đồ án tốt nghiệp - thiết kế xây dựng khu đô thị thủ thiêm

Cường độ chịu nén tính toán RbkPaMô đun đàn hồi Eb*10^6kPa Cường độ chịunén tính toánRsckPa Môđun đànhồiE*10^6kPa Khái quát chung Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò

Trang 1

MỤC LỤC

PHẦN I: KIẾN TRÚC 9

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH 9

I MỤC ĐÍCH ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH, KHÁI QUÁT VỊ TRÍ CỦA KHU VỰC TÁI ĐỊNH CƯ 9

1 Giới thiệu chung về Khu đất xây dựng 9

2 Giới thiệu chung về khu đô thị Thủ Thiêm 9

3 Lý do và sự cần thiết trong xây dựng khu tái định cư 9

4.Mục tiêu 9

II ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ HIỆN TRẠNG 10

1 Qui mô công trình : 10

2 Điều kiện tự nhiên 10

2.1 Vị trí giới hạn khu đất: 10

2.2 Địa hình - địa mạo: 10

2.3 Khí hậu: 10

2.4 Thủy văn 11

2.5 Địa chất công trình: 11

III: GIẢI PHÁP BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG 11

IV GIẢI PHÁP GIAO THÔNG 12

V CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 12

1.Giải pháp hình khối kiến trúc 12

VI Phương án kết cấu cho công trình 13

PHẦN II: KẾT CẤU 14

CHƯƠNG 1: GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH 14

I LỰA CHỌN VẬT LIỆU 14

1 Bê tông 14

GVHD1: KS ĐOÀN TẤN THI TRANG 1

Trang 2

II LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 15

1 ĐẶC ĐIỂM CHỦ YẾU CỦA NHÀ CAO TẦNG 15

1.1 Tải trọng ngang 15

2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN CÔNG TRÌNH 15

2.1 Lựa chọn kết cấu chịu lực chính 15

2.2 Sơ đồ tính của hệ kết cấu 15

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 16

I CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN 16

1.Bề dày sàn 16

2 Kích thước tiết diện dầm 17

3 Kích thước tiết diện cột 18

4 Kích thước vách cứng 18

CHƯƠNG 3 : TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 19

I TẢI TRỌNG ĐỨNG 19

1 Hoạt tải 21

II XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG BẢN 23

1 Nội lực bản kê bốn cạnh 24

2 Nội lực sàn bản dầm 25

III TÍNH CỐT THÉP 26

1 Tính cốt thép các ô loại bản kê bốn cạnh 26

2 Tính toán cho ô sàn điển hình S3 26

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG 29

I.SƠ ĐỒ HÌNH HỌC 29

II.CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN 29

III SƠ ĐỒ TÍNH 30

IV TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 30

1 Tĩnh tải : 30

2 Hoạt tải (p s ): 31

GVHD1: KS ĐOÀN TẤN THI TRANG 2 GVHD2: TH.S LÊ BÌNH TÂM

Trang 3

3 Tổng tải trọng tác động lên cầu thang : 31

V XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 31

VI TÍNH CỐT THÉP CHO BẢN THANG 32

VII DẦM CHIẾU TỚI D1 32

VIII KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN THANG 34

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN 35

I CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN 35

1 Kích thước dầm 35

2 Kích thước tiết diện cột 35

II SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN 36

1 Tải trọng tác dụng 36

2.Tải trọng gió: 36

2.1 Thành phận gió động 37

2.1.1 Các số liệu xuất từ phần mềm etabs để tính gió động 37

2.1.2 Công thức tính toán tải trọng gió động 37

2.1.3 Tổng tải trọng gió 38

VI TÍNH THÉP KHUNG 39

1 TÍNH THÉP CHO CỘT 39

1.1 Tính thép dọc cho cột 39

2 THÉP DẦM 48

2.1 Thép dọc dầm khung trục 2 48

2.2 Tính toán cốt ngang cho dầm khung trục 2 52

2.3 Thép đai dầm 54

2.4 Tính toán cốt đai cho dầm khung trục B : 55

CHƯƠNG VII: TÍNH TOÁN KẾT CẤU LÕI CỨNG 59

I Các giả thiết cơ bản 59

II Các bước tính toán: Tính toán cốt thép dọc cho vách 59

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 65

Trang 4

I ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 65

1 Địa tầng 65

II PHÂN TÍCH, LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG CHO CÔNG TRÌNH 66

1 Móng cọc ép 66

2 Móng cọc khoan nhồi 66

III ƯU, NHƯỢC ĐIỂM VÀ PHẠM VI ÁP DỤNG CỌC KHOAN NHỒI 67

1 Ưu điểm 67

2 Nhược điểm 67

3 Phạm vi áp dụng 67

IV.CƠ SỞ TÍNH TOÁN 67

V.THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA CỌC KHOAN NHỒI 68

VI TÍNH TOÁN SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC KHOAN NHỒI 69

1 Sức chịu tải cho phép của cọc theo vật liệu 69

2.Theo điều kiện đất nền 69

3.Tính toán sức chịu tải cực hạn do ma sát bên 70

4.Tính toán sức chịu tải cực hạn do sức chống dưới mũi cọc 71

VII.TÍNH MÓNG CHO CỘT C4 (KHUNG TRỤC3) 73

1.Công thức xác định sơ bộ số lượng cọc như sau: 74

2 Sơ đồ bố trí cọc trong đài 74

3.Kiểm tra khả năng chịu lực của một cọc 74

4.Kiểm tra điều kiện làm viêc của nhóm cọc 75

5 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng đài cọc 75

6 Kiểm tra độ lún cho móng cọc 75

7 Tính cốt thép cho đài cọc 77

VIII TÍNH MÓNG CHO CỘT C3 KHUNG TRỤC 2 78

1.Công thức xác định sơ bộ số lượng cọc như sau: 78

2.Sơ đồ bố trí cọc trong đài 79

3.Kiểm tra khả năng chịu lực của một cọc 79

4.Kiểm tra điều kiện làm viêc của nhóm cọc 80 GVHD1: KS ĐOÀN TẤN THI TRANG 4 GVHD2: TH.S LÊ BÌNH TÂM

