(Đồ án hcmute) chung cư ct2a

Nội dung đồ án này, sinh viên nghiên cứu tính toán khối lượng chung như thiết kế sàn tầng điển hình, cầu thang, tính toán thiết kế 2 khung trục, lựa chọn thiết kế móng co

Trang 1

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

- -

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

CHUNG CƯ CT2A

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Con đường nào cũng có điểm đầu và điểm cuối, cũng như con đường học tập của mỗi sinh viên luận văn tốt nghiệp chính là một cột mốc đánh dấu điểm kết thúc của quá trình học tập ở trường đại học, và đồng thời cũng là cột mốc bắt đầu cho sự nghiệp tương lai, sự trưởng thành của mỗi sinh viên

Trong suốt quá trình làm luận văn của mình, em đã học được rất nhiều từ thầy Nguyễn Tổng, người đã dạy cho em nhiều điều không chỉ những kiến thức chuyên nghành, mà thầy còn

dạy em rất nhiều những kiến thức về cuộc sống và công việc sau này, thầy định hướng cho em về tầm nhìn về tương lai, thầy dạy cho em áp lưc công việc và rất nhiều kiến thức khác, thầy đã trang bị cho chúng em những hành trang quý báu để tương lai xây dựng và phát triển đất nước Thầy nhiệt tình và gần gũi bọn em như một người anh đi trước, khoảng thời gian được sự dạy dỗ của thầy tuy ngắn nhưng nó sẽ là một khoảng thòi gian đáng nhớ và ảnh hưởng rất lớn tới tương

lai sau này của em Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc của mình đến thầy Nguyễn Tổng

và chúc thầy thành công trong sự nghiệp của mình, chúc thầy mã luôn mạnh khỏe để có thể đào tạo được và chuyền dạy kiến thức lại cho thế hệ sau

Em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể quý Thầy Cô khoa Xây Dựng đã hướng dẫn em trong hơn 4 năm học tập và rèn luyện tại trường

Xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến ba mẹ, những người thân trong gia đình, sự giúp đỡ động viên của các anh chị khóa trước, những người bạn thân giúp tôi vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn

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 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 06 tháng 01 năm 2017

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN HOÀNG NINH

Trang 4

LỜI NÓI ĐẦU

Tính cấp thiết của đề tài

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 Vấn đề cung cấp nhà ở cho người thu nhập thấp là vấn đề cần được quan tâm

Công trình Chung Cư CT2A 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

Nội dung đồ án này, sinh viên nghiên cứu tính toán khối lượng chung như thiết kế sàn tầng điển hình, cầu thang, tính toán thiết kế 2 khung trục, lựa chọn thiết kế móng cọc khoan nhồi

Trang 5

CAPSTONE PROJECT’S TASK

Student name: NGUYEN HOANG NINH StudentID: 13149110 Faculty: Civil of Engineerings

Major: Construction Engineering

Technology Project’s name: CT2A

+ Excavation: Modelling, analysis and design excavation

3 Explication and drafts (Drawings)

01 thesis and 01 appendix

22 drawings A1 (02 architecture drawwings, 15 structure drawings, 04 foundation drawings, 01 excavation drawings)

4 Advisor: M.Sc NGUYEN TONG

5 Assigned date: 10/09/2016 6

6 Deadline: 17/06/2017

Ho Chi Minh city, June 26th, 2017

Trang 6

Mục lục

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1

1.1 Tổng quan kiến trúc 1

Vị trí 1

Quy mô công trình 1

Gải pháp kiến trúc 1

1.2 Các tiêu chuẩn viện dẫn 2

1.3 Phương án kết cấu 2

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng 2

Hệ kết cấu chịu lực theo phương ngang 3

Phương án kết cấu phần ngầm 3

1.4 Vật liệu 4

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ THANG BỘ 5

2.1 Kích thước tiết diện 5

2.2 Tải trọng tác dụng 5

Tĩnh tải 5

Hoạt tải 6

2.3 Tính toán nội lực và bố trí thép 7

Mô hình tính toán 7

Biểu đồ nội lực 8

Tính toán bố trí thép bảng thang 10

CHƯƠNG 3 Thiết kế sàn tầng điển hình 11

3.1 Tổng quan 11

3.2 Kích thước tiết diện 11

3.3 Chọn kích thước tiết diện dầm 11

3.4 Kích thước tiết diện cột 12

3.5 Chọn tiết diện vách 14

3.6 Tải trọng tác dụng 14

Tĩnh tải 14

Hoạt tải 15

3.7 Tính toán nội lực 16

Mô hình tính 16

Trang 7

Tĩnh tải và hoạt tải 21

Tải trọng gió 21

Tải trọng động đất 27

4.3 Mô hình tính 33

Tổi hợp tải trọng 33

Phân tích nội lực bằng phần mềm Etabs 34

Đánh giá kết quả từ phần mềm Etabs 35

4.4 Công thức tổng quát tính toán dầm – cột – vách 37

Tính toán thép dầm 37

Tính toán cốt thép cột 42

Tính toán cốt thép vách 48

Tính toán đoạn neo cốt thép 51

4.5 Tính toán và thiết kế khung trục 7 và trục H 52

Tính toán thiết kế dầm 52

Thiết kế dầm nối S1: 53

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ MÓNG 57

5.1 Số liệu địa chất công trình 57

5.2 Phương án móng cọc khoan nhồi 57

Tính toán sức chịu tải 57

Bố trí hệ móng công trình 63

Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang 65

Thiết kế móng M2 – B 69

Thiết kế móng M5 75

Thiết kế móng lõi thang M4 80

CHƯƠNG 6 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY VÀ KIỂM TRA HỆ SHORING 89

