đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng của bách khoa đà nẵng đạt 9 điểm

đồ án tốt nghiệp ngành xây dựng của bách khoa đà nẵng đạt 9 điểmđồ án tốt nghiệp ngành xây dựng của bách khoa đà nẵng đạt 9 điểmđồ án tốt nghiệp ngành xây dựng của bách khoa đà nẵng đạt 9 điểmđồ án tốt nghiệp ngành xây dựng của bách khoa đà nẵng đạt 9 điểmđồ án tốt nghiệp ngành xây dựng của bách khoa đà nẵng đạt 9 điểmđồ án tốt nghiệp ngành xây dựng của bách khoa đà nẵng đạt 9 điểmđồ án tốt nghiệp ngành xây dựng của bách khoa đà nẵng đạt 9 điểmđồ án tốt nghiệp ngành xây dựng của bách khoa đà nẵng đạt 9 điểmđồ án tốt nghiệp ngành xây dựng của bách khoa đà nẵng đạt 9 điểmđồ án tốt nghiệp ngành xây dựng của bách khoa đà nẵng đạt 9 điểmđồ án tốt nghiệp ngành xây dựng của bách khoa đà nẵng đạt 9 điểmđồ án tốt nghiệp ngành xây dựng của bách khoa đà nẵng đạt 9 điểm

Trang 1

VÀ THIẾT KẾ XÂY DỰNG VIỆT NAM (CDC)

Địa điểm: Hiệp Bình Phuớc - Tam Bình - Tp Hồ Chí Minh

Chủ đầu tư: Công ty cổ phần dịch vụ và xây dựng địa ốc Đất Xanh

HÀ NỘI, THÁNG 3 /2013

Trang 2

vµ ThiÕt kÕ X©y dùng viÖt nam (CDC)

THUYẾT MINH VÀ PHỤ LỤC

TÍNH TOÁN KẾT CẤU

Dự án: Sunview Town

Công trình: Khối nhà A3

Chủ đầu tư: Công ty cổ phần dịch vụ và địa ốc Đất Xanh

vµ ThiÕt kÕ x©y dùng viÖt nam (CDC)

víi C«ng ty TNHH X©y dùng L©m Ph¹m

(LPC Co., Ltd.)

· Chñ nhiÖm thiÕt kÕ: TrÇn TuÊn Anh;

Hµ Néi, th¸ng 3 /2013

Trang 3

THIẾT KẾ (Khối nhà A3)

Công trình : SUNVIEW TOWN

-

B ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KẾT CẤU

I Tổng quan

ü Khối nhà A3 có 18 tầng nổi bao gồm 1 tầng trệt, 1 tầng lửng và 16 tầng

chức năng Chiều cao tầng 1 là 3.5m, chiều cao tầng điển hình là 3.2m, chiều cao đỉnh là 61.9m

ü Diện tích sàn xây dựng điển hình: 1595m2

ü Mục đích sử dụng sàn để làm nhà ở và khu dịch vụ

ü Tải trọng gió thuộc khu vực II.A (Wo=83daN/m2)

ü Cấp thiết kế Tải trong động đất công trình thuộc thang cấp VI (thang MSK)

II Đề xuất giải pháp thiết kế kết cấu:

1 Tiêu chuẩn áp dụng để tính toán và thiết kế kết cấu:

+ TCXDVN 2737 : 1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế

+ TCXDVN 229 : 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió -

Tiêu chuẩn thiết kế

+ TCXDVN 338 : 2005 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

+ TCXDVN 375 : 2006 Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất

+ TCXDVN 356 : 2005 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế

+ TCXDVN 170 : 1989 Kết cấu thép – Gia công lắp ráp và nghiệm thu – Yêu

cầu kỹ thuật + TCXDVN 5573 : 1991 Kết cấu gạch đá và gạch đá cốt thép -Tiêu chuẩn thiết

kế

+ TCXDVN 4578 : 1978 Nền, nhà công trình - Tiêu chuẩn thiết kế

+ TCXDVN 198 : 1997 Nhà cao tầng : Hướng dẫn thiết kế bê tông cốt thép

toàn khối

+ TCXDVN 205 : 1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế

Trang 4

Công trình:

Ngày

+ TCXDVN 195 : 1997 Tính toán cọc khoan nhồi - Tiêu chuẩn thiết kế

+ TCXDVN 269 : 2002 Cọc - Phương pháp thí nghiệm bằng tải trọng tĩnh ép

dọc trục

+ IBC 1810.3 Tính toán sức chịu tải theo vật liệu của cọc khoan nhồi

2 Các phần mềm sử dụng trong tính toán

ü Chương trình phân tích kết cấu ETABS ver 9.2.0 (Mỹ)

ü Chương trình phân tích kết cấu SAFE ver 12.1.1 (Mỹ)

ü Các phần mềm Microsoft Office: Excel, Word

3 Vật liệu kết cấu đề xuất áp dụng:

a Bê tông

Loại cấu kiện áp

dụng

Cường độ chịu nén khối vuông trung bình

M (kG/cm2)

Cấp độ bền tương ứng

B

Cường

độ tính toán chịu nén dọc trục Rb (kG/cm2)

Cường

độ tính toán chịu kéo dọc trục Rbt (kG/cm2)

Modun đàn hồi của vật liệu

Eb (kG/cm2)

Cầu thang + Lanh

Trang 5

Cường độ giới hạn chảy

f y (kG/cm 2 )

Cường độ tính toán chịu kéo

R s (kG/cm 2 )

Cường độ tính toán chịu nén dọc trục

R sc (kG/cm 2 )

Cường độ tính toán chịu cắt

R sw (kG/cm 2 )

Ghi chú: loại thép AII (10£ F <16) chỉ dùng cho các thép đai hoặc thép cấu tạo

* Cho cấu kiện sàn:

Cường độ giới hạn chảy

f y (kG/cm 2 )

Cường độ tính toán chịu kéo

R s (kG/cm 2 )

Cường độ tính toán chịu nén dọc trục Rsc (kG/cm 2 )

Cường độ tính toán chịu cắt

R sw (kG/cm 2 )

c Kết cấu tường xây, khối xây:

ü Các khối xây đều sử dụng loại gạch đặc mác M75, xây bằng vữa xi măng cát vàng

mác M50

ü Tường bao che phía ngoài dùng gạch đặc mác M75, xây bằng vữa xi măng cát

vàng mác M50

ü Tường xây ngăn bên trong dùng gạch rỗng mác M50 (hoặc gạch nhẹ không

nung, tấm tường nhựa nguyên sinh), xây bằng vữa xi măng cát vàng mác M50

ü Trát tường bằng vữa xi măng cát vàng mác M50

Trang 6

Căn cứ vào các tiêu chí lựa chọn, ưu nhược điểm của từng loại cọc, địa chất công

trình thực tế của khối nhà A3, chúng tôi xin được lựa chọn giải pháp kết cấu móng –

cọc cho công trình là hệ đài móng trên các cọc ứng suất trước D600 kết hợp

Để tối ưu hoá hệ kết cấu móng, chúng tôi có một vài đề xuất như sau:

- Kết hợp giữa tính toán chi tiết với kết quả thí nghiệm nén tĩnh của cọc để quyết định sức chịu tải cho phù hợp Với điều kiện địa chất tại khu vực Hiệp Bình Phước - Tam Bình – Thủ Đức - Tp Hồ Chí Minh thì mũi cọc sẽ được cắm vào lớp đất chịu lực tốt là lớp 3 (Cát pha, cát hạt trung lẫn sét) ở độ sâu ~50m có chỉ số SPT từ 35 nhát trở lên

