thiết kế cao ốc phú thạnh (thuyết minh)

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 2.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 2.1.1 Kết cấu chịu lực chính Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể được phân loại như sau: Hệ

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

GVHD : THS TRẦN TẤN QUỐC

TP Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2012

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA XÂY DỰNG VÀ ĐIỆN

GVHD : THS TRẦN TẤN QUỐC

TP Hồ Chí Minh, tháng 02 năm 2012

Trang 3

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay, cùng với xu thế hội nhập, nền kinh tế Việt Nam ngày càng phát triển và đã thu hút được nhiều nhà đầu tư trong và ngoài nước Đất nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa, việc phát triển cở sở hạ tầng, nhà máy, xí nghiệp, điện, đường, trường, trạm… là một phần tất yếu nhằm mục đích xây dựng đất nước ta ngày càng phát triển hơn, có cơ sở hạ tầng vững chắc, tạo điều kiện cho sự phát triển của đất nước Từ lâu ngành xây dựng đã góp phần quan trọng trong đời sống chúng ta, từ việc mang lại mái ấm cho từng gia đình đến việc xây dựng bộ mặt của đất nước Ngành xây dựng đã chứng tỏ được sự cần thiết của mình Trong xu thế hiện nay, hoạt động xây dựng đang diễn ra với tốc độ khẩn trương, ngày càng rộng khắp với quy mô xây dựng ngày càng lớn đã cho thấy sự lớn mạnh của ngành xây dựng nước ta

Có được cơ hội ngồi trên ghế giảng đường đại học, được thầy cô truyền đạt những kiến thức chuyên ngành về xây dựng, tuy khó nhưng lại hết sức thú vị và hết sức bổ ích để giúp bản thân ngày càng hoàn thiện và thêm yêu ngành xây dựng mà mình theo học

Đồ Án Tốt Nghiệp này như một bài tổng kết quá trình học tập của sinh viên trong suốt quá trình học tập, nhằm giúp cho sinh viên tổng hợp những kiến thức đã học vào thực

tế và trang bị cho em những kiến thức để em vững bước vào cuộc sống và có đủ năng lực để có thể đảm trách tốt công việc của mình, góp phần tích cực vào sự sự phát triển của đất nước

Trang 4

LỜI CẢM ƠN

Thấm thoát đã hơn bốn năm ngồi trên ghế giảng đường đại học, được sự giúp đỡ hết sức tận tình và có được những kiến thức hết sức quý giá từ quý thầy cô, em xin tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến quý thầy cô, những người đã mang đến cho em những kiến thức và tri thức, giúp em vững bước trên cuộc sống cũng như trên con đường lập nghiệp sau này

Em xin chân thành cảm ơn Thầy Cô trong khoa Xây Dựng và Điện, Trường Đại Học

Mở TP Hồ Chí Minh đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho em những kiến thức và dạy

dỗ em trong suốt quá trình ngồi trên ghế nhà trường

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy giáo, ThS Trần Tấn Quốc, thầy

đã cung cấp tài liệu, định hướng cho em trong suốt quá trình thực hiện Đồ Án Tốt Nghiệp, tận tình giúp đỡ em có thể hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp này

Xin cảm ơn những người bạn cùng làm đồ án với em, những người bạn lớp XD07A2

đã giúp đỡ em những chỗ còn vướng mắc

Lời cuối cùng xin gửi lời cảm ơn thiêng liêng đến bố mẹ và gia đình, chỗ dựa vật chất

và tình thần cho em trong suốt quãng thời gian học xa nhà, đã động viên em những lúc khó khăn

Vì thời gian có hạn và những kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình thực hiện đồ

án chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong được sự nhận xét đánh giá của quý thầy cô để bản thân ngày càng hoàn thiện

Xin chân thành cảm ơn và xin nhận nơi đây lòng tri ân sâu sắc!

Thành phố hồ chí minh, ngày 14 tháng 02 năm 2012

Sinh viên thực hiện Trần Quốc Tín

Trang 5

MỤC LỤC Lời nói đầu

Lời cảm ơn

Mục lục

Chương 1: KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH VÀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 1

1.1 Nhu cầu xây dựng công trình 1

1.2 Địa điểm xây dựng công trình 1

1.3 Giải pháp kiến trúc 2

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng 2

1.3.2 Mặt đứng 3

1.3.3 Hệ thống giao thông 3

1.4 Giải pháp kỹ thuật 3

1.4.1 Hệ thống điện 3

1.4.2 Hệ thống nước 4

1.4.3 Thông gió chiếu sáng 4

1.4.4 Phòng cháy chữa cháy 4

1.4.5 Chống sét, hệ thống thoát rác 5

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 6

2.1 Lựa chọn giải pháp kết cấu 6

2.1.1 Kết cấu chịu lực chính 6

2.2 Lựa chọn vật liệu 7

2.3 Các tiêu chuẩn quy phạm dùng trong tính toán 7

2.4 Lựa chọn công cụ tính toán 7

Chương 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ SÀN SƯỜN TOÀN KHỐI 8

