L I C M N
Em xin chân thành c m n toàn th quí th y cô Tr ng i H c M Thành Ph
H Chí Minh đã chân tình h ng d n, d y d , giúp đ em trong su t quá trình 4.5 n m
h c t p t i Tr ng; trong đó các Th y Cô Khoa Xây d ng & i n đã truy n đ t nh ng
ki n th c chuyên môn, nh ng kinh nghi m h t s c quý giá cho em
c bi t, em xin g i l i c m n chân thành đ n th y Nguy n ng Khoa đã t n
tình h ng d n, giúp đ em trong vi c thi t k k t c u công trình, n n móng công trình,
trình bày b n v , thuy t minh, đ em hoàn thành nhi m v đúng th i h n qui đ nh
Em xin t lòng bi t n sâu s c t i ba m đã luôn đ ng viên, giúp đ em v m t
tinh th n và v t ch t trong su t th i gian đi h c
Em xin g i l i c m n các b n khóa 2007 đã g n bó và cùng h c t p, giúp đ tôi
trong su t th i gian qua, c ng nh trong quá trình hoàn thành đ án t t nghi p này !
Tp H Chí Minh, ngày 22/02/2012
H Minh Hi u
Trang 2M C L C
L i c m n
Ch ng1 KI N TRÚC 1
1.1.M c đích thi t k 1
1.2.Gi i pháp m t b ng và phân khu ch c n ng 2
1.3.Các gi i pháp k thu t……… 4
Ch ng2.TÍNH TOÁN K T C U D M SÀN 6
2.1.M t b ng h d m sàn 6
2.2.S b ch n kích th c d m sàn 7
2.3.T i tr ng đ ng 11
2.4.Tính toán b n sàn theo ph ng pháp tra b ng 13
2.5 võng theo TTGH 2……….21
Ch ng 3 THI T K C U THANG 27
3.1.Phân lo i 27
3.2.Thi t k c u thang b 27
Ch ng 4 THI T K H N C NG M 32
4.1 c đi m 32
4.2.L a ch n ti t di n 33
4.3.Tính toán và c u t o t ng ti t di n 34
4.4 Tính toán d m n p và d m đáy b 45
4.5.Ki m tra n t b n thành và b n đáy 54
4.6.Ki m tra võng b n đáy 63
Ch ng 5.THI T K KHUNG KHÔNG GIAN 76
5.1.S đ tính 76
5.2.Mô hình khung không gian 76
5.3.T h p t i tr ng 77
5.4.V t li u s d ng 77
5.5.Ch n s b ti t di n c t 78
5.6.T i tr ng tác d ng 79
5.7.Tính thép c t 89
5.8.Tính thép d m 95
5.9.Tính vách P1 97
Ch ng 6.TH NG KÊ A CH T 101
6.1.Tóm t t đ a ch t 101
6.2.Lí thuy t th ng kê 102
6.3.K t qu th ng kê 105
Ch ng 7.THI T K MÓNG C C ÉP BTCT 119
7.1 a ch t 119
Trang 37.3.Thi t k móng M2 119
7.4.Thi t k móng vách 140
7.5.Thi t k móng M1 161
Ch ng 8.THI T K MÓNG C C KHOAN NH I 177
8.1 a ch t 177
8.2.Phân lo i móng dùng trong công trình 177
8.3.Thi t k móng M2 177
8.4.Thi t k móng M1 193
8.5.Thi t k móng vách 197
Trang 4Ch ng I: KI N TRÚC
1.1 M c đích thi t k :
m nh m , ng i dân thành ph ngày càng nâng cao ý th c th c hi n n p s ng v n minh, m quan
đô th , m c s ng cao đòi h i nhi u ti n nghi h n Ngoài ra v i vai trò là trung tâm kinh t , khoa
h c, k thu t l n c a c n c v i nhi u c quan đ u ngành, sân bay, b n c ng Hi n thành ph đang đ i di n v i áp l c gi i quy t ch , vi c làm cho l ng l n ng i nh p c đ n đây h c t p
và sinh s ng
- Nhu c u nhà giá r cho ng i thu nh p th p và trung bình nh ng v n b o đ m t t ch t
l ng cu c s ng trong đi u ki n qu đ t đ nh c ngày càng thu h p là m t v n đ ph c t p đòi h i thành ph ph i đ nh h ng quy ho ch phát tri n chung c và cao c v n phòng đ đáp ng nhu
c u nh ng v n phù h p ki n trúc, m quan đô th thông thoáng s ch đ p
nêu trên
Hình 1.1 – M t b ng t ng th công trình