6.1 Trình tự thi công tầng hầm 89

6.2 Thông số mô hình và kết cấu trống đỡ hố đào 89

Thông số đặc trăng đất nền 89

Thông số tường cọc Barrette dày 600 91

Thông số sàn trệt,hầm 1 92

Phụ tải mặt đất 92

Điều kiện mực nước ngầm 92

Mô phỏng bài toán trong Plaxis 93

Mô phỏng trình tự thi công trong Plaxis 2D 93

Kết qủa phân tích 97

Phân tích chuyển vị ngang của tường vây qua các giai đoạn thi công 100 Hệ só an toàn ổn định tổng thể hố đào 101

Tính toán cốt thép dọc chịu lực trong tường 102

Trang 8

6.3 Kiểm tra thanh trống 103

Nội lực thanh trống 103

Mô phỏng hệ chống bằng SAP2000 103

Đặc trưng hình học tiết diện 105

Trang 9

Danh mục hình ảnh

Bảng 1.1 Cường độ tối thiểu của bê tông 4

Bảng 1.2 Cường độ thép sử dụng 4

Bảng 2.1Kích thước sơ bộ cầu thang bộ 5

Bảng 2.2 Tĩnh tải chiếu nghỉ 5

Bảng 2.3 Tĩnh tải bảng nghiêng 6

Bảng 2.4 Kết quả tính toán bố trí thép bảng thang 10

Bảng 3.1 Tổng hợp kích thước tiết diện cột 13

Bảng 3.2 Tải trọng sàn sinh hoạt 14

Bảng 3.3 tải trọng sàn vệ sinh 14

Bảng 3.4 Tĩnh tải tường phân bố đều lên dầm 15

Bảng 3.5 Hoạt tải phân bố đều lên sàn 15

Bảng 4.1 Bảng tra hệ số tương quan ν1 23

Bảng 4.2 Các tham số và χ 23

Bảng 4.3 Kết quả phân tích dao động 25

Bảng 4.4 Các dao động được tính thành phần động 26

Bảng 4.5 Tải trọng gió tác dụng lên công trình 26

Bảng 4.6 Nhận dạng điều kiện đất nền 27

Bảng 4.7 Giá trị các tham số mô tả phổ phản ứng theo phương thẳng đứng 30

Bảng 4.8 Tổng hợp các thành phần động đất 32

Bảng 4.9 Các trường hợp tải trọng 33

Bảng 4.10 Các tổ hợp tải trọng 33

Bảng 4.12 Điều kiện làm việc của cột 45

Bảng 5.1 Số liệu địa chất công trình 57

Bảng 5.2 Sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 59

Bảng 5.3 Sức kháng ma sát thân cọc 61

Bảng 5.4 Tổng hợp sức chịu tải của cọc 63

Bảng 5.5 Bố trí số lượng cọc cho móng 64

Bảng 5.6 Nội lực lớn nhất trong cọc 68

Bảng 5.7 Tọa độ các cọc móng M2 – B 69

Bảng 5.8 Kết quả các giá trị Pmax , Pmin móng M2 – B 70

Bảng 5.9 Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp comb01 71

Bảng 5.10 Kết quả tính thép móng M2- cọc khoan nhồi 74

Bảng 5.12 : Mặt bằng móng M4 80

Bảng 5.13 Phản lực đầu cọc từ mô hình 81

Bảng 5.14 Kết quả tính lún móng lõi thang M4 84

Bảng 5.16 Kết quả tính thép móng M4- vị trí hố Pit 88

Bảng 6.1 Thống kê địa chất hố đào 89

Bảng 6.2 Thông số tường vây 92

Bảng 6.3 Bảng thông số sàn 92

Trang 10

Bảng 6.4 Kết quả chuyển vị ngang lớn nhất của tường vây 100 Bảng 6.5 Kết quả bố trí cốt thep tường vây 102 Bảng 6.6 Kiểm tra ổn định tổng thể hệ shoring 107