3.1 Mặt bằng dầm sàn điển hình 8

3.2 Tính toán các ô sàn 8

3.2.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 8

3.2.2 Chọn chiều dày sàn 9

3.2.3 Hình thức liên kết giũa các ô sàn 9

3.3 Xác định tải trọng tác dụng lên các ô sàn 10

3.3.1 Cấu tạo và trọng lượng bản thân 10

3.3.2 Tải trọng do trọng lượng bản thân tường đặt lên sàn 11

3.3.3 Hoạt tải tính toán lên sàn 12

3.3.4 Tổng tải trọng tính toán lên sàn 13

3.4 Sơ đồ tính và xác định nội lực 14

Trang 6

3.4.1 Xác định nội lực cho các ô sàn bản kê 4 cạnh, 4 đầu ngàm 14

3.4.2 Xác định nội lực cho các ô bản dầm 2 đầu ngàm 14

3.4.3 Xác định nội lực cho các ô bản 1 đầu ngàm, 1 đầu khớp 15

3.5 Tính toán cốt thép sàn 15

3.6 Kiểm tra khả năng chịu lực của sàn 16

3.6.1 Kiểm tra độ võng 16

3.6.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt tại vị trí có tường ngăn 19

3.7 Bảng tính cốt thép 22

Chương 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 24

4.1 Cơ sở thiết kế 24

4.2 Vị trí và cấu tạo cầu thang 24

4.2.1 Bản vẽ cầu thang 25

4.2.2 Cấu tạo cầu thang 25

4.2.3 Giả định chiều dày bản thang, dầm thang 26

4.3 Xác định tải trọng 26

4.3.1 Xác định tải trọng tác dụng lên bản thang (phần bản nghiêng) 26

4.3.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 28

4.4 Xác định nội lực, sơ đồ tính 28

4.4.1 Sơ đồ tính cầu thang 28

4.5 Tính toán cho các vế thang 29

4.5.1 Tính cho vế 1 29

4.5.2 Tính cho vế 2 31

4.6 Tính dầm chiếu nghỉ 31

4.6.1 Xác định tải trọng 31

4.6.2 Xác định nội lực 32

4.6.3 Tính cốt thép 32

4.6.4 Tính cốt đai, kiểm tra khả năng chịu cắt 33

4.7 Tính bản chiếu tới 33

4.7.1 Sơ đồ tính 33

4.7.2 Tải trọng 34

4.7.3 Xác định nội lực, tính cốt thép 35

Chương 5: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 36

5.1 Thể tích bể nước mái 36

5.1.1 Nước sinh hoạt 36

5.1.2 Nước dự trữ chữa cháy 36

5.1.3 Tổng thể tích tính toán 36

Trang 7

5.2 Vị trí và kích thước 37

5.3 Chọn sơ bộ kích thước từng cấu kiện 38

5.4 Tính toán bản nắp và bản đáy 38

5.4.1 Sơ đồ tính 38

5.4.2 Xác định các loại tải trọng 38

5.4.3 Xác định nội lực 40

5.5 Tính dầm nắp và dầm đáy 43

5.5.1 Sơ đồ tính và tải trọng tác dụng lên dầm 44

5.5.2 Tính nội lực 45

5.5.4 Tính cốt đai 49

5.5.5 Kiểm tra độ võng của dầm 51

5.6 Tính bản thành 52

5.6.1 Xác định tải trọng 52

5.6.2 Sơ đồ tính và nội lực 53

5.6.4 Tính nứt cho bản thành và bản đáy 55

5.6.4.1 Cơ sở lý thuyết 55

5.6.4.2 Bảng kết quả tính toán 56

5.7 Tính cột 57

Chương 6: KHUNG KHÔNG GIAN ( TÍNH KHUNG TRỤC B) 58

6.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm, cột, vách cứng 58

6.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 58

6.1.2 Tiết diện cột 59

6.1.3 Tiết diện vách cứng 60

6.2 Xác định tải trọng lên công trình 60

6.2.1 Tĩnh tải 60

6.2.2 Hoạt tải 61

6.3 Sơ đồ tính 62

6.3.1 Khai báo vật liệu 63

6.3.2 Khai báo mặt cắt cấu kiện chịu lực( cột, dầm, sàn, vách) 64

6.3.3 Định nghĩa các loại tải trọng 67

6.3.4 Lập các tổ hợp tải trọng với các hệ số tổ hợp theo tiêu chuẩn 67

6.3.5 Khai báo các sàn là tuyệt đối cứng 68

6.3.6 Khai báo điểm tập trung khối lượng 68

Trang 8

6.3.8 Khai báo các dạng dao động trước khi phân tích 69

6.4 Tải trọng gió 70

6.4.1 Xác định thành phần tĩnh của tải trọng gió 70

6.4.2 Xác định thành phần động của tải trọng gió 71

6.4.2.1 Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió 73

6.4.2.2 Thao tác trên phần mềm Etabs 76

6.4.2.3 Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió 79