- Cần tối ưu việc lựa chọn số cọc trong đài để số cọc cần thiết kế là bé nhất

- Kiến nghị sử dụng Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn và Hệ số giảm

hoạt tải theo quy định khi tính toán so sánh tải trọng truyền xuống

cọc từ móng với sức chịu tải thiết kế của cọc (theo đất nền) Theo nghiên cứu của chúng tôi việc áp dụng như trên sẽ làm giảm tải trọng truyền xuống cọc theo tính toán truyền thống khoảng 10% đến 15% Điều này sẽ làm giảm số cọc cần thiết kế mà công trình vẫn đảm bảo an toàn theo quy định

5 Giải pháp kết cấu phần thân:

Căn cứ vào các tiêu chí lựa chọn cũng như ưu nhược điểm của từng giải pháp

kết cấu sàn phần thân, chúng tôi xin được lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân

cho khối nhà A3 là giải pháp sàn dầm thông thường kết hợp với hệ vách

phẳng – lõi vách đổ toàn khối, trong đó:

- Hệ sàn dầm thông thường bao gồm: hệ dầm chính qua vách tiết diện 30x60cm, 25x60cm, các dầm biên tăng cứng lỗ sàn tiết diện

Trang 7

- Hệ vách phẳng hai biên có kích thước 350x1300mm, 350x1700mm, 350x1000mm; tiết diện vách cứ 5 tầng sẽ được giảm một cấp

- Hệ vách phẳng ở giữa kích thước 350x1300mm, tiết diện vách cứ 5 tầng sẽ được giảm một cấp

- Hai hệ lõi thang máy dày 300mm

Để tối ưu hoá hệ kết cấu phần thân, chúng tôi có một vài đề xuất như sau:

- Tính toán tổng thể theo mô hình 3D kết cấu sàn, vách, lõi để phân tích sự làm việc đồng thời giữa các cấu kiện

- Tính toán và so sánh chuyển vị đỉnh, chuyển vị tầng công trình với giới hạn cho phép để điều chỉnh độ cứng của công trình (điều chỉnh tiết diện cấu kiện đứng) cho phù hợp và tiết kiệm nhất

6 Giải pháp sử dụng vật liệu:

Việc sử dụng vật liệu kết cấu phù hợp sẽ tối ưu hoá được tiết diện, hàm lượng

cốt thép, tải trọng, giá thành cho công trình Vì vậy chúng tôi xin nêu ra một số

đề xuất sau về việc sử dụng vật liệu:

o Kết hợp việc sử dụng bê tông có cấp độ bền lớn cho hệ kết cấu vách lõi - vách - sàn - dầm (M400) các tầng dưới, giảm tiết diện cấu kiện đứng và cấp độ bền bê tông cho các tầng phía trên Việc áp dụng này phù hợp với nội lực xuất hiện trong cấu kiện các tầng và đảm bảo được tiết diện cấu kiện không quá lớn ở các tầng phía dưới

o Sử dụng xây tường ngăn, tường bao che bằng các loại gạch nhẹ hoặc vách nhẹ (trọng lượng riêng <1000Kg/m3) đã có trên thị trường nhằm làm giảm tải trọng đứng lên dầm, sàn, cột, móng

o Ưu tiên sử dụng thép có cường độ lớn (AIII, AIV) cho cấu kiện chịu lực chính nhằm giảm hàm lượng thép trong cấu kiện và tiết kiệm chi phí cốt thép cho công trình

o Sử dụng các mối nối thép thanh đường kính lớn trong cấu kiện chính bằng mối nối coupler để tiết kiệm chi phí, đẩy nhanh tiến độ thi công

7 Giải pháp tính toán kết cấu:

Trang 8

o Tính toán cấu kiện sàn theo các yêu cầu về đảm bảo khả năng chịu lực và độ võng giới hạn để đưa ra chiều dày và hàm lượng thép tối

ưu nhất

III Kết luận:

Trên cơ sở nghiên cứu Hồ sơ thiết kế Kiến trúc và kinh nghiệm trong việc tối ưu hóa