Trang 11

Danh mục bảng biểu

Bảng 1.1 Cường độ tối thiểu của bê tông 4

Bảng 1.2 Cường độ thép sử dụng 4

Bảng 2.1Kích thước sơ bộ cầu thang bộ 5

Bảng 2.2 Tĩnh tải chiếu nghỉ 5

Bảng 2.3 Tĩnh tải bảng nghiêng 6

Bảng 2.4 Kết quả tính toán bố trí thép bảng thang 10

Bảng 3.1 Tổng hợp kích thước tiết diện cột 13

Bảng 3.2 Tải trọng sàn sinh hoạt 14

Bảng 3.3 tải trọng sàn vệ sinh 14

Bảng 3.4 Tĩnh tải tường phân bố đều lên dầm 15

Bảng 3.5 Hoạt tải phân bố đều lên sàn 15

Bảng 4.1 Bảng tra hệ số tương quan ν1 23

Bảng 4.2 Các tham số và χ 23

Bảng 4.3 Kết quả phân tích dao động 25

Bảng 4.4 Các dao động được tính thành phần động 26

Bảng 4.5 Tải trọng gió tác dụng lên công trình 26

Bảng 4.6 Nhận dạng điều kiện đất nền 27

Bảng 4.7 Giá trị các tham số mô tả phổ phản ứng theo phương thẳng đứng 30

Bảng 4.8 Tổng hợp các thành phần động đất 32

Bảng 4.9 Các trường hợp tải trọng 33

Bảng 4.10 Các tổ hợp tải trọng 33

Bảng 4.12 Điều kiện làm việc của cột 45

Bảng 5.1 Số liệu địa chất công trình 57

Bảng 5.2 Sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 59

Bảng 5.3 Sức kháng ma sát thân cọc 61

Bảng 5.4 Tổng hợp sức chịu tải của cọc 63

Bảng 5.5 Bố trí số lượng cọc cho móng 64

Bảng 5.6 Nội lực lớn nhất trong cọc 68

Bảng 5.7 Tọa độ các cọc móng M2 – B 69

Bảng 5.8 Kết quả các giá trị Pmax , Pmin móng M2 – B 70

Bảng 5.9 Giá trị tiêu chuẩn tổ hợp comb01 71

Bảng 5.12 : Mặt bằng móng M4 80

Bảng 5.13 Phản lực đầu cọc từ mô hình 81

Bảng 5.14 Kết quả tính lún móng lõi thang M4 84

Bảng 5.16 Kết quả tính thép móng M4- vị trí hố Pit 88

Bảng 6.1 Thống kê địa chất hố đào 89

Bảng 6.2 Thông số tường vây 92

Bảng 6.3 Bảng thông số sàn 92

Trang 12

Bảng 6.4 Kết quả chuyển vị ngang lớn nhất của tường vây 100Bảng 6.5 Kết quả bố trí cốt thep tường vây 102Bảng 6.6 Kiểm tra ổn định tổng thể hệ shoring 107

Trang 13

1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan kiến trúc

Vị trí

Tên công trình: Chung cư CT2A

Công trình nằm ở Quận Tây Hồ, Hà Nội

Quy mô công trình

Quy mô công trình

Địa chỉ: Khu đô thị mới Nghĩa Đô – Hà Nội

Công trình bao gồm 19 tầng điển hình, 1 tầng hầm, 1 tầng tum, 1 tầng mái

Chiều cao công trình: 66.90 m tính từ mặt đất tự nhiên

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

Chung cư có 1 khu thương mại dịch vụ và sinh hoạt cộng đồng

Mỗi tầng có 8 căn hộ mỗi căn hộ có 2 phòng ngủ, 1 phòng khách, 1 nhà bếp, 2 nhà vệ sinh

Gải pháp kiến trúc

1.1.3.1 Kiến trúc mặt bằng

Mặt bằng hình thù phức tạp tạo bởi các khối, chiều rộng 38.6m, chiều dài 52.42m Gồm

8 căn hộ trên một mặt bằng tầng, chia làm 3 loại với diện tích từ 96m2 đến 174m2 đảm bảo đáp ứng đầy đủ nhu cầu về không gian sống người dân với mức thu nhập bình quân

Cầu thang được bố trí ở giữa công trình

Giao thông lên xuống tầng hầm với 2 ram dốc nằm đối xứng công trình, đảm bảo giao thông 1 chiều thuận tiện

Giao thông tầng 1 (trệt) rất linh hoạt và thông thoáng, cho phép người ra vào trung tâm bằng nhiều hướng khác nhau, đồng thời rất phù hợp cho trưng bày sản phẩm và làm trung tâm thương mại, triển lãm

Các hệ thống kĩ thuật như bể nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lí nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Ngoài ra tầng hầm còn bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như máy phát điện dự phòng

1.1.3.2 Kiến trúc mặt đứng

Công trình gồm 1 tầng hầm, 19 tầng cao, 1 tầng (mái) diện tích mặt bằng tương đối lớn, hình dạng khá cân đối

Chiều cao của từng tầng có sự thay đổi theo công năng, tầng 1 và 2 có chiều cao 3.9m , tạo ra không gian thông thoáng cho siêu thị,hệ thống cửa hàng, các khu sinh hoạt trẻ em và nhằm mục đích tạo một không gian sang trọng tại sảnh chính cửa vào tòa nhà

Tầng hầm và được dùng để phương tiện giao thông và các thiết bị kỹ thuật, bể nước ngầm, xử lí nước cho tòa nhà

Mặt đứng công trình bố trí hệ thống cửa sổ hợp lí, kết hợp với các logia tạo ra sự bề thế cho chung cư tránh sự đơn điệu do khối hộp gây ra