6.5 Gán tải trọng gió 81

6.6 Chạy phần mềm và kiểm tra 84

6.7 Tính cốt thép dầm 85

6.7.1 Kết quả nội lực dầm 85

6.7.2 Tính thép chịu lực 85

6.7.3 Tính cốt đai 86

6.8 Tính cốt thép cột 93

6.9 Tính cốt thép cho vách cứng 100

6.9.1 Nội lực tính toán 100

6.9.2 Tính toán cốt thép 103

Chương 7: THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 109

7.1 Số liệu địa chất 110

7.1.1 Cấu tạo địa chất 110

7.1.2 Thống kê số liệu 113

7.2 Xác định phương án móng 113

7.3 Tải trọng tác dụng 114

7.3.1 Móng M1 dưới chân cột C2 (Trục B) 114

7.3.2 Móng M4 dưới lõi thang (Trục B) 115

Chương 8: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 116

8.1 Sơ lược về phương án móng cọc ép 116

8.2 Tính toán móng M1 dưới chân cột trục B 117

8.2.1 Chọn loại cọc và chiều sâu đặt mũi cọc 118

8.2.2 Tính toán sức chịu tải của cọc 119

8.2.2.1 Theo độ bền vật liệu làm cọc 119

8.2.2.2 Theo chỉ tiêu cơ lý đất nền phụ lục A (TCVN: 205-1998) 119

8.2.2.3 Theo Cường độ đất nền phụ lục B(TCVN: 205-1998) 121

8.2.3 Xác định số lượng cọc trong đài 124

8.2.3.1 Kiểm tra ứng suất dưới mũi cọc 127

8.2.3.2 Kiểm tra lún dưới mũi cọc 129

Trang 9

8.2.4.1 Kiểm tra cọc trong quá trình vận chuyển 133

8.2.4.2 Kiểm tra khi lắp dựng 133

8.2.4.3 Kiểm tra lực cẩu khi móc cẩu 134

8.2.5 Tính cốt thép cho đài móng 135

8.2.5.1 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng 135

8.2.5.2 Tính cốt thép cho đài cọc 135

8.3 Tính toán móng M4 dưới lõi thang trục B 139

8.3.4 Tính cốt thép cho đài móng 153

Chương 9: THIẾT KẾ CỌC KHOAN NHỒI 166

9.1 Giới thiệu về cọc khoan nhồi 166

9.1.1 Cấu tạo 166

9.1.2 Công nghệ thi công 166

9.1.3 Ưu điểm của cọc khoan nhồi 166

9.1.4 Nhược điểm của cọc khoan nhồi 166

9.2 Tính toán móng M1 dưới chân cột trục B 167

9.2.4 Kiểm tra việc thiết kế cọc 176

9.2.4.1 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc theo điều kiện chịu nhổ 176

9.2.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng 180

Trang 10

9.3 Tính toán móng M4 dưới lõi thang trục B 184

9.3.4 Kiểm tra việc thiết kế cọc 188

9.3.5 Thiết kế cốt thép cho đài móng 194

9.4 So sánh và lựa chọn phương án móng 206

Trang 11

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Trong những năm gần đây mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, mức sống và thu nhập của người dân ngày càng nâng cao, kéo theo nhu cầu ăn ở nghi ngơi, giải trí ở một mức cao hơn, tiện nghi hơn

Mặt khác với xu hướng hội nhập, công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước hòa nhập với xu thế phát triển chung của thời đại, nên sự đầu tư xây dựng cho các dự án cao tầng thay thế cho các công trình thấp tầng, các khu dân cư đã xuống cấp là rất cần thiết

Vì vậy cao ốc Phú Thạnh ra đời nhằm giải quyết nhu cầu ăn ở của người dân, cũng như thay đổi diện mạo quan cảnh đô thị, nâng cao tầm vóc của của khu vực Tân Phú

Hình 1.1 Phối cảnh cao ốc Phú Thạnh 1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH

Tọa lạc tại trung tâm quận Tân Phú, công trình nằm ở vị trí thoáng và đẹp 2 mặt tiếp giáp với đường Thoại Ngọc Hầu và Nguyễn Sơn Giao thông thuận tiện để quy hoạch khu dân cư, thuận tiện trong quá trình cung cấp vật tư xây dựng, máy móc thiết bị thi công

Trang 12

Địa điểm: 53 Nguyễn Sơn, P Phú Thạnh, Q Tân Phú

Đơn vị đầu tư: Cơng Ty cổ Phần XD 585

Hệ thống điện, cung cấp nước tại khu vực đã hồn thiện đáp ứng các nhu cầu cho cơng tác xây dựng

