THIẾT kế CHUNG cư CAO TẦNG

1.5 Giải pháp kiến trúc Kiến trúc của cơng trình thuộc dạng nhà ở cao tầng với hình khối trụ vuơng cĩ mặt bằng hình vuơng thu nhỏ từ tầng 5 trở lên, đảm bảo các yêu cầu phù hợp về cơng

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

GVHD : TS PHAN TRƯỜNG SƠN

TP Hồ Chí Minh, tháng 08 năm 2011

Trang 2

Đồ án tốt nghiệp KSXD - Khóa: 2006 GVHD: TS PHAN TRƯỜNG SƠN

SVTH : TRẦN VĂN ĐỒNG MSSV : 20661052

LỜI MỞ ĐẦU

Chúng ta đang sống trong thời điểm mà nền kinh tế của đất nước đang đạt được tốc độ tăng trưởng cao nhất từ trước đến nay Sự phát triển của nền kinh tế gắn liền với việc hàng loạt cơ sở hạ tầng kỹ thuật mới được mọc lên hoặc thay thế cho các cơ sở hạ tầng cũ lạc hậu Cùng chung với sự thay đổi đĩ ngành xây dựng đang được nhắc đến nhiều hơn bao giờ hết, và khơng một ai cĩ thể phủ nhận được tầm quan trọng của ngành xây dựng đối với sự phát triển của một thành phố, một đất nước và của cả hành tinh này Bởi đâu đâu ta cũng cĩ thể gặp hoặc nhìn thấy hình bĩng của các tác phẩm xây dựng Đơn giản chỉ là những ngơi nhà, con đường, cây cầu bắc qua sơng, các nhà máy xí nghiệp…, hay những thành tựu mang tính phức tạp hơn như những cơng trình nổi tiếng trên thế giới như nhà hát con sị ở Sydney, tháp Effent ở Pari, tượng nữ thần tự do ở Newyork…

Ngày nay cùng với sự phát triển như vũ bão của các cơng nghệ, xây dựng cũng cĩ những bước chuyển mình đáng kể Việc áp dụng khoa học kỹ thuật vào trong xây dựng làm cho các cơng trình xây dựng ngày càng quy mơ hơn, phức tạp hơn và các cơng nghệ thi cơng thì luơn được đổi mới phù hợp hơn với yêu cầu ngày càng cao của Xã hội

Trong suốt quá trình học tập chập chững từng trang sách để bước vào nghề, bên cạnh sự chỉ bảo tận tình của các Thầy cơ giáo, em cịn được chứng kiến sự đa dạng của ngành qua hàng loạt các cơng trình mọc lên khắp nơi trong thành phố đặc biệt là các cao ốc văn phịng, các chung cư cao cấp Và đĩ cũng là lý do để em chọn chung cư cao cấp PHƯỚC THỊNH làm đề tài nghiên cứu trong đồ án tốt nghiệp của mình

Đồ án là một bước khởi đầu cho các cơng việc mà bất cứ người kỹ sư xây dựng dân dụng nào cũng phải hiểu biết về nĩ, đĩ là hiểu về nguyên lí làm việc của 1 kết cấu, đĩ là sự ổn định của 1 cơng trình…, và hơn nữa là các giải pháp kết cấu để

cơng trình mang tính khả thi nhất hiệu quả nhất

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp là một cơ hội để kiểm tra lại tất cả những kiến thức mà em đã được học trong suốt thời gian ngồi trên ghế giảng đường đại học Và là khởi đầu cho một sứ mệnh của người kỹ sư xây dựng là đem tất cả những hiểu biết của mình

ra phục vụ cho ngành, cho nhu cầu của xã hội

Và để thực hiện được đồ án tốt nghiệp này, đầu tiên em xin gởi lời cảm ơn đến

Thầy TS PHAN TRƯỜNG SƠN, Thầy là người đã luơn theo dõi và chỉ bảo để em

cĩ thể hồn thành được nội dung này Cĩ thể nĩi nhận được sự chỉ bảo của Thầy là một sự may mắn đối với em, vì đến với Thầy em mới hiểu rõ hơn trong nghề nghiệp của mình, mọi vấn đề trong đồ án Thầy luơn luơn đi sát với thực tế ngồi cơng trình

Bên cạnh đĩ em cũng gởi lời biết ơn sâu sắc đến cha mẹ và những người

thân của mình là nguồn động viên tinh thần tốt nhất cho em

Em cũng gởi lời biết ơn đến tất cả Thầy cơ bộ mơn trong khoa, đã cho em

từng bài học quí giá trong suốt 4 năm học

Và em cũng gởi lời cảm ơn đến các bạn cùng làm đồ án và các bạn của em đã giúp đỡ em trong lúc thực hiện đồ án

Trong quá trình làm, do khối lượng cơng việc khá lớn, cộng với vốn kiến thức cũng như kinh nghiệm thực tế cịn hạn hẹp nên chắc chắn sẽ khơng tránh khỏi những thiếu sĩt, kính mong quý thầy cơ xem xét, đánh giá và chỉ bảo để em cĩ thể khắc phục những sai sĩt để dần cĩ thể hồn thiện mình hơn

Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 25/07/2011

Sinh viên thực hiện

TRẦN VĂN ĐỒNG

Trang 4

1.3 Đăc điểm khí hậu của thành phố HCM 2

Trang 5

PHẦN II KẾT CẤU BÊN TRÊN

Chương 2: THIẾT KẾ SÀN BÊ TƠNG DỰ ỨNG LỰC

THEO TIÊU CHUẨN ACI 318-2002 7

2.1 Vật liệu cho sàn bê tơng ứng lực trước 7

2.4 Kiểm tra khả năng chịu lực 27

2.4.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt 28

2.5 Tính tốn cao độ rải cáp 33

Chương 3: TÍNH TỐN CẦU THANG 36

3.2 Cấu tạo cầu thang CT1 38

3.2.1 Cấu tạo bản thang và kích thước các bậc thang 38

3.2.2 Sơ bộ chọn chiều dày bản thang 39

Trang 6

3.5 Tính tốn và kiểm tra hàm lượng cốt thép 44

Chương 4: HỒ NƯỚC MÁI

Trang 7

4.6.2 Kết quả tính toán bề rộng khe nứt ở thành và

4.7 Tính tốn cột hồ nước mái

4.8 Một số điều cần lưu ý khi quan niệm và tính tốn 64

4.8.1 Lập luận liên kết khớp cho hệ chịu lực của hồ nước với hệ

chịu lực ngay dưới

4.8.2 Việc mở rộng nút cứng dưới cột 64

4.8.3 Kiểm tra chọc thủng và nén cục bộ cho sàn 65

Chương 5: TÍNH TỐN KHUNG KHƠNG GIAN 67

5.1 Sơ đồ hình học của khung 67

Trang 8

5.3.3 Tính tốn vách cứng 124

5.3.3.1 Quan niệm tính vách cứng 124 5.3.3.2 Vật liệu sử dụng 126 5.3.3.3 Tính tốn cốt thép 128

5.3.3.4 Kiểm tra khả năng chịu cắt cho vách 130

PHẦN III NỀN MĨNG Chương 6: PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI 6.1 Giới thiệu sơ bộ về cọc khoan nhồi và phương pháp thi cơng 136 6.2 Tính tốn thiết kế các mĩng chi tiết 137 6.2.1 Tải trọng tác dụng 137 6.2.2 Chọn chiều sâu chơn mĩng 137 6.2.3 Chọn kích thước cọc 137 6.2.4 Tính thép sử dụng cho cọc 137 6.2.5 Tính tốn sức chịu tải của cọc 138 6.2.5.1 Khả năng chịu tải theo vật liệu 138 6.2.5.2 Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền 138

6.2.6 Tính tốn mĩng M1 141

6.2.6.1 Xác định số lượng cọc trong mĩng 141

6.2.6.2 Kiểm tra ứng suất dưới đáy mũi cọc 143

6.2.6.2.1 Xác định mĩng khối quy ước tại mũi cọc 144 6.2.6.3 Tính độ lún dưới mũi cọc 146

6.2.6.4 Kết cấu mĩng 147

6.2.6.4.1 Xác định chiều cao đài cọc theo điều kiện đâm thủng 147 6.2.6.4.2 Tính cốt thép 147

6.2.7.2.1 Xác định mĩng khối quy ước tại mũi cọc 151

Trang 9

6.2.7.3 Tính độ lún dưới mũi cọc 154

6.2.7.4.1Xác định chiều cao đài cọc theo điều kiện đâm thủng 155

6.2.7.4.2 Tính cốt thép 155 6.2.8 Tính mĩng cho vách thang máy 157 6.2.8.1 Tính thép sử dụng cho cọc 157

6.2.8.2 Tính tốn sức chịu tải của cọc 157

6.2.8.2.1 Khả năng chịu tải theo vật liệu 157

6.2.8.2.2 Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền 158

6.2.8.3 Tính tốn cọc cho Pier 1 161

6.2.8.3.1 Xác định số lượng cọc trong mĩng 161

6.2.8.3.2 Kiểm tra ứng suất dưới đáy mũi cọc 163

6.2.8.3.2.1 Xác định mĩng khối quy ước tại mũi cọc 163

6.2.8.3.3 Tính độ lún dưới mũi cọc 165

6.2.8.3.4 Tính cốt thép cho mĩng 166

Chương 7: PHƯƠNG ÁN CỌC BARRET 167

7.1 Giới thiệu sơ lược về cọc barret 167

7.1.1 Khái niệm 167

7.1.2 Ưu nhược điểm của cọc barret 167 7.1.2.1 Ưu điểm 167

7.1.2.2 Nhược điểm 167

7.2 Tính tốn thiết kế các mĩng chi tiết 167

7.2.1 Tải trọng tác dụng 167

7.2.2 Chọn chiều sâu chơn mĩng 167

7.2.3 Chọn kích thước cọc 168

7.2.4 Tính tốn sức chịu tải của cọc 168

7.2.4.1 Khả năng chịu tải theo vật liệu 168

7.2.4.2 Khả năng chịu tải của cọc theo đất nền 169

7.2.5.1.1 Kiểm tra ứng suất dưới đáy mũi cọc 173

Trang 10

7.2.5.1.2 Xác định mĩng khối quy ước tại mũi cọc 173

7.2.5.2 Tính độ lún dưới mũi cọc 174

7.2.5.3.1Xác định chiều cao đài cọc theo điều kiện đâm thủng 175

7.2.5.3.2 Tính cốt thép 176

7.2.6.2.1 Xác định mĩng khối quy ước tại mũi cọc 178 7.2.6.3 Tính độ lún dưới mũi cọc 179

7.2.6.4.1Xác định chiều cao đài cọc theo điều kiện đâm thủng 181 7.2.6.4.2Tính cốt thép 182

7.2.7 Tính mĩng cho vách thang máy 182 7.2.7.1 Xác định số lượng cọc trong mĩng 183

7.2.7.2.1 Xác định mĩng khối quy ước tại mũi cọc 184 7.7.2.2.2 Tính độ lún dưới mũi cọc 187

7.7.2.2.3 Tính cốt thép cho mĩng 189

Chương 8: SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MĨNG 190 8.1 Thống kê phương án cọc khoan nhồi 190

