Cao ốc văn phòng thiên nam – tenimex

Cao ốc văn phòng THIÊN NAM – TENIMEX LỜI CẢM ƠN Ngày nay với xu hướng phát triển của thời đại thì nhà cao tầng được xây dựng rộng rãi ở các thành phố và đô thị lớn.. Với đề tài thiết kế

Trang 1

Cao ốc văn phòng THIÊN NAM – TENIMEX

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH: KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

ĐỀ TÀI:

CAO ỐC VĂN PHÒNG THIÊN NAM – TENIMEX

Người hướng dẫn: TS LÊ KHÁNH TOÀN

THS LÊ VŨ AN Sinh viên thực hiện:NGUYỄN VĂN QUANG

Số thẻ sinh viên: 110120211

Đà Nẵng, 05/2017

Trang 2

TÓM TẮT

Hiện nay, kết cấu bê tông cốt thép được sử dụng phổ biến trên toàn thế giới Nhận thấy sự phát triển của loại kết cấu trên em xin chọn đề tài : Thiết kế, tính toán công trình “Cao ốc văn phong Thiên Nam – TENIMEX”

Nội dung của đồ án:

- Phần Thuyết minh:

+ Phần 1: Kiến trúc (Chương 1) thể hiện tổng quan kiến trúc, cấu tạo của công trình + Phần 2: Kết cấu (từ Chương 2 đến Chương 4) trình bày cách tính toán, thiết kế các cấu kiện sàn, cầu thang

+ Phần 3: Thi công (Chương 5 đến Chương 9) trình bày biện pháp thi công phần ngầm, phần thân, lên tổng tiến độ cho toàn công trình, thiết kế tổng mặt bằng công trình

- Phần Bản vẽ:

+ Bản vẽ Kiến trúc (các bản vẽ từ KT 01 đến KT 05): thiết kế mặt bằng, mặt cắt và mặt đứng công trình

+ Bản vẽ Kết cấu (các bản vẽ từ KC 01 đến KC 3): bản vẽ kết cấu sàn, bản vẽ kết cấu cầu thang

- Bản vẽ thi công (các bản vẽ từ TC 01 đến TC 12): Bản vẽ biện pháp thi công phần ngầm công trình, bản vẽ tổng tiến độ, bản vẽ tổng mặt bằng, bản vẽ biểu đồ vận chuyển

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Ngày nay với xu hướng phát triển của thời đại thì nhà cao tầng được xây dựng rộng rãi ở các thành phố và đô thị lớn Trong đó, các văn phòng làm việc là khá phổ biến Cùng với nó thì trình độ kĩ thuật xây dựng ngày càng phát triển, đòi hỏi những người làm xây dựng phải không ngừng tìm hiểu nâng cao trình độ để đáp ứng với yêu cầu ngày càng cao của công nghệ

Đồ án tốt nghiệp lần này là một bước đi cần thiết cho em nhằm hệ thống các kiến thức đã được học ở nhà trường sau gần năm năm học Đồng thời nó giúp cho em bắt đầu làm quen với công việc thiết kế một công trình hoàn chỉnh, để có thể đáp ứng tốt cho công việc sau này

Với nhiệm vụ được giao, thiết kế đề tài: “CAO ỐC VĂN PHÒNG THIÊN NAM –TENIMEX_111-121 Ngô Gia Tự, Phường 2, Quận 10, Tp Hồ Chí Minh” Trong giới hạn đồ án thiết kế:

Phần I: Kiến trúc : 10% -Giáo viên hướng dẫn : TS Lê Khánh Toàn

Phần II: Kết cấu : 30% -Giáo viên hướng dẫn : Th.S Lê Vũ An

Phần III: Thi công : 60% - Giáo viên hướng dẫn : TS Lê Khánh Toàn

Trong quá trình thiết kế, tính toán, tuy đã có nhiều cố gắng, nhưng do kiến thức còn hạn chế, và chưa có nhiều kinh nghiệm nên chắc chắn em không tránh khỏi sai xót

Em kính mong được sự góp ý chỉ bảo của các thầy, cô để em có thể hoàn thiện hơn đề tài này

Em xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy, cô giáo trong trường Đại học Bách Khoa, trong khoa Xây dựng DD&CN đã tận tình chỉ bảo em trong suốt gần năm năm học và đặc biệt hơn là các thầy cô đã trực tiếp hướng dẫn em hoàn thành tốt trong đề tài tốt nghiệp này

Đà Nẵng, ngày 27 tháng 5 năm 2017

Sinh Viên

Nguyễn Văn Quang

Trang 4

CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là phần nghiên cứu và thể hiện đồ án tốt nghiệp độc lập của riêng tôi Các số liệu, công thức,hình vẽ sử dụng trong đồ án có nguồn gốc và được trích dẫn rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định Các kết quả tính toán trong đồ án do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan Các kết quả của đồ án này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác.

Trang 5

MỤC LỤC

Tóm tắt

Nhiệm vụ đồ án i

Lời cảm ơn ii Cam đoan liêm chính học thuật iii Mục lục v

Danh sách hình vẽ vi MỞ ĐẦU 13

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 14

1.1 Tổng quan 14

1.2 Điều kiện tự nhiên, hiện trạng khu vực xây dựng công trình 15

1.2.1 Điều kiện khí hậu tự nhiên 15

1.2.2 Hiện trạng khu vực xây dựng công trình 16

1.3 Quy mô đầu tư: 16

1.4 Các giải pháp thiết kế: 17

1.4.1 Tổng mặt bằng 17

1.4.2 Giải pháp kiến trúc 17

1.4.3 Các giải pháp kỹ thuật khác 18

1.5 Kết luận: 20

CHƯƠNG 2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 20

2.1 Giải pháp kết cấu công trình 20

2.2 Mô tả kết cấu công trinh 20

2.2.1 Phương án kết cấu thang máy: 21

2.2.2 Sơ đồ kết cấu của công trình: 21

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG SAU CHO TẦNG ĐIỂN HÌNH 22

3.1 Quan niệm tính toán 22

3.2 Phương pháp tính nội lực trong sàn 22

3.3 Vật liệu 23

3.3.1 Bê tông 23

3.3.2 Cốt thép thường 23

3.3.3 Cáp ứng lực trước 23

Trang 6

3.3.4 Chọn đầu neo và ống bọc cáp 23

3.4 Tải trọng tác dụng lên sàn 23

3.4.1 Tĩnh tải 23

3.4.2 Hoạt tải 24

3.4.3 Tải trọng cân bằng do cáp 25

3.5 Chia dải Strip trên sàn: 25

3.6 Xác định quỹ đạo cáp: 26

3.6.1 Xác định khoảng cách từ mép dưới sàn đến tâm cáp 26

3.6.2 Xác định thông số cơ bản của quỹ đạo cáp 28

3.7 Xác định giá trị ứng suất căng ban đầu và tổn hao ứng suất trong cáp 28

3.7.1 Giá trị ứng suất căng ban đầu: 28

3.7.2 Tính tổn hao ứng suất: 29

3.7.3 Tổng tổn hao ứng suất: 33

3.7.4 Ứng suất hữu hiệu trong cáp: 33

3.8 Chọn số lượng và bố trí cáp trong dải 33

3.9 Kiểm tra ứng suất: 35

3.9.1 Các tổ hợp tải trọng: 35

3.9.2 Kiểm tra ứng suất giai đoạn truyền ứng lực trước: 35

3.9.3 Kiểm tra ứng suất giai đoạn sử dụng 37

3.9.4 Tính toán cốt thép thường: 40

3.9.5 Kiểm tra ứng suất giai đoạn cực hạn: 41

3.10 Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn 44

3.11 Kiểm tra ứng suất cục bộ đầu neo 47

Chương 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG 50

4.1 Nội dung tính toán cầu thang bộ giữa trục C a -C: 50

4.1.1 Phân tích sự làm việc của kết cấu cầu thang: 51

4.2 Tính toán tải trọng: 51

4.2.1 Bản thang (phần bản nghiêng) 51

4.2.2 Bản chiếu nghỉ: 52

4.3 Tính nội lực và cốt thép bản: 53

4.3.1 Sơ đồ tính toán: 53

4.3.2 Xác định nội lực: 54

4.3.3 Tính toán cốt thép: 55

4.4 Tính toán dầm chiếu nghỉ: 57

4.4.1 Tải trọng tác dụng: 57

4.4.2 Sơ đồ tính toán: 58

4.4.3 Xác định nội lực: 58

Trang 7

CHƯƠNG 5: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH – BIỆN PHÁP KỸ THUẬT

VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 59

5.1 Tổng quan về công trình: 59

5.2 Công tác chuẩn bị trước khi thi công: 60

5.2.1 Công tác chuẩn bị mặt bằng, che chắn và biển báo: 60

5.2.2 Biện pháp thi công đảm bảo an toàn đối với công trình liền kề: 60

5.2.3 Nguồn điện, nước thi công: 60

5.2.4 Phương án hàng rào bảo vệ và phương án bảo quản vật tư thiết bị tập kết trước khi sử dụng: 61

5.2.5 Dịch vụ thông tin: 61

5.2.6 Vệ sinh môi trường: 61

5.2.7 Bố trí tổng mặt bằng thi công: 62

5.2.8 Tổ chức công trường: 62

5.2.9 Lựa chọn giải pháp thi công phần ngầm: 63

5.2.10 Lựa chọn giải pháp thi công phần thân: 65

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM 66

6.1 Thi công cọc vây khoan nhồi: 66

6.1.1.Đánh giá sơ bộ công tác thi công cọc vây khoan nhồi 66

6.1.2.Chọn máy thi công cọc 66

6.1.3.Dung dịch Bentonite 67

6.1.4.Các bước tiến hành thi công cọc vây khoan nhồi: 70

6.2.Thi công cọc xi măng đất: 80

6.2.1 Định nghĩa: 80

6.2.2 Phương pháp thi công: 81

6.2.3 Máy móc thiết bị và công nghệ thi công cọc xi măng đất: 81

6.3 Thi công cọc khoan nhồi: 86

6.3.1 Giới thiệu chung: 86

6.3.2 CÁC DẠNG CỌC KHOAN NHỒI PHỔ BIẾN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 87

6.3.3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 89

6.3.4 Tổ chức thi công cọc khoan nhồi : 102

6.4 Kiểm tra chuyển vị tường vây trong quá trình đào đất: 106

6.4.1 Thông số đầu vào: 107

6.5 Thi công hai tầng hầm bằng phương pháp BOTTOM UP: 111

6.5.1 Thiết bị phục vụ thi công: 111

6.5.2 Vật liệu: 112

6.5.3 Quy trình công nghệ thi công BOTTOM UP: 113

Trang 8

6.5.4 Lập tiến độ thi công đài, dầm móng: 124

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN 131

7.1 Công tác ván khuôn: 131

7.1.1 Lựa chọn ván khuôn cho công trình: 131

7.1.2 Lựa chọn cột chống cho công trình: 133

7.1.3 Lựa chọn dàn giáo: 133

7.2 Tính toán ván khuôn cho các cấu kiện cơ bản trong công trình: 134

7.2.1 Xác định tải trọng: 134

7.2.2 Tính toán ván khuôn sàn tầng điển hình: 135

7.2.3 Tính toán ván khuôn cột điển hình: 139

7.2.4 Tính toán ván khuôn lõi thang máy 141

7.2.5 Tính toán ván khuôn cầu thang: 145

7.2.6 Tính toán ván khuôn dầm biên: 148

7.2.7 Tính toán ván khuôn đài móng: 152

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG CÁP DỰ ỨNG LỰC 155

8.1 Vật tư: 155

8.1.1 Cáp 155

8.1.2 Hệ đầu neo kéo và hệ đầu neo chết 155

8.1.3 Cốt thép gia cường cho đầu neo 155

8.1.4 Con kê 155

8.1.5 Ống chứa cáp 156

8.1.6 Van bơm vữa bằng nhựa 156

8.1.7 Hỗn hợp vữa 157

8.2 Thiết bị 157

8.2.1 Kích kéo căng thủy lực, máy bơm thủy lực 157

8.2.2 Máy bơm thủy lực 158

8.2.3 Loại kích đánh rối kiểu H 158

8.2.4 Máy trộn vữa 159

8.3 Cơ sở dữ liệu để tính toán ma sát và độ dãn dài của cáp 159

8.4 Bảo quản và vận chuyển 159

8.5 Sàn thao tác 160

8.6 Công tác lắp đặt 160

8.6.1 Lắp đặt hệ đầu neo kéo loại dẹp 160

8.6.2 Lắp đặt đường cáp (cách 1 với các đường cáp ngắn) 161

8.6.3 Lắp đặt đường cáp dài (cách 2 với các đường cáp dài) 162

8.7 Định hình biến dạng cong của đường cáp 163

Trang 9

8.8 Các công việc hoàn thiện trước khi đổ 163

8.9 Đổ bê tông 163

8.10 Lắp đầu neo 164

8.11 Kéo căng đường cáp 164

8.11.1 Cơ sở tính toán ma sát/giãn dài 164

8.11.2 Tính toán báo cáo kéo căng 165

8.11.3 Chuẩn bị cho kéo căng 165

8.11.4 Kéo căng các đường cáp loại bó dẹp 166

8.12 Trình tự kéo căng các sợi cáp bó dẹp 167

8.13 Dung sai và độ giãn dài của đường cáp 168

8.14 Bơm vữa đường cáp 168

8.14.1Chuẩn bị bơm vữa 168

8.14.2 Quy trình trộn vữa 168

8.14.3 Quy trình bơm vữa 169

8.15 Thử vữa 169

8.15.1 Độ chảy 169

8.15.2 Cường độ chịu nén 170

8.16 Biện pháp sửa chữa 170

8.16.1 Các vấn đề xảy ra khi lắp đặt và đổ bê tông 170

8.16.2 Các vấn đề khi căng kéo: đứt, tuột cáp 171

8.16.3 Các vấn đề khi bơm 171

8.17 Các yêu cầu cụ thể về an toàn và biện pháp phòng ngừa 171

8.17.1 Yêu cầu chung 171

8.17.2 Nâng hạ vật tư và thiết bị 172

8.17.3 Lắp đặt cáp 172

8.17.4 Căng kéo cáp 172

8.17.5 Bơm vữa 172

CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ - TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 172

9.1 Các giai đoạn thi công công trình: 173

9.2 Số lượng các quá trình thành phần: 175

9.3 Tính toán khối lượng công tác: 176

9.4 Xác định nhịp công tác của các quá trình thành phần: 176

9.4.1 Dọn dẹp mặt bằng, chuẩn bị: 176

9.4.2 Thi công cọc vây khoan nhồi: 176

9.4.3 Thi công cọc xi măng đất: 176

9.4.4 Thi công cọc khoan nhồi: 176

9.4.5 Đào đất lần 1 tới cốt -2,2 (m): 177

Trang 10

9.4.6 Thi công lắp dựng hệ chống Shoring lớp 1 tại cốt -1,4 (m) 177

9.4.8 Thi công hệ chống Shoring lớp 2 tại cốt -4,1 (m): 177

9.4.10 Đào đất lần 4 ( đào cục bộ tại vị trí móng lõi thang máy) tới cốt -8,7 (m): 177