Khu đất xây dựng cơng trình bằng phẳng, hiện trạng khơng cĩ cơng trình cũ, khơng cĩ các cơng trình ngầm bên dưới lịng đất, rất thuận tiện cho việc thi cơng và

bố trí tổng bỉnh đồ

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng

CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ

GARAGE NHÀ TRẺ

TD THẨM MỸ

GARAGE BEAUTY SALON DỊCH VỤ CÔNG CỘNG CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ CĂN HỘ

CĂN HỘ

TẦNG 02 CAO ĐỘ +3.500

TẦNG 01 CAO ĐỘ +0.000 _

TẦNG HẦM CAO ĐỘ -4.400

TẦNG 04 CAO ĐỘ 10.200

TẦNG 14 CAO ĐỘ 42.200

TẦNG MÁI CAO ĐỘ +48.600 CAO ĐỘ +51.800

Trang 13

Mặt bằng công trình hình chữ nhật, gồm nhiều lốc nhà Ở nội dung Đồ Án chỉ thiết kế cho một lốc nhà điển hình L= 40m, B=21m mặt bằng công trình bố trí đối xứng

Tầng 1-2: Sử dụng làm khu trung tâm thương mại, văn phòng cho thuê và siêu thị

Tầng 3-15: được bố trí làm khu dân cư, mỗi tầng gồm 8 căn hộ diện tích 45-110

m2

Gồm thang máy và cầu thang thoát hiểm

Tầng mái: được bố trí có hồ nước mái đối xứng, và thông với cầu thang bộ Khu vực thang máy và thang bộ có mái BTCT

Nhìn chung giải pháp mặt bằng đơn giản, tạo không gian rộng để bố trí các căn hộ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ để làm vách ngăn có thể thay đổi không gian linh hoạt, phù hợp với xu thế hiện tại và tương lai

1.3.2 Mặt đứng

Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với hệ thống cửa lớn, thông thoáng, đảm bảo đủ ánh sáng, và lưu thông gió

1.3.3 Hệ thống giao thông

Giao thông ngang trong mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang

Hệ thống giao thông đứng bao gồm thang bộ và thang máy, 2 thang bộ, 4 thang máy được bố trí đối xứng giữa nhà, căn hộ bố trí xung quanh lõi phân cách bởi hành lang nên khoảng đi lại là ngắn nhất, thuận tiện cho việc đi lại, thoát hiểm khi

có sự cố cháy nổ…đảm bảo thông thoáng, hợp lý

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT

1.4.1 Hệ thống điện

Hệ thống điện sử dụng trực tiếp hệ thống điện thành phố, có bổ sung hệ thống điện dự phòng (máy phát điện 2.200 kVA), nhằm đảm bảo cho tất cả các trang thiết

Trang 14

điện bị cắt đột xuất Điện năng phải bảo đảm cho hệ thống thang máy, hệ thống lạnh có thể hoạt động liên tục

Máy phát điện dự phòng được đặt ở tầng hầm, để giảm bớt tiếng ồn và rung động

để không ảnh hưởng đến sinh hoạt

Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công) Hệ thống cấp điện chính đi trong các hộp kỹ thuật đặt ngầm trong tường phải đảm bảo an toàn không đi qua các khu vực ẩm ướt , tạo điều kiện dễ dàng khi cần sữa chữa Hệ thống ngắt điện tự động từ 1A đến 50A bố trí theo tầng và theo khu vực bảo đảm an toàn khi có sự cố xảy ra

1.4.2 Hệ thống nước

Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước thành phố dẫn vào hồ nước ở tầng hầm qua hệ thống lắng lọc, khử mùi và khử trùng, bơm lên bể nước tầng mái nhằm đáp ứng nhu cầu nước cho sinh hoạt ở các tầng

Các ống nước cấp PPR bền, sử dụng lâu dài, chống rò rỉ và bảo đảm nguồn nước sạch, vệ sinh

Các đường ống đứng qua các tầng đều được bọc trong hộp gen, đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính được bố trí ở mỗi tầng

Nước mưa từ mái sẽ theo các lỗ thu nước trên sênô chảy vào các ống thoát nước mưa đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải sử dụng sẽ được bố trí đường ống riêng Nước thải từ các tầng được tập trung về khu xử lý và bể tự hoại đặt ở tầng hầm

1.4.3 Thông gió chiếu sáng

Các căn hộ và các hệ thống giao thông chính trên các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kiếng bên ngoài Ngoài ra các hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cập một cách tốt nhất cho những vị trí cần ánh sáng

Tuy nhiên diện tích căn hộ ở mỗi tầng khá lớn nên diện tích cho việc lưu thông công cộng bị thu hẹp ngoài ra các căn hộ đều tập trung bên ngoài nên khu vực hành lang tập trung ở cốt lõi công trình cho nên lắp đặt thêm đèn chiếu sáng nhân tạo cho khu vực này