Trang 5

5.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng đài cọc 80

6.Kiểm tra sức chịu tải dưới móng khối qui ước (MKQU) 81

6.1 Xác định kích thước móng khối qui ước (tính với TTGH II) 81

6.2 Sức chịu tải tính toán theo trạng thái giới hạn thứ II 82

7 Kiểm tra độ lún cho móng cọc 83

8 Tính cốt thép cho đài cọc 84

III.PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP : 85

1.Chọn chiều sâu chôn móng và chiều dày đài : 86

2.Chọn loại cọc và chiều sâu đặt mũi cọc : 86

3 Tính toán sức chịu tải của cọc : 86

4.Xác định số cọc và bố trí trong cọc : 89

4.1.Nguyên tắc bố trí cọc trong đài : 89

4.2Xác định số lượng cọc : 89

5.Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc : 91

6.Kiểm tra độ lún của móng cọc ép : 92

7.Tính toán cốt thép cho đài móng cọc ép : 94

7.1Sơ đồ tính : 94

7.2.Ngoại lực tác dụng : 94

7.3Xác định mômen trong đài : 94

7.4 Tính toán cốt thép trong đài : 94

7.5 Kết quả tính toán : 94

8 Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu cọc và dựng cọc : 95

PHẦN III THI CÔNG 97

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN THI CÔNG 97

I TỔNG QUAN MẶT BẰNG THI CÔNG 97

1 Điều kiện địa chất công trình, địa chất thuỷ văn 97

CHƯƠNG 2 :THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG

CÁC CÔNG TÁC PHẦN NGẦM 99

I.Thi công cọc khoan nhồi 99 GVHD1: KS ĐOÀN TẤN THI TRANG 5

Trang 6

1 Khái niệm về cọc khoan nhồi 99

2.Lập biện pháp thi công cọc khoan nhồi 99

3.Lựa chọn phương án thi công cọc 99

4.Công tác chuẩn bị thi công cọc 100

4.1 Chuẩn bị tài liệu 100

4.2 Chuẩn bị về mặt bằng thi công 100

5.Tính toán máy móc và chọn thiết bị 101

5.1 Máy khoan nhồi 101

5.2.Máy cẩu 101

6.Quy trình thi công cọc 104

6.1.Các sự cố khi thi công cọc khoan nhồi và biện pháp giải quyết 104

6.2.Tính nhu cầu nhân lực và thời gian thi công cọc 105

II Thi công công tác đất 106

1.Chọn phương án thi công đất 106

2 Tính toán khối lượng đất 106

2.1.Khối lượng đất đào 106

2.2 Khối lượng đất đắp 107

2.3 Chọn máy thi công đất 107

2.4 Năng suất của máy đào: 107

2.5 Thời gian thi công đất: 108

2.6 Xe vận chuyển đất: 108

2.7 Tính lượng nhân công đào đất 110

III Thi công kết cấu móng 110

1 Chọn phương án thi công 111

1.1 Phương pháp sử dụng máy phá 111

1.2 Phương pháp giảm lực dính 111

1.3 Phương pháp chân không 111

1.4.Các phương pháp mới sử dụng 111

2.Tính toán khối lượng công tác 111 GVHD1: KS ĐOÀN TẤN THI TRANG 6 GVHD2: TH.S LÊ BÌNH TÂM