9.4.11 Thi công đập đầu cọc: 178

9.4.12 Đào đất thủ công, chỉnh sửa hố móng: 178

9.4.13 Đổ bê tông lót đài móng: 178

9.4.14 Thi công lắp dựng cốt thép các đài móng và cốt thép cột, vách tại đài móng ở vị trí lõi thang máy: 178

9.4.15 Thi công lắp dựng ván khuôn đài móng 178

9.4.16 Đổ bê tông đài móng đợt 1: 178

9.4.19 Tháo ván khuôn đài móng: 179

9.4.20 Lắp dựng ván khuôn cột, vách tại móng khu vực lõi thang máy 179

9.4.21 Đổ bê tông lõi đợt 1: 180

9.4.22 Đổ bê tông lõi đợt 2: 180

9.4.23 Tháo ván khuôn lõi: 180

9.4.24 Đắp đất lần 1 tới cốt -6,7 (m): 180

9.4.25 Thi công lớp bê tông lót giằng móng: 180

9.4.26 Thi công lắp dựng cốt thép giằng móng: 180

9.4.27 Thi công lắp dựng ván khuôn giằng móng: 181

9.4.28 Đổ bê tông giằng móng đợt 1: 181

9.4.29 Đổ bê tông giằng móng đợt 2: 181

9.4.30 Tháo ván khuôn giằng móng: 181

9.4.31 Đắp đất lần 2 tới cốt -5,25 (m): 181

9.4.32 Đổ lớp bê tông lót nền hầm hai: 182

9.4.33 Thi công các lớp chống thấm: 182

9.4.34 Đổ lớp vữa bảo vệ các lớp chống thấm: 182

9.4.35 Thi công lắp dựng cốt thép nền hầm 2: 182

9.4.36 Đổ bê tông nền hầm 2: 182

9.4.37 Tháo hệ Shoring lớp 2: 182

9.4.38 Thi công lắp dựng cốt thép tường, cột, vách hầm 2: 183

9.4.39 Thi công lắp dựng ván khuôn tường, cột, vách hầm 2 183

9.4.40 Đổ bê tông tường, cột, vách hầm 2: 183

Trang 11

9.4.41 Tháo ván khuôn tường cột vách hầm 2: 183

9.4.42 Thi công lắp đựng ván khuôn sàn hầm 1 183

9.4.43 Thi công lắp dựng cốt thép sàn hầm 1: 184

9.4.44 Đổ bê tông sàn hầm 1: 184

9.4.45 Tháo hệ shoring lớp 1: 184

9.4.46 Tháo ván khuôn sàn hầm 1: 184

9.4.47 Thi công lắp dựng cốt thép tường, cột, vách hầm 1 184

9.4.48 Thi công lắp dựng ván khuôn tường, cột, vách hầm 1 185

9.4.49 Đổ bê tông tường, cột, vách hầm 1: 185

9.4.50 Tháo ván khuôn tường, cột, vách hầm 1: 185

9.4.51 Thi công lắp dựng ván khuôn sàn tầng 1: 185

9.4.52 Thi công lắp dựng cốt thép và rải cáp sàn tầng 1: 185

9.4.53 Đổ bê tông sàn tầng 1: 185

9.4.54 Tháo ván khuôn sàn tầng 1: 186

9.4.55 Thi công lắp dựng cốt thép cột, vách tầng 1: 186

9.4.56 Thi công lắp dựng ván khuôn cột, vách tầng 1: 186

9.4.57 Đổ bê tông cột, vách tầng 1: 186

9.4.58 Tháo ván khuôn cột, vách tầng 1: 186

9.4.59 Thi công lắp dựng ván khuôn sàn tầng lửng: 187

9.4.60 Thi công lắp đựng cốt thép và rải táp sàn tầng lửng: 187

9.4.61 Đổ bê tông sàn tầng lửng: 187

9.4.62 Căng cáp sàn tầng lửng: 187

9.4.63 Tháo ván khuôn sàn tầng lửng: 187

9.4.64 Thi công lắp dựng cốt thép cột, vách tầng lửng: 187

9.4.65 Thi công lắp dựng ván khuôn cột, vách tầng lửng 188

9.4.66 Đổ bê tông cột, vách tầng lửng: 188

9.4.67 Tháo ván khuôn cột, vách tầng lửng: 188

9.4.68 Thi công lắp đựng ván khuôn sàn tầng 2 188

9.4.69 Thi công lắp đựng cốt thép và rải táp sàn tầng 2: 188

9.4.70 Đổ bê tông sàn tầng 2: 189

9.4.71 Căng cáp sàn tầng lửng: 189

9.4.72 Tháo ván khuôn sàn tầng 2: 189

9.4.73 Thi công lắp dựng cốt thép cột, vách tầng 2-12: 189

9.4.74 Thi công lắp dựng ván khuôn cột, vách tầng 2-12 189

9.4.75 Đổ bê tông cột, vách tầng 2-12: 189

9.4.76 Tháo ván khuôn cột, vách tầng 2-12: 190

9.4.77 Thi công lắp đựng ván khuôn sàn tầng 3-mái: 190

Trang 12

9.4.78 Thi công lắp đựng cốt thép và rải táp sàn tầng 3-mái: 190

9.4.79 Đổ bê tông sàn tầng 3-mái: 190

9.4.80 Căng cáp sàn tầng 3- mái: 190

9.4.81 Tháo ván khuôn sàn tầng 3-mái: 191

9.4.82 Thi công lắp dựng cốt thép bể nước mái: 191

9.4.83 Thi công lắp dựng ván khuôn bể nước mái 191

9.4.84 Đổ bê tông bể nước mái: 191

9.4.85 Tháo ván khuôn bể nước mái: 191

9.4.86 Thi công lắp đựng ván khuôn nắp bể nước mái: 191

9.4.87 Thi công lắp đựng cốt thép nắp bể nước mái: 192

9.4.88 Đổ bê tông nắp bể nước mái: 192

9.4.89 Chống thấm mái: 192

9.4.90 Tháo ván khuôn nắp bể nước mái: 192

9.4.91 Xây tường gạch và xây bậc thang: 192

9.4.92 Trát tường trong: 193

9.4.93 Đóng trần thạch cao: 193

9.4.94 Ốp lát: 193

9.4.95 Trát tường ngoài: 193

9.4.96 Bả matic ngoài: 193

9.4.97 Sơn tường ngoài: 193

9.4.98 Bả matic trong: 194

9.4.99 Sơn tường trong: 194

9.4.100 Lắp dựng kính: 194

9.4.101 Dọn dẹp vệ sinh: 194

CHƯƠNG 10 THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG 194

10.1 Phương án thiết kế tổng mặt bằng 194

10.1.1 Tính diện tích kho xi măng 195

10.1.2 Tính diện tích bãi chứa cát 195

10.2 Tính toán diện tích nhà tạm 196

10.2.1 Tính toán công nhân trên công trường 196

10.2.2 Tính toán diện tích nhà tạm 196

10.3 Tính toán điện phục vụ thi công 197

10.3.1 Điện cho động cơ máy thi công 197

10.3.2 Điện sử dụng chiếu sáng cho nhà tạm 197

10.4 Tính toán cấp nước tạm 198

10.4.1 Nước sản xuất 198

10.6 Lập tổng mặt bằng thi công 199

Trang 13

MỞ ĐẦU

-Mục đích chọn đề tài: Kết cấu bê tông cốt thép được sử dụng phổ biến ở nước ta cũng như trên toàn thế giới Với đề tài thiết kế công trình “Cao ốc văn phòng Thiên Nam – TENIMEX”

-Mục tiêu của đề tài: Thiết kế công trình bao gồm phần kiến trúc, phần kết cấu và thi công phù hợp với các tiêu chuẩn, quy phạm hiện hành

- Phạm vi và đối tượng: Tập trung thiết kế biện pháp thi công phần ngầm, tổ chức thi công công trình, tổ chức tổng mặt bằng công trình

- Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu lý thuyết và áp dụng tính toán

- Cấu trúc của đồ án: Gồm thuyết minh trình bày về tính toán, thiết kế kiến trúc, kết cấu và biện pháp thi công, phần bản vẽ bao gồm các bản vẽ trình bày kết quả tính toán

và thiết kế

Trang 14

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 Tổng quan

- Tên công trình: CAO ỐC VĂN PHÒNG THIÊN NAM TENIMEX

- Tòa cao ốc cho thuê văn phòng Quận 10 THIÊN NAM BUILDING tọa lạc tại

tuyến đường sầm uất bậc nhất khu vực – đường Ngô Gia Tự, Phường 4 Đường Ngô Gia

Tự là trục đường chính nối liền giao thông qua các quận trung tâm khác, cũng là nơi

diễn ra hoạt động giao thương phát triển bậc nhất khu vực

- Tuyến đường Ngô Gia Tự nói riêng cũng như khu vực Quận 10 nói chung được

đánh giá là khu trung tâm kinh tế tài chính mới của thành phố với đầy đủ các loại hình dịch vụ như bệnh viện lớn, trường học, khu phố ăn uống, khách sạn lớn… Việc đặt văn

phòng tại tòa cao ốc cho thuê văn phòng Quận 10 THIÊN NAM BUILDING giúp

khách thuê dễ dàng trong việc đáp ứng các nhu cầu ẩm thực, mua sắm, giải trí…

- Tòa cao ốc cho thuê văn phòng Quận 10 THIÊN NAM BUILDING có chủ đầu tư

là công ty CP TM XNK Thiên Nam, tòa nhà được khởi công từ đầu năm 2008 và đưa vào khai thác sử dụng vào cuối năm 2010 Tòa cao ốc cho thuê văn phòng THIÊN