Ở các tầng đều có hệ thống cửa sổ tạo sự thông thoáng tự nhiên giúp các căn hộ

có thể đón gió từ nhiều hướng khác nhau Riêng tầng hầm có bố trí thêm các lam lấy gió và ánh sáng

1.4.4 Phòng cháy chữa cháy

Trang 15

Các thiết bị cứu hỏa và đường ống nước dành riêng cho chữa cháy đặt gần nơi dễ xảy ra sự cố như hệ thống điện gần thang máy Hệ thống phòng cháy chữa cháy an toàn và hiện đại, kết nối với trung tâm phòng cháy chữa cháy của thành phố

 Hệ thống báo cháy

Ở mỗi tầng và mỗi căn hộ đều có lắp đặt thiết bị phát hiện báo cháy tự động Ở mỗi tầng mạng lưới báo cháy có gắn đồng hồ và đèn báo cháy, khi phát hiện được ngay lập tức phòng quản lý sẽ có các phương án ngăn chặn lây lan và chữa cháy

 Hệ thống chữa cháy

Ở mỗi tầng đều được trang bị thiết bị chữa cháy Nước được cung cấp từ bồn nước mái hoặc từ bể nước ngầm Trang bị các bộ súng cứu hỏa đặt tại phòng trực,

có các vòi cứu hỏa cùng các bình chữa cháy khô ở mỗi tầng Đèn báo cháy được đặt

ở các cửa thoát hiểm, đèn báo khẩn cấp được đặt ở tất cả các tầng

1.4.5 Chống sét, hệ thống thoát rác

 Chống sét

Chọn sử dụng hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphere được đặt ở tầng mái

và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để dòng điện sét nhanh chóng truyền xuống đất

 Hệ thống thoát rác

Rác thải ở mỗi tầng được đổ vào gen thu rác đưa xuống gian rác, gian rác được bố trí ở tầng hầm và có bộ phận đưa rác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo, kĩ càng để tránh bốc mùi gây ảnh hưởng đến sức khỏe và môi trường

Trang 16

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 2.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1.1 Kết cấu chịu lực chính

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

Hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu ống

Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung - giằng, kết cấu khung - vách, kết cấu ống – lõi và kết cấu ống tổ hợp

Hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, kết cấu có dầm truyền, kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung thép

Mỗi kết cấu đều có ưu và nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu, điều kiện kinh

tế và khả năng của các đơn vị thi công

Công trình sử dụng kết cấu khung + vách chịu lực

Vách cứng là một hệ thống tường chịu lực của cầu thang bộ và lõi thang máy vừa làm nhiệm vụ chịu tải trọng đứng vừa là hệ thống chịu tải trọng ngang, đây là loại kết cấu được sử dụng rộng rãi cho các công trình cao tầng

Công trình sử dụng hệ thống sàn sườn toàn khối, loại sàn này được sử dụng nhiều Việt Nam, và được cho là dễ thi công Với phương án sàn sườn này thường không gian không linh hoạt, nhưng do đã tính tới chuyện này nên trong thiết kế tăng chiều dày sàn và kích thước dầm chính không sử dụng hệ thống dầm phụ nên có thể thay đổi không gian linh hoạt như ý muốn

 Kết luận:

Do công trình chỉ có 15 tầng nên chiều cao tầng có thể tăng mà không làm ảnh hưởng tới mỹ quan, như đã trình bày ở trên kết cấu chịu lực được lựa chọn như sau: Kết cấu móng cọc khoan nhồi, đài đơn

Kết cấu khung – vách cứng chịu lực Hệ thống khung bao gồm cột và dầm, vách cứng gồm vách thang máy và vách thang bộ

Kết cấu sàn sườn toàn khối

Hệ thống vách cứng và cột được ngàm vào hệ đài móng

Trang 17

2.2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU

Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, có khả năng chống cháy tốt Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng tốt trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại hạn chế không bị tách rời các bộ phận của công trình

2.3 CÁC TIÊU CHUẨN QUY PHẠM DÙNG TRONG TÍNH TOÁN

- Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép: TCVN 356 - 2005

- Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động: TCVN 2737 – 1995

- Hướng dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió: TCVN 229 – 1999 theo TCVN 2737

- Thiết kế móng cọc: TCVN 205 – 1998

- Thiết kế công trình chịu tải trọng dộng đất: TCVN 375 – 2006

- Nhà cao tầng – thiết kế cấu tạo bê tông cốt thép toàn khối: TCVN 198 – 1997 2.4 LỰA CHỌN CÔNG CỤ TÍNH TOÁN

Phần mềm ETABS 9.7 : dùng để giải nội lực và phân tích động cho hệ công trình bao gồm các dạng và giá trị dao động Do ETABS là phần mềm chuyên dùng cho thiết kế kết cấu nhà cao tầng, nên việc nhập liệu và xử lý số liệu nhanh hơn các phần mềm khác

Phần mềm SAP 2000 V7.42 : dùng để giải nội lực cho các cấu kiện đơn giản, như: cầu thang, khung hồ nước mái, kiểm tra độ võng sàn