Kết cấu cho các công trình tương tự, chúng tôi đã đề xuất sơ bộ giải pháp thiết kế kết cấu

cho công trình Sunview Town, chúng tôi tin tưởng rằng giải pháp của chúng tôi là giải

pháp thiết kế hợp lý, tiết kiệm, hoàn toàn đáp ứng được các yêu cầu về chịu lực, an toàn

và giảm chi phí tối đa cho cho công trình

- ∞ -

Trang 9

PHỤ LỤC TÍNH TOÁN KẾT CẤU

Trang 10

I TẢI TRỌNG

Trang 11

TT tính toán

Chiều

chuẩn

Hệ số vượt tải

TT tính toán

- Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế

- Hướng dẫn tính toán thành phần động của tải trọng Gió - Tiêu chuẩn thiết kế

- Thiết kế công trình chịu tải trọng Động đất - Tiêu chuẩn thiết kế

I Tải trọng.

Trang 12

- Hệ trần treo 30 1.1 33

Chiều dày lớp g TT tiêu chuẩn vượt tải Hệ số TT tính

TT tính toán

* Tường xây gạch nhẹ dày 200 Cao: 3.15 (m)

Chiều

chuẩn

TT tính toán

* Tường xây gạch nung dày 100 Cao: 3.15 (m)

Các lớp hoàn thiện

Trang 13

Chiều

chuẩn

TT tính toán

* Tường xây gạch nung dày 100 Cao: 1.1 (m)

Chiều

chuẩn

TT tính toán

* Tường xây gạch nhẹ dày 100 Cao: 3.15 (m)

Chiều

chuẩn

TT tính toán

1.4 Tải trọng bản thân các cấu kiện (cột, dầm, sàn, vách v.v ) BTCT

Được tính toán tự động bằng phần mềm phân tích kết cấu.

Các lớp hoàn thiện

Trang 14

II Hoạt tải.

Các phòng chức năng

TTTC toàn phần

TTTC dài hạn

TTTC ngắn hạn

TT tính toán

- Phòng khách, phòng ăn, vệ sinh (a) 150 30 120 1.3 195

- Sảnh, phòng giải lao, cầu thang (a) 300 100 200 1.2 360

Trang 15

* Đặc điểm công trình

- Địa điểm xây dựng: Tỉnh, thành: Thành phố Hồ Chí Minh

Quận, huyện: Quận Thủ Đức

-  : hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng: 1.2

- kj : hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

- c : hệ số khí động, lấy tổng cho mặt đón gió và mặt hút gió bằng: 1.4

- Hj : chiều cao đón gió của tầng thứ j

Trang 16

Ghi chú: Zj là cao độ của tầng thứ j so với mặt đất

* Bảng giá trị tải trọng gió theo phương Y:

Trang 17

- Địa điểm xây dựng: Tỉnh, thành: Thành phố Hồ Chí Minh

Vùng gió: II-A

Dạng địa hình: A

- Cao độ của mặt đất so với chân công trình (m): 0.0

- Kích thước mặt bằng theo phương X, Lx (m): 74.8

- Kích thước mặt bằng theo phương Y, Ly (m): 21.8

- Cao độ của đỉnh công trình so với mặt đất (m): 63.4

- yji : dịch chuyển ngang tỉ đối của trọng tâm tầng thứ j ứng với dạng dao động thứ i

- Giá trị giới hạn của tần số

* Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió, Wpji, tác động lên tầng thứ j ứng với dạng dao động thứ i được xác định theo công thức:

- Hệ số tương quan không gian

Trang 18

Trong đó:

- g : hệ số độ tin cậy của tải trọng gió, lấy bằng 1.2

- Wo : tính với đơn vị là N/m2

- fi : tần số của giao động riêng thứ i

- Hệ số yi được xác định bằng công thức sau:

- Số dạng dao động cần tính toán theo phương X: 1

- Số dạng dao động cần tính toán theo phương Y: 1

* Bảng giá trị tải trọng gió theo phương X ứng với dạng dao động thứ 1:

* Bảng thống kê các dạng dao động theo 2 phương X và Y:





j ji

Fj ji i

M y

W y

2y

Trang 21

- Địa điểm xây dựng: Tỉnh, thành: TP Hồ Chí Minh

d D

g C g

d D C

g d

C B

B g

d B

a T

T T q S a T

S T

T

a T

T q S a T

S T T T

q S a T S T T T

q T

T S

a T S T

T

.