Trang 7

3 Thi công bê tông lót móng 112

3.1 Tính toán khối lượng bê tông lót móng 112

3.2 Kỹ thuật thi công bê tông lót 112

3.3 Tổ chức thi công bê tông lót 112

IV CÔNG TÁC GIA CÔNG VÀ LẮP DỰNG CỐT THÉP MÓNG 114

1 Những yêu cầu chung đối với cốt thép móng 114

2 Khối lượng công tác cốt thép móng 114

3 Kỹ thuật thi công cốt thép móng 114

4 Tổ chức thi công cốt thép móng 115

V.CÔNG TÁC GIA CÔNG VÀ LẮP DỰNG VÁN KHUÔN 115

1 Kỹ thuật thi công ván khuôn móng 115

2 Tính toán ván khuôn 116

2.1 Tải trọng 116

2.2 Kiểm tra kích thước ván khuôn : 116

2.3 Kiểm tra kích thước sườn ngang: 117

2.4 Kiểm tra kích thước sườn dọc 118

VI THI CÔNG BÊ TÔNG MÓNG 119

1.Tính toán khối lượng và chọn máy thi công 119

1.1.Tính toán khối lượng 119

1.2.Tính toán chọn máy thi công 120

1.3 Biện pháp kỹ thuật thi công bê tông đài,giằng móng 122

1.4 Công tác chuẩn bị trước khi đổ bê tông móng: 123

1.5 Kỹ thuật đầm bê tông : 123

1.6 Cách thức đổ bê tông: 124

2 Công tác tháo ván khuôn đài,giằng móng 124

2.1 Kỹ thuật thi công tháo ván khuôn đài giằn: 124

2.2 Tổ chức thi công tháo ván khuông đài giằng 125

PHẦN IV : AN TOÀN LAO ĐỘNG 127

I KỸ THUẬT AN TOÀN KHI THI CÔNG ĐÀO ĐẤT : 127 GVHD1: KS ĐOÀN TẤN THI TRANG 7

Trang 8

II AN TOÀN KHI SỬ DỤNG DỤNG CỤ, VẬT LIỆU : 127

III AN TOÀN KHI VẬN CHUYỂN CÁC LOẠI MÁY : 128

IV AN TOÀN KHI VẬN CHUYỂN BÊ TÔNG : 129

V AN TOÀN KHI ĐẦM ĐỔ BÊ TÔNG : 129

VI AN TOÀN KHI BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG : 130

VII AN TOÀN TRONG CÔNG TÁC VÁN KHUÔN : 130

VIII AN TOÀN TRONG CÔNG TÁC CỐT THÉP : 130

PHỤ LỤC 131

Trang 9

PHẦN I: KIẾN TRÚC

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH

I MỤC ĐÍCH ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH, KHÁI QUÁT VỊ TRÍ CỦA KHU VỰC TÁI ĐỊNH CƯ

1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU ĐẤT XÂY DỰNG

Khu vực dự án tái định cư thuộc phường Bình Khánh quận 2 TP Hồ Chí Minh,nằm cạnh khu trung tâm đô thị mới Thủ Thiêm và trung tâm quận 2, giáp đại lộ ĐôngTây & giáp sông Sài Gòn, cách quận 7 bởi Sông Sài Gòn, cách trung tâm thành phốkhoảng 2 km về phía Tây Bắc, cách sân bay Tân Sơn Nhất khoảng 7 km về phía Tây Bắc

2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHU ĐÔ THỊ THỦ THIÊM

Trung tâm đô thị mới Thủ Thiêm nằm trong bán đảo Thủ Thiêm bao gồm cácphường An Khánh, Thủ Thiêm, An Lợi Đông, Bình An, Bình Khánh thuộc địa bàn quận

2 và đối diện với trung tâm thành phố hiện hữu chỉ cách bởi sông Sài Gòn

3 LÝ DO VÀ SỰ CẦN THIẾT TRONG XÂY DỰNG KHU TÁI ĐỊNH CƯ

Trong những năm gần đây, cùng với quá trình phát triển kinh tế, tốc độ đô thị hóa

ở Việt nam rất lớn, đô thị mới Thủ Thiêm sẽ được xây dựng nhằm mở rộng trung tâm TP

Hồ Chí Minh, trung tâm kinh tế, văn hóa giáo dục lớn của Việt Nam

Đô thị mới Thủ Thiêm được xây dựng sẽ là một trung tâm mới, hiện đại nằm cạnh

bờ sông Sài Gòn, đối diện trung tâm cũ của TP Hồ Chí Minh

Để dự án quy hoạch đô thị mới Thủ Thiêm sớm được thực hiện Thành Ủy & UBND TP Hồ Chí Minh đã có chương trình 12 500 căn hộ chung cư phục vụ tái định cư của Đô thị mới Thủ Thiêm, trong đó Khu tái định cư phường Bình Khánh sẽ bố trí được khoảng 4,200 căn

Khu tái định cư phường Bình Khánh quận 2 được thiết kế phù hợp với quy họach chung của đô thị mới Thủ Thiêm đảm bảo những yêu cầu thiết kế sử dụng đất, kết nối hạ tầng, thiết kế đô thị phù hợp với những tiêu chuẩn tiên tiến về không gian sống, về vệ sinh môi trường, có cơ sở quản lý sử dụng đất đai hợp lý

4.MỤC TIÊU

Đồ án xây dựng nhằm đạt được các mục tiêu sau đây:

- Xây dựng Khu tái định cư với hạ tầng đồng bộ, xử lý tốt tác động môi trường

- Xác lập tính pháp lý về mặt quy hoạch, làm cơ sở cho việc quản lý sử dụng đất

và quản lý xây dựng

- Sử dụng đất đúng theo quy hoạch chung của thành phố Hồ Chí Minh và quy hoạch chung của Khu đô thị mới Thủ thiêm

- Đảm bảo vận dụng đúng các tiêu chuẩn, quy chuẩn Việt Nam

Trang 10

- Đáp ứng đầy đủ mục đích yêu cầu và định hướng của khu vực quy hoạch; Phục

vụ tốt và hiệu quả trong việc khai thác quỹ đất đảm bảo theo quy định nhà nước, nghiên cứu quy hoạch đúng quy trình quy phạm hiện hành

II ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ HIỆN TRẠNG

1 QUI MÔ CÔNG TRÌNH :

- Tên công trình : CHUNG CƯ TÁI ĐỊNH CƯ AN PHÚ

- Vị trí xây dựng : An Phú, bình khánh, quận 2, TP.Hồ Chí Minh

- Công trình gồm : 16 tầng bao gồm 1 tầng trệt để xe, 14 tầng lầu sinh hoạt, sânthượng và tầng mái

2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN

- Phía Đông giáp: Khu dân cư dự kiến & Sông Giồng Ông Tố

- Phía Tây giáp: Sông Sài Gòn

- Phía Nam giáp: Sông Sài Gòn

- Phía Bắc giáp: Xa lộ dự kiến Đông Tây

2.2 ĐỊA HÌNH - ĐỊA MẠO:

Khu đất quy hoạch hiện chủ yếu là đất ruộng, phần còn lại là đất trồng cây, sông,rạch, bờ đê có cao độ trung bình khoảng từ +0.3m đến +0.8m Nhìn chung địa hình khuvực này tương đối bằng phẳng, thuận lợi cho xây dựng

+ Gió Tây Nam chiếm 66%

- Mùa khô từ tháng 12 dến tháng 4 năm sau

+ Gió Đông Nam chiếm 30 – 40%

+ Gió Đông chiếm 20 – 30%

Khí hậu ổn định, không bị ảnh hưởng bởi lũ lụt và mưa bão, không có mùa Đông

 Nhiệt độ:

Nhiệt độ trung bình năm 28,10C

Nhiệt độ cao nhất vào tháng 5 với nhiệt độ trung bình 380C

Trang 11

Nhiệt độ thấp nhất vào tháng 12 với nhiệt độ trung bình 20,80C

- Tổng bức xạ mặt trời trung bình 11,7 KcalK/tháng

+ Lượng bức xạ cao nhất : 14,2 Kcal/tháng

+ lớp 1 ; lớp cát san lấp,rác thực vật là lớp đất rất yếu, dày 0,6m

+ lớp 2 ; lớp sét pha là lớp đất yếu dày 6m

+ lớp 3 ; lớp sét lẩn sỏi sạn laterite là lớp đất trung bình dày 8,5m

Trang 12

+ căn hộ loại 1 : diện tích 67,5m2/hộ, gồm bếp + phòng khách + 1 phòng ngủ + căn hộ loại 2 : diện tích 90m2/hộ, gồm bếp + phòng khách + 2 phòng ngủ.

Ngoài ra tại tầng 1 còn có khu sinh hoạt cộng đồng và nhà trẻ

Tầng 2 – 14 tầng điển hình:

diện tích : 76,0 x 27,5 – 2x87,6 – 222,5 = 1692m2

chiều cao: 3,4 m/lầu

gồm có 16 căn hộ/lầu, mỗi lầu có 12 căn hộ loại 2 và 4 căn hộ loại 1

IV GIẢI PHÁP GIAO THÔNG

- Luồng giao thông đứng :

+ Sáu thang máy : phục vụ cho sinh hoạt, giao thông theo phuơng đứng

+ Hai thang bộ : phục vụ cho các tầng lầu và thoát hiểm khi có sự cố, giao thôngtheo phuơng đứng

- Luồng giao thông ngang : sử dụng giải pháp hành lang giữa nối liền các giao

thông đứng dẫn đến các căn hộ một cách thuận tiện

V CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC.

1.GIẢI PHÁP HÌNH KHỐI KIẾN TRÚC : TẠO MỸ QUAN CHO THÀNH PHỐ DO

VẬY HÌNH KHỐI KIẾN TRÚC ĐƠN GIẢN VÀ HÀI HÒA VỚI CẢNH QUAN XUNGQUANH, MỌI CĂN HỘ ĐỀU LẤY ĐƯỢC ÁNH SÁNG TỰ NHIÊN

 Hệ thống điện :

Nguồn điện sử dụng chính lấy từ mạng lưới điện thành phố hệ thống tiếp nhậnđiện nằm ở tầng trệt từ đây, điện sẽ được dẫn đi khắp tòa nhà thông qua mạng lưới điệnthiết kế đảm bảo các yêu cầu an toàn : không đặt đi qua những khu vực ẩm ướt như nhà

vệ sinh, dễ dàng sửa chữa khi có sự cố hư hỏng dây điện… cũng như dễ cắt dòng điện khixảy ra sự cố, dễ dàng khi thi công

 Hệ thống cấp thoát nước :

- Cấp nước công trình : nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố dẫn

vào bể chứa đặt phía ngoài công trình rồi được bơm lên hồ nước ở tầng mái từ đó nướcđược đến khắp mọi nơi trong công trình

- Thoát nước công trình : nước mưa trên mái được dẫn vào các ống thoát pvc 90

ốp trong cột, từ đó nước theo các ống dẫn thoát xuống hố ga, theo hệ thống đường cốngngầm xả nước vào ống thoát của thành phố

Nước thải cũng sẽ được tập trung xử lý và khử mùi trước khi đưa ra hệ thống nướcthải của thành phố, đảm bảo theo qui định của cơ quan vệ sinh và môi trường của thànhphố không để ô nhiễm ảnh hưởng môi trường xung quanh

Trang 13

Các hệ thống hộp gen kỹ thuật xây gạch để giữ các đường ống dẫn thoát nước và

cả dây điện nhằm thuận tiện cho việc quản lý, đồng thời yêu cầu an toàn vệ sinh và thẩm

mỹ cho công trình

 Thông gió và chiếu sáng :

- Thông gió : mỗi căn hộ đều có ban công và cửa sổ hướng ra phía ngoài, đảm bảo

thông thoáng tự nhiên

- Chiếu sáng : các căn hộ thông qua hệ thống kính cửa sổ lớn bao quanh toà nhà

tiếp xúc với ánh sáng mặt trời các khu cầu thang, hành lang một phần tận dụngánh sáng tự nhiên, một phần được chiếu sáng nhân tạo bằng hệ thống đèn điện

- Thoát rác : hệ thống rác được đặt ở khu vực cầu thang chung cho các tầng (cầu

thang thoát hiểm) rác được đưa xuống tầng trệt rồi sau đó được xe vận chuyển đi

VI PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH.