8.1.1 Khối lượng đất đào 190

8.1.2 Khối lượng bê tơng 190

8.1.2.1 Bê tơng đài mĩng 190

8.1.2.2 Bê tơng lĩt mĩng 191 8.1.2.3 Bê tơng cọc 191

8.1.3 Khối lượng cốt thép 191

8.1.3.1 Thép đài mĩng 191

8.1.3.2 Thép trong cọc 191

8.1.3.3 Tổng khối lượng thép cho phương án cọc khoan nhồi 191

8.2 Thống kê phương án cọc barret 192

Trang 11

8.2.1 Khối lượng đất đào 192

8.3 So sánh và lựa chọn phương án mĩng 193

8.3.1 Điều kiện kỹ thuật 194

Trang 12

chung cư PHƯỚC THỊNH đã đáp ứng một phần nào đĩ về nhu cầu nhà ở của

người dân

Trang 13

SVTH: TRẦN VĂN ĐỒNG MSSV: 20661052 Trang 2

1.2 Địa điểm xây dựng

Cơng trình được xây dựng tại phường phước long B quận 9, nằm trong khu đơ thị mới,lại là nơi gần đường xa lộ HÀ NỘI gần KHU CƠNG NGHỆ CAO gần khu

chế xuất LINH TRUNG, phù hợp cho những người muốn làm ăn, sinh sống và làm

việc lâu dài

1.3 Đặc điểm khí hậu tại thành phố Hồ Chí Minh

Cĩ khí hậu nhiệt đới giĩ mùa và được chia thành 2 mùa rõ rệt

Trang 14

- Lượng mưa trung bình: 274,4 mm;

- Lượng mưa thấp nhất: 31 mm (tháng 11);

- Lượng mưa cao nhất: 680 mm (tháng 9);

- Độ ẩm tương đối trung bình : 77,67%;

- Độ ẩm tương đối thấp nhất : 74%;

- Độ ẩm tương đối cao nhất : 84%;

- Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày

- Lượng bốc hơi thấp nhất : 6,5 mm/ngày

1.4 Phân khu chức năng

Cơng trình bao gồm tất cả 22 tầng, gồm 2 tầng hầm, tầng trệt, 17 tầng lầu, tầng kĩ thuật và tầng mái

- Tầng hầm phục vụ cho việc để xe, thốt rác và lắp đặt các thiết bị kỹ thuật khác của cơng trình

- Tầng trệt: Siêu thị, trung tâm mua sắm phục vụ nhu cầu cho dân cư trong khu nhà và các khu vực lân cận

- Tầng 2 và 3:Văn phịng quản lý, phịng sinh hoạt cộng đồng, giải trí, nhà trẻ, mẫu giáo…

- Các tầng 4 đến 16: khu nhà ở cho các hộ dân cư

- Tầng 17 và 18: bố trí quán cà phê, nhà hàng phục vụ cho dân cư trong căn hộ

và các khu vực lân cận

1.5 Giải pháp kiến trúc

Kiến trúc của cơng trình thuộc dạng nhà ở cao tầng với hình khối trụ vuơng cĩ mặt bằng hình vuơng thu nhỏ từ tầng 5 trở lên, đảm bảo các yêu cầu phù hợp về cơng năng sử dụng, đồng thời hài hịa về kiến trúc mỹ quan đơ thị và các yêu cầu về

độ an tồn, vệ sinh, ánh sáng…Khu nhà ở đảm bảo về diện tích sử dụng của các phịng, độ thơng thống, vệ sinh và an tồn khi sử dụng

Hình khối kiến trúc mang tính đơn giản phù hợp với mơi trường xung quanh, mặt đứng trang trí kết hợp giữa tường gạch sơn gai với khung kính màu phản quang, các ban cơng được ốp gạch men Đồng Tâm, tầng 1, tầng 2 được ốp hồn tồn bằng đá Granite tự nhiên, tạo đường nét hài hịa và sang trọng cho cơng trình

Trang 15

Mặt bằng cơng trình ít thay đổi theo độ cao tạo sự đơn giản trong kiến trúc Biện pháp lấy sáng tự nhiên cho khu vực hành lang và cầu thang là bố trí giếng trời Các căn hộ được bố trí nhiều cửa sổ và lam giĩ nên ánh sáng tràn ngập trong nhà tạo sự sảng khối và khỏe mạnh cho người ở

1.6 Giao thơng trong cơng trình

1.6.1 Giao thơng đứng ( Thang máy & cầu thang bộ)

Giao thơng đứng liên hệ giữa các tầng thơng qua hệ thống thang máy và các cầu thang bộ nhằm liên hệ giao thơng theo phương đứng và thốt hiểm khi cĩ sự cố: thang bộ từ tầng hầm tới tầng 17( thang CT1), 2 thang nội bộ cho khu vực thương mại ( thang CT2 từ tầng trệt lên tầng 2 )

Phần diện tích cầu thang CT1 được thiết kế nhằm đảm bảo yêu cầu thốt hiểm nhanh, an tồn khi sự cố xảy ra.Cầu thang này được đặt ở vị trí trung tâm nhằm đảm bảo khoảng cách gần nhất đến cầu thang từ mọi hướng để giải quyết việc đi lại hằng ngày cho mọi người và khoảng cách an tồn để cĩ thể thốt hiểm nhanh nhất khi gặp sự cố

1.6.2 Giao thơng ngang ( hành lang )

Giải pháp lưu thơng theo phương ngang trong mổi tầng là hệ thống sảnh hành lang giữa bao quanh khu vực thang đứng nằm giữa mặt bằng tầng, đảm bảo lưu thơng ngắn gọn, tiện lợi đến từng căn hộ