Trang 14

1.2 Các tiêu chuẩn viện dẫn

 Tiêu chuẩn Việt Nam

[1] Bộ xây dựng, TCVN 2737 - 1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế, Nhà

xuất bản Xây dựng, Hà Nội

[2] Bộ xây dựng, TCXD 229 – 1999, Chỉ dẫn tính thành phần động của tải trọng gió [3] Bộ xây dựng, TCXD 198 - 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối [4] Bộ xây dựng (2012) TCVN 5574 – 2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu

chuẩn thiết kế

[5] Bộ xây dựng (2012), TCVN 9386 - 1:2012 Thiết kế công trình chịu động đất – Phần

1 : Quy định chung, tác động động đất và quy định đối với kết cấu nhà, NXB Xây dựng, Hà nội

[6] Bộ xây dựng (2012), TCVN 9386 - 2:2012 Thiết kế công trình chịu động đất – Phần

2 : Nền móng, tường chắn và các vấn đề địa kỹ thuật, NXB Xây dựng, Hà nội

[7] Bộ xây dựng (2014), TCVN 10304 - 2014 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế Hà nội [8] Bộ xây dựng (2012), TCVN 9362 - 2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình [9] Bộ xây dựng (2012), TCVN 9393 - 2012 Cọc – phương pháp thử nghiệm tại hiện

trường bằng tải ép tĩnh dọc trục

 Phần mềm thiết kế của nước ngoài

ETABS 9.7.4

SAFE 13.2.0

SAP 2000

AUTOCAD 2007

1.3 Phương án kết cấu

Việc lựa chọn hệ kết cấu phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió)

Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng

Kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò rất lớn trong kết cấu nhà cao tầng quyết định gần như toàn bộ giải pháp kết cấu Trong nhà cao tầng, kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò :

Cùng với dầm, sàn, tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ các phần không chịu lực của công trình, tạo nên không gian bên trong đáp ứng nhu cầu sử dụng

Tiếp nhận tải trọng từ dầm, sàn để truyền xuống móng, xuống nền đất

Tiếp nhận tải trọng ngang tác dụng lên công trình (phân phối giữa các cột, vách và truyền xuống móng)

Giữ vai trò trong ổn định tổng thể công trình, hạn chế dao động, hạn chế gia tốc đỉnh và chuyển vị đỉnh

Trang 15

3

Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấu ống Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi và kết cấu ống tổ hợp

Hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

Mỗi loại kết cấu đều có những ưu điểm, nhược điểm riêng, phù hợp với từng công trình

có quy mô và yêu cầu thiết kế khác nhau Do đó, việc lựa chọn giải pháp kết cấu phải được cân nhắc kỹ lưỡng, phù hợp với từng công trình cụ thể, đảm bảo hiệu quả kinh tế - kỹ thuật

Nhận xét: Từ sự phân tích trên, kết hợp với kiến trúc của công trình: Chung cư CT2A, chọn

hệ kết cấu khung – vách Hệ thống khung – vách được liên kết với nhau qua hệ kết cấu sàn Công trình đổ toàn khối nên độ cứng công trình lớn, chịu tải trọng ngang và tải trọng đứng tốt

Hệ kết cấu chịu lực theo phương ngang

Vai trò:

Tiếp nhận tải trọng thẳng đứng trực tiếp tác dụng lên sàn (tải trọng bản thân sàn, người

đi lại, làm việc trên sàn, thiết bị đặt trên sàn…) và truyền vào các hệ chịu lực thẳng đứng để truyền xuống móng, xuống đất nền

Đóng vai trò như một mảng cứng liên kết các cấu kiện chịu lực theo phương đứng để chúng làm việc đồng thời với nhau

Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn đến đến sự làm việc không gian của kết cấu Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng Do vậy cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình

Lựa chọn phương án sàn dựa trên các tiêu chí:

Đáp ứng công năng sử dụng

Tiết kiệm chi phí

Đảm bảo chất lượng kết cấu công trình

Độ võng thoả mãn yêu cầu cho phép

Phù hợp với xu thế mới

Nhận xét: Phương án chịu lực theo phương ngang là phương án hệ sàn sườn có dầm

Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng của ông trình lớn Không tiết kiệm không gian sử dụng

Phương án kết cấu phần ngầm

1.3.3.1 Tường vây hầm

1.3.3.2 Phương án móng

Trang 16

1.4 Vật liệu

 Cường độ tối thiểu của bê tông [Trích - Bảng 13, bảng 17, TCVN 5574-2012]

Bảng 1.1 Cường độ tối thiểu của bê tông

Loại Cấp độ bền B~ Mác R b (MPa) R bt (MPa) E b (MPa)

Bê tông lót B10 ~ M150 6 0.57 18

Cọc khoan nhồi,

tường vây B25 ~ M350 14.5 1.05 30

Móng B30 ~ M450 17 1.2 32.5

Dầm sàn, cầu thang B25 ~ M350 14.5 1.05 30

Bể nước, bể tự hoại B25 ~ M350 14.5 1.05 30

(MPa) (MPa) (MPa)