- Công trình có kết cấu bêtông cốt thép đổ toàn khối, kết cấu chính chịu lực là hệ

thống khung bêtông cốt thép đúc tại chỗ

- Tường được xây để bảo vệ che nắng, mưa, gió cho công trình, không tham gia

chịu lực

- Các sàn tầng bằng bêtông cốt thép, sàn mái có phủ vật liệu chống thấm được

đánh dốc i = 3-5% về các lỗ thoát nước

- Thân nhà là môt bộ khung bằng bêtông cốt thép đổ tại chỗ, móng, cột, bản sàn và

dầm đổ toàn khối làm thành một kết cấu vững chắc

Trang 14

Cường độ chịu nén tính toán Rb(kPa)

Mô đun đàn hồi Eb*10^6(kPa)

Cường độ chịunén tính toánRsc(kPa)

Môđun đànhồiE*10^6(kPa)

Khái quát chung

Lựa chọn hệ kết cấu chịu lực cho công trình có vai trò quan trọng tạo tiền đề cơbản để người thiết kế có được định hướng thiết lập mô hình, hệ kết cấu chịu lực cho côngtrình đảm bảo yêu cầu về độ bền, độ ổn định phù hợp với yêu cầu kiến trúc, thuận tiệntrong sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế

Trong thiết kế kết cấu nhà cao tầng việc chọn giải pháp kết cấu có liên quan đếnvấn đề bố trí mặt bằng, hình thể khối đứng, độ cao tầng, thiết bị điện, đường ống, yêucầu thiết bị thi công, tiến độ thi công, đặc biệt là giá thành công trình và sự hiệu quả củakết cấu mà ta chọn

II LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

1 ĐẶC ĐIỂM CHỦ YẾU CỦA NHÀ CAO TẦNG.

1.1 TẢI TRỌNG NGANG.

Trang 15

Trong kết cấu thấp tầng tải trọng ngang sinh ra là rất nhỏ theo sự tăng lên của độcao Còn trong kết cấu cao tầng, nội lực, chuyển vị do tải trọng ngang sinh ra tăng lên rấtnhanh theo độ cao áp lực gió, động đất là các nhân tố chủ yếu của thiết kế kết cấu.

 Nếu công trình xem như một thanh công xôn ngàm tại mặt đất thì lực dọc tỷ lệvới chiều cao, mô men do tải trọng ngang tỉ lệ với bình phương chiều cao

M = P H (Tải trọng tập trung)

M = q H2/2 (Tải trọng phân bố đều)

Chuyển vị do tải trọng ngang tỷ lệ thuận với luỹ thừa bậc bốn của chiều cao:

 =PH3/3EJ (Tải trọng tập trung)

 =qH4/8EJ (Tải trọng phân bố đều)Trong đó:

P-Tải trọng tập trung; q - Tải trọng phân bố; H - Chiều cao công trình

 Do vậy tải trọng ngang của nhà cao tầng trở thành nhân tố chủ yếu của thiết kếkết cấu

2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN CÔNG TRÌNH.

2.1 LỰA CHỌN KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH.

Qua việc phân tích phương án kết cấu chính ta nhận thấy sơ đồ khung - giằng làhợp lý nhất Việc sử dụng kết cấu vách, lõi cùng chịu tải trọng đứng và ngang với khung

sẽ làm tăng hiệu quả chịu lực của toàn bộ kết cấu, đồng thời sẽ giảm được tiết diện cột ởtầng dưới của khung Vậy ta chọn hệ kết cấu này

Qua so sánh phân tích phương án kết cấu sàn, ta chọn kết cấu sàn dầm toàn khối

2.2 SƠ ĐỒ TÍNH CỦA HỆ KẾT CẤU.

Mô hình hoá hệ kết cấu chịu lực chính phần thân của công trình bằng hệ khungkhông gian (frames) nút cứng liên kết cứng với hệ vách lõi (shells)

Liên kết cột, vách, lõi với đất xem là ngàm cứng phù hợp với yêu cầu lắp đặt hệthống kỹ thuật của công trình và hệ thống kỹ thuật ngầm của thành phố

Sử dụng phần mềm tính kết cấu ETABS 9.7.1 để tính toán với : Các dầm chính,dầm phụ, cột là các phần tử Frame, lõi cứng, vách cứng và sàn là các phần tử Shell Độcứng của sàn ảnh hưởng đến sự làm việc của hệ kết cấu được mô tả bằng hệ các liên kếtconstraints bảo đảm các nút trong cùng một mặt phẳng sẽ có cùng chuyển vị ngang

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Thiết kế sàn là nhiệm vụ đầu tiên của quá trình thiết kế kết cấu bê tông cốt thép Vấn đề được đặt ra là việc lực chọn kết cấu cho sàn sao cho vừa hợp lý mà vẫn đảm bảo hiệu quả kinh tế Trong quá trình thiết kế, tùy vào khẩu độ, kỹ thuật thi công, thẩm mỹ vàyêu cầu kỹ thuật, người kỹ sư cần phải cân nhắc chọn lựa kết cấu sàn cho hợp lý nhất

Trang 16

Để đảm bảo các yêu cầu như trên, kết cấu sàn có sườn là phương án hợp lý nhất ápdụng cho công trình Chung cư.