;

5 2 max :

.

; 5 2 max :

5 2 :

3

2 5 2 3

2 :

0

b

Trang 22

Dạng Chu kỳ

Phần trăm khối lượng hữu hiệu

Tổng phần trăm khối lượng hữu hiệu

Dạng Chu kỳ

Phần trăm khối lượng hữu hiệu

Tổng phần trăm khối lượng hữu hiệu

Số dạng dao động được xét đến theo phương X: 3

Số dạng dao động được xét đến theo phương Y: 3

* Tải trọng động đất tác dụng lên các tầng, Fkj, được xác định theo công thức

Trong đó:

- Fkj: Lực động đất tác dụng lên khối lượng thứ k trong dạng dao động thứ j

- Fkj: chuyển vị của các khối lượng mk trong dạng dao động thứ j

- mk: khối lượng của các tầng

* Bảng giá trị lực động đất theo phương X, dạng dao động thứ 1

kj k k

m

m m

Trang 27

18 STORY2 182.3 0.0103 1.8684 0.0192 -16.9

Trang 28

V Tổ hợp tải trọng.

Hoạt tải dài hạn

Hoạt tải ngắn hạn

Tải gió phương X

Tải gió phương Y

Tải động đất X

Tải động đất Y

Trang 29

II MÔ HÌNH

Trang 30

ETABS

Trang 31

ETABS

Trang 32

III TÍNH TOÁN KIỂM TRA CHUYỂN VỊ

Trang 33

1 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình

- Chuyển vị cho phép [ D ] = H / 500 = 126.8 mm

- Chuyển vị lớn nhất của công trình: Dmax = 41.8 mm < [ D ]

Kết luận: Kết cấu công trình đảm bảo điều kiện về chuyển vị đỉnh công trình

STORY19 BAOTC MAX 35.0 41.8

STORY19 BAOTC MIN -35.0 -27.4

2 Kiểm tra chuyển vị lệch tầng

- Chuyển vị lệch tầng cho phép [ di/hi] = 1 / 500 = 0.0020

- Chuyển vị lệch tầng lớn nhất của công trình: ( di/hi)max = 0.0008 < [ di/hi]

Kết luận: Kết cấu công trình đảm bảo điều kiện về chuyển vị lệch tầng

Trang 35

IV TÍNH TOÁN CỌC VÀ ĐÀI CỌC

Trang 36

Tính toán sức chịu tải của cọc

( Theo tiêu chuẩn của Nhật Bản, nêu trong phụ lục C, TCXD 205:1998)

- Chu vi: As: 1.88 (m) - Diện tích Ap: 0.283 (m2)

+ Sức chịu tải cho phép theo tiêu chuẩn Nhật Bản (theo TCXD 205 :1998) có chỉnh sửa : Qu = 15.Ntb.Ap + (0,15.Nc.Lc + 0,43.Ns.Ls)As- Wp (tấn)

* Hệ số an toàn:

+ Cho thân cọc, FSs = 2.0 + Cho mũi cọc, FSp = 2.5

> Công thức tính: Qu = [a.Na.Ap/FSp + (0,2.NsLs + C.Lc).As/FSs] - (Pcọc-Pđất) (T)

Trong đó:

+ Ls là chiều dài đoạn cọc nằm trong đất cát + Na: giá trị N30 ở mũi cọc

+ Lc là chiều dài đoạn cọc nằm trong đất sét + Ns: giá trị N30 của đất cát bên thân cọc

(Nếu Na, Ns >60 thì lấy 60 để tính toán) + C: Lực dính của đất sét ở thân cọc (T/m2) + Pcọc, Pđất là trọng lượng cọc BTCT và phần đất bị cọc chiếm chỗ (T)