Phần mềm SAFE 12.3 : Safe là phần mềm chuyên để giải các bài toán về phần tử tấm như sàn dự ứng lực, sàn không dầm, các loại móng Trong bài sử dụng phần phần mềm này để tính nội lực và cốt thép móng tại chân lõi thang

Trang 18

CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ SÀN SƯỜN TỒN KHỐI

8000 8000

Ô SÀN SỐ

7

8 7

Hệ dầm chính: là hệ dầm liên kết các đầu cột theo phương ngang và phương dọc nhà,

cĩ nhiệm vụ nhận tải sàn, tải từ dầm phụ, tải trọng thường xuyên của tường xây trên dầm để truyền vào cột

Trang 19

Ô số 1 bản 2 phương có L1 = 7m, L2 = 8m, chọn theo kinh nghiệm như sau:

L

5003.33 3150

d s

h

Vậy các ô sàn 1;2;3;4;5 tính theo bản kê bốn cạnh có hình thức liên kết 2 đầu ngàm (theo cả hai phương)

Trang 20

Ô sàn 6 có: 2

1

8

4, 4 21,8

L

5003.33 3150

d s

dm s

h

5003.33 3150

dc s

Chi tiết các lớp cấu tạo sàn như sau:

3.3.1 Cấu tạo và trọng lượng bản thân:

Hình 3.2 Các lớp cấu tạo sàn

Trang 21

Trọng lượng bản thân được tính như trong bản sau:

Stt Lớp dày(m) Chiều Trọng lượng

(daN/m3)

Tĩnh tải tiêu chuẩn (daN/m2)

Hệ số tin cậy

Tĩnh tải sàn g(daN/m2)

3.3.2 Tải trọng do trọng lượng bản thân tường đặt trên sàn

Để tính tải trọng của tường lên sàn ta tính toán tổng tải trọng tính toán của tất cả tường đặt lên sàn, sau đó ta chia cho diện tích sàn thành tải tường phân bố đều trên sàn, cách tính gần đúng này ổn về mặt tải trọng và nội lực tuy nhiên cần phải kiểm tra khả năng chịu lực cắt của tường lên sàn tại vị trí nguy hiểm nhất Được trình bày

ở phần sau:

Trang 22

Ô

SÀN (m) L1 (m) L2

h tường (m)

TƯỜNG

100 TƯỜNG 200 Tải trọng tiêu

chuẩn (daN/m2)

Hệ số vượt tải

n

gtt2

(daN/m2) Lt(m) Lt(m)

3.3.3 Tính hoạt tải tính toán lên sàn

Để xác định hoạt tải ta dựa vào TCVN 2737-1995 “ TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG- TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ”Bảng 3 trang 12 tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn

A

AA

  

với A : diện tích chịu tải >9 m2

Trang 23

3.3.4 Tổng tải trọng tính toán lên sàn

Trang 24

3.4 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ XÁC ĐỊNH NỘI LỰC

Sơ đồ tính sàn đã được xác định ở trên

3.4.1 Xác định nội lực cho ô sàn bản kê 4 cạnh, 4 đầu ngàm(ô số 1,2,3,4,5)

Gọi M1, M2 là moment nhịp theo phương L1 = 7m, L2 = 8m

Gọi MI, MII là moment gối theo phương L1 = 7m, L2 = 8m

Trang 25

Cắt bản sàn theo phương cạnh ngắn co chiều dài b=1m để tính toán như là dầm chữ nhật tính toán cốt đơn

Bê tông B25 có Rb = 14.5 MPa = 14500(kPa)

Hệ số điều kiện làm việc của bê tông lấy theo TCXDVN 356 γ = 0.9 cho bê tông nặng Cốt thép  10 thì Rs=R’s = 225 MPa

10

  thì Rs = R’s = 280 MPa Giả thiết a = 20 mm, ta có ho = h-a = 150-20 = 130mm

Trang 26

*

*max

%100

*0

*

%05.0min

sRb

RbRh

bs

Về kiểm tra độ võng ta dùng phần mềm SAP 2000 V7.42 để kiểm tra cho ô sàn số 5 với các số liệu đầu vào như sau:

- Tải trọng g tường = 307.4 daN/m2 = 3.07 kN/m2

- Hoạt tải Ptt = 360daN/m2= 3.6 kN/m2

Kết quả từ SAP như sau:

Trang 27

 Theo phương trục X và Z: biểu đồ moment và độ võng như sau

Trang 28

Hình 3.5 Moment sàn

Từ biểu đồ moment theo phương trục X tương ứng với phương L1= 7m có thể nhận thấy moment âm ở gối và dương ở giữa nhip hoàn toàn hợp lý