Dưới đây là toàn bộ quá trình thiết kế sàn tầng điển hình, sàn có dầm

14

15 16 16

17 13 18

I CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN

Sơ bộ chọn kích thước hình học của các tiết diện là một công việc đầu tiên của thiết kế, qua quá trình thiết kế người kỹ sư cân nhắc lựa chọn tiết diện hợp lý hơn Trước khi thiết kế sàn, ta tiến hành chọn sơ bộ: bề dày sàn và kích thước tiết diện dầm

Vậy chọn bản sàn có chiều dày h b 120(mm)

2 KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM.

Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm :

- Dựa vào cuốn “ Sổ tay thực hành kết cấu công trình ” Trang 151 ta có :

Trang 17

KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM

- Từ đó ta chọn được kích thước sơ bộ dầm chính – dầm phụ như sau :

 ta có bảng lựa chọn kích thước dầm như sau:

3 KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỘT.

Lựa chọn sơ bộ tiết diện cột

Tầng 1đến tầng 5

Trang 18

đến tầng 10 C2 500 700

Tâng 11 đến tầng 15

Trang 19

Trọng lượng riêngγ(kN/m3)

Hệ sốvượt tảin

Trọng lượnggtt=δ*γ*n(Kpa)

 Tải trọng tường xây

Tải trọng tường trên dầm có tiết diện 800x300

Chiềucaotầng

ht (m)

Chiềucaodầmhd(m)

Trọnglượng riêngγ(kN/m3kN/m3)

Hệ sốvượttải n

Trọnglượnggtt=δ*(ht-hd)γ*n (kN/m)

nhân

hệ số

lỗ cữa0.7

3,465

Chiềucaotầng ht(m)

Chiềucaodầm

hd (m)

Trọng lượnggtt=δ*(ht-hd)γ*n (kN/m)

nhân hệsố

lỗ cữa0,7

Trang 20

Chiềucaotầng ht(m)

Chiềucaodầm

hd (m)

Trọng lượnggtt=δ*(ht-hd)γ*n (kN/m)

nhân hệsố

lỗ cữa0.7

 n : Hệ số vượt tải

 g : Tải trọng tiêu chuẩn của kết cấu bao che t

Vậy tĩnh tải sàn tính theo công thức:  

i qd

Kết quả tính toán như bảng dưới:

Ô bản gi kPa) gqđt (kPa) gtt (kPa)

Trang 21

TT tiªuchuÈn

Qtc(kPa)

HƯ sè vưỵtt¶i

TT tÝnhto¸n

Q nuoc =300/160=1.875tan/m 2 =18.75kPa

1 HOẠT TẢI

Hoạt tải tiêu chuẩnp tccủa sàn được tra trong TCVN 2737-1995 dựa vào côngnăng của các ô sàn

Hoạt tải tính toán của sàn p tt np tc

Giá trị hoạt tải theo TCXDVN

n

Hoạt tải tínhtốn

P = P*n (kPa)

GVHD1: KS ĐỒN TẤN THI TRANG 21

Trang 22

1 sảnh,hành lang, cầu thang 3 1,2 3,6

Dưới đây là bảng tính tổng tải tác dụng lên sàn điển hình:

Ô bản gtt(kPa) ptt(kPa) qs(kPa)

Bảng 3.2 Tổng tải sàn điển hình.

II.XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG BẢN

Tùy vào loại bản mà nội lực trong bản sẽ khác nhau Căn cứ vào tỷ số

2 1

Trang 23

Tên ô

bản

Tổng tảitrọng

Chiều dàybản san

Nội lực sàn M M M M1, 2, I, II được tính theo sơ đồ đàn hồi liên kết ngàm bốn cạnh

và tải phân bố đều q s , minh họa bằng hình 5.

Trang 24

Và moment M M I, II âm lớn nhất ở gối được tính theo công thức như sau:

 Các hệ số m i1, m i2, k i1, k i2 được tra bảng, phụ thuộc vào loại ô bản.theo

bảng phụ lục 16 trang 118 sách “sàn sườn bêtông cốt thép toàn khối” nhà xuất bản

l l

Tính theo từng ô riêngbiệt chịu tổng tải q s theo sơ đồ đàn hồi Cắt 1 dải bề rộng 1m theo phương ngắn để tính

nội lực theo sơ đồ dầm liên kết ở 2 đầu, vì

3

d s

l  nên tính theo trường hợp bản loại dầm; cắt 1 dải bản rộng b 1

m theo phương cạnh ngắn để tính, sơ đồ tính như hình 6.

l1

Mg

q

Nội lực M nh,M gcủa các ô bản được tính theo các công thức sau

224

tt nh

;

212

tt g

Trang 25

Ô sàn qs (kN/m) L (m) Mnhip

(kN.m/m)

Mgoi(kN.m/m)

Trang 26

o Bê tông cấp độ bền B25 R  b 14.5 (mPa)

o Cốt thép sàn AIR  s 225 (mPa)

o Tính bản như cấu kiện chịu uốn, tiết diện b h 1000 150 (mm.mm)

o Giả thiết :a  bv 20 (mm) ; h 0 130(mm)

o Theo TCVN min 0.05% Hợp lý nhất 0.3% 0.9% đối với sàn

2 TÍNH TOÁN CHO Ô SÀN ĐIỂN HÌNH S3

Trang 27

 2

0 0, 01 14.5 1000 100

51.78 280

b s

330

1000 100

s chon chon

A bh

Tiết diện đủ khả năng chịu lực

* Tính thép cho mômen âm theo phương cạnh ngắn L 1 :

Tại vị trí nhịp L1: M1 = 3.34 kNm

Ta có:

6 1

b s

386.6

1000 110

s chon chon

A bh





- Bố trí cốt thép thực tế và kiểm tra lại theo Mgh:

Trang 28

Tiết diện đủ khả năng chịu lực.