NAM BUILDING nằm tại trục đường kết nối giao thông của Quận 10 Từ đường Ngô

Gia Tự chỉ mất 5 phút xe máy để lưu thông sang Quận 3 hoặc Quận 5, 10 phút để lưu

thông sang Quận 1 và 30 phút để đến sân bay Tân Sơn Nhất

- Tòa cao ốc cho thuê văn phòng Quận 10 THIÊN NAM BUILDING có tổng diện

tích xây dựng lên đến 7440 m2 với cấu trúc 2 tầng hầm, 1 tầng trệt, tầng lửng và 11 tầng

cao Tòa cao ốc hướng ra đường Ngô Gia Tự, toà nhà có thiết kế độc đáo với thiết kế

tường kính bên ngoài mặt tiền, màu xanh biển bên ngoài khiến tòa nhà trở nên hiện đại,

thân thiện với môi trường và hài hòa với cảnh quan xung quanh Tòa cao ốc THIÊN

NAM BUILDING có không gian rộng rãi, hướng nhìn bao quát ra nhiều hướng của

Quận 10, cung cấp môi trường làm việc thoáng đãng, trong lành cho khách thuê Nhờ

vào những lợi thế trên, tòa cao ốc cho thuê văn phòng quận 10 THIÊN NAM

BUILDING đã trở thành một trong những lựa chọn không thể bỏ qua khi nhắc đến

chuỗi cao ốc cho thuê văn phòng Quận 10

- Tòa cao ốc cho thuê văn phòng Quận 10 THIÊN NAM BUILDING được bao

quanh bởi các siêu thị lớn, nhà hàng, khách sạn và hàng loạt dịch vụ tiện ích khác Bên

cạnh đó, đây cũng là khu vực tập nhiều cao ốc văn phòng cho thuê cao cấp như EFG Building, Safomec Building, Trung Nam Building, TF Building, Mirae Building… với hàng loạt các doanh nghiệp nổi tiếng đang chọn thuê văn phòng tại đây Việc chọn đặt văn phòng tại tòa cao ốc cho thuê văn phòng Quận 10 THIÊN NAM

BUILDING phần nào giúp khách thuê dễ dàng hơn trong việc gặp gỡ đối tác, tìm kiếm

cơ hội hợp tác kinh doanh cũng như thu hút khách hàng về cho công ty mình

- Tòa cao ốc cho thuê văn phòng Quận 10 THIÊN NAM BUILDING được trang bị

Trang 15

những tiện nghi cao cấp đáp ứng trọn vẹn nhu cầu của khách thuê như thang máy tốc độ cao, hệ thống máy lạnh trung tâm thông gió tươi đảm bảo không khí trong lành, hệ thống cách âm, camera CCTV quan sát 24/24, hệ thống báo khói và chữa cháy theo tiêu chuẩn quốc tế, lối thoát hiểm linh hoạt, hệ thống toilet nam nữ riêng biệt…Bên cạnh đó, tòa

nhà THIÊN NAM BUILDING còn cung cấp đường dây internet tốc độ cao, đường dây

điện thoại, phòng họp sang trọng được trang bị sẵn máy chiếu…

- Tòa cao ốc cho thuê văn phòng Quận 10 THIÊN NAM BUILDING thực hiện việc

phun thuốc diệt côn trùng định kỳ, thu gom rác văn phòng và rác vệ sinh hàng ngày

để đảm bảo môi trường làm việc luôn sạch sẽ và an toàn Bên cạnh đó, dịch vụ lễ tân

cùng ban bảo vệ tòa nhà thân thiện, vui vẻ là một trong những điểm cộng của tòa cao ốc

cho thuê văn phòng quận 10 THIÊN NAM BUILDING

- Tòa cao ốc cho thuê văn phòng Quận 10 THIÊN NAM BUILDING được xếp hạng C+ theo tiêu chuẩn phân hạng cao ốc văn phòng cho thuê HCM Tòa cao ốc THIÊN

NAM BUILDING với vẻ ngoài bắt mắt, hiện đại, giá thuê hợp lý cùng diện tích cho

thuê đa dạng hứa hẹn sẽ góp phần không nhỏ vào sự thành công của quý doanh nghiệp

1.2 Điều kiện tự nhiên, hiện trạng khu vực xây dựng công trình

1.2.1 Điều kiện khí hậu tự nhiên

Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo Cũng như các tỉnh ở Nam bộ, đặc điểm chung của khí hậu-thời tiết TPHCM là nhiệt độ cao đều trong năm và có hai mùa mưa - khô rõ ràng làm tác động chi phối môi trường cảnh quan sâu sắc Mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, mùa khô từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau Theo tài liệu quan trắc nhiều năm của trạm Tân Sơn Nhất, qua các yếu tố khí tượng chủ yếu; cho thấy những đặc trưng khí hậu Thành Phố Hồ Chí Minh như sau:

A Nhiệt độ không khí:

Lượng bức xạ dồi dào, trung bình khoảng 140 Kcal/cm2/năm Số giờ nắng trung bình/tháng 160-270 giờ

Nhiệt độ không khí trung bình 270C

Nhiệt độ cao tuyệt đối 400C, nhiệt độ thấp tuyệt đối 13,80C

Tháng có nhiệt độ trung bình cao nhất là tháng 4 (28,80C)

Tháng có nhiệt độ trung bình thấp nhất là khoảng giữa tháng 12 và tháng 1 (25,70C) Hàng năm có tới trên 330 ngày có nhiệt độ trung bình 25-280C

Ðiều kiện nhiệt độ và ánh sáng thuận lợi cho sự phát triển các chủng loại cây trồng

và vật nuôi đạt năng suất sinh học cao; đồng thời đẩy nhanh quá trình phân hủy chất hữu

cơ chứa trong các chất thải, góp phần làm giảm ô nhiễm môi trường đô thị

B Mưa:

Lượng mưa cao, bình quân/năm 1.949 mm

Năm cao nhất 2.718 mm (1908) và năm nhỏ nhất 1.392 mm (1958)

Trang 16

Số ngày mưa trung bình/năm là 159 ngày Khoảng 90% lượng mưa hàng năm tập trung vào các tháng mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11; trong đó hai tháng 6 và 9 thường

có lượng mưa cao nhất Các tháng 1,2,3 mưa rất ít, lượng mưa không đáng kể Trên phạm vi không gian thành phố, lượng mưa phân bố không đều, có khuynh hướng tăng dần theo trục Tây Nam - Ðông Bắc Ðại bộ phận các quận nội thành và các huyện phía

Bắc thường có lượng mưa cao hơn các quận huyện phía Nam và Tây Nam

C Độ ẩm không khí:

Ðộ ẩm tương đối của không khí bình quân/năm 79,5%

Bình quân mùa mưa 80%

Trị số cao tuyệt đối tới 100%

Bbình quân mùa khô 74,5%.M

Mức thấp tuyệt đối xuống tới 20%

D Gió:

Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh hưởng bởi hai hướng gió chính và chủ yếu là gió mùa Tây - Tây Nam và Bắc - Ðông Bắc Gió Tây -Tây Nam từ Ấn Ðộ Dương thổi vào trong mùa mưa, khoảng từ tháng 6 đến tháng 10, tốc độ trung bình 3,6m/s và gió thổi mạnh nhất vào tháng 8, tốc độ trung bình 4,5 m/s Gió Bắc- Ðông Bắc từ biển Đông thổi vào trong mùa khô, khoảng từ tháng 11 đến tháng 2, tốc độ trung bình 2,4 m/s Ngoài ra

có gió tín phong, hướng Nam - Ðông Nam, khoảng từ tháng 3 đến tháng 5 tốc độ trung bình 3,7 m/s Về cơ bản TPHCM thuộc vùng không có gió bão Năm 1997, do biến động bởi hiện tượng El-Nino gây nên cơn bão số 5, chỉ một phần huyện Cần Giờ bị ảnh hưởng

ở mức độ nhẹ

1.2.2 Hiện trạng khu vực xây dựng công trình

Cấp thoát nước: tuyến đường Ngô Gia Tự là tuyến đường đã hoàn chỉnh, do vậy hệ thống cấp thoát nước hạ tầng đã hoàn chỉnh

Cấp điện: kết nối với mạng lưới điện chung của thành phố

Đường giao thông: khu đất nằm trên mặt tiền đường Ngô Gia Tự kết nối với hệ thông giao thông chung của thành phố

1.3 Quy mô đầu tư:

- Quy mô: 2 tầng hầm, 1 tầng trệt, 1 tầng lững, 12 tầng cao với chiều cao công trình đến đỉnh mái là 46m

