cao ốc văn phòng centex tower

rong khuôn khổ luận văn này nhiệm vụ được đề ra là: đánh giá công năng, giải pháp kiến trúc công trình, thiết kế chi tiết các bộ phận kết cấu của công trình, cuối cùng là đưa ra các giải

Trang 1

KHOA KỸ THUẬT VÀ CÔNG NGHỆ

Trang 2

trưởng thành và học hỏi đựơc rất nhiều kiến thức cũng như kỹ năng sống

Em xin chân thành cám ơn tới tất cả quý thầy cô đã truyền đạt những kiến thức và dạy dỗ em trong suốt quá trình học tập, đồng thời em cũng xin chân thành cám

ơn tới mái trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh thân yêu đã tạo điều kiện thuận lợi trong suốt quátrình học - giúp em vững bước trên những trặng đường

của cuộc sống

Em xin tỏ lòng thành kính và biết ơn sâu sắc đến thầy Ngô Vi Long đã tận

tình chỉ bảo và hướng dẩn em trong suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp Em xin

gởi lời cảm ơn đến tất cả cô bác anh chị đã giúp đỡ và tạo mọi điều kiện cho em

trong suốt hơn bốn năm học và đặc biệt là trong thời gian em làm đồ án tốt

nghiệp

Vì thời gian có hạn và những kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình làm

chắc chắn không thể tránh khỏi những thiếu sót

Kính mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để em hoàn chỉnh thêm kiến thức của mình

Xin chân thành cám ơn!

Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày 10 tháng 02 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Trần Sơn Tùng

Trang 3

rong khuôn khổ luận văn này nhiệm vụ được đề ra là: đánh giá công năng, giải pháp kiến trúc công trình, thiết kế chi tiết các bộ phận kết cấu của công trình, cuối cùng là đưa ra các giải pháp nền móng và tính toán nền móng cho công trình Trong thời gian ba tháng thực hiện luận văn này em đã thực hiện được các vấn đề chính như sau:

- Đánh giá công năng và các giải pháp kiến trúc công trình như: giải pháp thông gió, chiếu sáng, giao thông ngang và đứng trong công trình, …

- Phân tích hệ kết cấu của công trình và từ đó đưa ra phương án kết cấu khả thi là: Phương án Hệ kết cấu khung không gian để áp dụng tính toán thiết kế vào công trình Bên cạnh đó, cũng tiến hành tính toán các bộ phận khác của công trình như: cầu thang điển hình, hồ nước mái và sàn tầng điển hình trong công trình

- Cuối cùng là dựa vào số liệu địa chất công trình để qua đó đưa ra các phương án nền móng cho công trình, có hai phương án được chọn là: Phương án móng Cọc Ép và phương án móng Cọc Khoan Nhồi Tiến hành tính toán chi tiết từng phương án móng và đưa ra các so sánh để lựa chọn phương án sử dụng Kết quả chọn phương án móng Cọc Khoan Nhồi vì có khả năng chịu lực cao, ổn định khi áp dụng cho công trình

- Với khối lượng thực hiện lớn nhưng thời gian có hạn, đồng thời kiến thức chuyên môn chưa sâu nên khó tránh khỏi sai sót mong quý Thầy Cô thông cảm và nhiệt tình đóng góp ý kiến giúp em rút ra được các bài học kinh nghiệm về sau

Sinh viên Trần Sơn Tùng

T

Trang 4

SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187

MỤC LỤC """""X W##### CHƯƠNG MỞ ĐẦU HỆ THÔÙNG ĐƠN VỊ DÙNG TRONG THUYẾT MINH A - HỆ THỐNG ĐƠN VỊ 1

B - HỆ THỐNG KÝ HIỆU 2

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 1.1 SƠ LƯỢC VỀ CÔNGTRÌNH 6

1.2 GIẢI PHÁP QUY HOẠCH KIẾN TRÚC 7

1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU Ở TP.HCM 8

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 10

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 11

2.2 MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT SÀN .12

2.3 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC SÀN 13

2.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 14

2.5 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 17

2.6 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP 25

2.7 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA BẢN SÀN 28

2.8 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỐNG XUYÊN THỦNG CỦA BẢN SÀN 30

2.9 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN .30

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 3.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 30

3.2.MẶT BẰNG KÍCH THƯỚC CẦU THANG 32

3.3 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC 33

3.4.CẤU TẠO BẢN CẦU THANG CT1 34

Trang 5

3.6.SƠ ĐỒ TÍNH VÀ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 36

3.7 TÍNH NEO VÀ NỐI CỐT THÉP 41

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI 4.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 44

4.2 MẶT BẰNG VÀ MẶT CẮT CÔNG TRÌNH 45

4.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 47

4.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP 50

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ KHUNG KHÔNG GIAN 5.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 70

5.2 SƠ ĐỒ LƯỚI CỘT .72

5.4 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 74

5.5 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 88

5.6 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP 96

5.7 CÁC BƯỚC NHẬP SỐ LIỆU VÀO SAP2000 (ETABS) ĐỂ TÍNH CỐT THÉP THEO TIÊU CHUẨN VIỆT NAM 108

5.8 KẾT QUẢ NỘI LỰC 113

5.9 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHỊU LỰC 114

5.10 TÍNH TOÁN CỐT THÉP ĐAI 120

5.12 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ 124

Trang 6

THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 6.1 SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 127

6.2 THỐNG KÊ SỐ LIỆU 132

CHƯƠNG 7 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 7.1 KHÁI QUÁT VỀ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 135