Bên cạnh đĩ tịa nhà cịn sử dụng hệ thống giếng trời, tấm lam lấy sáng nhằm thơng giĩ, chiếu sáng cho từng tầng trong cơng trình

1.7 Các giải pháp kỹ thuật khác

1.7.1 Hệ thống điện

Cơng trình sử dụng điện được cung cấp từ 2 nguồn: lưới điện của thành phố và máy phát điện riêng cĩ cơng suất 150 kVA( kèm theo 1 máy biến áp, tất cả được dặt dưới tầng hầm để tránh tiếng ồn và độ rung nhằm ảnh hưởng tới sinh hoạt)

Tồn bộ đường dây điện được đi ngầm ( tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi cơng) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật luồn trong các các gen điện và đặt ngầm trong tường phải đảm bảo an tồn khơng đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi sửa chữa Ở mỗi tầng đều cĩ lắp đặt hệ thống an tồn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80 A được bố trí theo tầng và theo khu vực ( đảm bảo an tồn phịng chống cháy nổ)

Mạng điện trong khu nhà được thiết kế với các tiêu chí như sau:

Trang 16

- An tồn: khơng đi qua khác khu vực ẩm ước như khu vệ sinh

- Dễ dàng sửa chữa khi hư hỏng cũng như dễ dàng cắt điện khi gặp sự cố

- Dễ dàng thi cơng

1.7.2 Hệ thống cấp nước

Cơng trình sử dụng nguồn nước lấy từ hệ thống cấp nước thành phố chứa vào

bể nước ngầm sau đĩ bơm lên bể chứa nước mái từ đây phân phối đi xuống các tầng của cơng trình theo các đường ống dẫn chính Hệ thống bơm nước trong cơng trình được thiết kế tự động hồn tồn để đảm bảo nước trong bể mái luơn đủ để cung cấp cho nhu cầu người dân và cứu hỏa

Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp gen nước Hệ thống cấp nước được đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được

bố trí ở mỗi tầng dọc theo khu vực giao thơng đứng

1.7.3 Hệ thống thốt nước

Nước mưa từ mái sẽ được thốt nước theo các lỗ thu nước chảy vào các ống thốt nước mưa cĩ đường kính φ= 140 mm đi xuống dưới Riêng hệ thống thốt nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng Nước thải từ các buồng vệ sinh

cĩ riêng hệ thống ống dẫn để đưa về bể xử lý nước thải rồi mới thải ra hệ thống thốt nước chung

1.7.4 Thơng giĩ- chiếu sáng

1.7.4.1 Thơng giĩ

Ở các tầng đều cĩ các cửa sổ tạo sự thơng thống tư nhiên Bên cạnh đĩ cơng trình cịn cĩ các khoảng trống thơng tầng nhằm tạo sự thơng thống thêm cho tịa nhà Ở tầng thương mại và văn phịng sử dụng hệ thống thơng thống nhân tạo bằng

hệ thống máy lạnh trung tâm, quạt hút,…Riêng tầng hầm cĩ thêm các lam lấy giĩ, ánh sáng

1.7.4.2 Chiếu sáng

Các căn hộ, phịng làm việc, các hệ thống giao thơng chính trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thơng qua các cửa kính bố trí bên ngồi và các giếng trời

bố trí bên trên của cơng trình

Ngồi ra hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho cĩ thể cung cấp ánh sáng cho những nơi cần ánh sáng

Tĩm lại tồn bộ căn nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên ( thơng qua các cửa sổ, vách kính phản quang ở các mặt của tịa nhà) và bằng điện Tại các lối

Trang 17

lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều cĩ lắp đặt thêm các đèn chiếu sáng

1.7.5 An tồn phịng cháy và chữa cháy

Các thiết bị cứu hỏa và chữa cháy được đặt gần nơi dễ xảy ra sự cố

1.7.5.1 Hệ thống báo cháy

Ở mỗi tầng đều được bố trí thiết bị chữa cháy (vịi chữa cháy dài khoảng 20

m, bình xịt CO2…).Bồn chứa nước mái khi cần được huy động tham gia để chữa cháy Ngồi ra ở mỗi phịng đều được lắp đặt các thiết bị báo cháy ( báo nhiệt) tự động, thiết bị phá hiện báo cháy được bố trí ở mỗi tầng và mỗi phịng Ở nơi cơng cộng và mỗi tầng, mạng lưới báo cháy cĩ gắn đồng hồ và đèn báo cháy khi phá hiện được, phịng quản lý khi nhận được tín hiệu ngay lập tức cĩ các phương án ngăn chặn lây lan và chữa cháy kịp thời

1.7.5.2 Hệ thống cứu hỏa: bằng hĩa chất và bằng nước

Nước được trang bị từ bể nước tấng hầm, sử dụng máy bơm xăng lưu động Trang bị các bộ súng cứu hỏa đặt tại phịng trực, cĩ 1 hoặc 2 vịi cứu hỏa ở mỗi tầng tùy thuộc vào khoảng khơng của mỗi tầng

Các vĩi phun nước tự động được đặt ở tất cả các tầng theo khoảng cách 3 m một cái và được nối với các hệ thống chữa cháy và các thiết bị khác bao gồm bình chữa cháy khơ ở tất cả các tầng

Hĩa chất: sử dụng một số lớn các bình cứu hỏa hĩa chất đặt tại các nơi cĩ nguy cơ cao và tiện lấy khi cĩ sự cố( cửa ra vào kho, chân cầu thang )