Hình 3.6 Độ võng sàn Kết quả độ võng tương tự

 Vậy sàn đảm bảo về điều kiện độ võng f

3.6.2 Kiểm tra khả năng chịu cắt tại vị trí có tường ngăn

Trang 29

Từ mặt bằng kiến trúc của sàn ta dễ dàng nhận thấy ơ sàn số 5 cĩ tải trọng lớn nhất, ơ này cĩ nhiều tường 200 mm, nên phải kiểm tra khả năng chịu cắt tại vị trí cĩ tường

Sơ đồ tính như sau:

L2=8m

P tường

Hình 3.8 sơ đồ tính lực cắt sàn

- Tính tải tường

Trang 30

BẢNG KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TƯỜNG NHƯ SAU

Kí Hiệu

Trọng lượng riêng kN/m3

Chiều dài

m

Chiều cao

Vậy P tường = 12.672 kN/ (m dài)

 Lực cắt lớn nhất của tường tại vị trí chân tường là

Với: Hệ số b4 đối với betong nặng lấy =1.5

Hệ số φn kể đến ảnh hưởng của lực kéo dọc trục nên lấy = 0

R bt = 1.05 Mpa = 1.05*10^3 kN/m2

c : là hình chiếu của tiết diện nghiêng nguy hiểm nhất xuống trục dọc sàn với góc nghiêng 450 c =0.15m, ho=0.13m, b=1m

Trang 31



2(1 ) * * 1.5(1 0)*1.05*10 *1*0.134

(Trang tiếp theo)

Trang 32

BẢNG TÍNH CỐT THÉP SÀN

Ô

qtt kN/m2

m91 0,0199 10,09 0,046 0,047 353 10 150 523 0,40 m92 0,0152 7,70 0,035 0,036 268 8 150 335 0,26 k91 0,0459 23,26 0,105 0,112 842 12 130 870 0,67 k92 0,0352 17,84 0,081 0,084 637 12 160 707 0,54

m91 0,0199 9,05 0,041 0,042 316 10 150 523 0,40 m92 0,0152 6,91 0,031 0,032 240 8 150 335 0,26 k91 0,0459 20,87 0,095 0,100 751 12 130 870 0,67 k92 0,0352 16,01 0,073 0,075 569 12 160 707 0,54

m91 0,0199 8,87 0,040 0,041 310 10 150 523 0,40 m92 0,0152 6,78 0,031 0,031 235 8 150 335 0,26 k91 0,0459 20,46 0,093 0,098 735 12 130 870 0,67 k92 0,0352 15,69 0,071 0,074 557 12 160 707 0,54

Trang 33

5

11,74

m91 0,0199 13,08 0,059 0,061 461 10 150 523 0,40 m92 0,0152 9,99 0,045 0,046 350 10 150 523 0,40 k91 0,0459 30,18 0,137 0,148 1114 12 100 1131 0,87 k92 0,0352 23,14 0,105 0,111 838 12 120 943 0,73

moment nhịp 9,35 0,042 0,043 327 10 150 523 0,40 moment gối 18,70 0,085 0,089 669 12 130 870 0,67

Trang 34

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 4.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ

Để đảm bảo lưu thông theo phương đứng của tòa nhà ngoài thang máy cần phải thiết

kế thêm cầu thang bộ, vì đây là chung cư kết hợp khu thương mại nên nhu cầu đi lại rất đông

Chọn thiết kế cầu thang trong lõi thang đảm bảo yêu cầu về cấu tạo, cũng như về mặt chịu lực chung trong hệ kết cấu công trình

Ngoài ra một yêu cầu không thể thiếu khi đưa giải pháp cầu thang bộ vào công trình , ngoài làm nhiệm vụ lưu thông đi lại còn có tác dụng thoát hiểm khi xảy ra sự cố cháy nổ…

Công trình sử dụng cầu thang 2 vế dạng bản từ sàn tầng hầm đến sân thượng, với chiều cao các tầng khác nhau từ tầng hầm - tầng 3 chiều cao tầng 3,5m, từ tầng 3-tầng mái chiều cao tầng 3,2m, nên ta chọn tầng điển hình có chiều cao 3,2m để thiết kế Các số liệu thiết kế như sau:

Dùng bê tông B25 đá 1x2 có : Rb = 14.5 (MPa), Rbt = 1.05 (MPa)

Thép chịu lực dùng loại thép AII có: Rs = 280 (MPa)

Thép đai dùng loại thép AI có: Rsw = 175 (MPa)

Hệ số điều kiện làm việc của bê tông : γb = 0.9

4.2 VỊ TRÍ VÀ CẤU TẠO CẦU THANG

4.2.1 Bản vẽ cầu thang

Từ bản vẽ kiến trúc ta có mặt bằng cầu thang với các kích thước như sau:

(Xem trang tiếp theo)

Trang 35

CHIẾU NGHỈ

CAO TRÌNH CHIẾU NGHỈ

+1600 +3200

DẦM CHIẾU TỚI

HÌNH 4.1 MẶT BẰNG ĐỊNH VỊ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 3 - TẦNG MÁI )

