3 2: Mặt cắt cấu tạo sàn

Đối với sàn thường xuyên tiếp xúc với nước ( sàn vệ sinh, sàn mái ) thì cĩ thêm lớp chống thấm

tải trọng bản thân sàn sàn phịng ngủ, phịng khách, sảnh, hàng lang, phịng ăn STT các lớp cấu tạo

chiều dày ( mm )

trọng lượng riêng (kN/m³)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

hệ số vượt tải

n

Tải trọng tính tốn (kN/m2)

ban cơng, vệ sinh, logia

STT các lớp cấu tạo chiều dày

( mm )

trọng lượng riêng (kN/m³)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

hệ số vượt tải

n

Tải trọng tính tốn (kN/m2)

3.2.2 Tải tường

Tải tường được tính theo công thức : gt ni li i

Trong đó :

- n : hệ số 0.75 đối với cửa sổ lớn, 0.85 – 0.9 đối với cửa sổ nhỏ i

- l : chiều cao tường i

-  : trọng lượng riêng tường ( tường 100 :i 1.68kN / m2; tường 200 : 3.63kN / m2

Vậy gt 4.536 kN / m  đối với tường 100

gt 9.8 kN / m  đối với tường 200mm

Do khi tiến hành tính toán bằng tay liên kết giữa dầm và bản xem như là một trường hợp

lý tưởng để tính toán Nhưng trong thực tế liên kết này không hoàn toàn là ngàm hay khớp mà liên kết đó chỉ phụ thuộc vào độ cứng tương đối giữa dầm và bản Khi mô hình sàn điển hình bằng safe v12.3.2 ta có thể thấy được moment ở một số vị trí liên kết giữa dầm và bản nắp gần như bằng 0 và có giá trị moment dương trong khi tỷ số 3

s

d

h

h

trong giả thuyết tính tay thì ngay

vị trí đó là được xem ngàm và khi tính toán được xem là gối đỡ có giá trị moment âm

Vì kiến trúc đối xứng, tải trọng đối xứng, cấu kiện đối xứng nên nội lực ra đối xứng và đường đi của lực tập trung về cột nên mô hình được xem là đáng tin cậy Nên ta có thể tiến hành xuất nội lực từ safe để tính thép cho sàn

Hình 3 3: Dãi trip theo phương X

Hình 3 4: Dãi trip theo phương Y

Hình 3 5: Nội lực sàn

Hình 3 7: Moment sàn theo phương Y

- Tính thép tầng điển hình :

Lý thuyết tính toán tương tự như sàn toàn khối

Thép sàn được tóm tắt theo bảng sau :

Strip Station Location M3 GlobalX CutWidth As

tính

As chọn ϕ a hàm

lượng

μ

CSA1 0.6 After -49.3307 0.6 4.05 330 393 10 200 0.29 CSA1 4.56667 After 35.9416 4.56667 4.05 239 393 10 200 0.29 CSA1 8.2 Before -74.3278 8.2 4.05 504 524 10 150 0.39 CSA1 12.43333 Before 32.6173 12.43333 4.05 216 393 10 200 0.29 CSA1 16.7 Before -69.4475 16.7 4.05 469 524 10 150 0.39 CSA1 21.56667 After 32.2806 21.56667 4.05 214 393 10 200 0.29 CSA1 25.8 After -68.4439 25.8 4.05 462 524 10 150 0.39 CSA1 30.16667 After 27.8212 30.16667 4.05 184 393 10 200 0.29 CSA1 33.7 Before -68.1833 33.7 4.05 461 524 10 150 0.39 CSA1 37.93333 Before 32.0541 37.93333 4.05 213 393 10 200 0.29

Strip Station Location M3 GlobalX CutWidth As

tính

As chọn ϕ a hàm

lượng

μ

CSA1 42.8 After -63.4932 42.8 4.05 428 462 10 170 0.34 CSA1 46.1 Before 29.7862 46.1 4.05 197 393 10 200 0.29 CSA1 51.3 After -68.1367 51.3 4.05 460 524 10 150 0.39 CSA1 58.9 Before -47.2198 58.9 4.05 316 393 10 200 0.29 MSA2 0 After -14.3486 0 4.5 85 393 10 200 0.29 MSA2 2.7 Before 60.9458 2.7 4.5 368 393 10 200 0.29 MSA2 8.5 Before -81.9862 8.5 4.5 500 524 10 150 0.39 MSA2 12.43333 Before 43.9046 12.43333 4.5 263 393 10 200 0.29 MSA2 17 Before -74.7596 17 4.5 454 524 10 150 0.39 MSA2 21.56667 After 51.0098 21.56667 4.5 307 393 10 200 0.29 MSA2 25.5 After -84.0577 25.5 4.5 513 524 10 150 0.39 MSA2 30.16667 After 58.5761 30.16667 4.5 353 393 10 200 0.29 MSA2 34 Before -84.4207 34 4.5 515 524 10 150 0.39 MSA2 37.93333 Before 51.2196 37.93333 4.5 308 393 10 200 0.29 MSA2 42.5 Before -76.2646 42.5 4.5 464 524 10 150 0.39 MSA2 47.06667 After 44.0285 47.06667 4.5 264 393 10 200 0.29 MSA2 51 Before -80.7646 51 4.5 492 524 10 150 0.39 MSA2 56.8 After 60.3645 56.8 4.5 364 393 10 200 0.29 MSA2 59.5 Before -14.0961 59.5 4.5 83 393 10 200 0.29

CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN

4.1 TỔNG QUAN VỀ KHUNG VÀ VÁCH NHÀ CAO TẦNG

Kết cấu khung là một hệ thanh bất biến hình và là kết cấu rất quan trọng trong công trình

vì nó tiếp nhận tải trọng sử dụng từ sàn rồi truyền xuống móng Theo phương pháp thi công có các loại khung toàn khối, khung lắp ghép Theo sơ đồ kết cấu gồm có khung hoàn toàn và khung

không hoàn toàn

Đây là công trình thuộc dạng khung chịu lực Theo phương ngang: hệ cột và các dầm sàn ngang tạo thành khung ngang Theo phương dọc: hệ cột và các dầm dọc tạo thành các khung

dọc Các khung ngang và khung dọc tạo thành khung không gian

Hệ vách cứng chịu lực : Bố trí hệ vách cứng ngang và dọc theo chu vi thang máy tạo hệ lõi cùng chịu lực Đối với nhà nhiều tầng tác dụng của tải trọng ngang là đáng kể, vách cứng

được thiết kế để chịu tải trọng ngang và làm việc như một console

Sự làm việc các vách cứng ngang nên cần phải phân bố đều tải trọng ngang giữa các vách cứng Giả thiết rằng các sàn có chiều dày đủ lớn, nói cách khác là sàn rất cứng và không bị biến dạng trong mặt phẳng của nó Sự phân bố tải trọng ngang phụ thuộc vào sự bố trí các tường cứng

4.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚT CÁC CẤU KIỆN

4.2.1 Chọn kích thướt các phần tử dầm

Kích thướt dầm theo hai phương được lựa chọn căn cứ vào qui mô và sự mang tải của công trình Tuy nhiên kích thước dầm còn bị chi phối bởi yếu tố không gian và chiều cao thông thủy của mỗi tầng trong tòa nhà

Công trình nhà cao tầng đòi hỏi chiều cao tầng tương đối nhỏ nhưng không gian thì lại khá rộng nên trong một số trường hợp có thể được chọn theo giải pháp dầm có bề rộng khá lớn ,lớn hơn cả chiều cao dầm

Về mặt chịu lực thì dầm có chiều cao lớn hơn bề rộng thì lợi thế hơn về khả năng chịu lực

so với dầm có chiều cao nhỏ hơn bề rộng Tuy nhiên trong một số trường hợp thì do ảnh hưởng của yếu tố chiều cao tầng , không cho phép chiều cao dầm lớn vì như thế sẽ ảnh hưởng đến chiều cao thông thủy của mỗi tầng trong tòa nhà , thì khi đó giải pháp dầm có bề rộng lớn (dầm bẹp) được xem là giải pháp lựa chọn khả thi

Lưu ý khi lựa chọn tiết diện dầm cho nhà cao tầng

Chiều rộng tối thiểu của dầm chọn không nhỏ hơn 220mm , 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 không nhỏ thua 300 mm Tỉ số giữa chiều cao và chiều rộng dầm không lớn hơn 3

chiều cao dầm ( mm )

bề rộng dầm ( m m)

Do hệ lưới có tính đối xứng, do đó ta chỉ cần tính những cột điển hình

Diện tích tiết diện cột được tính như sau : c

n

PF

R

 

Trong đó : P  n F Q

- n : số tầng phía trên truyền xuống cột tính

- Q : tải trọng phân bố trên 1m² sàn ( tĩnh tải và hoạt tải )

- F : diện tích truyền tải xuống cột

tên

cột tầng

diện tích truyền tải

số tầng

tải trọng (KN/m2)

Lực P Rb DT cột chọn

dài ( m )

rộng ( m)

C1

tầng 0 - 2 8.5 4.25 36.13 21 12 9104.76 1.45 8162.89 85 95 tầng 3 - 5 8.5 4.25 36.13 18 12 7804.08 1.45 6996.76 75 85 tầng 6 - 8 8.5 4.25 36.13 15 12 6503.4 1.45 5830.63 65 75 tầng 9 - 11 8.5 4.25 36.13 12 12 5202.72 1.45 4664.51 60 65 tầng 12 - 14 8.5 4.25 36.13 9 12 3902.04 1.45 3498.38 55 60 tầng 15 - 17 8.5 4.25 36.13 6 12 2601.36 1.45 2332.25 50 55 tầng 18 - mái 8.5 4.25 36.13 3 12 1300.68 1.45 1166.13 40 50