Thép gân cường độ cao,

Ø > 10

AIII 365 365 200000

Thép tròn trơn, Ø ≤ 10 AI 225 225 210000

Trang 17

5

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ THANG BỘ

2.1 Kích thước tiết diện

Sơ bộ chọn chiều dày bản cầu thang là :

0 s

n

Chiều cao một bậc thang

Bề rộng một bậc thang l b

Chiều dài một vế

thang

Bề rộng bản thang

Bảng 2.2 Tĩnh tải chiếu nghỉ

STT Thành phần cấu tạo h i ( m )  (KN/m 3 ) n g ct (kN/m 2 )

1 Đá hoa cương 0.02 24 1.1 0.53

2 Lớp vữa lót 0.02 18 1.2 0.43

3 Lớp vữa trát 0.015 18 1.2 0.32

Bản nghiêng

Tính độ dốc bản thang: tg= 160/270=0.59=300

Xác định chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương của bản nghiêng tdi

Lớp đá hoa cương:

0.27



(0.3)Bậc thang xây gạch: td3=hb

Trang 18

Chọn bậc thang có kích thước như hình vẽ :

Hình 2.1 Cấu tạo bậc thang

Bảng 2.3 Tĩnh tải bảng nghiêng

STT Thành phần cấu tạo h i ( m )  (KN/m 3 ) n g ct (kN/m 2 )

1 Đá hoa cương 0.027 24 1.1 0.71

2 Bậc thang xây gạch 0.08 18 1.2 1.728

Trang 19

7

Hình 2.2 Sơ đồ thang bộ

2.3 Tính toán nội lực và bố trí thép

Mô hình tính toán

Mô hình bằng phần mềm Etabs 9.7.4

Hình 2.3 Tĩnh tải cầu thang

Trang 20

Hình 2.4 Hoạt tải cầu thang

Biểu đồ nội lực

Hình 2.5 Biểu đò momen cầu thang

Trang 21

9

Hình 2.6 Biểu đồ chuyển vị

Hình 2.7 Biểu đồ phản lực gối tựa

Trang 22

Tính toán bố trí thép bảng thang

Bảng 2.4 Kết quả tính toán bố trí thép bảng thang

Vế Vị trí

M ho

α m ζ As μ% Chọn thép Aschọn(kN.m) (cm) (cm 2 /m) Ø a (cm 2 /m)

Trang 23

11

CHƯƠNG 3 Thiết kế sàn tầng điển hình

3.1 Tổng quan

Theo phân tích sơ bộ trong Chương 1, chương này sinh viên sẽ trình bày thiết kế sàn tầng

điển hình tầng 3 đến tầng 19, theo phương án sàn dầm bằng phương pháp phần tử hữu hạn sử

dụng phần mềm SAFE

3.2 Kích thước tiết diện

Đặt hblà chiều dày bản Chọn hb theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công Ngoài ra cũng cần hb hmintheo điều kiện sử dụng

Tiêu chuẩn TCXDVN 5574-2012 (điều 8.2.2) quy định :

h 70mm đối với bản làm từ bê tông nhẹ

Để thuận tiện cho thi công thì hbnên chọn là bội số của 10 mm

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

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức :

Bản chịu uốn 1 phương có liên kết 2 cạnh song song lấy m30 35

Với ô bản liên kết bốn cạnh, chịu uốn 2 phương m40 50 và lt là nhịp theo phương cạnh ngắn

Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn sơ bộ chiều dày bản sàn theo công thức:

Trang 24

Vậy chọn kích thước tiết diện dầm phụ có kích thước: b h 300 400mm

Hình 3.1 Mặt bằng bố trí dầm

Trang 25

13

Trong đồ án, sinh viên vẫn thực hiện việc tính sơ bộ tiết diện cột theo cách chia diện truyền tải nhưng chỉ xem đó là một số liệu để tham khảo Kích thước được chọn và bố trí như trên là kết quả việc tính lặp nhiều lần để có được chu kỳ dao động riêng của công trình hợp lý và hàm lượng cốt thép tính toán cho cột hợp lý

Diện tích tiết diện cột xác định sơ bộ như sau:

cot

n

NA

n - số tầng phía trên truyền tải xuống cột tính

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

A - diện tích truyền tải xuống cột

1.1 1.2

   nếu ảnh hưởng momen nhỏ,  1.3 1.5 nếu ảnh hưởng momen lớn

2 n

R 1.45(kN / cm ):cường độ chịu nén của bêtông cấp độ bền B25

Diện truyền tải được xác định sơ bộ cho các vách và cột theo các tầng điển hình như hình sau :

Hình 3.2 Diện chuyền tải lên cột

Bảng 3.1 Tổng hợp kích thước tiết diện cột

Tên cột Kích thước Số lượng

Trang 26

3.5 Chọn tiết diện vách

Chọn vách lõi thang máy có bề dày là 300mm và 400mm, bề dày vách không đổi từ móng đến mái