Kết quả tính thép cho từng ô bản lần lượt được tra phụ lục

Trang 29

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG

Công trình căn hộ tái định cư Q.2 là một trong những dự án nhà ở cao tầng ởThành phố Hồ Chí Minh gồm có 1 tầng trệt, 14 tầng sinh hoạt, 1 tầng sân thượng và 1tầng mái với tổng chiều cao là H = 55,7 m Do đó giao thông đứng đóng vai trò vô cùngquan trọng, trong đó thang máy giữ nhiệm vụ chủ đạo và cầu thang bộ được sử dụng vớimục đích thoát hiểm khi công trình có sự cố hoặc khi thang máy không sử dụng được :mất điện hoặc cháy, bảo trì sửa chữa

Nội dung chính của chương này chủ yếu xoay quanh vấn đề thiết kế cầu thang bộcho tầng điển hình của công trình căn hộ tái định cư Q.2 Trình tự thiết kế cầu thang bộđược trình bày lần lượt như sau

II.CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN

Cầu thang được thiết kế là thang 2 vế dạng bản :

Trang 30

Sơ bộ chọn bề dày bản thang bê tông cốt thép h b 12cm, độ nghiêng  của bảnthang so với mặt phẳng nằm ngang được tính như sau:



01,65

0,61 312,7

Tĩnh tải của bản thang :

Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo :

g b =g i

Trong đó:

gi =i i ni :Trọng lượng bản thân của lớp cấu tạo bản thứ i

Với:

i : Chiều dày của lớp cấu tạo bản thứ i

i : Khối lượng riêng của lớp cấu tạo bản thứ i

ni : Hệ số vượt tải của lớp cấu tạo bản thứ i

Trang 31

139, 76( / )0,34

0,16 0, 27

Tĩnh tải phân bố đều lan can tay vịn 30 (KG/m2)

Tải trọng tính toán trên bản thang :

+ Đoạn bản ngang (phần chiếu nghỉ):

g2 = 409 x 1,1 = 449,9 (KG/m)

+ Đoạn bản nghiêng :

g1 = (409 + 139,76 + 30) x1,1 = 636,6 (KG/m)

2 HOẠT TẢI (P S ):

Lấy theo Tiêu Chuẩn Việt Nam TCVN 2737-1995

(Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế )

Biểu thức tính:

P b = n p p c

Trong đó:

+ np : Hệ số vượt tải của hoạt tải

+ pc : Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên sàn

Moment của vế thang thứ nhất biểu diễn theo sơ đồ sau :

Trang 32

Hình 4.3 Moment của vế thang thứ nhất Moment của vế thang thứ hai được trình bày theo sơ đồ sau:

Hình 4.4 Moment của vế thang thứ hai

VI TÍNH CỐT THÉP CHO BẢN THANG

Tính toán cốt thép cho cầu thang như cấu kiện chịu uốn tiết diện b = 1000mm;120

h  mm Thay giá trị moment của các vế thang vào các công thức tính cốt thép, trong

h

(mm)

0

h

(mm)

a

(mm)

0,09

0,39Gối 1,03

0,05

0,23

VII DẦM CHIẾU TỚI D1.

Tải trọng tác dụng gồm có:

Trang 33

x

(kG/m)

- Do bản thang truyền vào (phần nằm nghiêng):

Hình 4.5 Phản lực của bản thang truyền vào dầm chiếu nghỉ

s

R bh A

R





với: b = 1000 (mm); ho = h – a = 400 – 35 =365mm

Rb = 14.5 MPa; b = 1,05; Rs = 280 MPa; Rsw = 175 MPa

Kết quả tính toán thể hiện trong bảng sau:

Bảng 3 Cốt thép dầm chiếu tới D1

Tiết

diện

Mi(kN.m/m)

b(mm)

h(mm)

a(mm)

h(mm)

Hệ

số

αm m

HệsốξAs

Chọn cốt thépd(mm)

Trang 34

VIII KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN THANG

Độ võng giới hạnghtính theo TCVN 5574-2012 như sau

Trang 35

Hình 4.6 Độ võng của bản thang.

Vậy độ võng thõa mãn gh, chọn bề dày bản thang h b 15cm là hợp lý.

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN

 TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN

Xác định các trường hợp tải trọng tác động lên công trình

 Giải bài toán trong miền đàn hồi theo phương pháp phần tử hữu hạn bằng chương

trình ETABS Version 9.7.1 Xác định nội lực tương ứng với các trường hợp tải

Trang 36

- Tầng 2 cao 3,6m

- Tầng 3 đến Tầng 15 cao3,4 m

- Mái cao 3,4 m

I CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỦA CẤU KIỆN

Để thiết lập mô hình khung trong Etabs, ta tiến hành sơ bộ chọn sơ bộ kích thướctiết diện dầm, cột ,vách của công trình

1 KÍCH THƯỚC DẦM

Tiết diện dầm: Bd x Hd = (mm x mm)

 Dầm chính (qua cột) theo phương trục X: 300x800

 Dầm chính (qua cột) theo phương trục Y: 300x800

 Các dầm phụ (không qua cột): 220x400

 Các dầm trong khu lõi thang: 250x500

2 KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỘT

II SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN

Sơ đồ tính của công trình chung cư tái định cư Q.2 là KHUNG KHÔNG GIAN.Đối với khung bê tông cốt thép toàn khối, sơ đồ tính là trục của dầm và cột; liên kết giữacột – móng là liên kết ngàm; liên kết giữa cột – dầm xem là nút cứng Cột ngàm tại mặttrên của móng

1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

Theo TCVN 2737-1995 tải trọng và tác động :