Trang 5a đi m xây d ng cơng trình:
1.2 Gi i pháp m t b ng và phân khu ch c n ng:
o Tịa nhà g m 14 t ng v i nh ng đ c đi m sau:
Œ T ng 2-11 cao 3.3m, t ng h m cao 3.3m, t ng 1 cao 3.9 m, cĩ t ng l ng cao 3.3m
Œ T ng chi u cao cơng trình 43.5 m tính t c t 0.00m c a sàn t ng tr t hồn thi n (ch a
CĂN HỘ A
.PHÒNG NGỦ 2: S = 11 M2 P.SINH HOẠT CHUNG S = 21 M2
-LOẠI HỘ 2 PHÒNG NGỦ -DIỆN TÍCH S = 77 M2
Trang 6CĂN HỘ C
PHƠI
-DIỆN TÍCH S = 55 M2
.VS CHUNG S = 5,0 M2
-LOẠI HỘ 1 PHÒNG NGỦ
.P.SINH HOẠT CHUNG + BẾP + ĂN S = 33.0 M2
.PHÒNG NGỦ S = 14 M2 SÂN PHƠI S = 3.0 M2
Trang 7CĂN HỘ D
PHƠI
-DIỆN TÍCH S = 70 M2
.BAN CÔNG S = 3,0 M2 SÂN PHƠI S = 6 M2
.PHÒNG NGỦ 1: S = 16 M2
.VS CHUNG S = 6,0M2 BẾP + ĂN S = 15 M2 PHÒNG KHÁCH: S = 24 M2 -LOẠI HỘ 1 PHÒNG NGỦ
CĂN HỘ LOẠI D
Ngồi ra cịn h th ng đèn chi u sáng các phịng và hành lang
T i các đ ng giao thơng lên xu ng c u thang, hành lang và nh t là t ng h m đ u cĩ l p đ t thêm đèn chi u sáng
Trang 81.3.3 H th ng đi n:
H th ng đi n s d ng tr c ti p h th ng đi n thành ph , có b sung h th ng đi n d
phòng, nh m đ m b o cho t t c các trang thi t b trong tòa nhà có th ho t đ ng đ c trong tình
hu ng m ng l i đi n thành ph b c t đ t xu t i n n ng ph i b o đ m cho h th ng thang máy,
h th ng l nh và h th ng đèn giao thông c u thang, t ng h m có th ho t đ ng n đ nh
Máy đi n d phòng 250KVA đ c đ t t ng ng m, đ gi m b t ti ng n và rung đ ng không nh h ng đ n sinh ho t
H th ng c p đi n chính đi trong các h p k thu t đ t ng m trong t ng và các h p Gain H
th ng ng t đi n t đ ng t 1A đ n 50A b trí m i t ng và t ng khu v c, b o đ m an toàn khi có s
c x y ra
1.3.4 H th ng c p thoát n c :
th ng b m b m lên b n c t ng mái nh m đáp ng nhu n c cho sinh ho t các t ng và ch a cháy khi c n thi t
N c m a t mái s đ c thoát theo các l ch y (b m t mái đ c t o d c) và ch y vào các
ng thoát n c m a đi xu ng d i
N c th i t các t ng đ c t p trung v khu x lý và b t ho i đ t t ng h m
Các đ ng ng đ ng qua các t ng đ u đ c b c gain, đi ng m trong các h p k thu t
1.3.5 Di chuy n và phòng h a ho n:
Tòa nhà g m 2 c u thang b , 4 thang máy chính
T i m i t ng đ u l p đ t h th ng báo cháy, các thi t b ch a cháy D c theo các c u thang
b đ u có h th ng ng vòi r ng c u h a
Trang 9Ch ng 2 : TÍNH TOÁN K T C U D M SÀN
2.1 M t b ng h d m sàn:
Hình 2.1 - Các ô b n sàn
Trang 101( ÷
= n
d L
)20
112
L
h = , d m ph
20
n d
L
- M t khác, theo yêu c u ki n trúc nên m t s d m v n ph i ch n theo b n v ki n trúc
- C n c vào đ y ta ch n các d m có kích th c v i chi u r ng bdc=300mm và bdp=200mm làm chu n, và theo kho ng cách l n nh t đ ch n s b theo b ng sau:
- C n c vào s li u s b trên, ta ch n : d m chính gi a ch n D300x550, d m chính biên ngoài D300x550, d m ph ch n D250x400, d m ban công D200x250 và D200x300
- đây, có 3 lo i sàn :sàn sinh ho t, sàn v sinh, sàn ban công
- Chi u dày sàn ph i th a mãn các đi u ki n sau :
̇ Sàn ph i đ đ c ng đ không b rung đ ng, d ch chuy n khi ch u t i tr ng ngang (gió, bão, đ ng đ t ) làm nh h ng đ n công n ng s d ng