7.2 MẶT BẰNG BỐ TRÍ MÓNG 138

7.3 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 139

7.5 THIẾT KẾ MÓNG F2 141

7.6 THIẾT KẾ MÓNG F7 150

CHƯƠNG 8 THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP BTCT 8.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 162

8.3 THIẾT KẾ MÓNG M1 164

TÀI LIỆU THAM KHẢO 198

CÁC PHẦN MỀM SỬ DỤNG 200

PHỤ LỤC 215

Trang 7

A – HỆ THỐNG ĐƠN VỊ

Trong thuyết minh này ta sử dụng đơn vị đo SI, kết quả chuyển đổi đơn vị kỹ thuật cũ sang hệ đơn vị SI được tóm tắt trong bảng sau:

Hệ đơn vị SI Đại

lượng

Đơn vị

kỹ thuật

Quan hệ chuyển đổi

T (tấn)

Niutơn kilô Niutơn Mêga Niutơn

Nm kNm

Pa MPa

Trang 8

SVTH : Trần Sơn Tùng MSSV : 20561187 Trang 2

Các đặc trưng hình học

o b - Chiều rộng tiết diện chữ nhật, đơn vị (mm)

o h - Chiều cao của tiết diện chữ nhật, đơn vị (mm)

o a, a′- Khoảng cách từ hợp lực trong cốt thép tương ứng với S và S’ đến biên gần nhất của tiết diện, đơn vị (mm)

o h , 0 h′ -0 Chiều cao làm việc của tiết diện, tương ứng bằng h - a và h – a’, đơn vị (mm)

o x - Chiều cao vùng bê tông chịu nén, đơn vị (mm)

o H - chiều cao tầng, đơn vị (m)

o ξ- Chiều cao tương đối của vùng bê tông chịu nén bằng

0

hx , không thứ nguyên

o s- Khoảng cách cốt thép đai theo chiều dài cấu kiện, đơn vị (mm)

o e - Độ lệch tâm của lực dọc N đối với trọng tâm của tiết diện quy đổi, đơn vị 0

o l - Nhịp cấu kiện, đơn vị (mm)

o l - Chiều dài tính toán của cấu kiện chịu tác dụng của lực nén dọc; giá trị l0 0 lấy theo Bảng 31, Bảng 32 và điều 6.2.2.16 theo Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXDVN 356-2005, đơn vị (mm)

o i - Bán kính quán tính của tiết diện ngang của cấu kiện đối với trọng tâm tiết diện, đơn vị (mm)

o d- Đường kính danh nghĩa của thanh cốt thép, đơn vị (mm)

o A , s '

s

A - Tương ứng là diện tích tiết diện của cốt thép không căng S và cốt thép căng S’; còn khi xác định lực nén trước P – tương ứng là diện tích của phần tiết diện cốt thép không căng S và S’, đơn vị (mm2)

o A , sp '

sp

A - Tương ứng là diện tích tiết diện của phần cốt thép căng S và S’, đơn vị (mm2)

o A - Diện tích tiết diện của cốt thép đai đặt trong mặt phẳng vuông góc với trục sw

dọc cấu kiện và cắt qua tiết diện nghiêng, đơn vị (mm2)

Trang 9

góc với trục dọc cấu kiện và cắt qua tiết diện nghiêng, đơn vị (mm2)

o µ - Hàm lượng cốt thép xác định như tỉ số giữa diện tích tiết diện cốt thép S và diện tích tiết diện ngang của cấu kiện bh0, không kể đến phần cánh chịu nén và kéo, đơn vị (%)

o A - Diện tích toàn bộ tiết diện ngang của bê tông, đơn vị (mm2)

o A -b Diện tích tiết diện của vùng bê tông chịu nén, đơn vị (mm2)

o A -bt Diện tích tiết diện của vùng bê tông chịu kéo, đơn vị (mm2)

o A -red Diện tích tiết diện quy đổi của cấu kiện, xác định theo chỉ dẫn ở điều 4.3.6 theo Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXDVN 356-2005, đơn vị (mm2)

o A - Diện tích bê tông chịu nén cục bộ, đơn vị (mmloc 1 2)

o S′ , 0 S -0 Moment tĩnh của diện tích tiết diện tương ứng của vùng bê tông chịu nén và chịu kéo đối với trục trung hòa

o S , s0 S′ -s0 Moment tĩnh của diện tích tiết diện cốt thép tương ứng S và S’ đối với trục trung hòa

o I - Moment quán tính của tiết diện bê tông đối với trọng tâm tiết diện của cấu kiện, đơn vị (mm4)

o I - Moment quán tính của tiết diện quy đổi đối với trọng tâm của nó, xác định redtheo chỉ dẫn ở điều 4.3.6 theo Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXDVN 356-2005, đơn

o W -red Moment kháng uốn của tiết diện quy đổi của cấu kiện đối với thớ chịu kéo

ở biên, xác định như đối với vật liệu đàn hồi theo chỉ dẫn ở điều 4.3.6 theo Tiêu

Trang 10

S- Ký hiệu cốt thép dọc:

o Khi tồn tại cả hai vùng tiết diện bê tông chịu kéo và chịu nén do tác dụng của ngoại lực: S biểu thị cốt thép đặt trong vùng chịu kéo

o Khi toàn bộ vùng bê tông chịu nén: S biểu thị cốt thép đặt ở biên chịu nén ít hơn;

o Khi toàn bộ vùng bê tông chịu kéo:

- Đối với các cấu kiện chịu kéo lệch tâm: biểu thị cốt thép đặt ở biên chịu kéo nhiều hơn

- Đối với cấu kiện chịu kéo đúng tâm: biểu thị cốt thép đặt trên toàn bộ tiết diện ngang của cấu kiện

S′- Ký hiệu cốt thép dọc:

o Khi tồn tại cả hai vùng tiết diện bê tông chịu kéo và chịu nén do tác dụng của ngoại lực: S’ biểu thị cốt thép đặt trong vùng chịu nén

o Khi toàn bộ vùng bê tông chịu nén: biểu thị cốt thép đặt ở biên chịu nén nhiều hơn

o Khi toàn bộ vùng bê tông chịu kéo đối với các cấu kiện chịu kéo lệch tâm: biểu thị cốt thép đặt ở biên chịu kéo ít hơn đối với cấu kiện chịu kéo lệch tâm

Ngoại lực và nội lực

o F - Ngoại lực tập trung, đơn vị (kN)

o M - Moment uốn, đơn vị (kNm)

o M - Moment xoắn, đơn vị (kNm) t

o M - Moment lệch tâm, đơn vị (kNm) lt

o N - Lực dọc, đơn vị (kN)

o q - tải trong tác dụng, đơn vị (kN/m2)

o Q - Lực cắt, đơn vị (kN)

Các đặc trưng vật liệu

o R , b Rb,ser- Cường độ chịu nén tính toán dọc trục của bê tông ứng với các trạng thái giới hạn thứ nhất và thứ hai, đơn vị (MPa)

o R - Cường độ chịu nén tiêu chuẩn dọc trục của bê tông ứng với các trạng thái bn

giới hạn thứ nhất (cường độ lăng trụ), đơn vị (MPa)

Trang 11

thái giới hạn thứ nhất và thứ hai, đơn vị (MPa)

o R - Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn dọc trục của bê tông ứng với các trạng thái btngiới hạn thứ nhất, đơn vị (MPa)

o R - Cường độ của bê tông khi bắt đầu chịu ứng lực trước, đơn vị (MPa) bp

o R , s Rs,ser- Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép ứng với các trạng thái giới hạn thứ nhất và thứ hai, đơn vị (MPa)

o R - Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép ngang xác định theo các yêu cầu sw

của điều 5.2.2.4 theo Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXDVN 356-2005, đơn vị (MPa)

o R - Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép ứng với các trạng thái giới hạn thứ scnhất, đơn vị (MPa)

o E - Mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông khi nén và kéo, đơn vị (MPa) b

o E - Mô đun đàn hồi của cốt thép, đơn vị (MPa) s

o γb- Hệ số điều kiện làm việc của bê tông, không thứ nguyên

Các đặc trưng của cấu kiện ứng suất trước

o P- Lực nén trước, xác định theo công thức8 (theo tiêu chuẩn xây dựng TCXDVN 356-2005) có kể đến hao tổn ứng suất trong cốt thép ứng với từng giai đoạn làm việc của cấu kiện, đơn vị (kN)

o σsp, σ′sp- Tương ứng là ứng suất trước trong cốt thép S và S’ trước khi nén bê tông khi căng cốt thép trên bệ (căng trước) hoặc tại thời điểm giá trị ứng suất trước trong bê tông bị giảm đến không bằng cách tác động lên cấu kiện ngoại lực thực tế hoặc ngoại lực quy ước Ngoại lực thực tế hoặc quy ước đó phải được xác định phù hợp với yêu cầu nêu trong các điều 4.3.1 và 4.3.6 (theo Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXDVN 356-2005) trong đó có kể đến hao tổn ứng suất trong cốt thép ứng với từng giai đoạn làm việc của cấu kiện, đơn vị (kPa)

o σbp- Ứng suất nén trong bê tông trong quá trình nén trước, xác định theo yêu cầu của các điều 4.3.6 và 4.3.7 (theo Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXDVN 356-2005) có kể đến hao tổn ứng suất trong cốt thép ứng với từng giai đoạn làm việc của cấu kiện, đơn vị (kPa)

o γsp- Hệ số độ chính xác khi căng cốt thép, xác định theo yêu cầu ở điều 4.3.5.theo Tiêu Chuẩn Xây Dựng TCXDVN 356-2005, không thứ nguyên

Trang 12

1.1 SƠ LƯỢC VỀ CÔNG TRÌNH

- Thành Phố Hồ Chí Minh là một trung tâm kinh tế lớn của cả nước Ngàynay khi đất nước đang bước vào thời kì hội nhập, cùng với sự phát triển của đấtnước thành phố cùng không ngừng phát triển trên tất cả các lĩnh vực như văn hoá,kinh tế, xã hội, cơ sở hạ tầng Đặc biệt là các công trình xây dựng không ngừngmọc lên tạo một bộ mặt mới cho thành phố, trong đó có các cao ốc văn phòng Vớinhu cầu về văn phòng cho thuê để làm văn phòng đại diện ngày càng tăng, UBNDthành phố đã cấp phép xây dựng cho công trình cao ốc văn phòng CENTECTOWER nhằm đáp ứng cho nhu cầu thuê văn phòng của các công ty, nhà máy, xí nghiệp, các tập đoàn đa quốc gia đặt văn phòng đại diện