1.7.6 Hệ thống thốt rác

Rác thải được tập trung từ các tầng thơng qua kho thốt rác được bố trí ở các tầng chứa, gian rác được bố trí ở tầng hầm và sẽ cĩ bộ phận đưa rác ra ngồi Gian rác được thiết kế kín đáo, xử lý kỹ lưỡng đệ tránh bốc mùi gây ơ nhiễm

Trang 18

Đồ án tốt nghiệp KSXD- Khóa: 2006 GVHD: TS PHAN TRƯỜNG SƠN

2.1 Vật liệu cho sàn bê tơng ứng lực trước (ULT)

2.1.1 Hệ thống kí hiệu và các thơng số (viện dẫn theo TCXDVN 356-2005 và ACI 318-2002)

L: Nhịp cấu kiện (mm)

d: Đường kính danh nghĩa của cốt thép (mm)

R b: Cường dộ chịu nén dọc trục của bê tơng (MPa)

R bt: Cường độ chịu kéo dọc trục của bê tơng (MPa)

E b: Mơ đun đàn hồi ban đầu của bê tơng khi nén và kéo (MPa)

M: Mơ men do các trường hợp tải ứng với từng giai đoạn làm việc của sàn gây ra (kNm)

M f: Mơ men tại mép cột hoặc mơ men tại giữa nhip (kNm)

M u: Mơ men giới hạn (kNm)

W: Mơ men kháng uốn của dầm-bản (m3)

P: Lực nén trước, cĩ kể đến tổn hao ứng suất trong cốt thép ứng với từng giai đoạn làm việc của cấu kiện (kN)

'

c

f : Cường độ chịu nén của bê tơng cho mẫu lăng trụ ở 28 ngày tuổi (MPa)

E c: Mơ đun biến dạng đàn hồi (MPa)

E ps: Mơ đun biến dạng đàn hồi của cáp (MPa)

f pu: Giới hạn bền của cáp (MPa)

f py: Giới hạn chảy của cáp (MPa)

f pi: Ứng suất căng ban đầu (MPa)

'

ci

f : Ứng suất cho phép (MPa)

f se: Ứng suất hiệu quả (Mpa)

f pe: Ứng suất phá hoại trong cáp (MPa)

Trang 19

SVTH: TRẦN VĂN ĐỒNG MSSV:20661052 Trang 8

f c: Ứng suất nén (MPa)

f t: Ứng suất kéo (MPa)

D cap : Đường kính danh định của cáp (mm)

A ps: Diện tích danh định của cáp (mm2)

Độ dãn dài lớn nhất: 2.5%

Cáp có tổn hao do chùng ứng suất sau 1000 giờ là 2%

Các thông số để thiết kế hao tổn do ma sát của cáp là:

Trang 20

2.2.1Chọn sơ bộ kích thước cấu kiện

¾ Chọn sơ bộ kích thước vách

Chọn không nhỏ hơn 150mm và không nhỏ hơn 1/20 chiều cao

Chọn chiều dày sàn: h s =300 (mm)

¾ Chọn sơ bộ kích thước dầm biên

¾ Chọn sơ bộ kích thước cột

Kích thước tiết diện cột được chọn tùy theo diện truyền tải Công thức xác định sơ bộ tiết diện cột:

c *

b

k N F

R

=

Trang 21

Trong đó:

k= 1.2 1.5 ÷ hệ số kể đến do cột còn chịu momen do gió

N: là tổng lực dọc tác dụng lên chân cột của tầng bất kỳ

* *

N n q S=

S: Diện tích truyền tải

n : số tầng trên mặt cắt cột

q : (p s+g s)+ TLBT dầm +TLBT tường + TLBT cột q=1200÷1500 Kg/m²

• Cột gĩc C1 :

N1= 21*1500*4.15² = 542508.75Kg=542.51 T

* 1.2*542.51 0.33319.5*100

c b

k N F

c b

k N F

R

= = = m²

⇒ Chọn cột biên C2 (750*750) 2.2.2 Tải trọng tác dụng lên sàn

Lớp cấu tạo sàn

Trang 22

¾ Các hao tổn ứng suất tính tốn (TCVN 356-2005)

- Chùng ứng suất trong cốt thép

- Biến dạng của neo đặt ở thiết bị căng

- Ma sát của cốt thép

- Từ biến của bê tơng

- Co ngĩt của bê tơng

- Nén cục bộ của các vịng cốt thép lên bề mặt bê tơng

- Biến dạng mối nối giữa các khối bê tơng( đối với các kết cấu lắp ghép từ

¾ Tổn hao ứng suất do ma sát

- Cáp được căng sau bằng kích

stt Tên lớp Chiều

Dày (m)

Trọng lượng riêng (kN/m3)

Hệ số vượt tải

Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m2)

Tĩnh tải tính toán

7 Trần treo thạch cao 0.15 1.1 0.15 0.17

8 Trọng lượng vách ngăn 0.5 1.2 0.5 0.6

Trang 23

SVTH: TRẦN VĂN ĐỒNG MSSV:20661052 Trang 12

- Cáp được đặt trong ống gen xoắn mạ kẽm, ống gen 20x85(mm)

- Hai đầu cáp neo dạng một đầu neo sống, một đầu neo chết

- Tỉ lệ hao ứng suất có thể lấy gần đúng là 2.5% trên 10m dài

- Chiều dài theo cả 2 phương là 26.8m nên tổn hao ứng suất này:

26.8

10 * 2.5% = 6.7%

- Ứng suất sau khi hao cịn lại: (1-0.067)*1395=1301.5 (MPa)

- Ứng suất trung bình sau khi hao do ma sát:

1395 1301.5

1348.32

p

f

l E

¾ Tổn hao ứng suất do biến dạng vùng neo

-Vùng neo cho phép biến dạng lớn nhất là 6mm

5

* 0.006*1.95*10

43.6626.8

E f

¾ Hao ứng suất do các nguyên nhân khác

- Lấy một cách gần đúng tổng tổn hao này là 18% f2

Căn cứ vào biểu đồ mô men do tải trọng cân bằng gây ra để bố trí cáp

Việc xác định mô men này được thực hiện bởi phần mềm SAFE 8

Trang 24

BIỂU ĐỒ CHUYỂN VỊ TỪ SAFE 8

Trang 25

Biểu đồ nội lực:

MOMENT THEO GIẢI X

Trang 26

MOMENT THEO GIẢI Y

-Xác định độ lệch tâm lớn nhất (khoảng cách từ tâm cáp đến trục trung hòa)

-Lớp bê tông bảo vệ: d = 30mm

-Cáp uốn cách tâm cột 0.1L

Đối với nhịp 10.2m 0.1*10.2=1.02(m) Đối với nhịp 8.3m 0.1*8.3=0.83(m) -Độ lệch tâm của cáp:

Theo phương X:

Trang 27

Trang 28

0,4l

l0,1l

P n

1

=

Kết quả lập thành bảng:

BẢNG TÍNH TOÁN SỐ LƯỢNG CÁP CẦN THIẾT

(kNm)

Bề rộng dải

số bó cáp

1 bó=5 tao

CSX2 0.145 344.23 4.625 2374 149.8 15 3 CSX3 0.145 344.23 4.625 2374 149.8 15 3

Trang 29

Lúc buông neo, sàn chịu tác dung của các lực:

- Do trọng lượng bản thân sàn

- Do lực căng trước ( không kể đến các tổn hao ứng suất )

Lực ULT: P=n A* cap*f2

n là số cáp

A cap =140mm2 Diện tích 1 cáp

f2 =1304.64MPa Ứng suất sau khi hao ma sát và buông neo

Tùy thuộc vào hình dạng cáp, lực ứng lực trước sẽ gây ra tải trọng cân bằng tác dụng lên sàn hướng xuống hoặc hướng lên, tải cân bằng có giá trị:

Tại nhịp lực hướng lên:

2

8* *

* d

P s w

l b

=

Tại đầu cột lực hướng xuống:

2 2

8* *

* d

P e w

l b

=

bd: bề rộng dải

l: là khoảng cách giữa hai điểm uốn của cáp

e2 : độ vồng của cáp tại đầu cột

s : độ lệch tâm của cáp ở nhịp

Giá trị tải trọng cân bằng được lập thành bảng:

TẢI TRỌNG CÂN BẰNG DO LỰC ỨNG LỰC TRƯỚC SAU KHI BUÔNG

W

(kN/m2)Nhịp AB;CD 8.3 0.145 3.705 Nhịp BC 10.2 0.2 3.384

CSX1 2 365.299 2.075

Trục B;C 1.85 0.11 56.582 CSX2 15 2739.744 4.625 Nhịp AB;CD 8.3 0.145 12.468

Trang 30

Nhịp BC 10.2 0.2 11.387 Trục B;C 1.85 0.11 190.391Nhịp AB;CD 8.3 0.145 12.468 Nhịp BC 10.2 0.2 11.387

CSX3 15 2739.744 4.625

Trục B;C 1.85 0.11 190.391Nhịp AB;CD 8.3 0.145 3.705 Nhịp BC 10.2 0.2 3.384 CSX4 2 365.299 2.075

Trục B;C 1.85 0.11 56.582 Nhịp AB;CD 8.3 0.145 9.263 Nhịp BC 10.2 0.2 8.460

MSX1 15 2739.744 4.15

Trục B;C 1.85 0.11 141.455Nhịp AB;CD 8.3 0.145 13.065 Nhịp BC 10.2 0.2 11.933

MSX2 26 4748.889 5.1

Trục B;C 1.85 0.11 199.516Nhịp AB;CD 8.3 0.145 9.263 Nhịp BC 10.2 0.2 8.460

MSX3 15

2739.744 4.15

TrụcB;C 1.85 0.11 141.455Nhip 1-2;3-4 8.3 0.155 5.941 Nhịp 2-3 10.2 0.2 5.076 CSY1 3 547.948 2.075

Trục 2;3 1.85 0.09 69.441 Nhip 1-2;3-4 8.3 0.155 11.551 Nhịp 2-3 10.2 0.2 9.869 CSY2 13 2374.444 4.625

Trục 2;3 1.85 0.09 135.004Nhip 1-2;3-4 8.3 0.155 11.551 Nhịp 2-3 10.2 0.2 9.869

CSY3 13 2374.444 4.625

Trục 2;3 1.85 0.09 135.004Nhip 1-2;3-4 8.3 0.155 5.941 Nhịp 2-3 10.2 0.2 5.076 CSY4 3 547.948 2.075

Trục 2;3 1.85 0.09 69.441 Nhip 1-2;3-4 8.3 0.155 8.582 Nhịp 2-3 10.2 0.2 7.332

MSY1 13 2374.444 4.15

Trục 2;3 1.85 0.09 100.304Nhip 1-2;3-4 8.3 0.155 11.281 Nhịp 2-3 10.2 0.2 9.638 MSY2 21 3835.641 5.1

Trục 2;3 1.85 0.09 131.848

Trang 31

Nhip 1-2;3-4 8.3 0.155 8.582 Nhịp 2-3 10.2 0.2 7.332

Kiểm tra ứng suất tại dải chân cột:

- Momen lớn nhất tại đầu cột: Mmax− =344.23(kNm)

→ Vây đảm bảo

Kiểm tra ứng suất tại dải giữa nhịp:

-Momen lớn nhất tại nhịp : Mmax+ = 564.63(kNm)

Trang 32

→ Vây đảm bảo

Do đó bê tông không bị nứt trong giai đoạn thi công

KẾT QUẢ KIỂM TRA LẬP THÀNH BẢNG

Bề rộng dải

W

(m3)

t f

(MPa)

c f

(MPa)CSX1 2 140 48.56 2.075 0.623 365.30 0.031 0.973 -2.147CSX2 15 140 343.25 4.625 1.388 2739.74 0.069 2.973 -6.922CSX3 15 140 343.25 4.625 1.388 2739.74 0.069 2.973 -6.922CSX4 2 140 48.56 2.075 0.623 365.30 0.031 0.973 -2.147MSX1 15 140 278.32 4.15 1.245 2739.74 0.062 2.270 -6.672MSX2 26 140 485.77 5.1 1.530 4748.89 0.077 3.246 -9.454MSX3 15 140 286.46 4.15 1.245 2739.74 0.062 2.401 -6.802CSY1 3 140 50.90 2.075 0.623 547.95 0.031 0.755 -2.516CSY2 13 140 297.97 4.625 1.388 2374.44 0.069 2.584 -6.006CSY3 13 140 297.97 4.625 1.388 2374.44 0.069 2.584 -6.006CSY4 3 140 50.90 2.075 0.623 547.95 0.031 0.755 -2.516MSY1 13 140 285.72 4.15 1.245 2374.44 0.062 2.683 -6.497MSY2 21 140 472.41 5.1 1.530 3835.64 0.077 3.668 -8.682MSY3 13 140 366.65 4.15 1.245 2374.44 0.062 3.983 -7.797

Trang 33

n: là số cáp

A cap = 140mm2 Diện tích 1 cáp

f se= 1069.84(MPa) Ứng suất hiệu quả sau khi hao ứng suất

Tại nhịp lực hướng lên: 8* *2

* d

P s w

l b

=

bd: bề rộng dải

l: là khoảng cách giữa hai điểm uốn của cáp

Giá trị tải trọng cân bằng được lập thành bảng:

TẢI TRỌNG DO LỰC ỨNG LỰC TRƯỚC GÂY RA

Tên

Dải Cáp Số (kN) P (m)bd Trí Vị (m) L Độ lệch tâm

của cáp (m)

W (kN/m2)

Nhịp BC 10.2 0.2 9.338 CSX2 15 2845.7744 4.625

Trục B;C 1.85 0.11 156.126 Nhịp

Nhịp BC 10.2 0.2 9.338 CSX3 15 2845.7744 4.625

Trục B;C 1.85 0.11 156.126 CSX4 2 898.6656 2.075 AB;CD Nhịp 8.3 0.145 3.038

Trang 34

Nhịp BC 10.2 0.2 2.775 Trục B;C 1.85 0.11 46.398 Nhịp

Nhịp BC 10.2 0.2 6.937 MSX1 15 2546.2192 4.150

Trục B;C 1.85 0.11 115.997 Nhịp

AB;CD 8.3 0.145 10.714 Nhịp BC 10.2 0.2 9.785

MSX2 26 5092.3484 5.1

Trục B;C 1.85 0.11 163.609 Nhịp

AB;CD 8.3 0.145 7.596 Nhịp BC 10.2 0.2 6.937

MSX3 15 2546.2192 4.15

Trục B;C 1.85 0.11 115.997 Nhip 1-2;3-

Nhịp 2-3 10.2 0.2 4.162 CSY1 3 1497.7760 2.075

Trục 2;3 1.85 0.09 56.944 Nhip 1-2;3-

Nhịp 2-3 10.2 0.2 8.092 CSY2 13 2396.4416 4.625

Trục 2;3 1.85 0.09 110.707 Nhip 1-2;3-

Nhịp 2-3 102 0.2 8.092 CSY3 13 2396.4416 4.625

Trục 2;3 1.85 0.09 110.707 Nhip 1-2;3-

Nhịp 2-3 10.2 0.2 4.162 CSY4 3 1797.3312 2.075

Trục 2;3 1.85 0.09 56.944 Nhip 1-2;3-

Nhịp 2-3 10.2 0.2 6.012 MSY1 13 2246.6640 4.15

Trục 2;3 1.85 0.09 82.252 MSY2 21 4043.9952 5.1 Nhip 1-2;3-

Trang 35

Nhịp 2-3 10.2 0.2 7.903 Trục 2;3 1.85 0.09 108.119 Nhip 1-2;3-

Nhịp 2-3 10.2 0.2 6.012 MSY3 13 2246.6640 4.15

→ Không đảm bảo khả năng chịu lực, do đó trong vùng momen âm đầu cột,

phải bố trí cốt thép thường theo mỗi phương Theo TC ACI 318-2002 thì cốt

thép tối thiểu được tính theo công thức:

Trang 36

T A f

=

Theo công thức trong tam giác đồng dạng thì ta có công thức:

* 3.33 0.3

0.100 100( ) 3.33 6.57

Trang 37

* 3.07 0.3 0.087 87( )3.07 7.41

Bề Rộng dải (m)

A (m2)

P (kN)

W (m3)

t f

(MPa)

c f

(MPa)CSX1 2 140 48.56 2.075 0.623 299.555 0.0249 1.079 -2.041

Trang 38

2.4 Kiểm tra khả năng chịu lực

Tải trọng tác dụng: tĩnh tải và hoạt tải tính tốn

2.4.1 Kiểm tra khả năng chịu uốn

ứng suất phá hoại trong cáp

'