3.6 Tải trọng tác dụng

Tĩnh tải

Khai báo tổng các lớp cấu tạo sàn vào phần mềm ETABS và SAFE còn trọng lượng bản

bêtông cốt thép (BTCT) được các phần mền tự động tính

Tĩnh tải do lớp cấu tạo sàn lấy bằng nhau cho các khu vực tầng hầm, tầng thương mại, văn phòng, nhà ở Cấu tạo khu vực vệ sinh và mái được lấy bằng nhau

Đối với sàn thường xuyên tiếp xúc với nước (sàn vệ sinh, sàn mái) thì cấu tạo có thêm một lớp chống thấm

Bảng 3.2 Tải trọng sàn sinh hoạt

STT Vật liệu

Trọng lượng riêng

Chiều dày

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số vượt tải

Tĩnh tải tính toán

- Vữa lát nền + tạo dốc 18 50 0.9 1.3 1.17

- Lớp chống thấm 10 3 0.03 1.3 0.039

- Vữa trát trần 18 15 0.27 1.3 0.351

3 Hệ thống kĩ thuật 0.5 1.2 0.6 Tĩnh tải chưa tính trọng lượng bản thân sàn 1.9 2.4

Bảng 3.3 tải trọng sàn vệ sinh

STT Vật liệu

Trọng lượng riêng

Chiều dày

Tĩnh tải tiêu chuẩn Hệ số

vượt tải

Tĩnh tải tính toán kN/m 3 mm kN/m 2 kN/m 2

Trang 27

15

htường20= h tầng - 0.6

Bảng 3.4 Tĩnh tải tường phân bố đều lên dầm

Tĩnh tải tường

g tc n g tt

(kN/m2) H tang

g tt

(kN/m dài) Loại tường gạch

Tường 11 1.8 1.3 2.34

1.8 3.28 3.1 6.32 3.3 6.26 3.9 8.19

Tường 22 3.3 1.3 3.63

1.8 5.15 3.1 10.73 3.3 12.51 3.9 14.16

Hoạt tải

Hoạt tải sàn chủ yếu dựa vào công năng sử dụng của sàn, tra theo tiêu chuẩn TCVN

2737-1995 được bảng sau:

Bảng 3.5 Hoạt tải phân bố đều lên sàn

Hoạt tải

Loại tải Cấu tạo Tải tiêu chuẩn HSVT

Tải tính toán kN/m 2 p tt (kN/m 2 )

Không gian thương mại, sảnh, 4 1.2 4.80

Khu vực kỹ thuật 6 1.2 7.2

Garage với xe có tải trọng < 2.5 T 5 1.2 6.00

Trang 28

3.7 Tính toán nội lực

Mô hình tính

Mô hình trong phần mềm SAFE:

Trọng lượng bản thân kết cấu do phần mềm SAFE tính tự động được người dùng khai báo

Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn được khai báo phân bố đều trên sàn

Cột và vách được ngàm tại cao trình sàn phía dưới

Khai báo các trường hợp tải trọng trong SAFE

Hình 3.3 Mạt bằng kiwwns trúc

Trang 29

17

Hình 3.4 Mô hình trong phần mềm safe 12.3.0

Nội lực tính toán

Moment phân bố trên tấm, sẽ quy tổng moment từng điểm (tích phân) về 1 dải có bề rộng định trước, từ đó sinh viên tính toán cốt thép và bố trí theo dãy tương ứng

Vẽ các Strip theo phương X và Y sao cho biểu đồ moment gần đồng nhất với nhau, không chia chỗ có moment âm và dương là 1 dải vì phần mềm safe cộng dồn trung bình giá trị moment

Hình 3.5 Chai dải sàn theo phuong X

Trang 30

Hình 3.6 Chia dải sàn theo phương Y

Hình 3.7 Mo men dải theo phương X

Trang 31

19

Hình 3.8 Momen dải theo phương Y

3.8 Tính toán và bố trí thép sàn

Đặc trưng vật liệu:

Trích từ Chương 2: Phân tích sơ bộ kết cấu công trình

Bê tông: Chọn cấp độ bền bê tông B25

3 b

R 14.5MPa ( ~ M350) R 1.05MPa

 

Cốt thép: Thép có đường kính 10mmchọn thép AI

Thép có đường kính 10mmchọn thép AII

Hệ số điều kiện làm việc  b1 1

Giả thiết a nên h0 hsa

b 0

M

R bh

 Kiểm tra điều kiện:   Rhoặc   R, nếu không thỏa cần tăng kích thước tiết diện sàn hoặc tăng cấp độ bền của bêtông

Nếu thỏa thì tính giá trị:   1 1 2 

Tính diện tích cốt thép yêu cầu: b 0

s

R bhA

bh

Kiểm tra lại giá trị a giả thiết sau khi chọn thép

Mỗi ô sàn tính cho 3 vị trí: gối 1, nhịp và gối 2

Kết quả tính toán được trình bày trong bảng dưới

Bảng chi tiết tính toán thép sàn tầng điển hình: [ Phụ lục 3]

Trang 32

( Bản vẽ thiết kế – STR - 03, STR - 04 )

3.9 Kiểm tra độ cõng dầm sàn

Kết quả phân tích độ võng sàn dưới tác dụng của tải trọng dài hạn Phương pháp này : [ Xem mục 4.6, Phụ lục4 ]