- Công trình cao ốc văn phòng này do Công ty cổ phần Sao Phương Nam(SPN Corporation) làm chủ đầu tư; đơn vị tư vấn thiết kế kiến trúc RDC DesignWorldwide (Vietnam) Co., Ltd; đơn vị tư vấn thiết kế kết cấu Maunsell VietnamCo., Ltd; đơn vị quản lý dự án Davis Langdon & Seah Vietnam Co., Ltd Côngtrình được khởi công xây dựng vào đầu năm 2007, sau khi hoàn thành được đưavào sử dụng cho các công ty trong và ngoài nước thuê làm văn phòng đại diện

- Địa điểm xây dựng cao ốc văn phòng này khá thuận lợi, toạ lạc tại khu vựctrung tâm TP.HCM và mặt đứng chính của công trình giáp đường Nguyễn ThịMinh Khai (số 72-74 Nguyễn Thị Minh Khai, Q.3, TP.HCM) Đây là một trongnhững con đường chính yếu của TP.HCM

- Toà nhà áp dụng những công nghệ, thiết kế và kiến trúc tiên tiến nhất trongnhững năm gần đây.Khi đưa vào sử dụng, toà nhà sẽ cung cấp một lượng đáng kểloại văn phòng hạng A vốn đang có nhu cầu rất lớn tại TP.HCM

1.1.1 Quy mô công trình:

- Loại công trình: nhà dân dụng vĩnh cửu

- Số khối nhà: một khối

- Số tầng hầm: 03 tầng

- Số tầng: 23 tầng

- Tầng hầm 1 và hầm 2 cao 3.6 m, hầm 3 cao 3.8 m

- Tầng 1 cao 4.2 m

- Tầng lửng và các tầng còn lại cao 3.45 m

- Chiều cao tổng cộng của công trình là 84 m

- Diện tích khu đất là 2800 m2

- Diện tích sàn điển hình là 1400 m2

- Diện tích sàn hầm điển hình là 2100 m2

- Được sự hướng dẫn của thầy giáng viên hướng dẫn em đã chỉnh sửa bản vẽ kiến trúc

so với cộng trình thực :

Trang 13

- Số tầng: 15 tầng

- Tầng hầm cao 3.6 m

- Tầng 1 cao 4.2 m

- Tầng lửng và các tầng còn lại cao 3.4 m

- Chiều cao tổng cộng của công trình là 59 m

mặt bằng công trình từ tầng lửng trở lên mặt bằng các tầng giống nhau

1.1.2 Đặc điểm công trình

-Công trình là cao ốc văn phòng gồm 03 tầng hầm, 01 tầng lửng và 22 tầng với

chiều cao 84 m kể từ mặt đất đến đỉnh công trình

- Tầng hầm chủ yếu dùng làm bãi đậu xe của cả tòa nhà rộng khoảng 2100m2 chomỗi tầng hầm, ngoài ra còn có một phòng điều hành kỹ thuật, phòng đặtmáy bơm rộng, phòng đặt máy phát điện rộng, phòng bảo vệ rộng, phòng vệ sinhvà một số phòng chức năng khác

- Tầng 1 gồm có phòng quản lý toà nhà, một đại sảnh lớn và một số phòng

- Hệ thống cơ sở hạ tầng kỹ thuật đồng bộ, đáp ứng được hiện tại và đảm bảo phát triển trong tương lai

1.2.2 Giải pháp kiến trúc

- Mặt bằng được bố trí mạch lạc rõ ràng thuận lợi cho việc bố trí giao thông

Diện tích đất sử dụng rất hợp lí Công trình có bố trí hệ thống hành lang xung

quanh tạo sự thông thoáng cho tòa nhà

- Hình dáng toà nhà dạng khối, vật liệu bao che chủ yếu được chọn là kính tạo sự sang trọng và hiện đại Xung quanh công trình bố trí thêm các bồn hoa và cây cảnh tạo cảnh quan đẹp, thân thiện với môi trường

- Giao thông đứng liên hệ giữa các tầng thông qua hệ thống thang máy tốc độ cao (gồm 06 thang máy và 01 thang máy dành riêng cho dịch vụ) và hai thang bộ

- Hợp lý về dây chuyền sử dụng, đảm bảo độc lập, khép kín tạo không gian kiến trúc hài hòa Có khả năng chuyển đổi linh hoạt không phá vỡ cấu trúc và độ bền của công trình

1.3 ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU KHU VỰC TP.HỒ CHÍ MINH

Trang 14

mùa nắng và mùa mưa

1.3.1 Mùa nắng

Kéo dài từ tháng 12 tới tháng 4 có:

- Nhiệt độ cao nhất vào khoảng 41.30C

- Nhiệt đô thấp nhất vào khoảng 180C

- Nhiệt độ trung bình từ 28-300C

- Lượng mưa trung bình khoảng 0.11-0.12 mm

- Độ ẩm trung bình khoảng 83.2%

1.3.2 Mùa mưa

Kéo dài từ tháng 5 tới tháng 11 có:

- Nhiệt độ cao nhất vào khoảng 370C

- Nhiệt độ thấp nhất vào khoảng 210C

- Nhiệt độ trung bình từ 25-270C

- Lượng mưa cao nhất vào khoảng 640 mm

- Lượng mưa thấp nhất vào khoảng 32 mm

- Lượng mưa trung bình khoảng 274-275 mm

- Độ ẩm cao nhất vào khoảng 98%

- Độ ẩm thấp nhất vào khoảng 80%

1.3.3 Gió

- Trong mùa mưa: chủ yếu là gió Tây Nam khoảng 66%

- Trong mùa khô: gió Đông Nam khoảng từ 30-40%, gió Đông khoảng 20-30%

- Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình khoảng 2.2m/s

- Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 tới tháng 11,ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ

- Nhìn chung khu vực Tp Hồ Chí Minh ít chịu ảnh hưởng của gió bảo, nhưng trong vài năm trở lại đây do khí hậu có nhiều biến động, nên cũng có một vài cơn bảo đổ bộ vào gây ra gió giật lên tới cấp 8 tới cấp 9

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT :

Hệ thống thiết bị của cơng trình gồm cĩ:

+ Thang máy: 4 thang

Trang 15

+ Máy phát điện : 1 máy

+ Hệ thống báo cháy chữa cháy tự động

+ Hệ thống thơng tin liên lạc, ăng ten parabol, internet

+ Hệ thống bơm nước, bơm cứu hỏa

+ Hệ thống chống sét

+ Hệ thống xử lý nước thải

+ Trạm biến áp

+ Hệ thống camera quan sát

1.4.1 Hệ thống điện

- Hệ thống điện năng tiêu thụ được đấu nối với điện lưới khu vực Điện năng sẽ được dẫn vào trạm biến thế, từ đây điện sẽ được dẫn tới mọi nơi trong toà nhà thông qua hệ thống đường dây dẫn ngầm trong sàn và tường Ngoài ra để đề phòng sự cố mất điện người ta bố trí thêm một máy phát điện đặt ở tầng hầm, đảm bảo điện được cấp liên tục

- Hệ thống đường dây dẫn phải được thiết kế độc lập với các hệ thống khác và đảm bảo dể dàng thay thế, sữa chữa khi cần thiết

1.4.2 Hệ thống cấp thoát nước

- Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố khu vực đường Trường Sơn Tận dụng tối đa áp lực nước khu vực để cung cấp cho các tầng bên dưới Ở các tầng trên thì ta dùng máy bơm để bơm nước từ hồ nước ngầm đến tất cả các phòng thông qua hệ thống đường ống được lắp đặt trong nhà Ngoài ra người ta còn xây thêm một bể nước ngầm và một hồ nước mái để đế phòng sự cố cúp nước, phòng cháy chữa cháy , đảm bảo cấp nước liên tục

- Hệ thống thoát nước: nước thải sinh hoạt được phân riêng nước phân tiểu và nước tắm rửa, sinh hoạt Sau đó nước phải được sử lí sơ bộ, rồi tập trung dẫn về bể chứa ngầm và được sử lí một lần nữa đảm bảo theo đúng tiêu chuẩn trước khi thải ra hệ thống thoát nước chung của thành phố

- Hệ thống đường ống cấp và thoát nước đều được đi ngầm trong nhà

1.4.3 Hệ thống thông gió và chiếu sáng

- Vì xung quanh khu vực xây dựng toà nhà đều là những công trình thấp nên bốn mặt đều có ban công, tận dụng thông gió tự nhiên Ngoài ra còn bố trí thêm hệ thống máy điều hoà không khí cho tất cả các phòng, đảm bảo các chỉ tiêu giới hạn tiện nghi vi khí hậu trong phòng Các thiết bị được bố trí phải phù hợp với kiến trúc và kết cấu

- Tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên, trong trường hợp ánh sáng tự nhiên không đảm bảo

ta bố trí thêm hệ thống chiếu sáng nhân tạo đó là các đèn nhằm đảm bảo ánh sáng làm việc, chiếu sáng sự cố, chiếu sáng phân tán và chiếu sáng bảo vệ

1.4.4 Hệ thống PCCC, thoát hiểm và vệ sinh môi trường

Trang 16

- Ngoài hệ thống thang máy trong cao ốc còn bố trí thêm hai cầu thang bộ, cộng thêm hệ thống thang dây và ống thoát hiểm Đảm bảo mọi người có thể thoát ra ngoài nhanh nhất

- Vệ sinh môi trường đáp ứng tốt, rác được phân loại và thu gom lại khu vực theo dúng quy định Hệ thống nước thải sinh hoạt đươc sử lý trước khi thải ra hệ thống thoát nước thành phố

1.4.5 Hệ thống chống sét và thông tin liên lạc

- Khi thiết kế nhà cao tầng cần phải đặc biệt chú ý đến các giải pháp chống sét để tránh khả năng bị sét đánh thẳng, chống cảm ứng tĩnh điện, cảm ứng điện từ và chống điện áp cao của sét lan truyền theo đường dây cấp điện hạ áp trong công trình

- Hệ thống thông tin liên lạc phải đồng bộ, ngoài ra còn thiết kế thêm các thiết bị điều khiển từ xa theo yêu cầu kỹ thuật Toàn bộ dây dẫn được đi ngầm trong tường và được kéo ra hộp đấu dây ở các tầng Từ hộp dấu dây ở các tầng kéo xuống tủ phân cáp được đặt ở tầng 1 để đấu ra hệ thống bên ngoài của thành phố

Trang 17

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN

2.1.1 Đặc trưng vật liệu

2.1.1.1 Bê tông

• Bê tông sử dụng cho sàn có cấp độ bền B20 (mác M250) có:

- Cường độ tính toán chịu nén Rb = 11.5 (MPa)

- Cường độ tính toán chịu kéo Rbt = 0.9 (MPa)

- Mô đun đàn hồi Eb = 27*103 (MPa)