̇ c ng trong m t ph ng sàn đ l n đ khi truy n t i tr ng ngang vào vách c ng,
l i c ng giúp chuy n v các đ u c t b ng nhau
̇ Trên sàn, h t ng ng n không có h d m đ có th đ c b trí b t k v trí nào trên sàn mà không làm t ng đáng k đ võng c a sàn
Trang 11- Theo yêu c u s d ng, các khu v c có ch c n ng khác nhau s có c u t o sàn khác nhau,
do đó t nh t i sàn t ng ng c ng có giá tr khác nhau Ba ki u c u t o sàn tiêu bi u là sàn sinh ho t, sàn khu v sinh và ban công
Trang 12- H s đ tin c y n, đ i v i t i tr ng phân b đ u xác đ nh theo đi u 4.3.3 trang 15 TCVN 2737 - 1995:
gtt (kN/m2)
Trang 14- Các kí hi u BC là ban công, SH là sinh ho t, HL là hành lang
- Trong đó t i tr ng t ng đ c qui v t i phân b trên sàn
Trang 15B n sàn L1(mm) L2(mm) Lo i t i T nh t i sàn
(kN/m 2 )
T ng/sàn (kN/m 2 )
Ho t t i (kN/m 2 )
T ng t i (kN/m 2 )
Trang 16S28 1450 4400 BC 5.15 2.4 7.55
B ng 2.6 – T i trên các ô b n
2.4 Tính toán b n sàn theo ph ng pháp tra b ng:
2.4.1 N i dung
-Chia b n sàn thành các ô b n riêng tùy theo kích th c và t i tr ng.Các ô b n có nhi u
lo i s đ tính ph thu c vào chi u dày b n sàn và chi u cao d m.D a vào các s đ tính tìm momen thông qua các h s tra b ng
- Liên k t sàn v i d m: xem nh ngàm vào d m n u: ≥3
s
d h
Trang 17- Khi b n sàn đ c xem nh ngàm vào d m thì:
Trang 20
B NG N I L C 2 PH NG
B n sàn L 1
(mm)
L 2 (mm)
T ng t i (KN/m 2 )
M 1 (kNm)
M 2 (kNm)
M I (kNm)
M II (kNm)
0
b
b s s
Trang 22ql
M = m m
29
kN /128
M (kNm)
ho
As (cm2)
M kNm/m
ho
As (cm2)
Thép
ch n
As ch n (cm2)
Trang 23G i L2
4 4.4
5.7288 10.5 0.036 0.037 2.470 þ 6 a 110 2.569 S16 Nh p L1 2.25 4 0.3264 10.5 0.002 0.002 0.138 þ 8 a 200 2.512
Trang 24G i L2
3.45 3.45
4.5464 10.5 0.028 0.029 1.953 þ 8 a 200 2.512
- Ch n l a và b trí thép h p lí không nh ng giúp công trình n đ nh, an toàn mà còn đ m
b o ti t ki m và thu n l i thi công L a ch n nhi u lo i thép làm cho thi công d gây
nh m l n cho công nhân và ph c t p thêm công trình, các lo i thép th ng s d ng cho sàn là thép tr n không có gân, đ ng kính t þ10 tr xu ng
2.5 võng sàn theo TTGH 2
- Ki m tra đ võng là m t y u c u h t s c quan tr ng trong thi t k , n u tính toán theo công th c sau không th a thì ph i thi t k l i t đ u i u ki n f ≤ f gh
Trang 25- võng gi i h n f gh tính theo TCVN 356-2005 nh sau:
1200
gh
- C t b n có b r ng 1m đ tính đ võng nh d m ch u u n, đ c tính theo TCVN 356-2005, trình bày nh sau:
E E
A bh
α γ ϕ
Trang 26f f
o
h h
M B r
A bh
α γ ϕ
f f
o
h h
Trang 27M B r
A bh
α γ ϕ
f f
o
h h
M B r
Trang 28- V i fi tính nh công th s c b n v t li u v i đ c ng là Bi
- Tính b r ng khe n t theo: tính v i t ng t i tác d ng nh đ võng
320(3.5 100 )
s crc l
Trang 30CH NG 3 : TÍNH TOÁN C U THANG B
3.1 Phân lo i:
- Công trình có t t c 2 lo i thang chính sau:
+ Thang máy: G m 4 thang máy, dùng đ di chuy n t t ng h m lên sân th ng
+ Thang b : Có 2 h th ng thang: h th ng thang chung c và h th ng thang th ng m i
• H th ng thang chung c : g m có 2 kh i thang gi ng nhau và đ i x ng đi t
t ng h m lên đ n sân th ng Có 2 lo i c u thang:
- C u thang lo i 1: là c u thang 2 v , đi t t ng h m lên tr t, t l ng lên cao đ 7.2m và t l u 1 lên các l u còn l i
- C u thang lo i 2: là c u thang 3 v đi t cao đ 0.0m lên cao đ 3.9m
• H th ng thang th ng m i: có 1 thang đi t t ng tr t lên l ng
3.2 Thi t k c u thang b : ch thi t k c u thang t ng đi n hình
Trang 31G tc (kN/m2) n Gtt(kN/m
2 )
Trang 32C u t o Chi u
dày(cm)
γ (kN/m3)
G tc (kN/m2) n Gtt(kN/m
2 )
b s
Trang 33- Bê tông dùng trong c u thang B25 có R b = 14500 kN/m2, R bt = 1050 kN/m2
- C t thép dùng trong b n thang lo i thép AII có Rs = Rsc = 280000 kN/m2
- Ch n b dày bê tông b o v a = 1.5cm, chi u cao b n thang h = 14 cm nên h o = 12.5 cm
Trang 34αα
Trang 35cháy l y t h th ng cung c p n c c a thành ph đ b m lên cung c p cho b n c trên
mái đ t o ra áp l c c n thi t r i t đĩ phân ph i ra cho các c n h trong chung c và s
d ng khi cĩ h a ho n x y ra Ta cĩ th tính tốn và thi t k b ch a n c sinh ho t
b ng các đ ng ng
B n c trên mái: cung c p n c cho sinh ho t c a các b ph n trong cơng trình và l ng n c
cho c u h a
Tiêu chu n dùng n c trung bình : q sh = 200l/người ngàyđêm
V i s đám cháy đ ng th i :1 đám cháy trong th i gian 10 phút, nhà 3 t ng tr lên, tra
Qtt = Qmaxngàyđêm + QCC = 40 + 72 = 112 m3/ngàyđêm
Trong bài đ án c a mình sv ch n ph ng án tính tốn và thi t k b n c ng m ch a n c sinh
ho t và n c cho cơng tác PCCC
B ng m cĩ r n b đ t p trung c n trong b , d d n v sinh
vi c th m và v sinh b , n p cĩ kích th c 600x600 (mm)
Dung tích và kích th c b ng m ch a n c sinh ho t ch n s b nh sau:
Vng = 1.2 Qtt = 1.25x112 =140 m3
Trang 36S b ch n kích th c b : AxBxH = 8x6x3 = 144 m3
đáy b ra thành 2 ô b n có kích th c: l1 x l2 = 4 x 6 m (l1,l2 tính t tr c c a các d m)
Hình 4.1 M t b ng b n c ng m 4.2 L A CH N TI T DI N CÁC C U KI N
Trang 37S b sinh viên ch n chi u dày b n thành hbt = 20 cm
4.2.3 B N ÁY
Ô sàn có kích th c l1xl2 = (4 x 6)m => sàn làm vi c 2 ph ng
Do b n đáy v a ph i ch u t i tr ng b n thân các l p c u t o, v a ph i ch u c t n c cao 3m, v a
ch u áp l c đ t n n lên m t d i c a b n đáy, áp l c đ y n i c a n c ng m theo đ nh lu t
Acsimet và có yêu c u ch ng n t ch ng th m, chính vì th cho nên chi u dày b n đáy thông
th ng dày h n chi u dày n p th ng t (1.2 – 1.5) l n
thu n ti n cho vi c thi công c t thép (b trí thép 2 l p) ta ch n chi u dày b n dáy hbd = 25
Trang 39Thành ph n
Chi u dày (cm)
T i tiêu chu n (kG/m 2 )
H s
an toàn
T i tính toán (kG/m 2 )
Ch n h s đi u ki n làm vi c b2=1.0 tra ph l c 8 K t c u bêtông c t thép ph n c u ki n c b n
(Phan Quang Minh,…) ta có: ξR = 0.618
Trang 40Hàm l ng c t thép
Hàm l ng c t thép không đ c quá nhi u đ tránh phá ho i dòn, c ng không đ c quá ít đ
đ m b o kh n ng ch u l c đ ng th i gi a thép và bêtông, đ m b o đi u ki n v c u t o cho c u
M (kGm/m)
M i b n thành làm vi c nh m t b n liên k t ngàm v i d m đáy và hai b n thành th ng góc v i
nó, còn c nh liên k t v i d m n p là liên k t kh p S d sinh viên ch n s đ tính nh v y mà