C2

tầng 0 - 2 6.3 8.5 53.55 21 12 13494.6 1.45 12098.61 100 110 tầng 3 - 5 6.3 8.5 53.55 18 12 11566.8 1.45 10370.23 90 100 tầng 6 - 8 6.3 8.5 53.55 15 12 9639 1.45 8641.86 80 90 tầng 9 - 11 6.3 8.5 53.55 12 12 7711.2 1.45 6913.49 70 80 tầng 12 - 14 6.3 8.5 53.55 9 12 5783.4 1.45 5185.12 60 70 tầng 15 - 17 6.3 8.5 53.55 6 12 3855.6 1.45 3456.74 50 60 tầng 18 - mái 6.3 8.5 53.55 3 12 1927.8 1.45 1728.37 40 50

Bảng 4 2: Sơ bộ tiết diện cột

4.3 TẢI TRỌNG ĐỨNG TÁC DỤNG VÀO HỆ KHUNG

4.3.1 Tĩnh tãi các lớp hoàn thiện và tường xây

Trọng lượng bản thân sàn, dầm, cột, vách được khai báo trực tiếp thông qua các đặc trưng

về tiết diện và vật liệu của cấu kiện trong Etabs, và để chương trình tự tính toán quy tải

Thành phần tĩnh tải cần tính toán để gán vào mô hình chủ yếu là tải trọng các lớp hoàn thiện, và tĩnh tải tường xây trên sàn và trên dầm

4.3.1.1 Trọng lượng bản thân các lớp hoàn thiện

tải trọng bản thân sàn sàn phòng ngủ, phòng khách, sảnh, hàng lang, phòng ăn

STT các lớp cấu tạo chiều dày

( mm )

trọng lượng riêng (kN/m³)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

hệ số vượt tải

n

Tải trọng tính toán (kN/m2)

trọng lượng riêng (kN/m³)

Tải trọng tiêu chuẩn (kN/m2)

hệ số vượt tải

n

Tải trọng tính toán (kN/m2)

Bảng 4 3: Trọng lượng bản thân các lớp hoàn thiện

4.3.1.2 Trọng lượng bản thân tường

- gt 4.536 kN / m  đối với tường 100mm

- gt 9.8 kN / m  đối với tường 200mm

4.3.2 Phản lực gối tựa cầu thang

Hình 4 1: Kết quả từ mô hình cầu thang bằng ETAB

4.4 TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG VÀO KHUNG

4.4.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió

Áp lực gió tĩnh được phân bố theo diện tích được tính toán theo công thức :

 0

- c : hệ số khí động ( c = 0.8 – gió đẩy, c = -0.6 – gió hút )

- k : hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao ( bảng 5 – TCVN 2737.1995 , địa hình B )

Bề rộng đón gió theo phương X : tầng trệt và tầng mái : Ly39m, tầng 2 đến 19 : y

L 42.6m

Bề rộng đón gió theo phương Y : tầng trệt đến tầng mái : Lx 59.5m

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió : Wj ở độ cao Zj so với mốc chuẩn được xác định theo công thức :

- c : hệ số khí động lấy theo bảng 6 trong TCVN 2737.1995, không thứ nguyên, c = 1.4

- k zj : Hệ số, không thứ nguyên tính đến sự thay đổi của áp lực gió k zj phụ thuộc vào

độ cao z, mốc chuẩn để tính đến độ cao và dạng địa hình tính toán Các giá trị của k zj

khối lượng tầng

kích thước nhà

cao

độ z (m)

thành phần tính

Wj=Wokzj c (kN/m2)

Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió

Gán vào sàn (kN) dài

D(m) Theo x

rộng L(m) Theo y

tên tầng

h (m)

khối lượng tầng

kích thước nhà

cao

độ z (m)

thành phần tính

Wj=Wokzj c (kN/m2)

Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió

Gán vào sàn (kN) dài

D(m) Theo x

rộng L(m) Theo y

Bảng 4 6: Kết quả gió tĩnh

4.4.2 Thành phần động của gió :

Công trình có độ cao H = 68.8m > 40m nên cần tính thành phần động của gió

4.4.2.1 Sơ đồ tính toán động lực

Vị trí các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình trọng tâm của các kết cấu

truyền tải trọng ngang của công trình (sàn nhà)

Giá trị các khối lượng tập trung ở các mức trong sơ đồ tính toán bằng tổng khối lượng của

kết cấu chịu lực, kết cấu bao che, trang trí và 0.5 hoạt tải (Bảng 1 –TCVN 299-1999)

4.4.2.2 Xác định các đặc trưng động học

- Xác định tầng số dao động riêng

Sau khi nhập vào mô hình làm việc với các thông số về tiết diện dầm, cột, bản sàn , vách

cứng và hoạt tải, tĩnh tải tường, khai báo số mode là 12

Công trình với quy mô 19 tầng nên sự ảnh hưởng của các mode càng lớn đến ứng xử của

công trình càng ít nên một cách gần đúng ta có thể bỏ qua và chọn 12 mode trong tính toán

Chạy chương trình Vào mục Display/Show Tables / Modal Participation để xem các chu

kỳ và dạng dao động