THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ XÂY DỰNG HAY, DỄ HIỂU

Đồ án tốt nghiệp kỹ sư xây dựng hay, dễ hiểu, đầy đủ chi tiết từ cơ bản đến nâng cao. MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH..........13 1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH.......................................................13 1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG ................................................................................13 1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH .....................................................13 1.3.1 Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng ............................................13 1.3.2 Chức năng của các tầng............................................................................14 1.3.3 Giải pháp hình khối..................................................................................14 1.4 GIẢI PHÁP GIAO THÔNG TRONG CÔNG TRÌNH...................................14 1.5 GIẢI PHÁP VỀ THÔNG GIÓ VÀ CHIẾU SÁNG........................................15 1.5.1 Giải pháp chiếu sáng ................................................................................15 1.5.2 Giải pháp thông gió..................................................................................15 1.6 GIẢI PHÁP VỀ ĐIỆN NƢỚC VÀ LÀM LẠNH...........................................15 1.6.1 Giải pháp về hệ thống điện ......................................................................15 1.6.2 Giải pháp về hệ thống cấp thoát nƣớc......................................................16 1.6.3 Hệ thống làm lạnh ....................................................................................16 1.7 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC ...................................................................16 1.7.1 Giải pháp phòng cháy thoát hiểm ............................................................16 1.7.2 Giải pháp phòng chống sét.......................................................................17 1.7.3 Thông tin liên lạc .....................................................................................17 1.7.4 Giải pháp môi trƣờng ...............................................................................17 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH .............23 2.1 CÁC TIÊU CHUẨN VÀ QUY CHUẨN ÁP DỤNG.....................................23 2.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN...........................................................23 2.2.1 Giải pháp kết cấu theo phƣơng đứng .......................................................23 2.2.2 Giải pháp kết cấu theo phƣơng ngang......................................................24 2.2.3 Giải pháp kết cấu nền móng.....................................................................26 2.3 GIẢI PHÁP VẬT LIỆU..................................................................................26 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 20092014 GVHD KẾT CẤU : CÔ PHẠM THỊ HẢI 2 GVHD THI CÔNG : THẦY TRỊNH TUẤN SV THỰC HIỆN : MAI NGỌC THẠCH 2.4 BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC ...............................................................26 2.4.1 Lựa chọn sơ bộ kích thƣớc tiết diện các cấu kiện....................................26 2.4.2 Mặt bằng bố trí hệ kết cấu chịu lực:.........................................................29 CHƢƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG ..........................................................30 3.1 TỔNG QUAN .................................................................................................30 3.2 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG THẲNG ĐỨNG..................................................31 3.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn ..........................................................................31 3.2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn ..........................................................................32 3.3 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ ....................................................................33 3.3.1 Tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió .............................................34 3.3.2 Tính toán thành phần động của tải trọng gió ...........................................36 3.4 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT..............................................................................42 3.4.1 Các phƣơng pháp tính toán kết cấu chịu tác động động đất ....................42 3.4.2 Tính toán tải trọng động đất theo phƣơng pháp phổ phản ứng................42 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG 5 ............................................54 4.1 KIẾN TRÚC....................................................................................................54 4.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN...................................................................................55 4.2.1 Kích thƣớc sơ bộ ......................................................................................55 4.2.2 Vật liệu .....................................................................................................55 4.2.3 Tải trọng ...................................................................................................56 4.3 TÍNH TOÁN BẢN THANG...........................................................................58 4.3.1 Sơ đồ tính toán .........................................................................................58 4.3.2 Nội lực tính toán.......................................................................................59 4.3.3 Tính cốt thép ............................................................................................60 4.3.4 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thang ...............................................61 4.3.5 Kiểm tra võng...........................................................................................61 4.4 TÍNH TOÁN DẦM THANG (DẦM CHIẾU TỚI)........................................61 4.4.1 Tải trọng ...................................................................................................61 4.4.2 Sơ đồ tính toán .........................................................................................62 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 20092014 GVHD KẾT CẤU : CÔ PHẠM THỊ HẢI 3 GVHD THI CÔNG : THẦY TRỊNH TUẤN SV THỰC HIỆN : MAI NGỌC THẠCH 4.4.3 Xác định nội lực .......................................................................................62 4.4.4 Tính cốt thép dọc......................................................................................63 4.4.5 Tính toán cốt thép đai...............................................................................63 4.5 KIỂM TRA TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ TẦNG 2 BẰNG MÔ HÌNH 3D VÀ CHỌN THÉP ĐỂ BỐ TRÍ .............................................................................64 4.5.1 Mô hình ....................................................................................................64 4.5.2 Kết quả nội lực .........................................................................................65 4.5.3 Kết luận ....................................................................................................67 CHƢƠNG 5: THIẾT KẾ BỂ NƢỚC MÁI...............................................................68 5.1 KIẾN TRÚC....................................................................................................68 5.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN...................................................................................69 5.2.1 Kích thƣớc sơ bộ ......................................................................................69 5.2.2 Vật liệu .....................................................................................................70 5.3 TÍNH TOÁN NẮP BỂ ....................................................................................70 5.3.1 Tải trọng ...................................................................................................70 5.3.2 Sơ đồ tính .................................................................................................71 5.3.3 Xác định nội lực .......................................................................................72 5.3.4 Tính cốt thép ............................................................................................72 5.4 TÍNH TOÁN THÀNH BỂ ..............................................................................73 5.4.1 Tải trọng ...................................................................................................73 5.4.2 Sơ đồ tính .................................................................................................74 5.4.3 Tổ hợp tải trọng........................................................................................74 5.4.4 Xác định nội lực .......................................................................................75 5.4.5 Tính cốt thép ............................................................................................76 5.5 TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY ................................................................................78 5.5.1 Tải trọng ...................................................................................................79 5.5.2 Sơ đồ tính .................................................................................................79 5.5.3 Xác định nội lực .......................................................................................80 5.5.4 Tính cốt thép ............................................................................................80 5.5.5 Kiểm tra độ võng bản đáy ........................................................................81 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 20092014 GVHD KẾT CẤU : CÔ PHẠM THỊ HẢI 4 GVHD THI CÔNG : THẦY TRỊNH TUẤN SV THỰC HIỆN : MAI NGỌC THẠCH 5.6 TÍNH TOÁN DẦM NẮP VÀ DẦM ĐÁY.....................................................82 5.6.1 Phƣơng pháp xác định nội lực..................................................................82 5.6.2 Tải trọng ...................................................................................................82 5.6.3 Tổ hợp tải trọng........................................................................................86 5.6.4 Nội lực......................................................................................................87 5.6.5 Tính cốt thép dọc chịu momen uốn Mx....................................................90 5.6.6 Kiểm tra dầm hồ nƣớc chịu momen uốn My............................................91 5.6.7 Kiểm tra cốt thép chịu momen xoắn Mz dầm đáy DD2...........................93 5.6.8 Kiểm tra cốt thép chịu momen xoắn Mz dầm nắp DN2...........................96 5.6.9 Tính cốt thép đai.....................................................................................100 5.6.10 Tính cốt thép đai gia cƣờng..................................................................102 5.6.11 Kiểm tra độ võng dầm nắp, dầm đáy, bản đáy.....................................104 5.7 KIỂM TRA NỨT BẢN THÀNH VÀ BẢN ĐÁY........................................105 5.8 TÍNH TOÁN CỘT HỒ NƢỚC MÁI............................................................109 5.8.1 Số liệu tính toán .....................................................................................109 5.8.2 Tính toán cốt thép cho cột hồ nƣớc........................................................109 CHƢƠNG 6: THIẾT KẾ SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP KHÔNG ỨNG LỰC TRƢỚC CÓ MŨ CỘT .................................................................................111 6.1 SƠ BỘ TIẾT DIỆN SÀN..............................................................................111 6.