- Chọn chiều dày của bản là 12 cm

- Kích thước thang: bề rộng vế thang: b = 1,1m

Trang 36

- Gĩc nghiêng của thang:

htg

l

       

4.2.3 Giả định chiều dày bản thang, dầm thang

 Giả định chiều dày bản thang

Bản sàn làm việc một phương theo phương cạnh dài

4.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang( phần bản nghiêng)

Cắt bản thang 1 dải cĩ bề rộng b=1m theo phương cạnh dài để tính tốn

Theo TCVN 2737 – 1995 ta cĩ :

Tải trọng tiêu chuẩn: qtci=i hi (kN/m2)

qtci : Tải trọng tiêu chuẩn lớp vật liệu thứ i

I : Trọng lượng riêng của lớp vật liệu thứ i

hi : Bề dày lớp vật liệu thứ i

Tải trọng tính tốn: gtti=qtci ni (kN/m2)

ni :hệ số vượt tải của lớp vật liệu thứ i lấy theo TCVN 2737-1995

 Tĩnh tải

Mặt cắt cầu thang

1 LỚP ĐÁ MÀI DÀY 15 mm

2 LỚP VỮA LÓT 20 mm

3 LỚP GẠCH THẺ 160x290 mm

4 LỚP BTCT 150 mm

5 LỚP VỮA TRÓT 15 mm

29 °Hình 4.2 Chi tiết cấu tạo bản thang Bản nghiêng được xác định theo chiều dày tương đương :

Trang 37

1

n tt

+ ni : hệ số tin cậy của lớp thứ i

+ tdi : chiều dày của lớp thứ i theo phương bản nghiêng được xác định như sau Đối với lớp gạch đá mài

2 tt 7.47( / )

Bảng 4.1 Tính toán khối lượng bản thang

 Hoạt tải : (Lấy theo TCVN 2737 – 1995)

Hoạt tải trên bản xiên cùng phương cùng chiều với tĩnh tải nhưng chỉ tác dụng trên mặt phẳng ngang( do bậc thang nằm ngang), ta quy hoạt tải từ mặt ngang lên mặt xiên bằng cách nhân với cosα

ptc = 300 (daN/m2)=3 (kN/m2) và n = 1,2

=> ptt = 3x1.2 = 3.6(kN/m2)

Tổng tải tác dụng lên bản chiếu nghỉ phân bố theo chiều nghiêng bản

Trang 38

2 2 tt tt cos 7.47 3.6*0.875 10.62( / )

 Tải trọng phân bố trên 1m bề rộng bản thang : q2 = 10.62 (kN/m)

4.3.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Lấy theo tiêu chuẩn XDVN 2737-1995

Mặt cắt bản chiếu nghỉ như sau :

1 LỚP ĐÁ MÀI DÀY 15 mm

2 LỚP VỮA LÓT 20 mm

3 BẢN BTCT 150 mm

4 LỚP VỮA TRÓT 15 mm

Hình 4.3 Chi tiết mặt cắt bản chiếu nghỉ

4.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC SƠ ĐỒ TÍNH

4.4.1 Sơ đồ tính cầu thang

Nhận xét: Việc đưa ra sơ đồ tính như thế nào phải phù hợp với điều kiện làm việc của kết cấu và thực tế thi cơng Quan niệm liên kết giữa bản thang và dầm là gối (cố định, di động) hay ngàm là là một vấn đề phức tạp tùy thuộc vào thiết kế và thực tế thi cơng Ở bài này, căn cứ vào điều kiện thi cơng cầu thang cĩ thép chờ từ dầm thang nên ta chọn sơ đồ tính của dãi bản thang là một gối cố định một gối di động,gối di động chọn ở dầm chiếu nghỉ, gối cố định chọn ở dầm chiếu tới Khi đĩ bản chiếu tới đã được đổ bê tơng cùng lúc với sàn

Trang 39

 Nếu hdầm(vách) ≥ 3 hb : gối cố định (Liên kết giữa vách cứng và bản thang)

 Nếu hdầm(vách) < 3 hb : gối di động (Liên kết giữa dầm và bản thang)

VB VD RC

4.5 TÍNH TOÁN CHO CÁC VẾ THANG

(cos)21(

2 1 1

2 1 2

q

LLL

qL

L



)(

2

)2

(cos

2 1

2 1 1

2 1 2 2

LL

Lq

LLLq

.23

2

3.2

*28.9)2

33.2(

*3

*875.0

62

Trang 40

*875.0

62.103.2

*28.9

Moment cách gối A một đoạn (x)



cos2

*

2

qxV

Mx A 

 

2

cos0

'

q

Rx

)(53.262

.10

875.0

*74



)(93.38875.0

*2

53.2

*62.1053.2

*74.30

*

* max

% 100

* 0

*

% 05 0 min

s R b R b R h

b s A

Định dạng
Số trang	217
Dung lượng	15,35 MB