Kết quả phân tích dao động:

Khi 5m < L <10m thì giới hạn độ võng là [f]= 2.5 cm (bảng 4, mục 4.2.11, TCVN 2012)

5574-Kiểm tra độ võng sàn dưới tác dụng tải dài hạn:

Độ võng sàn do tổ hợp f = f1 - f2 + f3

Hình 3.9 Độ võng sàn trong safe khi chịu tác dụng tả dài hạn

Độ võng này lớn nhất tại vị trí tự do, có giá trị là f = -26.97 mm Nhịp tại đó là 7.2 m

Trang 33

21

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾT HỆ KHUNG VÁCH

4.1 Sơ bộ kích thước tiết diện

Xem Chương 3 Mục 3.2, 3.3, 3.4

4.2 Tải trọng tác động

Tĩnh tải và hoạt tải

[Xem Chương 3 mục 3.5]

Tải trọng gió

Trong phạm vi luận văn, tải trọng theo phương ngang tính toán cho công trình là tải trọng gió, bao gồm thành phần tĩnh và thành phần động Các tải trọng này được quy định trong

tiêu chuẩn TCVN2737-1995 Tải trọng và tác động và TCXD 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737:1995

Thành phần tĩnh là áp lực gió trung bình theo thời gian tác động lên công trình

Thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình là lực do xung của vận tốc gió và lực quán tính của công trình gây ra Giá trị của lực này được xác định trên cơ sở thành phần tĩnh của tải trọng gió nhân với các hệ số có kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình

4.2.2.1 Thành phần tĩnh của tại trọng gió

Thành phần tĩnh tiêu chuẩn của tải trọng gió được tính theo công thức:

j o j

W W k(z )c

(0.9)Trong đó:

Wo - Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn lấy theo phân vùng áp lực gió trong TCVN 2737:1995;

c - Hệ số khí động lấy theo Bảng 6 TCVN 2737 : 1995;

cđ = 0.8 đối với mặt đón gió;

ch = - 0.6 đối với mặt khuất gió;

Ngoài ra, do công trình gồm 2 khối (khoảng trống trục E, F là 5.2m) nên ta có

thêm gió ngang, hệ số cđ = ch = 0.5

j

k(z ) hệ số không thứ nguyên tính đến sự thay đổi áp lực gió Giá trị k(z )j phụ

thuộc vào độ cao và dạng địa hình, được cho trong Bảng 5 TCVN 2737 : 1995

Thành phần tĩnh tiêu chuẩn của tải trọng gió được quy về lực tập trung tại cao trình sàn, tính theo công thức:

 - Diện tích mặt đón gió của tầng thứ j;

h j ,h j-1 - Chiều cao tầng trên và dưới của sàn đang xét;

Trang 34

B - Bề rộng của mặt đón gió theo phương đang xét

Thành phần tĩnh tính toán của tải trọng gió được quy về lực tập trung tại cao trình sàn, tính theo công thức:

tt tc

j j

W  W

(0.11)Trong đó:

1.2

  - Hệ số độ tin cậy đối với tải trọng gió

Công trình nằm ở Quận 3, thành phố Hồ Chí Minh, thuộc khu vực IIA Tra Bảng 4 (Giá trị

áp lực gió tiêu chuẩn W 0 ) và Mục 6.4.1, TCVN 2737:1995, ta có:

Áp lực gió tiêu chuẩn: Wo= 95 - 12 = 83 daN/m2 = 0.83 kN/m2

4.2.2.2 Thảnh phần động của tải trọng gió

Trình tự tính toán xác định thành phần động của tải trọng gió:

Bước 1: Xác định điều kiện áp dụng tính toán thành phần động;

Công trình cao 67.8 m > 40 m thỏa yêu cầu tính toán gió động

Bước 2: Tính thành phần tĩnh của tải trọng gió;

Được xác định theo Mục 3.3.1

Bước 3: Tính thành phần động của tải trọng gió:

So sánh tần số f1 với tần số giới hạn fL  1.3 -Theo Bảng 9 TCVN 2737 : 1995

Trường hợp 1: f1 fL:

 Thành phần động của tải trọng gió chỉ xét tác dụng của xung vận tốc gió

 Khi đó giá trị tiêu chuẩn thành phần động của áp lực gió Wpj tác dụng lên phần thứ j của công trình:

pj j j

W  W 

(0.12)Trong đó:

Trang 35

23

Hình 4.1 Hệ số tọa độ khi xác định hệ số tương quan không gian ν

Bảng 4.1 Bảng tra hệ số tương quan ν 1

Trang 36

 Các giá trị tần số dao động riêng cơ bản thứ s thỏa phương trình thì cần tính toán thành phần động của tải trọng gió

 Giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j ứng với dao động thứ i:

p( ji) j i i ji

(0.14)Trong đó:

i

W940f

W= Wp(ji)- Trường hợp f1 fL

 - Hệ số điều chỉnh tải trọng gió;