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN..........................................................112 6.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn ........................................................................112 6.2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn ........................................................................114 6.3 MÔ HÌNH SÀN TRONG PHẦN MỀM SAFE V.12.3.0 VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH ...............................................................115 6.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC ..................................................................................116 6.5 TÍNH TOÁN THÉP VÀ BỐ TRÍ .................................................................117 6.6 KIỂM TRA SƠ BỘ KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA SÀN ..........................122 6.6.1 Kiểm tra khả năng chống chọc thủng tại vị trí cột góc ..........................123 6.6.2 Kiểm tra khả năng chống chọc thủng tại vị trí cột biên .........................124 6.6.3 Kiểm tra khả năng chống chọc thủng tại vị trí cột giữa.........................125 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 20092014 GVHD KẾT CẤU : CÔ PHẠM THỊ HẢI 5 GVHD THI CÔNG : THẦY TRỊNH TUẤN SV THỰC HIỆN : MAI NGỌC THẠCH 6.6.4 Kiểm tra khả năng chống chọc thủng tại vị trí vách ..............................126 6.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN..............................................................127 6.7.1 Cơ sở lý thuyết tính toán ........................................................................128 6.7.2 Kết quả tính toán độ võng ......................................................................130 CHƢƠNG 7: THIẾT KẾ SÀN PHẲNG BÔ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƢỚC – CÓ MŨ CỘT .........................................................................................134 7.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN..........................................................134 7.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.................................................................................134 7.2.1 Tiêu chuẩn thiết kế.................................................................................134 7.2.2 Lựa chọn vật liệu....................................................................................134 7.2.3 Sơ bộ chiều dày sàn................................................................................135 7.2.4 Sơ đồ tính ...............................................................................................136 7.3 LỰA CHỌN THÔNG SỐ CÁP ....................................................................137 7.3.1 Lựa chọn tải trọng cân bằng của ứng lực trƣớc trong sàn......................137 7.3.2 Xác định khoảng cách từ tâm cáp đến mép ngoài của sàn.....................137 7.3.3 Xác định cao độ cáp và hình dạng cáp trong sàn...................................138 7.3.4 Sơ bộ số lƣợng cáp.................................................................................139 7.4 TÍNH TOÁN TỔN HAO ỨNG SUẤT.........................................................139 7.5 BỐ TRÍ CÁP ỨNG LỰC TRƢỚC ...............................................................141 7.6 TỔ HỢP TẢI TRỌNG THEO TIÊU CHUẨN ACI 318M11 .....................146 7.6.1 Tổ hợp kiểm tra ứng suất và cƣờng độ ..................................................147 7.6.2 Tổ hợp kiểm tra độ võng sàn..................................................................147 7.7 KẾT QUẢ NỘI LỰC ....................................................................................148 7.8 KIỂM TRA ỨNG SUẤT CỦA BÊ TÔNG ..................................................150 7.8.1 Tại giai đoạn truyền ƢLT (lúc buông neo)............................................150 7.8.2 Tại giai đoạn sử dụng SLS .....................................................................156 7.9 TÍNH TOÁN CỐT THÉP THƢỜNG GIA CƢỜNG (MỤC 18.9 ACI318).162 7.9.1 Ở gối.......................................................................................................162 7.9.2 Ở nhịp:....................................................................................................162 7.10 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN.......164 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 20092014 GVHD KẾT CẤU : CÔ PHẠM THỊ HẢI 6 GVHD THI CÔNG : THẦY TRỊNH TUẤN SV THỰC HIỆN : MAI NGỌC THẠCH 7.10.1 Tính toán nội lực trạng thái giới hạn....................................................164 7.10.2 Kiểm tra điều kiện đảm bảo khả năng chịu lực....................................164 7.11 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN .....................................................................172 7.12 KIỂM TRA CHỌC THỦNG ......................................................................173 7.13 TÍNH TOÁN THÉP GIA CƢỜNG ĐẦU NEO..........................................175 7.14 SO SÁNH VÀ CHỌN PHƢƠNG ÁN TỐI ƢU .........................................177 7.14.1 So sánh về chỉ tiêu kết cấu. ..................................................................177 7.14.2 So sánh tải trọng truyền xuống móng ..................................................178 7.14.3 So sánh về điều kiện thời gian thi công và điều kiện thi công.............178 7.14.4 Về phƣơng diện kiến trúc.....................................................................178 7.14.5 Kết luân. ...............................................................................................178 CHƢƠNG 8: THIẾT KẾ VÀ CẤU TẠO KHUNG TRỤC 5.................................179 8.1 CÁC TRƢỜNG HỢP TẢI TRỌNG .............................................................179 8.2 TỔ HỢP NỘI LỰC .......................................................................................179 8.2.1 Tổ hợp cơ bản.........................................................................................179 8.2.2 Tổ hợp đặc biệt.......................................................................................180 8.3 TÍNH CỐT THÉP CỘT KHUNG TRỤC 2 ..................................................184 8.3.1 Cơ sở lý thuyết .......................................................................................184 8.3.2 Số liệu tính toán .....................................................................................188 8.3.3 Kết quả tính toán ....................................................................................189 8.3.4 Các quy định thiết kế cột cấu tạo kháng chấn........................................213 CHƢƠNG 9: TÍNH TOÁN MÓNG KHUNG TRỤC 5 .........................................217 9.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH........................................................................217 9.2 GIỚI THIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH....................................................217 9.2.1 Địa tầng ..................................................................................................217 9.2.2 Đánh giá điều kiện địa chất....................................................................219 9.2.3 Đánh giá điều kiện địa chất thủy văn.....................................................220 9.3 CÁC GIẢ THUYẾT TÍNH MÓNG..............................................................220 9.3.1 Cọc chịu tải trọng ngang ........................................................................220 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 20092014 GVHD KẾT CẤU : CÔ PHẠM THỊ HẢI 7 GVHD THI CÔNG : THẦY TRỊNH TUẤN SV THỰC HIỆN : MAI NGỌC THẠCH 9.3.2 Độ cứng của đài cọc...............................................................................220 9.4 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN...........................................................................221 Tải trọng tính toán...................................................................................221 9.4.2 Tải trọng tiêu chuẩn ...............................................................................222 9.5 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG ................................................................223 9.5.1 Giải pháp móng nông.............................................................................223 9.5.2 Giải pháp móng sâu................................................................................224 9.6 PHƢƠNG ÁN 1: THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƢỚC .............................................................................................................................224 9.6.1 Giới thiệu về cọc ly tâm ứng suất trƣớc.................................................224 9.6.2 Sơ bộ chiều sâu đáy đài và các kích thƣớc ............................................225 9.6.3 Cấu tạo cọc.............................................................................................226 9.6.1 Tính toán sức chịu tải cọc ......................................................................226 9.6.2 Thiết kế móng M2..................................................................................233 9.6.3 Thiết kế móng M3..................................................................................248 9.7 PHƢƠNG ÁN 2 CỌC KHOAN NHỒI ........................................................263 9.7.1 Thiết kế móng M2 (Tại cột biên khung trục 5)......................................263 9.7.2 Thiết kế móng M3..................................................................................279 9.8 LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN MÓNG ............................................................294 9.8.1 So sánh về chỉ tiêu kết cấu .....................................................................294 9.8.2 So sánh vật liệu làm móng .....................................................................294 9.8.3 Chỉ tiêu điều kiện thi công .....................................................................296 9.9 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI CHO LÕI THANG....................297 9.9.1 Sức chịu tải cọc đơn ...............................................................................297 9.9.2 Thông số nội lực.....................................................................................297 9.9.3 Xác định số lƣợng cọc trong đài ............................................................298 9.9.4 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc ................................................................299 9.9.5 Kiểm tra nền dƣới đáy khối móng quy ƣớc ...........................................300 9.9.6 Kiểm tra độ lún.......................................................................................304 9.9.7 Kiểm tra xuyên thủng.............................................................................305 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 20092014 GVHD KẾT CẤU : CÔ PHẠM THỊ HẢI 8 GVHD THI CÔNG : THẦY TRỊNH TUẤN SV THỰC HIỆN : MAI NGỌC THẠCH 9.9.8 Tính toán cốt thép đài cọc ......................................................................305 CHƢƠNG 10: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH.....................313 10.1 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CHỐNG LẬT........................................................313 10.1.1 Momen gây lật ML ...............................................................................313 10.1.2 Momen chống lật MCL..........................................................................313 10.1.3 Kết quả kiểm tra...................................................................................314 10.2 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH CÔNG TRÌNH ......................................315 10.3 KIỂM TRA TRƢỢT ...................................................................................315 CHƢƠNG 11: THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI..................................................318 11.