- Diện tích khu đất xây dựng: 692m2

- Diện tích xây dựng tầng hầm: mỗi tầng hầm là 525.6m2

- Chiều cao tầng 1 là 3.3, tầng điển hình là 3.2m

- Công trình được thiết kế theo yêu cầu của quy hoạch đô thị và tuân theo các quy định trong tiêu chuẩn thiết kế trụ sở văn phòng : TCVN 4601 – 1988 và các tiêu chuẩn khác có lien quan

Trang 17

- Công trình thiết kế theo tiêu chuẩn cấp I : TCXD 13:1991

- Chất lượng sử dụng: Bậc I (chất lượng sử dụng cao)

- Độ bền vững : Bậc I (niên hạng sử dụng trên 100 năm)

- Về giao thông công trình:

Công trình có 1 sảnh chính đón khách từ mặt tiền tiếp giáp với đường Ngô Gia Tự, lối đi dành cho người khuyết tật và lối xuống tầng hầm Có hệ thống thang bộ, thang máy để giao thông lên xuống và thoát hiểm khi có sự cố

- Về cảnh quan công trình:

Công trình có hình khối nổi bật với cảnh quan xung quanh do thiết kế mềm mại, sang trọng bao che bằng hệ tường kính tạo nên một điểm nhấn cho khu vực

- Về phương diện quy hoạch chung:

Công trình có góc nhìn tự mọi hướng, là biểu tượng về cảnh quan và là công trình hiện đại toàn khu vực Rất phù hợp cho mục đích kinh doanh cho thuê văn phòng

1.4.2 Giải pháp kiến trúc

A Mặt bằng công trình:

Đây là một trong những khâu quan trọng nhất nhằm thỏa mãn dây chuyền công năng cũng như tổ chức không gian bên trong Đối với công trình này ta chọn mặt bằng hình chữ nhật có giác 1 góc nhằm làm giảm bớt khả năng cản gió của công trình, làm giảm tính đơn điệu và tăng thêm mỹ quan cho công trình

Diện tích phòng và cửa được bố trí theo yêu cầu thoát người là: cứ 50 người thì bố trí một cửa đi, người ngồi xa nhất so với cửa không quá 25m, một luồng người chạt ra khỏi phòng có bề rộng nhỏ nhất là 0.6m

Đối với công trình này, diện tích các phòng không lớn nên ta bố trí một cửa đi một cánh từ 0.9m-1m

Mỗi tầng đều bố trí khu vệ sinh tập trung

Giữa các phòng và các tầng được liên hệ với nhau bằng phương tiện giao thông theo phương ngang và phương thẳng đứng:

Phương tiện giao thông nằm ngang gồm các sảnh tầng và các hành lang nhằm tạo điều kiện thuận lợi cho các doanh nghiệp, tổ chức khi vào thuê văn phòng Các hành lang và sảnh tầng rộng 2.5m và 1.4m đáp ứng nhu cầu đi lại và thoát hiểm cho công trình

Trang 18

Phương tiện giao thông thẳng đứng được thực hiện bởi 2 cầu thang bộ và 2 cầu thang máy với kích thước mỗi lồng thang là 1800x2100 có đối trọng sau, vận tốc di chuyển 2m/s Bố trí cầu thang bộ liền sát với các thang máy nhằm đảm bảo thoát người khi thang máy có sự cố

Như vậy, với mặt bằng được bố trí gọn và hợp lí, hệ thống cầu thang rõ ràng, thuận tiện cho việc đi lại và thoát người khi có sự cố Các phòng làm việc được bố trí phù hợp với chức năng làm việc vừa dễ quản lý, bảo vệ phù hợp với tính chất của công trình

B Giải pháp mặt đứng:

Mặt đứng sẽ ảnh hưởng đến tính nghệ thuật của công trình và kiến trúc cảnh quan của khu phố Khi nhìn từ xa ta có thể cảm nhận toàn bộ công trình trên hình khối kiến trúc của nó Với mặt bằng hình chữ nhật, nhưng ở mặt trước tòa nhà được vát góc tạo một dáng vẽ đồ sộ với những đường nét hiện đại Mặt trước và mặt sau của công trình được cấu tạo bằng kính, với mặt kính là những ô cửa rộng nhằm đảm bảo chiếu sang tự nhiên và tăng phần sang trọng cho công trình Hai mặt bên của công trình sử dụng và khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn, bố trí cách điệu với các loại kính khác nhau làm tăng thêm vẻ hiện đại Ngoài ra công trình có thiết kế mái đón sang trọng phù hợp với hình mẫu công trình văn phòng cho thuê cao cấp cho các công ty trong nước và ngoài nước

Về mỹ thuật: tòa nhà cao 12 tầng, hình dáng cao vút, vươn thẳng lên khỏi tầng kiến trúc cũ ở dưới thấp với kiểu dáng hiện đại, mạnh mẽ, thể hiện ước mong kinh doanh phát đạt sẽ thõa mãn được nhu cầu kinh doanh của khách hàng thuê văn phòng Từ trên cao ngôi nhà có thể ngắm toàn cảnh thành phố

Tầng tum và đỉnh mái cao lần lượt là : 3.6m

Về mặt bố cục: khối văn phòng cho thuê có giải pháp mặt bằng thoáng, tạo không gian rộng để bố trí các văn phòng nhỏ bên trong, sử dụng loại vật liệu nhẹ làm vách ngăn rất phù hợp với xu hướng và sở thích hiện tại

1.4.3 Các giải pháp kỹ thuật khác

A Cấp thoát nước

Giải pháp cấp thoát nước: thấy rõ tầm quan trọng của cấp thoát nước đối với công trinh cao tầng, nhà thiết kế đã đặc biệt chú trọng đến hệ thống này Các thiết bị vệ sinh phục vụ cấp thoát nước rất hiện đại lại trang trọng Khu vệ sinh tập trung và xuyên suốt

Trang 19

chiều cao nhà vừa tiết kiệm diện tích xây dựng, vừa tiết kiệm đường ống, tránh gãy khúc gây tắc đường ống thoát

Mặt bằng khu vệ sinh bố trí hợp lý, tiện lợi, làm cho người sử dụng cảm thấy thoải mái Hệ thống làm sạch cục bộ trước khi thải được lắp đặt với thiết bị hợp lý Độ dốc thoát nước mưa là 2% phù hợp với điều kiện khí hậu mưa nhiều, nóng ẩm ở Việt Nam Nguồn cung cấp nước lấy từ mạng lưới cấp nước thành phố đạt tiêu chuẩn sạch vệ sinh Dùng máy bơm nước hoạt động theo chế động tự động đóng ngắt đưa nước lên dự trự trên bể nước tầng mái dùng cho sinh hoạt và dùng vào việc chữa cháy khi cần thiết

B Mạng lưới thông tin liên lạc

Sử dụng hệ thống điện thoại hữu tuyến bằng dây dẫn vào các phòng làm việc

C Thông gió và chiếu sáng

Chiếu sáng tự nhiên: công trình lấy ánh sáng tự nhiên qua các ô cửa kính lớn, do các văn phòng làm việc đều được bố trí quanh nhà nên lấy ánh sáng tự nhiên rất tốt

Chiếu sáng nhân tạo: hệ thông chiếu sáng nhân tạo luôn phải được đảm bảo 24/24 nhất là hệ thống hành lang và cầu thang vì hai hệ thống này gần như nằm ở trong tâm ngôi nhà

Hệ thống thông gió: vì công trình có sử dụng bốn tầng hầm nên hệ thống thông gió đặc biệt phải được đảm bảo Công trình sử dụng hệ thống điều hoàn trung tâm, ở mỗi tầng đều có phòng điều khiểu riêng

D Cấp điện

Nguồn điện được cung cấp cho công trình phần lớn là từ trạm cấp điện của nhà máy thông qua trạm biến thế riêng Ngoài ra cần phải chuẩn bị một máy phát điện riêng cho công trình phòng khi điện lưới có sự cố Điện cấp cho công trình chủ yếu để chiếu sáng, điều hòa không khí và dùng cho loại máy móc

E Hệ thống chống sét

Xác suất bị sét đánh của nhà cao tầng tăng lên theo căn bậc hai của chiều cao nhà nên cần có hệ thống chống sét đối với công trình Thiết bị chống sét trên tầng mái công trình được nối với dây dẫn có thể lợi dụng thép trong bê tông để làm dây dẫn xuống dưới

F Hệ thống phòng cháy, chữa cháy

Dùng hệ thống cứu hỏa cục bộ gồm các bình hóa chất chữa chát bố trí thuận lợi tại các điểm nút giao thông của hành lang và cầu thang Ngoài ra còn bố trí hệ thống các đường ống phun nước cứu hỏa tại các cầu thang bộ ở mỗi tầng