Giả thiết   - Thời gian sử dụng giả định 50 năm 1Với sự trợ giúp của máy tính cùng phương pháp phần tử hữu hạn, sinh viên mô hình công trình và tính toán các thông số động lực học công trình như trong bảng sau:

Trang 37

 Nhận xét : Các thông số được tính toán có giá trị hợp lý Chu kỳ dao động của mode 1

gần sát với công thức ước lượng gần đúng chu kỳ của công trình ( bằng 1/10 số tầng) Sinh viên chấp nhận kết quả này để tính toán

Trang 38

Bảng 4.4 Các dao động được tính thành phần động

Dạng Chu kỳ Tần số Phương Tần số

Ghi chú dao

động T (s) f (Hz)

dao động

 Từ kết quả phân tích dao động theo TCVN 2737 : 1995, thì phải xét 7 dạng dao động đầu

tiên vì có tần số nhỏ hơn tần số giới hạn Tuy nhiên dạng dao động thứ 2 xoắn nên sinh viên chọn phương án không tính

Bảng 4.5 Tải trọng gió tác dụng lên công trình

Trang 39

27

Bảng chi tiết tính toán thép sàn tầng điển hình: [ Phụ lục 4 mục 4.1]

Tải trọng động đất

- Xem xét cần thiết hay không cần thiết tính toán kháng chấn cho các công trình thông qua

2 tiêu chí đánh giá, đó là: mức độ quan trọng và gia tốc nền thiết kế

 Về mức độ quan trọng, xem phụ lục E “mức độ và hệ số tầm quan trọng”, TCVN

9386 – 2012 thì công trình cấp IV không phải tính toán kháng chấn Phụ lục F “phân

cấp, phân loại công trình” có phân cấp mức độ quan trọng của công trình theo quy

mô, theo đó thì các công trình nhà ở (chung cư và nhà ở độc lập) bé hơn hoặc bằng 3 tầng và có diện tích sử dụng bé hơn 1000 m2 đều thuộc vào cấp IV, tức không phải thiết kế kháng chấn

 Khi các công trình có mức độ quan trọng cao hơn (cấp I, II, III) thì việc có cần thiết phải tính kháng chấn hay không phụ thuộc vào tiêu chí còn lại: gia tốc nền thiết kế

 Gia tốc nền thiết kế agmục 3.2.1(4) và 3.2.1(5) quy định về các trường hợp không

phải tính kháng chấn, theo đó khi ag  0.08g 0.78m / s  2 tác động động đất xem như yếu và không cần thiết tính kháng chấn

Như vậy công trình CT2A thuộc cấp công trình là cấp II, đỉnh gia tốc nền

2 g

a 0.0819 g 0.8190.78m / s nên cần thiết tính kháng chấn

Tính toán lực động đất theo tiêu chuẩn TCVN 9386 – 2012 “Thiết kế công trình chịu động đất”

- Xác định tỷ số: agR

g là gia tốc trọng trường: g = 10 (m/s2) 4.2.3.1 Nhận dạng điều kiện đất nền theo tác động động đất

Căn cứ vào mặt cắt địa tầng, các số liệu khảo sát địa chất tại khu vực xây dựng và điều

kiện đất nền theo tác động động đất trong quy định tại Mục 3.1.2 của TCVN 9386 – 2012 nhận

dạng nền đất tại khu vực xây dựng công trình này như sau:

Bảng 4.6 Nhận dạng điều kiện đất nền

Loại nền đất S T B (s) T C (s) T D (s)

C 1.15 0.2 0.6 2

Trang 40

 S là hệ số nền

 TB (s) là giới hạn dưới của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

 TC (s) là giới hạn trên của chu kỳ, ứng với đoạn nằm ngang của phổ phản ứng gia tốc

 TD (s) là giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng

Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu

Giá trị giới hạn trên của hệ số ứng xử q để tính đến khả năng làm tiêu tán năng lượng, phải được tính cho từng phương khi thiết kế như sau:

 kw là hệ số phản ánh dạng phá hoại phổ biến trong hệ kết cấu có tường

- Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực của công trình là: Khung nhiều tầng, nhiều nhịp hoặc hệ kết cấu hỗn hợp tương đương khung

Từ hệ kết cấu trên ta xác định được tỷ số: u

lấy trong Bảng 5.1 theo TCVN 9386 – 2012

- Xét đến tính dẻo của kết cấu công trình thuộc dạng: Cấp dẻo kết cấu trung bình

- Chọn loại kết cấu thuộc loại: Hệ khung, hệ hỗn hợp, hệ tường kép

- Tra bảng 5.1, Mục 5.2.2.2 TCVN 9386 - 2012 với hệ kết cấu trên, ta có:

u 0

1

q  3  3.45



Với hệ kết cấu như trên, ta có: kw = 1

- Hệ số ứng xử q với tác động theo phương ngang của công trình:

q = qokw = 3.45

Tiêu đề	Chung Cư Ct2a
Tác giả	Nguyễn Hoàng Ninh
Người hướng dẫn	ThS. Nguyễn Tổng
Trường học	Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành	Công Nghệ Kỹ Thuật Xây Dựng
Thể loại	Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản	2017
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	123
Dung lượng	7,61 MB