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ...................................................................................318 11.2 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ..........................................................................318 11.3 CHỌN THIẾT BỊ CƠ GIỚI........................................................................318 11.3.1 Máy khoan............................................................................................318 11.3.2 Máy cẩu................................................................................................319 11.4 TRÌNH TỰ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI ..........................................320 11.4.1 Tạo lỗ ...................................................................................................320 11.4.2 Giữ thành ống.......................................................................................322 11.4.3 Làm sạch hố khoan...............................................................................324 11.4.4 Gia công cốt thép và hạ cốt thép ..........................................................325 11.4.5 Đổ bê tông ............................................................................................326 11.4.6 Rút ống vách và vệ sinh đầu cọc..........................................................329 11.4.7 Hoàn thành cọc.....................................................................................329 11.4.8 Kiểm tra chất lƣợng cọc .......................................................................330 11.4.9 Sự cố và xử lý sự cố trong thi công cọc khoan nhồi ............................330 11.5 CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN LAO ĐỘNG KHI CÔNG CỌC ................332 11.6 TỔNG QUÁT QUÁ TRÌNH THI CÔNG CỌC NHỒI BẰNG SƠ ĐỒ .....333 CHƢƠNG 12: BIỆN PHÁP THI CÔNG SÀN ỨNG LỰC TRƢỚC CÓ MŨ CỘT .................................................................................................................................334 12.1 LƢU ĐỒ BIỆN PHÁP THI CÔNG............................................................334 12.2 CÔNG TÁC ĐỊNH VỊ ................................................................................335 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 20092014 GVHD KẾT CẤU : CÔ PHẠM THỊ HẢI 9 GVHD THI CÔNG : THẦY TRỊNH TUẤN SV THỰC HIỆN : MAI NGỌC THẠCH 12.3 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐPPHA VÀ CỘT CHỐNG...............................336 12.3.1 Lắp dựng cốppha sàn ...........................................................................336 12.3.2 Yêu cầu khi lắp dựng ...........................................................................336 12.4 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐT THÉP LỚP DƢỚI (CỐT THÉP THƢỜNG) .............................................................................................................................337 12.4.1 Gia công thép .......................................................................................337 12.4.2 Vận chuyển...........................................................................................339 12.4.3 Lắp dựng cốt thép lớp dƣới..................................................................339 12.5 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT THÉP ƢLT...........................................................340 12.5.1 Chuẩn bị vật tƣ .....................................................................................341 12.5.2 Bảo quản và vận chuyển cáp ƢLT.......................................................341 12.5.3 Lắp đặt ống gen vào vị trí thiết kế .......................................................343 12.5.4 Luồn cáp vào ống gen..........................................................................344 12.5.5 Lắp đặt đầu neo ....................................................................................344 12.5.6 Lắp van bơm vữa và vòi bơm vữa .......................................................347 12.6 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐT THÉP LỚP TRÊN.......................................347 12.7 ĐỊNH HÌNH DẠNG ĐƢỜNG CONG CỦA ĐƢỜNG CÁP .....................347 12.8 CÔNG TÁC ĐỔ BÊ TÔNG SÀN ..............................................................349 12.8.1 Các công việc hoàn thiện trƣớc khi đổ bê tông....................................349 12.8.2 Chuẩn bị thiết bị thi công đổ bê tông ...................................................350 12.8.3 Vận chuyển vữa bê tông đến công trƣờng ...........................................354 12.8.4 Đổ bê tông sàn......................................................................................355 12.8.5 Đầm bê tông .........................................................................................357 12.8.6 Bảo dƣỡng bêtông ................................................................................359 12.9 CÔNG TÁC KÉO CĂNG CỐT THÉP ƢLT..............................................360 12.9.1 Công tác chuẩn bị.................................................................................360 12.9.2 Lắp chốt neo tại đầu neo sống..............................................................361 12.9.3 Kéo căng cáp ........................................................................................362 12.9.4 Yêu cầu về độ dãn dài của cáp.............................................................364 12.10 CÔNG TÁC BƠM VỮA ..........................................................................365 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 20092014 GVHD KẾT CẤU : CÔ PHẠM THỊ HẢI 10 GVHD THI CÔNG : THẦY TRỊNH TUẤN SV THỰC HIỆN : MAI NGỌC THẠCH 12.10.1 Chuẩn bị thiết bị bơm.........................................................................365 12.10.2 Trộn vữa .............................................................................................366 12.10.3 Kiểm tra vữa.......................................................................................367 12.10.4 Bơm vữa.............................................................................................368 12.10.5 Đo cƣờng độ chịu nén của vữa...........................................................370 12.11 THÁO DỠ CỐPPHA ................................................................................370 12.11.1 Một số quy định khi tháo dỡ cốppha (TCVN 445395).....................370 12.11.2 Trình tự tháo dỡ cốppha.....................................................................371 12.12 THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN CẨU LẮP.....................................................371 12.12.1 Cần trục tháp ......................................................................................371 12.12.2 Thăng tải.............................................................................................373 12.13 VẬT TƢ TRONG CÔNG TÁC CỐT PHA..............................................374 12.13.1 Cốppha ...............................................................................................374 12.13.2 Tính toán và cấu tạo cốppha sàn ........................................................375 12.13.3 Đà đỡ ..................................................................................................375 12.13.4 Lựa chọn cột chống............................................................................379 12.14 QUY TRÌNH KIỂM TRA CÔNG TÁC LẮP ĐẶT ĐƢỜNG CÁP.........380 12.14.1 Kiểm tra vị trí của đƣờng cáp.............................................................380 12.14.2 Kiểm tra ống gen của đƣờng cáp .......................................................380 12.14.3 Kiểm tra vòi bơm vữa ........................................................................380 12.14.4 Kiểm tra chân chống bó cáp...............................................................380 12.14.5 Kiểm tra đầu neo chết ........................................................................381 12.14.6 Kiểm tra đầu neo sống .......................................................................381 12.14.7 Kiểm tra số lƣợng cáp và đầu thừa của cáp .......................................381 12.15 QUY TRÌNH KIỂM TRA CÔNG TÁC KÉO CĂNG..............................381 12.15.1 Kiểm tra công tác chuẩn bị ................................................................381 12.15.2 Kiểm tra công tác an toàn khi thao tác...............................................381 12.15.3 Qui trình kéo căng cáp .......................................................................381 12.15.4 Kiểm tra công tác kéo căng................................................................382 TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP. HCM THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KSXD KHÓA 20092014 GVHD KẾT CẤU : CÔ PHẠM THỊ HẢI 11 GVHD THI CÔNG : THẦY TRỊNH TUẤN SV THỰC HIỆN : MAI NGỌC THẠCH 12.16 QUY TRÌNH KIỂM TRA CÔNG TÁC TRỘN VỮA VÀ BƠM VỮA...382 12.16.1 Công tác chuẩn bị...............................................................................382 12.16.2 Công tác kiểm tra trƣớc khi bơm vữa và cấp phối vữa......................383 12.16.3 Công tác kiểm tra trong quá trình bơm ..............................................383 12.16.4 Công tác kết thúc quá trình bơm ........................................................383 12.17 PHƢƠNG PHÁP XỬ LÝ SỰ CỐ ............................................................383 12.17.1 Công tác lắp đặt cáp ...........................................................................383 12.17.2 Công tác kéo căng cáp .......................................................................384 12.17.3 Công tác bơm vữa cho đƣờng cáp......................................................384 12.18 AN TOÀN LAO ĐỘNG ...........................................................................384 12.18.1 An toàn khi nâng vật tƣ thiết bị..........................................................384 12.18.2 An toàn trong công tác ván khuôn .....................................................384 12.18.3 An toàn trong công tác cốt thép .........................................................385 12.18.4 An toàn khi đổ bê tông.......................................................................385 12.18.5 An toàn khi dƣỡng hộ bê tông............................................................385 12.18.6 An toàn trong công tác ƢLT ..............................................................386 12.19 VỆ SINH MÔI TRƢỜNG ........................................................................386 TÀI LIỆU THAM KHẢO