- Tải trọng thường xuyên là các tải không biến đổi trong suốt quá trình xây dựng và

sử dụng công trình bao gồm khối lượng các kết cấu chịu lực và các kết cấu bao che

- Tải trọng tạm thời bao gồm các loại tải dài hạn và ngắn hạn xuất hiện trong một gian đoạn nào đó trong quá trình xây dựng và sử dụng như:

 Tải trọng tạm thời dài hạn: các vách ngăn, thiết bị và vật dụng sử dụng thường xuyên

 Tải trọng tạm thời tác dụng ngắn hạn: khối lượng người, các tác động lên sàn, tải trọng do quá trình thi công, tải trọng do gió tác dụng

Trang 37

- Các giá trị tải trọng (giá trị tính tốn) tác động lên cơng trình được xác định như sau:

Tải trọng tác dụng lên khung bao gồm tải trọng đứng và tải trọng ngang (ở đây chỉthiết kế cơng trình chịu tác dụng của tải trọng giĩ)

Tải trọng đứng

Tải trọng đứng bao gồm tải trọng của sàn,tường và bể nước trên mái ,trong đđĩtường khơng nằm trên sàn sẻ được quy đổi thành tải trọng phân bố đều trên sàn (kN/m2)như phần tải trong sàn trên

2 TẢI TRỌNG GIĨ:

Công trình được xây dựng ở Tp.Hồ Chí Minh thuộc phân vùng áp lực gió IIA,theo bảng 4 của TCVN 2737-1995,ta có giá trị áp lực gió Wo = 95 daN/m2 nhưng đâylà vùng ít chịu ảnh hưởng của gió bảo nên ta giảm đi 12 daN/m2 nên ta lấy giá trị :

Wo = 83 daN/m2 = 0,83 kPa

Áp lực gió tĩnh phân bố theo bề rộng mặt đón gió của công trình được tính theocông thức sau:

Wtt = B.Wo.n.c.k

- c là hệ số khí động (phía đón gió c 0.8, phía khuất gió  c -0.6)

- W 0 83(daN/m2) (Công trình chung cư tái định cư Q.2 được xây dựng tạiTPHCM thuộc vùng II-A)

- k :hệ số xét đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao z (Tra theo bảng

5 TCVN 2737:1995 (Tải trọng và tác động)

- B: bề rộng đón gió

- n: hệ sốđộ tin cậy lấy n=1,2

2.1 THÀNH PHẬN GIĨ ĐỘNG

2.1.1 CÁC SỐ LIỆU XUẤT TỪ PHẦN MỀM ETABS ĐỂ TÍNH GIĨ ĐỘNG

Vì cơng trình cĩ chiều cao H = 55,7 m > 40m, nên ta phải tính tốn tải trọng giĩđộng tác dụng lên nhà

- Tải trọng giĩ gồm hai thành phần : Thành phần tĩnh và thành phần động Giá trị vàphương tính tốn của thành phần tĩnh tải trọng giĩ được xác định theo các điều khoản ghi trong tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737-1995

- Thành phần động của tải trọng giĩ được tính tốn theo TCXD 229-1999 Thành phần động của tải trọng giĩ được xác định theo các phương tương ứng với phươngtính tốn thành phần tĩnh của tải trọng giĩ

GVHD1: KS ĐỒN TẤN THI TRANG 37

Trang 38

- Thành phần động của tải trọng gió tác động 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.

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

- Sơ đồ tính toán được chọn là hệ thanh công xôn có hữu hạn điểm tập trung khối lượng

- Chia công trình thành n phần sao cho mỗi phần có độ cứng và áp lực gió lên bề mặt công trình có thể coi như không đổi

- Độ cứng của thanh công xôn lấy bằng độ cứng tương đương của công trình Có thểxác định độ cứng tương đương trên cơ sở tính toán sao cho sự chuyển dịch ở đỉnh của công trình và đỉnh của thanh công xôn cùng một lực ngang

2.1.2 CÔNG THỨC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ ĐỘNG

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j vớidạng dao động thứ i được xác định theo công thức:

Wpij = Mjξiψiyij

- Trong đó:

Wp(ij) - lực

Mj - khối lượng tập trung của phần tử công trình thứ j

ξi - hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên, phụthuôc vào thông số εi và độ giảm loga của dao động:

γ - hệ số tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1.2

Wo – giá trị của áp lực gió

n j Fj ij i

M y

W y

1 2

1



Trang 39

Trong đó : WFj – giá trị tiêu chuẩn của thành phần động của tải gió tác dụng lênphần thứ j của công trình, ứng với các dạng dao động khác nhau khi kể đến ảnh hưởngcủa xung vận tốc gió, có thứ nguyên là lực, xác định theo công thức:

8.7191 42.5108

9

4.170059

46.681

Trang 40

1 TÍNH THÉP CHO CỘT

1.1 TÍNH THÉP DỌC CHO CỘT

- Trong khung không gian, thực tế cột làm việc như cấu kiện chịu nén lệch tâm

xiên

- Cột trục 2 gồm cột 2 – A, 2 – B, 2 – C, 2 – D nhưng do công trình đối xứng nên

chỉ tính thép cho cột 2 – C và 2 – D rồi bố trí thép cho khung trục 2.Xem bảngphụ lục về tổ hợp tải trọng

Từ kết quả nội lực (xem Phụ lục 5), chọn 3 cặp nội lực từ các tổ hợp sao cho:

< 1 > :Nmax,M 2tu,M 3tu

Định dạng
Số trang	167
Dung lượng	3,89 MB