+ a là hệ số phụ thuộc phương pháp thi công: a=30 cho cọc đóng, ép

a=15 cho cọc khoan nhồi

ở đây sử dụng: 1 ta lấy a = 30

Chiều sâu dự tính từ đầu cọc so với cốt mặt đất khi khoan khảo sát: 0.9 (m)

N a

ở mũi cọc

Ns trong cát

Lực dính C trong sét

Qs (T)

Tổng Qs (T)

Qp (T)

Qu (T)

Trang 37

N a

ở mũi cọc

Ns trong cát

dính C trong sét

Qs (T)

Tổng Qs (T)

Qp (T)

Qu (T)

Nhận xét : Nếu đặt mũi cọc tại độ sâu là H = 50 (m)

> Sức chịu tải tính toán của cọc theo đất nền sẽ là 235.0 (T)

> Chọn sức chịu tải thiết kế của cọc là: Ptk= 230.0 (T)

4a

Trang 38

tính toán sức chịu tải của cọc theo đất nền( Theo phương pháp của MEYERHOF, Phụ lục C - TCXD:205-1998)

+ Cho thân cọc, FSs = 2.0 + Cho mũi cọc, FSp = 2.5

* Sức chịu tải nén cho phép của cọc: Qu = 15.Ntb.Ap + (0,15.Nc.Lc + 0,43.Ns.Ls)As- Wp (tấ

-> Qu = [K 1 Na.Ap/FSp + K 2 Ntb.Lc.As/FSs] - (Pcọc-Pđất) (T)

* Sức chịu tải nhổ cho phép của cọc: Qu = 15.Ntb.Ap + (0,15.Nc.Lc + 0,43.Ns.Ls)As- Wp (tấ

-> Tu = [K 2 Ntb.Lc.As/FSs] + (Pcọc-Pđất) (T)

Trong đó:

- Ntb là chỉ số xuyên tiêu chuẩn N30 của đất

Nếu Ntb > 60 thì lấy Ntb = 60 để tính toán

- Qs là sức chịu tải tới hạn của cọc do ma sát với đất (T)

- Qp là sức chịu tải tới hạn của cọc do mũi cọc chống vào đất (T)

- K 1 là hệ số phụ thuộc phương pháp thi công, K1= 400

- K 2 là hệ số phụ thuộc phương pháp thi công, K2= 2

- Pcọc, Pđất là trọng lượng cọc BTCT và phần đất bị cọc chiếm chỗ (T)

Chiều sâu dự tính từ đầu cọc so với cốt mặt đất khi khoan: 1.00 (m)

Na

ở mũi cọc

Ntb trong

Trang 39

Na

ở mũi cọc

Ntb trong

đất

Cát pha hạt trung, sét 33 14 14.5 10.9 123.5 158.3 118.8 68.1Cát pha hạt trung, sét 35 14 14.0 10.6 134.1 158.3 123.7 73.8Cát pha hạt trung, sét 37 17 15.5 11.7 145.8 192.3 142.7 80.0Cát pha hạt trung, sét 39 18 17.5 13.2 159.0 203.6 153.4 87.0Cát pha hạt trung, sét 41 13 15.5 11.7 170.7 147.0 136.2 93.2Cát pha hạt trung, sét 43 12 12.5 9.4 180.1 135.7 136.0 98.4Cát pha hạt trung, sét 45 10 11.0 8.3 188.4 113.1 130.7 102.9Cát pha hạt trung, sét 47 14 12.0 9.0 197.4 158.3 152.9 107.8Cát pha hạt trung, sét 49 14 14.0 10.6 208.0 158.3 157.8 113.5Cát pha hạt trung, sét 50 35 24.5 27.7 225.1 395.8 261.2 122.3Cát pha hạt trung, sét 51 45 29.5 22.2 230.2 508.9 308.8 125.0

Nhận xét : Nếu đặt mũi cọc tại độ sâu là H = 50.0 (m)

> Sức chịu tải tính toán của cọc theo đất nền sẽ là 261.2 (T)

> Chọn sức chịu tải thiết kế của cọc là: Ptk= 230.0 (T)

3

Định dạng
Số trang	60
Dung lượng	2,84 MB