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 13

1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH 13

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG 13

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 13

Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng 13

1.3.1 Chức năng của các tầng 14

1.3.2 Giải pháp hình khối 14

1.3.3 1.4 GIẢI PHÁP GIAO THÔNG TRONG CÔNG TRÌNH 14

1.5 GIẢI PHÁP VỀ THÔNG GIÓ VÀ CHIẾU SÁNG 15

Giải pháp chiếu sáng 15

1.5.1 Giải pháp thông gió 15

1.5.2 1.6 GIẢI PHÁP VỀ ĐIỆN NƯỚC VÀ LÀM LẠNH 15

Giải pháp về hệ thống điện 15

1.6.1 Giải pháp về hệ thống cấp thoát nước 16

1.6.2 Hệ thống làm lạnh 16

1.6.3 1.7 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 16

Giải pháp phòng cháy thoát hiểm 16

1.7.1 Giải pháp phòng chống sét 17

1.7.2 Thông tin liên lạc 17

1.7.3 Giải pháp môi trường 17

1.7.4 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG TRÌNH 23

2.1 CÁC TIÊU CHUẨN VÀ QUY CHUẨN ÁP DỤNG 23

2.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN 23

Giải pháp kết cấu theo phương đứng 23

2.2.1 Giải pháp kết cấu theo phương ngang 24

2.2.2 Giải pháp kết cấu nền móng 26

2.2.3 2.3 GIẢI PHÁP VẬT LIỆU 26

2.4 BỐ TRÍ HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC 26

Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện các cấu kiện 26

2.4.1 Mặt bằng bố trí hệ kết cấu chịu lực: 29

2.4.2 CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 30

3.1 TỔNG QUAN 30

3.2 TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG THẲNG ĐỨNG 31

Tĩnh tải tác dụng lên sàn 31

3.2.1 Hoạt tải tác dụng lên sàn 32

3.2.2 3.3 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ 33

Tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió 34

3.3.1 Tính toán thành phần động của tải trọng gió 36

3.3.2 3.4 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 42

Các phương pháp tính toán kết cấu chịu tác động động đất 42

3.4.1 Tính toán tải trọng động đất theo phương pháp phổ phản ứng 42

3.4.2 CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG 5 54

4.1 KIẾN TRÚC 54

4.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 55

Kích thước sơ bộ 55

4.2.1 Vật liệu 55

4.2.2 Tải trọng 56

4.2.3 4.3 TÍNH TOÁN BẢN THANG 58

Sơ đồ tính toán 58

4.3.1 Nội lực tính toán 59

4.3.2 Tính cốt thép 60

4.3.3 Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thang 61

4.3.4 Kiểm tra võng 61

4.3.5 4.4 TÍNH TOÁN DẦM THANG (DẦM CHIẾU TỚI) 61

Tải trọng 61

4.4.1 Sơ đồ tính toán 62 4.4.2

Xác định nội lực 62

4.4.3 Tính cốt thép dọc 63

4.4.4 Tính toán cốt thép đai 63

4.4.5 4.5 KIỂM TRA TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ TẦNG 2 BẰNG MÔ HÌNH 3D VÀ CHỌN THÉP ĐỂ BỐ TRÍ 64

Mô hình 64

4.5.1 Kết quả nội lực 65

4.5.2 Kết luận 67

4.5.3 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 68

5.1 KIẾN TRÚC 68

5.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 69

Kích thước sơ bộ 69

5.2.1 Vật liệu 70

5.2.2 5.3 TÍNH TOÁN NẮP BỂ 70

Tải trọng 70

5.3.1 Sơ đồ tính 71

5.3.2 Xác định nội lực 72

5.3.3 Tính cốt thép 72

5.3.4 5.4 TÍNH TOÁN THÀNH BỂ 73

Tải trọng 73

5.4.1 Sơ đồ tính 74

5.4.2 Tổ hợp tải trọng 74

5.4.3 Xác định nội lực 75

5.4.4 Tính cốt thép 76

5.4.5 5.5 TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY 78

Tải trọng 79

5.5.1 Sơ đồ tính 79

5.5.2 Xác định nội lực 80

5.5.3 Tính cốt thép 80

5.5.4 Kiểm tra độ võng bản đáy 81 5.5.5

5.6 TÍNH TOÁN DẦM NẮP VÀ DẦM ĐÁY 82

Phương pháp xác định nội lực 82

5.6.1 Tải trọng 82

5.6.2 Tổ hợp tải trọng 86

5.6.3 Nội lực 87

5.6.4 Tính cốt thép dọc chịu momen uốn Mx 90

5.6.5 Kiểm tra dầm hồ nước chịu momen uốn My 91

5.6.6 Kiểm tra cốt thép chịu momen xoắn Mz dầm đáy DD2 93

5.6.7 Kiểm tra cốt thép chịu momen xoắn Mz dầm nắp DN2 96

5.6.8 Tính cốt thép đai 100

5.6.9 Tính cốt thép đai gia cường 102

5.6.10 Kiểm tra độ võng dầm nắp, dầm đáy, bản đáy 104

5.6.11 5.7 KIỂM TRA NỨT BẢN THÀNH VÀ BẢN ĐÁY 105

5.8 TÍNH TOÁN CỘT HỒ NƯỚC MÁI 109

Số liệu tính toán 109

5.8.1 Tính toán cốt thép cho cột hồ nước 109

5.8.2 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ SÀN PHẲNG BÊ TÔNG CỐT THÉP KHÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC- CÓ MŨ CỘT 111

6.1 SƠ BỘ TIẾT DIỆN SÀN 111

6.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 112

Tĩnh tải tác dụng lên sàn 112

6.2.1 Hoạt tải tác dụng lên sàn 114

6.2.2 6.3 MÔ HÌNH SÀN TRONG PHẦN MỀM SAFE V.12.3.0 VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 115

6.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC 116

6.5 TÍNH TOÁN THÉP VÀ BỐ TRÍ 117

6.6 KIỂM TRA SƠ BỘ KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA SÀN 122

Kiểm tra khả năng chống chọc thủng tại vị trí cột góc 123

6.6.1 Kiểm tra khả năng chống chọc thủng tại vị trí cột biên 124

6.6.2 Kiểm tra khả năng chống chọc thủng tại vị trí cột giữa 125 6.6.3

Kiểm tra khả năng chống chọc thủng tại vị trí vách 126

6.6.4 6.7 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN 127

Cơ sở lý thuyết tính toán 128

6.7.1 Kết quả tính toán độ võng 130

6.7.2 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ SÀN PHẲNG BÔ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC – CÓ MŨ CỘT 134

7.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 134

7.2 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 134

Tiêu chuẩn thiết kế 134

7.2.1 Lựa chọn vật liệu 134

7.2.2 Sơ bộ chiều dày sàn 135

7.2.3 Sơ đồ tính 136

7.2.4 7.3 LỰA CHỌN THÔNG SỐ CÁP 137

Lựa chọn tải trọng cân bằng của ứng lực trước trong sàn 137

7.3.1 Xác định khoảng cách từ tâm cáp đến mép ngoài của sàn 137

7.3.2 Xác định cao độ cáp và hình dạng cáp trong sàn 138

7.3.3 Sơ bộ số lượng cáp 139

7.3.4 7.4 TÍNH TOÁN TỔN HAO ỨNG SUẤT 139

7.5 BỐ TRÍ CÁP ỨNG LỰC TRƯỚC 141

7.6 TỔ HỢP TẢI TRỌNG THEO TIÊU CHUẨN ACI 318M-11 146

Tổ hợp kiểm tra ứng suất và cường độ 147

7.6.1 Tổ hợp kiểm tra độ võng sàn 147

7.6.2 7.7 KẾT QUẢ NỘI LỰC 148

7.8 KIỂM TRA ỨNG SUẤT CỦA BÊ TÔNG 150

Tại giai đoạn truyền ƯLT (lúc buông neo) 150

7.8.1 Tại giai đoạn sử dụng SLS 156

7.8.2 7.9 TÍNH TOÁN CỐT THÉP THƯỜNG GIA CƯỜNG (MỤC 18.9 ACI318) 162 Ở gối 162

7.9.1 Ở nhịp: 162

7.9.2 7.10 KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC Ở TRẠNG THÁI GIỚI HẠN 164