- Hệ số Poisson µ = 0.2

2.1.1.2 Cốt thép

Cốt thép sử dụng cho sàn gồm thép CI, A-I, CII và A-II

- Cốt thép chịu lực CII, A-II có:

o Cường độ chịu kéo tính toán :Rs = 280 (MPa)

o Mô đun đàn hồi: Es = 21*104 (MPa)

- Cốt thép đai CI, A-I có:

o Cường độ chịu kéo tính toán :Rsw = 225 (MPa)

2.1.2 Phương pháp tính toán

- Hiện nay trên thế giới có rất nhiều phương pháp tính toán khác nhau, nhưng có bốn phương pháp phổ biến nhất đó là:

o Phương pháp tính bản đàn hồi

o Phương pháp khung thay thế

o Phương pháp tính gầân đúng

o Phương pháp phần tử hữu hạn :

+ Nội dung của phương pháp này là rời rạc hóa toàn bộ hệ chịu lực (tức là ta chia nhỏ các phần tử) Với sự trợ giúp của máy tính thì phương pháp này cho kết quả rất chính xác so với thực tế

Trang 18

Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế, bên cạnh đó là sự phát triển của khoa học công nghệ Đặc biệt là ra đời của máy vi tính, người ta đã xây dựng được rất nhiều chương trình tính toán khác nhau thì các phương pháp: phương pháp tính bản đàn hồi, phương pháp khung thay thế và phương pháp tính gầân đúng cho kết quả không thật sự chính xác và hết sức phức tạp Do em chọn phương pháp thứ tư tức là phương pháp phần tử hữu hạn, với sự trợ giúp của máy tính, cùng với các phần mềm tính toán kết cấu chuyên dụng để xác định nội lực và tính toán cốt thép

2.2 MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

MẶT BẰNG SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

Trang 19

- Đối với sàn thường xuyên tiếp xúc

với nước (sàn vệ sinh, sàn mái,…) thì

ngoài lớp vữa còn có thêm lớp chống

thấm

- Hiện nay ngoài thiết kế sàn bê

tông cốt thép thông thường (sàn có dầm)

thì trên thế giới người ta thiết kế sàn

phẳng bê tông cốt thép (sàn nấm) Và

hiện nay ở Việt Nam nhiều công trình

xây dựng cũng thiết kế sàn theo dạng

này Ưu điểm của sàn phẳng bê tông cốt

thép là giảm được chiều cao tầng, không

gian kiến trúc thông thoáng mỹ quan nên

việc bố trí hệ thống chiếu sáng, thông CẤU TẠO SÀN

gió, chữa cháy tốt hơn sàn có dầm

- Vì hệ lưới cột tương đối đều và bước cột tương đối lớn (8.1 – 9.1m), nên

giải pháp thiết kế được chọn là sàn phẳng bê tông cốt thép (sàn nấm).)

2.3 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC SÀN

- Chọn bề dày bản sàn:

Bề rộng mũ cột:

b = ( 0.2÷0.3)Lmax=(0.2÷0.3)*9100 = (1900 ÷2800)mm Chọn kích thước mũ cột (bxb) = (3000x3000) mm

Trang 20

- Theo tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động TCVN 2737 – 1995 thì tải trọng được chia thành hai loại: tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn và đặc biệt) tùy theo thời gian tác dụng của chúng

- Tùy vào công năng sử dụng của nó thì tải trọng tác dụng lên sàn lại được

phân ra thành ba dạng như sau:

o Tải trọng sàn khu vực sảnh và hành lang

o Tải trọng sàn vệ sinh

o Tải trọng sàn văn phòng

1.4.1 Tải trọng sàn khu vực sảnh và hành lang

- Tải trọng tác dụng lên sàn khu vực sảnh và hành lang:

o γi −khối lượng của lớp thứ i

o δi −chiều dày của lớp thứ i

o ni −hệ số vượt tải của lớp thứ i

- Kết quả được tóm tắt trong bảng sau:

(kN/m2)

Hệ số vượt tải(ni)

Tải tính toán (kN/m2)

- Lớp gạch Ceramic

Trang 21

s 1

s

2.4.2 Tải trọng khu vực vệ sinh

- Tải trọng tác dụng lên sàn vệ sinh:

(kN/m ).n

Kết quả được tóm tắt trong bảng sau:

(kN/m2)

Hệ số vượt tải (ni)

- Lớp chống thấm dày

Trang 22

- Tĩnh tải tác dụng lên sàn vệ sinh là:

s 2

s

2.4.3 Tải trọng khu vực văn phòng

- Tải trọng tác dụng lên sàn văn phòng: g n n (kN/m2)

1 i i i

s

Trong đó:

- Kết quả được tóm tắt trong bảng sau:

(kN/m2)

Hệ số vượt tải (ni)

- Lớp gạch Ceramic

Trang 23

s 3

g = 0.220 + 0.432 + 6.875 + 0.324 + 0.550 = 8.501 (kN/m2)

- Tổng tải trọng tác dụng lên sàn văn phòng là:

s 3

s

2.4.4 Tải trọng tường xây gạch

- Đây là cao ốc văn phòng cho thuê nên các vị trí của tường xây có thể thay đổi tùy vào

công năng sử dụng của nó,theo bản vẽ kiến trúc tường và vách kính chỉ cĩ tại các mặt biên và

khu vực vệ sinh của cơng trình do đó dối với tĩnh tải của tường xây trên sàn ta quy về tải

phân bố đều trên toàn diện tích sàn.Tải trọng của tường và vách kính ngoài biên ta tính cho

các dầm biên chịu toàn bộ tải trọng này

- Từ bản vẽ kiến trúc ta có được chiều cao và chiều dài của tường trên toàn diện tích sàn,

sau đó ta tính toán quy vế tải tương đương phân bố đều trên toàn bộ diện tích sàn:

- Kết quả được tĩm tắt trong bảng sau:

(kN/m2)

Hệ số vượt tải(ni)

Tải tính tốn (kN/m2)

Tường ngăn

- Lớp gạch xây dày

các phịng

xây 100 - Lớp vữa trát hai mặt dày 3 cm 18*0.03 = 0.540 1.2 0.648

Trang 24

2.5 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG

2.5.1 Các trường hợp tải trọng

Việc tính toán được thực hiện trên phần mềm tính toán kết cấu (ETABS)

nên các trường hợp tải trọng ta tuân theo những chỉ dẫn của phần mềm này Trong

ETABS có bốn cách định nghĩa tải trọng đó là:

o Tĩnh (Static)

o Phổ phản ứng (Response Spectrum)

o Thời gian (Time History)

o Tĩnh phi tuyến (Static Nonlinear)

Các trường hợp tải trọng tác dụng lên sàn bao gồm 13 trường hợp :

1) Tĩnh tải (TT)

2) Hoạt tải chất đầy (HT)

3) Hoạt tải cách ô dạng 1 (HTCO1)

4) Hoạt tải cách ô dạng 2 (HTCO2)

5) Hoạt tải liền ô dạng 1 (HTLO1)

10) Hoạt tải theo dải dạng 1 (HTD1)

Trang 25

Các trường hợp tải trọng tác dụng lên sàn được thể hiện trên mặt bằng sàn như

Trang 26

2.5.1.3 Hoạt tải cách ô dạng 1 (HTCO1

2.5.1.4 Hoạt tải cách ơ dạng 2(HTCO2)

2.5.1.5 Hoạt tải liền ơ dạng 1 (HTLO1)

Trang 27

2.5.1.7 Hoạt tải liền ô dạng 3 (HTLO3)

2.5.1.8 Hoạt tải liền ô dạng 4 (HTLO4)

Trang 28

2.5.1.10 Hoạt tải theo dải dạng 1 (HTD1)

Trang 29

2.5.2 Các trường hợp tổ hợp tải trọng

Theo TCVN 2737-1995 (tiêu chuẩn tải trọng và tác động), tải trọng tác dụng lean công trình gồm có các tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời Do tính

chất chất của tải trọng tạm thời tác dụng không đồng nhất về vị trí và thời gian, do vậy xảy ra nhiều trường hợp tải khác nhau dẫn đến kết quả nội lực trong kết cấu cũng khác nhau

Để tìm được nội lực nguy hiểm nhất tại một vị trí nào đó trong kết cấu,

phương pháp chính xác là vẽ đường ảnh hưởng của nội lực tại vị trí đó, sau đó tìm

vị trí bất lợi nhất của tải trọng theo phương pháp của Cơ học kết cấu Tuy nhiên

khối lượng tính toán sẽ rất lớn đối với các hệ siêu tĩnh Do đó, việc tổ hợp tải trọng trong thực tế thiết kế là hợp lý hơn và được đề cập trong TCXDVN 2735-1995

Tổ hợp tải trọng là sự kết hợp các trường hợp tải trọng có thể xảy ra đồng

Trang 30

nguyên lý cộng tác dụng, thì tổ hợp tải trọng cũng chính là tổ hợp nội lực

Trong ETABS hỗ trợ 04 phương pháp tổ hợp tải trọng khác nhau:

o Phương pháp cộng tác dụng (ADD): kết quả nội lực của các trường hợp tải được nhân vào hệ số tổ hợp và được cộng đại số với nhau

o Phương pháp biểu đồ bao (ENVELOP): kết quả nội lực của phần tử được lấy theo giá trị lớn nhất (Max) và nhỏ nhất (Min) của một trong

số các trường hợp tải trọng nhân với hệ số tổ hợp tương ứng

o Phương pháp trị tuyệt đối (ABS): giá trị tuyệt đối của các kết quả phân tích từng trường hợp tải được cộng lại với nhau

o Phương pháp bình phương cực tiểu (SRSS): giá trị tổ hợp là căn bậc hai của tổng bình phương các kết quả nội lực của các trường hợp tải

Các trường hợp tổ hợp tải trọng tác dụng lên sàn bao gồm 13 tổ hợp:

o Hệ số tĩnh tải lấy bằng 1

o Hệ số hoạt tải cho tổ hợp cơ bản 1 lấy bằng 1

Trang 31

- Kết quả nội lực được tính từ phần mềm tính toán kết cấu ETABS, từ đó ta

lấy nội lực mỗi phương theo hai dải bản (mỗi dãi rộng 1m): dải trên cột

4

L dải giữa nhịp

2

L

Sau đó dùng các công thức như đối với dầm chịu uốn để tính toán cốt thép

- Tính cốt thép cho bản sàn ta áp dụng công thức như đối với dầm chịu uốn:

R A bh

αγ

ξ γµ

1.6.1 Theo phương ngang (phương X):

Biểu đồ nội lực như sau:

BIỂU ĐỒ MOMENT THEO PHƯƠNG NGANG (Đơn vị : Tm)