không xét đ n t ng quan đ đ c ng c a d m đáy v i đ c ng c a b n thành vì áp l c c a c
đ t và n c khi xét cho t ng tr ng h p riêng l thì giá tr áp l c vùng đáy b là l n nh t (áp
l c có d ng tam giác ) nên sinh viên không ch n s đ kh p, m t khác bê tông d m đáy và b n
thành đ c đ toàn kh i nên sinh viên ch n s đ ngàm đ tính là h p lý và thiên v an toàn
Trang 41L p lu n nh trên ta c ng có ô b n thành B x H = (6 x 3)m thu c lo i b n d m làm vi c theo
b/ T i Tr ng
Tr ng l ng b n thân c a b n thành ch gây l c nén cho b n thành, vì th đ thiên v an toàn và
đ n gi n tính toán, sinh viên b qua tr ng l ng b n thân c a b n thành, xem b n thành nh c u
ki n ch u u n thu n túy do t i tác d ng theo ph ng ngang g m áp l c ngang c a đ t bên ngoài
thành b và áp l c ngang c a n c trong b ch a
Xét các tr ng h p b t l i nh t:
Tr ng h p 1: b đ y n c và ch a có đ t đ p xung quanh thành b (tính toán cho giai đo n
m i v a thi công xong, đang chu n b th b và ki m tra th m n t cho b ), lúc này thành b ch
ch u áp l c n c
Tr ng h p 2: b không có n c và có đ t đ p xung quanh thành b , đ t no n c (tính toán
cho giai đo n s d ng và thiên v an toàn vì r t hi m khi trong b ng m l i không có n c), lúc
này thành b ch y u ch u áp l c ngang c a đ t và m t ph n áp l c gió vào ph n b nhô lên
kh i m t đ t nh ng l c gió này r t bé nên có th b qua
Vì áp l c gió trong tr ng h p này r t nh và có chi u tác d ng ng c v i áp l c n c lên
thành b nên đ thiên v an toàn nên em b qua
Tra b ng ph l c 16 trang 348 sách c a th y Võ Bá T m và trong “S tay th c hành tính toán
Trang 42võng l n nh t v trí z=0.579 H:
4 n
3 6
Ap l c gió: có giá tr nh nên b qua
Tra b ng ph l c 16 trang 348 sách c a th y Nguy n Bá T m và trong “S tay th c hành tính
toán k t c u” c a th y Nguy n M nh Hùng, ta có:
Trang 43B NG K T QU C T THÉP CHO B N THÀNH (Ô B N 3m x 6m; 3m x 8m)
Kí
hi u
M kGcm
Vì tr ng h p 1 cho ra k t qu n i l c l n h n nên thiên v an toàn sinh viên ch n thép tính
toán t n i l c c a tr ng h p 1 đ b trí cho toàn b b n thành
B n thành đ c b trí thép 2 l p đ i x ng
4.3.3 TÍNH TOÁN ÁY B
250x600 mm B trí h d m đáy g m các d m bao và các d m ph nh hình v sau đây:
S TÍNH, T I TR NG VÀ TÍNH TOÁN B TRÍ C T THÉP
S đ tính
B n đáy đ t tr c ti p trên n n đ t, do đó b n đáy tính nh m t móng b n đ t trên n n đàn h i
Em xét hai tr ng h p b t l i nh t là khi b đ y n c và khi b không có n c
Khi b đ y n c: b n đáy tính nh m t móng b n đ t trên n n đàn h i, ch u tác d ng c a toàn
Khi b không có n c: b n đáy tính nh b n sàn, ch u tác d ng c a t i tr ng g m:
T i tr ng phân b đ u trên b n đáy g m tr ng l ng b n thân các l p c u t o b n đáy
Ph n l c đ t n n lên m t d i b n đáy
1/ Tính toán b trí thép khi b đ y n c
Quan ni m tính toán và cách xác đ nh h s n n K n
b n móng đ t trên n n đàn h i, n n đ t t ng đ ng v i m t h g m vô s lò xo đàn h i tuy n
tính (mô hình n n Winkler) H s đàn h i c a các lò xo này đ c g i là h s ph n l c đ t n n
Kn và đ c xác đ nh theo công th c c a Terzaghi
K =C cN +0.5 BNγ γ +C N Zγ
Kn – h s n n (kN/m3)