Tính toán nội lực trạng thái giới hạn 164

7.10.1 Kiểm tra điều kiện đảm bảo khả năng chịu lực 164

7.10.2 7.11 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG SÀN 172

7.12 KIỂM TRA CHỌC THỦNG 173

7.13 TÍNH TOÁN THÉP GIA CƯỜNG ĐẦU NEO 175

7.14 SO SÁNH VÀ CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU 177

So sánh về chỉ tiêu kết cấu 177

7.14.1 So sánh tải trọng truyền xuống móng 178

7.14.2 So sánh về điều kiện thời gian thi công và điều kiện thi công 178

7.14.3 Về phương diện kiến trúc 178

7.14.4 Kết luân 178

7.14.5 CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ VÀ CẤU TẠO KHUNG TRỤC 5 179

8.1 CÁC TRƯỜNG HỢP TẢI TRỌNG 179

8.2 TỔ HỢP NỘI LỰC 179

Tổ hợp cơ bản 179

8.2.1 Tổ hợp đặc biệt 180

8.2.2 8.3 TÍNH CỐT THÉP CỘT KHUNG TRỤC 2 184

Cơ sở lý thuyết 184

8.3.1 Số liệu tính toán 188

8.3.2 Kết quả tính toán 189

8.3.3 Các quy định thiết kế cột cấu tạo kháng chấn 213

8.3.4 CHƯƠNG 9: TÍNH TOÁN MÓNG KHUNG TRỤC 5 217

9.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH 217

9.2 GIỚI THIỆU ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 217

Địa tầng 217

9.2.1 Đánh giá điều kiện địa chất 219

9.2.2 Đánh giá điều kiện địa chất thủy văn 220

9.2.3 9.3 CÁC GIẢ THUYẾT TÍNH MÓNG 220

Cọc chịu tải trọng ngang 220 9.3.1

Độ cứng của đài cọc 220 9.3.2

9.4 TẢI TRỌNG TÍNH TOÁN 221

Tải trọng tính toán 221 Tải trọng tiêu chuẩn 222 9.4.2

9.5 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG 223

Giải pháp móng nông 223 9.5.1

Giải pháp móng sâu 224 9.5.2

9.6 PHƯƠNG ÁN 1: THIẾT KẾ MÓNG CỌC LY TÂM ỨNG SUẤT TRƯỚC 224

Giới thiệu về cọc ly tâm ứng suất trước 224 9.6.1

Sơ bộ chiều sâu đáy đài và các kích thước 225 9.6.2

Cấu tạo cọc 226 9.6.3

Tính toán sức chịu tải cọc 226 9.6.1

Thiết kế móng M2 233 9.6.2

Thiết kế móng M3 248 9.6.3

9.7 PHƯƠNG ÁN 2 CỌC KHOAN NHỒI 263

Thiết kế móng M2 (Tại cột biên khung trục 5) 263 9.7.1

Thiết kế móng M3 279 9.7.2

9.8 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 294

So sánh về chỉ tiêu kết cấu 294 9.8.1

So sánh vật liệu làm móng 294 9.8.2

Chỉ tiêu điều kiện thi công 296 9.8.3

9.9 THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI CHO LÕI THANG 297

Sức chịu tải cọc đơn 297 9.9.1

Thông số nội lực 297 9.9.2

Xác định số lượng cọc trong đài 298 9.9.3

Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 299 9.9.4

Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước 300 9.9.5

Kiểm tra độ lún 304 9.9.6

Kiểm tra xuyên thủng 305 9.9.7

Tính toán cốt thép đài cọc 305

9.9.8 CHƯƠNG 10: KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH 313

10.1 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CHỐNG LẬT 313

Momen gây lật ML 313

10.1.1 Momen chống lật MCL 313

10.1.2 Kết quả kiểm tra 314

10.1.3 10.2 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH CÔNG TRÌNH 315

10.3 KIỂM TRA TRƯỢT 315

CHƯƠNG 11: THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 318

11.1 SỐ LIỆU THIẾT KẾ 318

11.2 TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ 318

11.3 CHỌN THIẾT BỊ CƠ GIỚI 318

Máy khoan 318

11.3.1 Máy cẩu 319

11.3.2 11.4 TRÌNH TỰ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 320

Tạo lỗ 320

11.4.1 Giữ thành ống 322

11.4.2 Làm sạch hố khoan 324

11.4.3 Gia công cốt thép và hạ cốt thép 325

11.4.4 Đổ bê tông 326

11.4.5 Rút ống vách và vệ sinh đầu cọc 329

11.4.6 Hoàn thành cọc 329

11.4.7 Kiểm tra chất lượng cọc 330

11.4.8 Sự cố và xử lý sự cố trong thi công cọc khoan nhồi 330

11.4.9 11.5 CÁC BIỆN PHÁP AN TOÀN LAO ĐỘNG KHI CÔNG CỌC 332

11.6 TỔNG QUÁT QUÁ TRÌNH THI CÔNG CỌC NHỒI BẰNG SƠ ĐỒ 333

CHƯƠNG 12: BIỆN PHÁP THI CÔNG SÀN ỨNG LỰC TRƯỚC CÓ MŨ CỘT 334

12.1 LƯU ĐỒ BIỆN PHÁP THI CÔNG 334

12.2 CÔNG TÁC ĐỊNH VỊ 335

12.3 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐPPHA VÀ CỘT CHỐNG 336

Lắp dựng cốppha sàn 336

12.3.1 Yêu cầu khi lắp dựng 336

12.3.2 12.4 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐT THÉP LỚP DƯỚI (CỐT THÉP THƯỜNG) 337

Gia công thép 337

12.4.1 Vận chuyển 339

12.4.2 Lắp dựng cốt thép lớp dưới 339

12.4.3 12.5 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT THÉP ƯLT 340

Chuẩn bị vật tư 341

12.5.1 Bảo quản và vận chuyển cáp ƯLT 341

12.5.2 Lắp đặt ống gen vào vị trí thiết kế 343

12.5.3 Luồn cáp vào ống gen 344

12.5.4 Lắp đặt đầu neo 344

12.5.5 Lắp van bơm vữa và vòi bơm vữa 347

12.5.6 12.6 CÔNG TÁC LẮP ĐẶT CỐT THÉP LỚP TRÊN 347

12.7 ĐỊNH HÌNH DẠNG ĐƯỜNG CONG CỦA ĐƯỜNG CÁP 347

12.8 CÔNG TÁC ĐỔ BÊ TÔNG SÀN 349

Các công việc hoàn thiện trước khi đổ bê tông 349

12.8.1 Chuẩn bị thiết bị thi công đổ bê tông 350

12.8.2 Vận chuyển vữa bê tông đến công trường 354

12.8.3 Đổ bê tông sàn 355

12.8.4 Đầm bê tông 357

12.8.5 Bảo dưỡng bêtông 359

12.8.6 12.9 CÔNG TÁC KÉO CĂNG CỐT THÉP ƯLT 360

Công tác chuẩn bị 360

12.9.1 Lắp chốt neo tại đầu neo sống 361

12.9.2 Kéo căng cáp 362

12.9.3 Yêu cầu về độ dãn dài của cáp 364

12.9.4 12.10 CÔNG TÁC BƠM VỮA 365

Chuẩn bị thiết bị bơm 365 12.10.1

Trộn vữa 366 12.10.2

Kiểm tra vữa 367 12.10.3

Bơm vữa 368 12.10.4

Đo cường độ chịu nén của vữa 370 12.10.5

12.11 THÁO DỠ CỐPPHA 370

Một số quy định khi tháo dỡ cốppha (TCVN 4453-95) 370 12.11.1

Trình tự tháo dỡ cốppha 371 12.11.2

12.12 THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN CẨU LẮP 371

Cần trục tháp 371 12.12.1

Thăng tải 373 12.12.2

12.13 VẬT TƯ TRONG CÔNG TÁC CỐT PHA 374

Cốppha 374 12.13.1

Tính toán và cấu tạo cốppha sàn 375 12.13.2

Đà đỡ 375 12.13.3

Lựa chọn cột chống 379 12.13.4

12.14 QUY TRÌNH KIỂM TRA CÔNG TÁC LẮP ĐẶT ĐƯỜNG CÁP 380

Kiểm tra vị trí của đường cáp 380 12.14.1

Kiểm tra ống gen của đường cáp 380 12.14.2

Kiểm tra vòi bơm vữa 380 12.14.3

Kiểm tra chân chống bó cáp 380 12.14.4

Kiểm tra đầu neo chết 381 12.14.5

Kiểm tra đầu neo sống 381 12.14.6

Kiểm tra số lượng cáp và đầu thừa của cáp 381 12.14.7

12.15 QUY TRÌNH KIỂM TRA CÔNG TÁC KÉO CĂNG 381

Kiểm tra công tác chuẩn bị 381 12.15.1

Kiểm tra công tác an toàn khi thao tác 381 12.15.2

Qui trình kéo căng cáp 381 12.15.3

Kiểm tra công tác kéo căng 382 12.15.4

12.16 QUY TRÌNH KIỂM TRA CÔNG TÁC TRỘN VỮA VÀ BƠM VỮA 382

Công tác chuẩn bị 382 12.16.1

Công tác kiểm tra trước khi bơm vữa và cấp phối vữa 383 12.16.2

Công tác kiểm tra trong quá trình bơm 383 12.16.3

Công tác kết thúc quá trình bơm 383 12.16.4

12.17 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỰ CỐ 383

Công tác lắp đặt cáp 383 12.17.1

Công tác kéo căng cáp 384 12.17.2

Công tác bơm vữa cho đường cáp 384 12.17.3

PHẦN I KIẾN TRÚC

(5%)