G Vệ sinh môi trường

Để giữ vệ sinh môi trường, giải quyết tình trạng ứ động nước, đảm bảo sự trong sạch cho khu vực thì khi thiết kế công trình phải thiết kế hệ thống thoát nước xung quanh công trình Ngoài ra trong khu vực còn phải trông cây xanh để tạo cảnh quan và bảo vệ môi trường xung quanh

Trang 20

H Vật liệu xây dựng chính

Công trình được xây dựng với hệ khung – vách BTCT chịu lực, tường bao che kết hợp với các cửa và vách kính, vách ngăn giữa các phòng xây bằng gạch Các phòng có không gian lớn có thể ngăn chia không gian sử dụng bằng vách ngăn nhẹ

Kính bao quanh công trình là loại kính cường lực, chống được bức xạ của mặt trời Các khu vệ sinh: vách ngăn vệ sinh sử dụng vách ngăn compact, nền lát gạch Granite chống trơn 300x300 màu sáng, trần thạch cao chịu nước, đèn downlight âm trần D90

1.5 Kết luận:

Theo TCXDVN 323:2004, mục 5.3 khi xây dựng nhà ở cao tầng trong các đô thị mới, mật độ xây dựng không vượt quá 40% và hệ số sử dụng đất không quá 5 Trong trường hợp công trình đang tính, hai hệ số trên không thỏa, đó là vì công trình xây dựng trong khu vực trung tâm thành phố Cũng theo TCXDVN 323:2004 mục 5.1, nhà cao tầng có thể xây chen trong các đô thị khi đảm bảo đủ nguồn cung cấp dịch vụ hạ tầng cho công trình như điện, nước, giao thông và đảm bảo việc đầu nối với các kết cấu hạ tầng của đô thị Đồng thời khi đó các hệ số mật độ xây dựng và hệ số sử dụng đất được xem xét theo điều kiện cụ thể của lô đất và được cấp có thẩm quyền phê duyệt

Việc UBND thành phố chấp thuận dự án đầu tư xây dựng Cao ốc văn phòng Thiên Nam –TENIMEX là một việc làm hết sức cần thiết phục vụ cho nhu cầu việc làm của con người, đây cũng chính là chủ trương thiết thực của thành phố

CHƯƠNG 2 GIẢI PHÁP KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

2.1 Giải pháp kết cấu công trình

Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu bê tông cốt thép trong xây dựng trở nên rất phổ biến Đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng, bê tông cốt thép được sử dụng rộng rãi do có những ưu điểm sau:

- Giá thành của kết cấu bê tông cốt (BTCT) thường rẻ hơn kết cấu thép đối với những công trình có nhịp vừa và nhỏ, chịu tải như nhau

- Bền lâu, ít tốt tiền bão dưỡng, cường độ ít nhiều tăng theo thời gian Có khả năng chịu lửa tốt

- Dễ dàng tạo được hình dáng theo yêu cầu của kiến trúc

Chính vì những ưu việt đó mà công trình hiện tại sử dụng giải pháp kết cấu BTCT toàn khối

2.2 Mô tả kết cấu công trinh

- Số tầng : 2 tầng hầm và 12 tầng cao

- Cấp công trình : cấp bậc I

- Cấp chịu lửa : bậc I

Trang 21

Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình: Khung – lõi bê tông cốt thép đổ toàn khối

Hệ khung – lõi này kết hợp chịu lực toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang tác dụng vào công trình

Kích thước của công trình theo Hồ sơ kiến trúc cơ sở

Chiều cao công trình lớn hơn 40m nên khi tính toán thiết kế cần phải xét cả thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió

Hệ lõi thang máy có bề dày là 20cm xuyên suốt chiều cao công trình, hệ thống cột và dầm tạo thành các khung cùng chịu tải trọng thẳng đứng trong diện chịu tải của nó và tham gia chịu một phần tải trọng ngang tương ứng với độ cứng chống uốn của nó Hai

hệ thống chịu lực này bổ sung và tăng cường cho nhau tạo thành một hệ chịu lực kiên

cố

Hệ sàn dày 250mm với các ô sàn nhịp 12.1m tạo thành một vách cứng ngang liên kết các kết cấu với nhau và truyền tải trọng ngang về hệ lõi Công trình cao tầng chịu tác động vặn xoắn do tải trọng động, khi đó hệ sàn có tác dụng rất hiệu quả trong việc chống xoắn

Do mặt bằng xây dựng công trình hẹp, công trình lại cao nên giải pháp móng cho công trình phải được tính toán thiết kế hết sức tốn kém

2.2.1 Phương án kết cấu thang máy:

Kết cấu thang máy sử dụng lõi cứng bê tông cốt thép kết hợp cùng với hệ khung toàn nhà làm tăng khả năng chịu lực và ổn định cho toàn công trình

2.2.2 Sơ đồ kết cấu của công trình:

Với mặt bằng kết cấu công trình, nhận thấy độ cứng tổng thể của nhà theo hai phương không chênh lệch nhiều và công trình kết hợp khung với vách lõi cứng đồng thời chịu tải trọng ngang và đứng Do đó sơ đồ tính toán kết cấu của công trình là sơ đồ không gian

Trang 22

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG SAU CHO

TẦNG ĐIỂN HÌNH

3.1 Quan niệm tính toán

Hình 3.1: Mặt bằng tầng điển hình (tầng 4) Trong phạm vi đồ án này coi bê tông ULT như một thành phần cân bằng với một phần tải trọng tác dụng lên cấu kiện trong quá trình sử dụng, tính toán theo phương pháp cân bằng tải trọng Đây là phương pháp khá đơn giản và dễ sử dụng để tính toán, phân tích cấu kiện bê tông ULT Cáp ULT được thay thế bằng các lực tương đương tác dụng vào bê tông Cáp tạo ra một tải trọng ngược lên, nếu chọn hình dạng cáp và lực ULT phù hợp sẽ cân bằng được các tải trọng tác dụng lên sàn, do đó độ võng của sàn tại mọi điểm đều bằng 0

3.2 Phương pháp tính nội lực trong sàn

Trong đồ án này, ta lựa chọn phương pháp phần tử hửu hạn để tính momen trong sàn với sự hổ trợ của phần mềm Safe 12.3.1 Sau khi phần mềm phân tích sàn theo phương pháp phần tử hửu hạn, ta tích phân giá trị này trên bề rộng dãi để có được momen trên dãi

Trang 23

3.3.2 Cốt thép thường

Thép Ø < 10 dùng cốt thép CI có fy = 235 MPa, fu = 380 MPa, Es = 2×105 Mpa Thép Ø ≥ 10 dùng cốt thép CIII có fy = 390 MPa, fu = 600 MPa, Es = 2×105 Mpa

3.3.3 Cáp ứng lực trước

Cáp ULT loại 7 sợi theo ASTM A416

Đường kính cáp: D= 15,24 mm

Giới hạn bền: fpu=1860 Mpa

Giới hạn chảy: fpy=1670 Mpa

Module đàn hồi: Eps=195000 Mpa

3.3.4 Chọn đầu neo và ống bọc cáp

- Ống bọc cáp

Đường kính ống gen D = 90x20 mm đối với 5 sợi cáp / 1 bó

Đường kính ống gen D = 80x20 mm đối với 4 sợi cáp / 1 bó

Đường kính ống gen D = 70x20mm đối với 3 sợi cáp / 1 bó

- Đầu neo cáp: (xem phụ lục 1)

3.4 Tải trọng tác dụng lên sàn

δ: chiều dày lớp vật liệu

γ: trọng lượng riêng của lớp vật liệu

n: hệ số vượt tải, phụ thuộc vào loại vật liệu

Giá trị tĩnh tải được lấy trong phụ lục 1

- Tải trọng của tường và kính bao che:

Đối với tường được đặt trực tiếp trên sàn không có dầm đỡ thì xem như tải trọng phân

bố đều trên diện tích sàn

Trang 24

t : là trọng lượng riêng tường

Lt : chiều dài tường

Ht : chiều cao tường

tw : là bề dày tường

Ssan : là diện tích ô sàn đang xét

gqdtt : là tải tường phân bố lên sàn

Đối với hệ cửa đi, vách kính bao che công trình:

g = nγ H = 1,3×0,15×3,2= 6,24 (kN/m)

Tải trọng tường và kính bao che: (xem phụ lục 1)