70 100

Nhưng khơng được lớn hơn f py = 1690MPavà(f se+ 400) 1069,84 400 1469,84( = + = MPa)

Trường hợp 2: Đối với nhịp cĩ tỷ lệ (nhịp/chiều cao tiết diện)>35,

ứng suất phá hoại trong cáp:

'

70 300

Nhưng khơng được lớn hơn f py = 1690MPavà(f se+ 200) 1069,84 200 1269,84( = + = MPa)

Trong trường hợp bài toán này thi ta có tỉ lệ:

10.2

34 35 0,3

Trang 39

Trong đó: - A pe =n A* cap: diện tích số cáp ở dải

- b d: bề rộng dải

- d p: chiều cao tính từ đường cáp ở nhịp đến mặt bản

Từ đó ta tính toán kết như sau:

Điều kiện chịu uốn: M f ≤M u

Mômen lớn nhất tại mép cột: M f = − 343.25(kNm)

9

Ta thấy M f ≤M u ⇒ dải đủ khả năng chịu uốn

Momen dương lớn nhất tại nhịp:M f = 485.77(kNm)

9

Trang 40

Ta thấy M f ≤M u ⇒ dải đủ khả năng chịu uốn

2.4.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt

Điều kiện chịu cắt:

Ac: diện tích tiết diện giới hạn bao quanh cột

Jc: mômen quan tính cuả tiết diện giới hạn bao quanh cột

M: tổng mômen truyền vào cột

α: hệ số truyền mômen do ứng suất cắt

1 1

2 1

α : 40 đối với giữa cột

30 đối với cột biên

20 đối với cột góc

V : Thành phần thẳng đứng của ULT hiệu quả

Ư Kiểm tra khả năng chịu cắt của cột gĩc

Lực cắt tại cột C1: V = 119.68KN

Mômen tại cột C1: M = 64.12 KNm

Mặt cắt tới hạn lấy tại vị trí d/2 từ mặt cột

Định dạng
Số trang	219
Dung lượng	5 MB

Tài liệu tham khảo	Loại	Chi tiết
1. Bộ Xây Dựng. Tiêu Chuẩn Thiết Kế Bê Tông Cốt Thép TCXDVN 356 – 2005. Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2005	Khác
2. Bộ Xây Dựng. Tiêu Chuẩn Thiết Kế Tải Trọng Và Tác Động TCVN 2737 - 1995. Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2002	Khác
3. Bộ Xây Dựng. Bản Vẽ Xây Dựng Và Kiến Trúc - Cách Trình Bày Bản Vẽ - Tỉ Lệ TCVN 6079 - 1995. Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 1995	Khác
4. Bộ Xây Dựng. Móng Cọc - Tiêu Chuẩn Thiết Kế TCVN 205-1998. Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 1998	Khác
5. Bộ Xây Dựng. Nhà Cao Tầng - Thiết Kế Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối TCVN 198-1997. Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 1997	Khác
6. Bộ Xây Dựng. Chỉ Dẩn Tính Toán Phần Động Của Tải Trọng Gió TCVN 229-1999. Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 1999	Khác
7. Bộ xây dựng. Cọc Khoan Nhồi – Yêu Cầu Về Chất Lượng Thi Công TCXD 206 – 1998. Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 1998	Khác
8. Bộ Xây Dựng. Nhà Cao Tầng – Công Tác Thử Tĩnh Và Kiểm Tra Chất Lượng Cọc Khoan Nhồi TCXD 196 - 1997. Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 1997	Khác
9. Bộ Xây Dựng. Sử Dụng Phần Mềm Etabs Phân Tích, Thiết Kế Nhà Cao Tầng. Công ty tin học xây dựng, Hà Nội năm 2003	Khác
10. Lê Anh Hoàng. Nền và móng. Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2004	Khác
11. Lê Anh Hoàng. Hướng Dẫn Đồ Án Nền Móng. Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh (Bản viết tay lưu hành nội bộ tài liệu tham khảo)	Khác
12. Dương Hồng Thẩm. Tập Bài Giảng Tường Chắn Đất. Trường Đại Học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh (Lưu hành nội bộ tài liệu tham khảo)	Khác
13. Võ Bá Tầm. Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Tập 1 (cấu kiện cơ bản). Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia, Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2006	Khác
14. Võ Bá Tầm. Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Tập 2 (cấu kiện nhà cửa). Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia, Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2003	Khác
15. Võ Bá Tầm. Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép Tập 3 (cấu kiện đặc biệt). Nhà Xuất Bản Đại Học Quốc Gia, Thành Phố Hồ Chí Minh năm 2005	Khác
16. Nguyễn Văn Quảng, Nền Móng Và Tầng Hầm Nhà Cao Tầng. Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2006	Khác
17. Phan Quang Minh,Ngô Thế Phong,Nguyễn Đình Cống, Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép (cấu kiện cơ bản). Nhà Xuất Bản Khoa Học Và Kỹ Thuật, Hà Nội năm 2006	Khác
18. Nguyễn Đình Cống , Tính Toán Tiết Diện Cột Bê Tông Cốt Thép. Nhà Xuất Bản Xây Dựng, Hà Nội năm 2006	Khác
19. Nguyễn Tuấn Trung,Võ Mạnh Tùng, đề tài Một Số Phương Pháp Tính Cốt Thép Cho Vách Phẳng Bê Tông Cốt Thép. Bộ Môn Công Trình Bê tông Cốt Thép – Đại Học Xây Dựng Hà Nội	Khác
1. AutoCAD 2007 của hãng Autodesk dùng đễ vẽ các bản vẽ	Khác