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

CÔNG TRÌNH

1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Trong thời gian gần đây, sự phát triển mạnh mẽ của nền kinh tế- văn hóa- chính trị-

xã hội, bộ mặt đô thị thành phố Hồ Chí Minh đã có những tiến triển đáng kể Với vai trò là trung tâm kinh tế lớn nhất cả nước, thành phố Hồ Chí Minh đã thu hút rất nhiều nhà đầu tư trong và ngoài nước hội tụ về đây Một trụ sở làm việc tiện nghi, hiện đại là nhu cầu thiết yếu của các nhà đầu tư

Về khía cạnh đô thị, dân số thành phố Hồ Chí Minh đang tăng lên nhanh chóng do ảnh hưởng của quá trình đô thị hóa, trong khi quỹ đất ngày càng thu hẹp nên việc tiết kiệm đất cũng như khai thác có hiệu quả diện tích đất hiện có là vấn đề cấp bách hiện nay Trước tình hình đó, việc đầu tư xây dựng nhiều trung tâm thương mại, chung cư cao tầng, cao ốc văn phòng … là xu hướng tất yếu

Nhằm mục đích giải quyết các yêu cầu và mục đích trên, công trình chung cư cao cấp GREEN SPACE được thiết kế và xây dựng là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc Một chung cư cao tầng được thiết kế và thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho một cộng đồng dân cư sống trong đó, với giá cả đúng như chất lượng phục vụ, đảm bảo cho đời sống ngày càng đi lên của một tầng lớp dân cư

có thu nhập cao

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG

Nằm tại quận 1, công trình ở vị trí thoáng và đẹp sẽ tạp điểm nhấn đồng thời tạo nên

sự hài hòa, hợp lý và hiện đại cho tổng thể quy hoạch khu dân cư

Công trình nằm trên trục đường giao thông chính nên rất thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình Đồng thời, hệ thống cấp điện, cung cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không

có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Giải pháp mặt bằng và phân khu chức năng

1.3.1

Mặt bằng công trình được xây dựng với chiều dày 50m và chiều rộng 29m chiếm diện tích đất xây dựng 1450 m2 Xung quanh công trình có vườn hoa tạo cảnh quan

Công trình 12 tầng gồm: 1 tầng hầm, 11 tầng trên và 1 tầng mái Cốt ±0.000 m được chọn đặt tại mặt sàn tầng Trệt Tầng hầm chung cư ở cốt -3.500 m

Mỗi tầng điển hình cao 3.6m, riêng tầng Trệt cao 4.5m

Chiều cao công trình là 40.5m tính từ cốt ±0.000m

Chức năng của các tầng

1.3.2

Tầng hầm: Thang máy bố trí ở giữa, chỗ đậu ô tô xung quanh Các hệ thống kỹ thuật như bể nước sinh hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải, hố thu nước được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Ngoài ra, tầng hầm còn có bố trí thêm các bộ phận kĩ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió Tại vị trí ra vào tầng hầm có bố trí phòng bảo vệ và kho chứa hàng

Tầng trệt: Dùng làm khu thương mại bao gồm khu vực làm siêu thị, khu sinh hoạt cộng đồng, phòng ban quản lý chung cư…

Tầng 2-Sân thượng: Dùng làm căn hộ cho các gia đình

Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong vừa tạo cảm giác thoải mái khi sử dụng cũng như đảm bảo an toàn cho khu dân cư

Giải pháp hình khối

1.3.3

Hình dáng cao, vươn thẳng lên khỏi tầng kiến trúc cũ ở dưới thấp với kiểu dáng hiện đại, mạnh mẽ nhưng cũng không kém phần mềm mại thể hiện qui mô và tầm vóc của công trình tương xứn với chiến lược phát triển của đất nước

Giải pháp mặt đứng là sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn thông thoáng nhưng không quá phức tạp phù hợp với loại hình là chung cư cao cấp Với hình dáng kiến trúc công trình không quá phức tạp cũng thuận lợi cho việc thi công hoàn thiện công trình sớm đưa công trình vào sử dụng

1.4 GIẢI PHÁP GIAO THÔNG TRONG CÔNG TRÌNH

Giao thông ngang thông thoáng, rộng rãi gồm các sảnh ngang và dọc, lấy hệ thống thang máy và thang bộ ở chính giữa nhà làm tâm điểm Các căn hộ bố trí xung quanh phần lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, rất tiện lợi, hợp lý và đảm bảo thông thoáng

Hệ thống giao thông đứng gồm thang bộ và thang máy Thang bộ gồm 2 thang, một thang đi lại chính và một thang thoát hiểm Thang máy có 6 thang máy chính (trong

đó có 2 thang lớn dùng cho cấp cứu) Hệ thống giao thông đứng được bố trí đối

xứng theo cả hai phương, thõa mãn được cả nhu cầu kết cấu và mỹ quan của công trình

1.5 GIẢI PHÁP VỀ THÔNG GIÓ VÀ CHIẾU SÁNG

Khu vực xung quanh công trình chủ yếu là khu dân cư thấp tầng, vì vậy phải tận dụng tối đa việc chiếu sáng tự nhiên và thông thoáng tốt Đây là tiêu chí hàng đầu khi thiết kế chiếu sáng và thông gió công trình này

Giải pháp chiếu sáng

1.5.1

Toàn bộ tòa nhà được chiếu sáng bằng ánh sáng tự nhiên thông qua các cửa sổ, ban công ở các mặt của công trình và bằng điện Ở tại các lối đi lên xuống cầu thang, hành lang và nhất là tầng hầm đều có lắp đặt thêm đèn chiếu sáng

Giải pháp thông gió

1.5.2

Hệ thống thông gió tự nhiên bao gồm các cửa sổ, ban công Ngoài ra còn sử dụng

hệ thống thông gió nhân tạo bằng máy điều hòa, quạt ở các tầng theo các Gain lạnh

về khu xử lý trung tâm

1.6 GIẢI PHÁP VỀ ĐIỆN NƯỚC VÀ LÀM LẠNH

Giải pháp về hệ thống điện

1.6.1

Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện Thành phố Hồ Chí Minh, có bổ sung

hệ thống điện dự phòng, nhằm đảm bảo cho tất cả các trang thiết bị trong tòa nhà có thể hoạt động được trong tình huống mạng lưới điện thành phố bị cắt đột xuất Điện năng phải đảm bảo cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục được

Máy điện dự phòng 250KVA được đặt ở tầng hầm, để giảm bớt tiếng ồn và rung động, không gây ảnh hưởng đến sinh hoạt

Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường và phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi cần sửa chữa Ở mỗi tầng đều có lắp đặt hệ thống an toàn điện: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)

Giải pháp về hệ thống cấp thoát nước

1.6.2

a) Hệ thống cấp nước

Chung cư sử dụng nước từ nguồn nước máy của Thành phố Tất cả được chứa trong

bể nước ngầm đặt ở tầng hầm Sau đó máy bơm sẽ đưa nước lên bể chứa nước đặt ở mái và từ đó sẽ phân phối đi xuống các tầng của công trình theo các đường ống dẫn nước chính

Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp gain Hệ thống cấp nước

đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng

b) Hệ thống thoát nước

Nước mưa từ mái sẽ được thoát theo các lỗ chảy (bề mặt mái được tạo dốc) và chảy vào các ống thoát nước mưa (∅140mm) đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng, tập trung về các khu xử lý, bể tự hoại đặt ở tầng hầm sau đó đưa ra ống thoát nước chung của khu vực

Hệ thống làm lạnh

1.6.3

Sử dụng hệ thống điều hòa không khí trung tâm được xử lý và làm lạnh theo hệ thống đường ống chạy theo cầu thang theo phương thẳng đứng và chạy trong trần theo phương ngang phân bố đến các vị trí tiêu thụ

b) Hệ thống cứu hỏa

Nước: được lấy từ bể nước xuống, sử dụng máy bơm xăng lưu động Các đầu phun nước được lắp đặt ở các tầng theo khoảng cách 3.5 m một cái, hệ thống đường ống cung cấp nước chữa cháy là các ống sắt tráng kẽm, bên cạnh đó cần bố trí các phương tiện chữa cháy khác như bình cứu cháy khô tại các tầng