Để thiên về an toàn ta chọn giá trị lớn nhất gán cho tất cả các ô sàn trừ những ô tải trọng tường quy đổi bằng không

Trong phạm vi đồ án, một ô sàn đã chia có thể có nhiều loại phòng tương ứng với đó là các tải trọng tiêu chuẩn khác nhau Để đơn giản trong tính toán và thiên về an toàn ta lấy giá trị lớn nhất cho toàn bộ ô sàn đó

Bảng 3.6: Hoạt tải tác dụng lên ô sàn

Hoạt tải (kN/m2)

tt (kN/m2)

Trang 25

3.4.3 Tải trọng cân bằng do cáp

Tải trọng cân bằng thường chọn vào khoảng 0,8-1 tải trọng bản thân của sàn

Chọn tải cân bằng Wb= 0,8.TLBT sàn

3.5 Chia dải Strip trên sàn:

Dải Strip trên sàn được chia như hình sau:

Hình 3.2: Chia dải Strip

Hình 3.3: Dải sàn theo phương X:

Trang 26

Hình 3.4: Dải sàn theo phương Y:

3.6 Xác định quỹ đạo cáp:

Đặt cáp theo phương X (trục 1-7) nằm trên, cáp theo phương Y (trục A-F) nằm dưới Chọn lớp bảo vệ bê tông + đường kính thép lớp dưới là a = 40 mm

Kích thước chiều cao ông gen: : sp = 20 mm

3.6.1 Xác định khoảng cách từ mép dưới sàn đến tâm cáp

Trang 27

Hình 3.8: Bố trí cáp thep phương Y nhịp giữa

Cot thep thuong

q2Cap phuong Y

q3Cap phuong X

Cot thep thuong

Trang 28

3.6.2 Xác định thông số cơ bản của quỹ đạo cáp

Theo sổ tay thiết kế TR43 – Post-tensioned Concrete Floors Design Handbook (2sdEdition) ta có:

Hình 3.9: Xác định thông số cơ bản của quỹ đạo cáp

Giá trị của a1 và a2 được tính theo công thức:

(q q )P(q q )P

Kết quả tính toán thông số quỹ đạo cáp được trình bày trong bảng 3.7 Phụ lục 1

3.7 Xác định giá trị ứng suất căng ban đầu và tổn hao ứng suất trong cáp

3.7.1 Giá trị ứng suất căng ban đầu:

Ứng suất căng ban đầu trong cáp thỏa mãn 2 điều kiện sau:

fpi ≤ 0.94fpy = 0.94x1670 = 1569.8 Mpa

Và fpi ≤ 0.8fpu = 0.8x1860 = 1488 Mpa

Chọn ứng suất căng ban đầu: fpi =0,75xfpu = 1395 Mpa

Trang 29

3.7.2 Tính tổn hao ứng suất:

Sau khi tạo ULT trong cấu kiện, lực ULT trong bêtông không giữ nguyên giá trị ban đầu mà chịu một sự giảm đi từ từ theo thời gian từ giai đoạn truyền cho đến giai đoạn chịu tải do nhiều nguyên nhân gọi là sự tổn hao ứng suất

Tổn hao ứng suất gồm có 2 loai: tổn hao ngắn hạn và tổn hao dài hạn

- Tổn hao ngắn hạn bao gồm: tổn hao do ma sát, tổn hao do tụt neo và tổn hao do co ngắn đàn hồi của bêtông

- Tổn hao dài hạn bao gồm: tổn hao do từ biến, do co ngót, do chùng ứng suất

Theo ACI 318M-08 mục 18.6.2 trang 288, độ lớn của lực ULT Ppx tại vị trí cách đầu căng một khoảng lpx là:

K.l +μ α không được lớn hơn 3

Ppj: Lực căng ban đầu, chưa có tổn hao ứng suất của cáp ULT, Ppj= 1395 Mpa lx: Vị trí khảo sát tổn hao ứng suất cáp do ma sát tính từ đầu căng cáp (m) Với cáp

có chiều dài lớn hơn 36m chúng ta bố trí 2 đầu neo sống nên chiều dài tính toán được giảm đi một nữa

p: Hệ số ma sát do uốn cong cáp có chủ ý (1/rad)

K: Hệ số ma sát do cáp uốn lượn không chủ ý, xét đến sự sai lệch thi công (1/m)

Trang 30

Các hệ số p, K tra theo bảng R18.6.2 tiêu chuẩn ACI 318-08:

Hình 3.10: Bảng 18.6.2 tiêu chuẩn ACI 318-08 Đối với sàn ULT, cáp 7 sợi đặt trong vỏ kim loại dẻo ta chọn K= 0,002 (1/m), p= 0,2 (1/rad)

αpx – Tổng góc thay đổi tiếp tuyến từ đầu căng cáp đến vị trí đang xét (rad)

Hình 3.11: Xác định tổng góc chuyển hướng của trục cáp px tính theo phụ lục B

của Calculation of prestress losses của TR43

Vậy: px = ∑θi (rad);

Tổn hao do ma sát trên chiều dài cáp: FR= (Ppi – Ppx)/2

Kết quả tính toán tổn hao do ma sát trên chiều dài cáp được trình bày trong bảng 3.8- Phụ lục 1

Trang 31

B Tổn hao do dịch chuyển đầu treo:

Tổn hao do dich chuyển đầu neo được xác định theo công thức

Độ tụt neo cho phép Δa = 6mm

Eps : module đàn hồi cáp ứng lực trước 195000 MPa

L: chiều dài cáp Với cáp có chiều dài lớn hơn 36m chúng ta bố trí 2 đầu neo sống nên chiều dài tính toán được giảm đi một nữa

Bảng 3.9: Kết quả tính toán tổn hao do dịch chuyển đầu neo:

ĐƠN

VỊ PHƯƠNG

C Tổn hao do co ngắn đàn hồi bê tông:

Khi ứng lực trước truyền cho bê tông, cấu kiện co ngắn lại, làm cho cáp ƯLT cũng

bị co ngắn, gây nên tổn hao trong cáp ƯLT

Công thức xác định tổn hao đối cấu kiện căng sau và dùng cáp bám dính:

Eci – module đàn hồi của bêtông ở giai đoạn nén trước (MPa)

Eps - module đàn hồi của thép ƯLT (MPa)

fcir - ứng suất nén “thực” của bêtông tại tâm thép DƯL (CGS) ngay sau khi ứng lực trước gây nén lên tiết diện bêtông (chỉ có tổn hao ma sát và tụt neo) (MPa)

2 G cir

Trang 32

MG: là moment do tải trọng cân bằng gây ra

Eci : module đàn hồi của bê tông 28 ngày tuổi 23500 Mpa

e: là độ lệch tâm của cáp (mm)

I: là momen quán tính cảu tiết diện bê tông (mm4)

A: diện tích của tiết diện bê tông (mm2)

Lưu ý:

Việc xác định tổn hao ứng suất co ngắn đàn hồi bê tông là khá phức tạp và khó chính xác do phụ thuộc nhiều yếu tố Để đơn giản việc tính toán ta có thể dùng bằng một tỷ lệ phần trăm của ứng suất ban đầu, ta có thể xác định bằng công thức sau:

ES= 1%.Ppi = 1%.1395 =13,95 (Mpa)

SH= 6%.Ppi = 6%.1395 =83,7 (Mpa)

B Tổn hao do từ biến

Trong cấu kiện bêtông, khi tải trọng dài hạn không tăng mà biến dạng tăng theo thời gian gọi là hiện tượng từ biến Từ biến của bêtông xảy ra trong thời gian dài dưới tác dụng của tải trọng làm việc dài hạn sẽ gây tổn hao ứng suất trong cấu kiện bêtông ULT

Từ biến được coi là xảy ra với tĩnh tải thường xuyên tác dụng lên cấu kiện sau khi đã được ULT Tĩnh tải thường xuyên gây ra biến dạng kéo sẽ làm giảm một phần biến dạng nén ban đầu Đối với thép ULT dính kết, tổn hao ứng suất do từ biến được tính toán theo

Trang 33

I : ứng suất bê tông tại trọng tâm cáp UTL

fcir : ứng suất bê tông tại vị trí của cáp ngay sau khi truyền ULT

Kcr = 1,6 cho cấu kiện căng sau

Ec là modun đàn hồi của bê tông 28 ngày tuổi

Lưu ý:

Việc xác định tổn hao ứng suất do từ biến là khá phức tạp và khó chính xác do phụ thuộc nhiều yếu tố Để đơn giản việc tính toán ta có thể dùng bằng một tỷ lệ phần trăm của ứng suất ban đầu, ta có thể xác định bằng công thức sau:

CR= 5%.Ppi = 5%.1395 =69,75 (Mpa)

C Tổn hao do chùng ứng suất

Các thí nghiệm với thép ƯLT khi độ giãn dài không đổi duy trì trong một khoảng thời gian đã chỉ ra rằng lực căng trước sẽ giảm từ từ Lượng giảm này phụ thuộc vào thời gian và tỷ lệ fpi/fpy Tổn hao đó được gọi là chùng ứng suất

RE= 8%.Ppi = 8%.1395 =111,6 (Mpa)

3.7.3 Tổng tổn hao ứng suất:

Bảng tổng hợp tổng tổn hao ứng suất ( xem Bảng 3.10- Phụ lục 1)

3.7.4 Ứng suất hữu hiệu trong cáp:

Ứng suất hữu hiệu trong cáp được tính theo công thức:

fpe = fpi – L (Mpa);

Trong đó: L là tổng tổn hao ứng suất

Kết quả tính toán được ghi trong Bảng 3.11- Phụ lục 1

3.8 Chọn số lượng và bố trí cáp trong dải

Số lượng cáp cần bố trí trong dải: yc

pe

P n P

=

Trong đó:

Trang 34

+Ppe =f Ape ps là ứng suất kéo hữu hiệu của một cáp

+ yc Mbal

P

e

= là ứng suất kéo yêu cầu

+Mbal là momen do tải trọng cân bằng gây ra trong các dải

Do sự phân bố moment không đều trên toàn bộ bề rộng dải bản mà tập trung phần lớn ở các dải trên cột Vì vậy để hợp lý ta bố trí phần lớn số lượng cáp trong phạm vi đầu cột và phần còn lại được rải đều trong dải giữa nhịp Đối với dải bản nhiều nhịp, có thể dự kiến (65  75)% moment mỗi phương được truyền cho dải giữa cột, thường chọn

là 70%, do vậy khoảng 70% số cáp được bố trí tập trung trong khu vực này

Theo một số nghiên cứu cho thấy sự thay đổi cách phân bố cáp không làm ảnh hưởng đáng kể đến trạng thái chịu lực, biến dạng của dải bản nếu số lượng cáp không đổi Tuy vậy cách bố trí khoảng (6575)% số lượng cáp trên dải cột tỏ ra hiệu quả hơn đặt biệt là cải thiện đáng kể khả năng truyền lực cắt từ bản vào cột

Theo ACI 318, phải có tối thiểu hai bó cáp theo mỗi phương đi qua gối tựa, không phụ thuộc vào số cáp trong từng bó

Trang 35

Hình 3.12: Biểu đồ Momen do TOHOP1 gây ra trong cac dải theo phương X

Hình 3.13: Biểu đồ Momen do TOHOP1 gây ra trong cac dải theo phương Y Kết quả tính toán số lượng cáp xem Bảng 3.12 – Phụ lục 1

Khoảng cách cáp lớn nhất giữa các cáp là 8 lần chiều dày sàn và 1,5m trừ trường hợp

sử dụng phương pháp bố trí cáp hỗn hợp (Xem Bảng 3.13-Phụ lục 1)

3.9 Kiểm tra ứng suất:

3.9.1 Các tổ hợp tải trọng:

TOHOP1 = 1,0 SAN + 1,0 PT-Tranfer ;

TOHOP2 = 1,0 DEAD + 1,0 PT-Final ;

TOHOP3 = 1,0 DEAD + 1,0 LIVE + 1,0 PT-Final ;

TOHOP4 = 1,4 DEAD + 1,0 PT-Final-Hp ;

TOHOP5 = 1,2 DEAD + 1,6 LIVE + 1,0 PT-Final-Hp ;

3.9.2 Kiểm tra ứng suất giai đoạn truyền ứng lực trước:

Ở giai đoạn này ta sử dụng tổ hợp tải trọng TOHOP1 để tính toán Trong giai đoạn này bêtông chưa đạt cường độ sau 28 ngày Cường độ lúc kéo căng cáp tối thiểu là 25 MPa cho mẫu lập phương và 20 MPa cho mẫu lăng trụ Cường độ đạt khoảng 70- 80%, thường sau 3 dến 7 ngày tuỳ sử dụng phụ gia Ta có:

Cường độ bê tông: fci’ = 75% x fc’ = 0,75 x 25 = 18,75 Mpa

Ứng suất nén lớn nhất: [fc]= 0,6 fc’ = 0,6 x 18,75 = 11,25 Mpa

Ứng suất kéo lớn nhất:

Tại đầu cột: [ft] = '

c

0,5 f = 0,5 18, 75 = 2,165 Mpa

Trang 36

Tại nhịp: [ft] = '

c

0, 25 f = 0, 25 18, 75 = 1, 083 Mpa

Hình 3.15: Biểu đồ Momen do TOHOP1 gây ra trong cac dải theo phương Y

Trang 37

Qui ước ứng suất nén mang dấu “-” và kéo mang dấu “+”

Ứng suất trong sàn được tính như sau: Pp M

f

Trong đó:

Pp= n.Ppe tổng ứng lực trước của cáp trong dải

Ppe là ứng suất hữu hiệu của cáp khi chỉ tính đến tổn hao ngắn hạn

n là số cáp trong 1 dải

A là diện tích tiết diện sàn

W là momen kháng uốn của tiết diện sàn

Điều kiện kiểm tra ứng suất tại nhịp:

Ứng suất nén: fcmax [f ] 11,25c = Mpa

Ứng suất kéo: ftmax  [f ] 1,083t = Mpa

Điều kiện kiểm tra ứng suất tại gối:

Ứng suất nén: fcmax [f ] 11,25c = Mpa

Kết quả kiểm tra ứng suất tại nhịp và tại gối xem Bảng 3.14, Bảng 3.15 Phụ lục 1:

3.9.3 Kiểm tra ứng suất giai đoạn sử dụng

Ở giai đoạn này ta sử dụng tổ hợp tải trọng TOHOP2 và TOHOP3 để tính toán Trong giai đoạn này bêtông đã đạt 100% cường độ sau 28 ngày Ta có:

Cường độ bê tông: fc’ = 25 Mpa

Ứng suất nén: 0,6 fc’ = 0,6 x 25 = 15 Mpa

Ứng suất kéo:

Qui ước ứng suất nén mang dấu “-” và kéo mang dấu “+”

Ứng suất trong sàn được tính như sau: Pp M

f

Trong đó:

Pp= n.Ppe tổng ứng lực trước của cáp trong dải

Ppe là ứng suất hữu hiệu của cáp tính đến cả tổn hao ngắn hạn và dài hạn

n là số cáp trong 1 dải

A là diện tích tiết diện sàn

W là momen kháng uốn của tiết diện sàn

Điều kiện kiểm tra ứng suất tại nhịp:

Ứng suất nén: fcmax [f ] 15c = Mpa

Trang 38

Điều kiện kiểm tra ứng suất tại gối:

Ứng suất nén: fcmax [f ] 15c = Mpa

A.Trường hợp tổ hợp tải trọng TOHOP2

Trang 39

A.Trường hợp tổ hợp tải trọng TOHOP3

Trang 40

Ở vị trí nhịp không thỏa mãn yêu cầu ứng suất cần bố trí cốt thép thường để gia cường

3.9.4 Tính toán cốt thép thường:

Tại những vị trí không thỏa mãn yêu cầu về ứng suất cần bố trí cốt thép thường để gia cường Ngoài ra việc bố trí cốt thép thường còn có tác dụng làm giảm hiệu quả vết nứt cho sàn do uốn, do co ngót, chênh lệch nhiệt độ và làm tăng khả năng chịu uốn cho sàn nên ta bố trí cốt thép thường cho tất cả vị trí gối và nhịp trên sàn

A.Cốt thép cho vùng momen dương

Xét các dải MSB1, MSB2,MSB3 trong nhịp A-B và C-D có fc = -7,13 Mpa và ft= 1,86 > 0,85 Mpa không thỏa mãn điều kiện ứng suất, ta có:

Diện tích cốt thép tối thiểu cho vùng momen dương là:

c

s min

y

NA

y

NA

0,5f

= cm2 Bảng 3.20: Diện tích cốt thép vùng momen dương:

Định dạng
Số trang	219
Dung lượng	8,27 MB