Trang 33

2.6.2 Theo phương dọc (phương Y):

Biểu đồ nội lực như sau:

BIỂU ĐỒ MOMENT THEO PHƯƠNG DỌC (Đơn vị : Tm)

Dải trên cột :

Kết quả nội lực và tính cốt thép được thể hiện trong bảng sau:

Trang 34

Dải giữa nhịp :

Kết quả nội lực và tính cốt thép được thể hiện trong bảng sau:

Vậy hàm lượng cốt thép trong sàn thỏa mãn:

2.7 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA BẢN SÀN

Biểu đồ lực cắt theo phương ngang (phương X) :

Trang 35

Biểu đồ lực cắt theo phương ngang (phương X) :

BIỂU ĐỒ LỰC CẮT THEO PHƯƠNG Y (Đơn vị : T)

Lực cắt theo phương ngang (phương X) : Qmax = 190(kN)

Lực cắt theo phương dọc (phương Y) : Qmax = 215(kN)

- Theo TCXDVN 356-2005, bê tông đủ khả năng chịu cắt khi :

Qmax ≤ ϕ γb3 .R b.hb bt 0 =0,6x0,9x1200x0,38 264,24(kN)=

- Hệ số ϕ 3= 0.6 đối với bêtông nặng

- Vậy khả năng chịu cắt sàn được thỏa mãn

Trang 36

2.8 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỐNG XUYÊN THỦNG CỦA BẢN SÀN

- Theo TCXDVN 356-2005, thì bản sàn phải được tính toán kiểm tra chống xuyên thủng

theo điều kiện :

- Hệ số α= 1 đối với bê tông nặng

- Rbt – cường đọ chịu kéo của bê tông

- um – giá trị trung bình của chu vi đáy trên và đáy dướithaps xuyên thủng

um = 4(c + h0)

um = 4(3+0.23) = 12.92(m2)

h0 – chiều cao lam việc của bản sàn

Vậy điều kiện chống xuyên thugr sàn thỏa mãn:

F ≤ 1×1200×1292×0.23 = 3566(kN)

2.9 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN

- Độ võng (độ vồng) hay chuyển vị của kết cấu cần phải thõa mãn điều kiện:

f ≤ fu

Trong đó:

o Độ võng (độ vồng) hay chuyển vị của kết cấu, f (mm)

o Độ võng (độ vồng) hay chuyển vị giới hạn của kết cấu, fu (mm)

- Theo TCXDVN 356-2005 độ võng của sàn có trần khi nhịp tính toán Lmax = 8 m lớn hơn

Trang 37

SVTH: Trần Sơn Tùng MSSV: 20561187 Trang 33

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ

3.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN

3.1.1 Đặc trưng vật liệu

3.1.1.1 Bê tông

• Bê tông sử dụng cho cầu thang có cấp độ bền B20 (Mác M250) có:

- Cường độ tính toán chịu nén Rb = 11.5 (MPa)

- Cường độ tính toán chịu kéo Rbt = 0.9 (MPa)

- Mô đun đàn hồi Eb = 27*103 (MPa)

- Hệ số Poisson µ = 0.2

3.1.1.2 Cốt thép

Cốt thép sử dụng cho cầu thang gồm thép CI, A-I, CII và A-II

- Cốt thép chịu lực CII, A-II có:

- Cốt thép đai CI, A-I có:

3.1.2 Phương pháp tính toán

- Xét tỷ số <3⇒

- Bản thang là dạng bản dầm nên ta cắt một dãy có bề rộng 1m để tính

- Bản chiếu nghỉ ngàm vào vách cứng nên ta không tính toán dầm chiếu nghỉ

3.1.3 Lựa chọn phương pháp tính toán

Trong những năm gần đây cùng với sự phát triển của nền kinh tế, bên cạnh đó là sự phát triển của khoa học công nghệ Đặc biệt là ra đời của máy vi tính, người ta đã xây dựng được rất nhiều chương trình tính toán khác nhau Với sự trợ giúp của máy tính, cùng với các phần mềm tính toán kết cấu chuyên dụng ( Sap2000) để xác định nội lực và từ kết quả nội lực đó

ta đi tính toán cốt thép

Trang 38

SVTH: Trần Sơn Tuøng MSSV: 20561187 Trang 34

Trang 39

- Trong công trình có các loại cầu thang như sau:

+ Cầu thang CT1 đi từ tầng hầm lên đến tầng kỹ thuật

+ Cầu thang CT2 đi từ tầng hầm đến tầng 14

- Theo nhiệm vụ được giao ta tiến hành tính toán cho một cầu thang điển hình, ta chọn cầu thang CT1 để tính toán

- Cầu thang có 2 vế dạng bản, chiều cao của cầu thang tầng điển hình là 3,4m

- Chọn các kích thước sơ bộ của thang bộ:

h h

5003

Ư Chọn dầm kiềng có kích thước 200x400

Ư Chọn dầm chiếu nghỉ có kích thước 200x400

b b

h tg

b c

Trang 40

- GẠCH CERAMIC

- VỮA XI MĂNG LÁT #100, DÀY 20

- XÂY GẠCH THẺ TẠO BẬC

- BẢN BTCT

- VỮA TÔ TRẦN #75, DÀY 10

CHIẾU NGHỈ BẬC XÂY GẠCH

Chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương của bản nghiêng

+ Lớp gạch Ceramic:

1

0,0138 0,27

Định dạng
Số trang	205
Dung lượng	5,1 MB