Hệ thống đèn báo các cửa, cầu thang thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp được đặt tại tất

cả các tầng

Thang bộ: Gồm hai thang đủ đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ Cửa vào lồng thang bộ thoát hiểm dùng loại tự sập nhằm ngăn ngừa khói xâm nhập Lồng

thang với kết cấu BTCT dày 300mm có thời gian chịu lửa thõa mãn yêu cầu về chống cháy cho cầu thang thoát nạn trong công trình (yêu cầu 150 phút) (theo TCVN 2622-1995: Phòng cháy, chống cháy cho nhà và công trình- Yêu cầu thiết kế) Trong lồng thang bố trí điện chiếu sáng tự động, hệ thống thông gió động lực cũng được thiết kế để hút gió ra khỏi buồng thang máy chống ngạt

Giải pháp phòng chống sét

1.7.2

Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire được thiết lập ở tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh

Thông tin liên lạc

Có gen thoát rác từ các tầng xuống tầng trệt, thuận tiện cho việc lấy rác đi đến bãi

xử lý Xung quanh công trình được thiết kế cảnh quan, tạo môi trường sạch đẹp

800 3400 2300 650 800 1450

BẾP+P.

ĂN

P.KH ÁCH

P.N GU

BẾP+P.

ĂN

P.KH ÁCH

P.N GU

10000 9000

1600 900 3300 900 1400

800 1230

1550 900 1550 800

900 1400

1250 1000

815 2700

Hình 1-3: Mặt đứng trục 1-6

6 5

4 3'

3 2' 2

Hình 1-4: Mặt cắt A-A

Taàng 2

Taàng Treät

MÑTN Haàm

Taàng 3 Taàng 4 Taàng 5 Taàng 6 Taàng 7 Taàng 8 Taàng 9 Taàng 10

4 3'

3 2' 2

1

PHẦN II KẾT CẤU (70%)

CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU CHO CÔNG

TRÌNH 2.1 CÁC TIÊU CHUẨN VÀ QUY CHUẨN ÁP DỤNG

- TCVN 3737-1995 Tải trọng và tác động- Tiêu chuẩn thiết kế

- TCXDVN 5574-2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép–Tiêu chuẩn thiếtkế

- TCXD 198:1997 Nhà cao tầng- Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép

- TCXDVN 375:2006 Thiết kế công trình chịu động đất

- TCVN 205-1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCXD 45:1978 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

- ACI 318M-08 American Concrete Institute, Building Code

Requirements for Structural Concrete and Commentary

- Các giáo trình, hướng dẫn thiết kế và tài liệu tham khảo khác

2.2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN

Giải pháp kết cấu theo phương đứng

2.2.1

Hệ chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với kết cấu nhà cao tầng Chúng chịu tải trọng của dầm sàn truyền xuống móng và xuống nền đất đồng thời cũng chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng, giữ ổn định tổng thể cho công trình, hạn chế dao động và chuyển vị đỉnh của công trình

Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:

- Các hệ kết cấu cơ bản: Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu hộp (ống)

- Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung giằng, kết cấu khung vách, kết cấu ống- lõi và kết cấu ống tổ hợp

- Các hệ kết cấu đặc biệt: hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm chuyển, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

 Phân tích một số kết cấu để chịu lực cho công trình

 Sơ đồ làm việc rõ ràng, tuy nhiên khả năng chịu uốn ngang kém nên hạn chế

sử dụng đối với nhà có chiều cao h>40m

Phương án 2: Hệ khung vách

 Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng

 Thuận tiện cho việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây dựng khác nhau

vừa có thể lắp ghép vừa có thể đổ tại chỗ các kết cấu bê tông cốt thép

 Vách cứng tiếp thu các tải trọng ngang được đổ bằng hệ thống ván khuôn

trượt, có thể thi công sau hoặc trước

 Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao>40m

Phương án 3: Hệ khung lõi

 Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên

 Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian

 Phần trong lõi thường bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ thuật

của nhà cao tầng

 Sử dụng hiệu quả với các công trình có độ cao trung bình hoặc lớn có mặt

bằng đơn giản

Phương án 4: Hệ lõi hộp

 Hệ chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang

 Hộp trong nhà cũng giống như lõi cứng được hợp thành bởi các tường đặc hoặc có cửa

 Hệ lõi chỉ phù hợp với các nhà rất cao (có thể cao tới 100 tầng)

Tùy thuộc vào yêu cầu kiến trúc, qui mô công trình, tính khả thi và khả năng đảm bảo ổn định của công trình mà có lựa chọn phù hợp cho hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng

 Qua các phân tích ở trên và các đặc tính, quy mô của công trình(11 tầng

trên và 1 tầng hầm): Chọn phương án khung – vách làm kết cấu chính cho công trình Hệ khung chịu toàn bộ tải trọng đứng và vách chịu tải trọng ngang cũng như các tác động khác đồng thời làm tăng độ cứng của công trình

Giải pháp kết cấu theo phương ngang

2.2.2

- Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh tế của công trình Theo thống kê thì khối lượng bê tông sàn có thể chiếm 30÷40% khối lượng bê tông của công trình và trọng lượng bê tông sàn sẽ trở thành một loại tải trọng tĩnh chính Công trình càng cao, tải trọng này tích lũy xuống cột các tầng dưới và móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất Vì vậy cần ưu tiên lựa chọn giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng

- Các loại kết cấu sàn đang được sử dụng rộng rãi hiện nay gồm:

Hệ sàn sườn

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi

công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn,

dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn Không tiết kiệm không gian sử dụng

Sàn không dầm

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột

Ưu điểm: Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình Tiết kiệm

được không gian sử dụng Dễ phân chia không gian Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản Việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản

Nhược điểm: Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo

thành khung do đó có độ cứng nhỏ hơn so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột và vách chịu Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do đó khối lượng sàn tăng

Sàn không dầm ứng lực trước

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột Cốt thép được ứng lực trước

Ưu điểm: Giảm chiều dày, độ võng sàn Giảm được chiều cao công trình Tiết kiệm

được không gian sử dụng Phân chia không gian các khu chức năng dễ dàng

Nhược điểm: Tính toán phức tạp Thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng

Sàn bê tông Bubble Deck

Bản sàn bê tông Bubble Deck phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực, sử dụng quả bóng nhựa tái chế để thay thế phần bê tông không hoặc ít tham gia chịu lực ở thớ giữa bản sàn

Ưu điểm: Tạo tính linh hoạt cao trong thiết kế, có khả năng thích nghi với nhiều

loại mặt bằng Tạo không gian rộng cho thiết kế nội thất Tăng khoảng cách lưới cột

và khả năng vượt nhịp, có thể lên tới 15m mà không cần ứng suất trước, giảm hệ tường, vách chịu lực Giảm thời gian thi công và các chi phí dịch vụ kèm theo

Nhược điểm: Đây là công nghệ mới vào Việt Nam nên lý thuyết tính toán chưa

được phổ biển Khả năng chịu cắt, chịu uốn giảm so với sàn bê tông cốt thép thông thường cùng độ dày

 Căn cứ vào yêu cầu kiến trúc, lưới cột, công năng của công trình, ta có thể chọn giải pháp sàn phẳng có nấm và sàn phẳng dự ứng lực

Giải pháp kết cấu nền móng

2.2.3

Hệ móng công trình tiếp nhận toàn bộ tải trọng của công trình rồi truyền xuống móng Với quy mô công trình 1 tầng hầm, 1 tầng thương mại và 10 tầng căn hộ và điều kiện địa chất khu vực xây dựng tương đối yếu nên đề xuất phương án cọc ép và móng cọc khoan nhồi

a) Sơ bộ chọn chiều dày sàn:

Xác định sơ bộ bề dày sàn theo công thức kinh nghiệm sau:

b) Sơ bộ tiết diện cột

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

+ qi: tải trọng phân bố trên 1m2 sàn thứ i;

+ Si: diện tích truyền tải xuống tầng thứ i;

Bảng 2-2: Sơ bộ tiết diện cột biên

N (kN) k

Ftt (cm2)

b (cm)

h (cm)

N (kN) k

Ftt

(cm2)

b (cm)

h (cm)

c) Sơ bộ chọn tiết diện vách lõi thang máy:

Chiều dày vách của lõi cứng đƣợc lựa chọn sơ bộ dựa vào chiều cao tòa nhà, số

tầng,… đồng thời đảm bào các điều quy định theo điều 3.4.1- TCXD 198:1997

Tổng diện tích mặt cắt ngang của vách (lõi) cứng có thể xác định theo công thức gần đúng sau:

Avl=0.015 Asi

29000

CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 3.1 TỔNG QUAN

Hình 3-1: Mô hình công trình

Kết cấu nhà cao tầng được tính toán với các tải trọng chính sau đây:

- Tải trọng thẳng đứng (thường xuyên và tạm thời tác dụng lên sàn)

Trong đồ án tốt nghiệp, sinh viên dựa vào TCVN 2737:1995 cùng các chỉ dẫn kèm theo làm cơ sở cho việc xác định tải trọng, tác động lên công trình

- Trọng lượng bản thân kết cấu được mô hình trong máy tính, tải trọng này được chương trình tự tính

- Đối với tải trọng tường xây, để an toàn và đơn giản, tính cho ô sàn có nhiều tường xây nhất và phân bố đều trên toàn bộ sàn

Bảng 3-1: Tĩnh tải tác dụng lên sàn tầng điển hình

Vật liệu

Trọng lượng riêng

Chiều dày

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số vượt tải

Tĩnh tải tính toán (kN/m3) (mm) (kN/m2) (kN/m2)

Chiều dày

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ

số vượt tải

Tĩnh tải tính toán (kN/m3) (mm) (kN/m2) (kN/m2)

Chiều dày Tĩnh tải tiêu

chuẩn

Hệ số vƣợt tải

Tĩnh tải tính toán (kN/m3) (mm) (kN/m2) (kN/m2)

Chiều dày

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số vƣợt tải

Tĩnh tải tính toán (kN/m3) (mm) (kN/m2) (kN/m2)

Bảng 3-5: Các loại hoạt tải

Giá trị tiêu chuẩn (kN/m2

)

Hệ số vượt tải

Hoạt tải tính toán Phần

dài hạn

Phần ngắn hạn

3.3 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ

Nguyên tắc tính toán thành phần tải trọng gió được quy định rõ trong mục 2 TCXD 2737-1995 như sau:

- Tải trọng gió gồm 2 thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động Giá trị và phương tính toán thành phần tĩnh tải trong gió 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 gió được xác định theo các phương tương ứng với phương tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió

- Thành phần động 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 dịnh 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

- Việc tính toán công trình chịu tác dụng động lực của tải trọng gió bao gồm: Xác định thành phần động của tải trọng gió và phản ứng của công trình do thành phần động của tải trọng gió gây ra ứng với từng dạng dao động

- Theo mục 1.2 TC 229:1999 thì công trình có chiều cao >40m thì khi tính phải

kể đến thành phần động của tải trọng gió

Áp dụng cho đồ án tốt nghiệp, công trình có chiều cao 42.5m>40m do đó phải kể đến cả thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió

Tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió

 W0 là giá trị áp lực gió tiêu chuẩn được xác định từ vận tốc gió đã được xử

lý trên cơ sở số liệu quan trắc vận tốc gió ở độ cao 10m so với mốc chuẩn, giá trị áp lực gió được xác định theo bảng 4 ứng với từng phân vùng áp lực

gió qui định trong phụ lục E của TCVN 2737-1995

 k(zj) là hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao, xác định dựa vào công thức sau:

t

t

2m j

zk(z ) = 1.844

 c là hệ số khí động: phía đón gió cđ=0.8; phía gió hút ch=0.6

Lực gió tập trung truyền vào tâm từng sàn xác định theo công thức:

 

F WBh

Trong đó:

 γ – hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1.2;

 B – bề rộng công trình theo từng phương (Bx=50m, By=29 m);

 hj – chiều cao diện tích đón gió

Bảng 3-6: Giá trị tiêu chuẩn thành phần gió tĩnh tính toán theo phương X

Tính toán thành phần động của tải trọng gió

3.3.2

Thành phần động của tải trọng gió được tính toán theo TCXDVN 229-1999

Tùy theo mức độ nhạy cảm của công trình đối với tác dụng động học của tải trọng gió mà thành phần động của tải trọng gió chỉ cần kể đến tác động do thành phần xung của vận tốc gió hay cả lực quán tính của công trình Mức độ nhạy cảm được đánh giá qua tương quan giữa giá trị các tần số dao động riêng cơ bản của công trình, đặc biệt là tần số dao động riêng thứ nhất với tần số giới hạn

Dựa vào kết quả tính toán của chương trình Etabs ta xác định được các tần số dao động riêng của công trình ứng với các dao động riêng như bảng dưới đây:

Bảng 3-8: Bảng giá trị tần số và chu kỳ dao động của các mode

Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng fL tra từ bảng 2 TCXD 229:1999 ứng với

áp lực gió vùng II và độ giảm loga của δ=0.3 ứng với công trình bê tông cốt thép:

UY (%)

UZ (%)

SumUX (%)

SumUY (%)

SumUZ (%)

9 0.10591 5.5871 0 0 86.0453 81.2809 0

10 0.0947 0.0001 0.0447 0 86.0454 81.3256 0

11 0.08338 0 5.3572 0 86.0454 86.6828 0

12 0.07783 0.0002 0.0745 0 86.0456 86.7573 0 Tần số dao động cơ bản của công trình:

Việc tính toán tuân theo chỉ dẫn ở mục 4.3 TCXD 229:1999

Căn cứ vào kết quả ở trên, f1<f2<f3=1.15<fL<f4=3.055 do đó cần tính toán thành phần động của gió ứng với 3 dao động riêng đầu tiên

Tuy nhiên, trong ba dạng dao động đó, dạng dao động thứ 2 có phần trăm khối lượng tham gia chuyển vị theo phương X và phương Y gần bằng 0, nên có thể bỏ qua dạng dao động này trong quá trình tính toán có thể bỏ qua Hai dạng dao động xét đến được tổng hợp trong bảng sau:

Hệ số tương quan không gian 1X 0.648 Bảng 4 (TCVN 229:1999)

Hệ số tương quan không gian 1Y 0.700 Bảng 4 (TCVN 229:1999)

Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ j (tầng thứ j) ứng với dạng dao động riêng thứ I được xác định theo công thức:

p(ji) j i i ji

W = M ξ ψ y Trong đó:

 Wp(ji) – Lực, đơn vị tính toán thường lấy là daN hoặc kN tùy theo đơn vị tính toán của WFj trong công thức tính hệ số i;

 Mj – Khối lượng tập trung của phần công trình thứ j, (t);

 i - Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i, không thứ nguyên, phụ thuộc vào thông số ivà độ giảm lôga của dao động;

 yij – Dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm tầng thứ j ứng với dạng dao động thứ i;

i

γW

ε =940fTrong đó:

 - hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1.2;

 W0- gi| trị của |p lực gió (N/m2)

i n

2

ji j j=1

 Sj: Diện tích đón gió của phần j của công trình (m2)

 j: Hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao z ứng với phần thứ j của công trình Phụ thuộc và dạng địa hình và chiều cao

z (Tra bảng 3 TCXDVN 229-1999)

 i: Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió ứng với các dạng dao động thứ i của công trình, được xác định phụ thuộc vào 2 tham số và (Tra bảng 4 và 5 tiêu chuẩn TCXDVN 229-1999),  k 1 với k2

Bảng 3-11: Giá trị tính toán thành phần động của gió theo phương X ứng với

dạng dao động 1 theo phương X

i n

2

ji j j=1

(y W )

2.4499

0.8734(y M )





Hệ số động lực học:

0 1

i

γW 1.2×830

940f 940×0.921Tra biểu đồ hình 2 tiêu chuẩn TCXDVN 229:1999 ta đƣợc ξ =1.483 1

Bảng 3-12: Giá trị tính toán thành phần động của gió theo phương Y ứng với

dạng dao động 1 theo phương Y

2

ji j j=1

(y W )

-4.38

0.93(y M )





Hệ số động lực học:

0 i

i

γW 1.2×830

940f 940×1.15Tra biểu đồ hình 2 tiêu chuẩn TCXDVN 229:1999 ta đƣợc ξ =1.422 1