thiết kế cao ốc văn phòng 98 cách mạng tháng tám

Hệ kết cấu tường chịu lực kết hợp với hệ sàn tạo thành một hệ hộp nhiều ngăn có độ cứng không gian lớn, tính liền khối cao, độ cứng phương ngang tốt khả năng chịu lực lớn, đặt biệt là tả

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp là thành quả sau cùng của một thời sinh viên theo đuổi ước mơ trên giảng đường đại học Để có thể hoàn thành tốt chương trình đào tạo của khóa học

và học phần đồ án tốt nghiệp này thì bên cạnh sự cố gắng hết mình của bản thân, em

đã nhận được sự giúp đỡ hết sức chân thành và quý báu từ phía gia đình, nhà trường và bạn bè

Đầu tiên, em chân thành cảm ơn gia đình em Bố, mẹ đã luôn tạo điều kiện để cho em học tập tốt Bố, mẹ chính là nguồn động lực lớn nhất để em có thể vượt qua nhiều gian nan thử thách trên con đường học vấn của mình

Để có được kiến thức như ngày hôm nay, em vô cùng biết ơn tất cả quý Thầy

Cô đã giảng dạy em từ hồi còn nhỏ tới ngày hôm nay Đặc biệt, là quý Thầy Cô trên giảng đường đại học đã trực tiếp truyền đạt cho em những kiến thức và kinh nghiệm chuyên ngành xây dựng vô cùng quý giá Nhân đây em muốn gửi lời biết ơn sâu sắc đến Thầy hướng dẫn đồ án tốt nghiệp – Thầy Lưu Trường Văn và Thầy Lương Văn Hải (Giảng viên Đại học Mở TP.HCM), Thầy không chỉ cung cấp tài liệu mà còn luôn quan tâm động viên và tận tình hướng dẫn, để em có thể hoàn thành tốt nhiệm vụ được giao trong đồ án tốt nghiệp này

Cuối cùng, em muốn gửi lời cảm ơn thân thiết đến các bạn của em Những người đã cùng em trao đổi tài liệu, chia sẽ kiến thức và hộ trợ lẫn nhau trong suốt quá trình học tập cũng như suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp

Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày 13 tháng 08 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Vũ Văn Đạo

MỤC LỤC

A PHẦN I:……… KIẾN TRÚC 1

A.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: 2

A.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: 3

A.3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN: 3

A.3.1 MÙA MƯA : 3

A.3.2 MÙA KHÔ : 3

A.3.3 GIÓ : 3

A.4 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC: 4

A.4.1 MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG: 4

A.4.2 HỆ THỐNG GIAO THÔNG: 4

A.5 GIẢI PHÁP KỸÙ THUẬT: 4

A.5.1 HỆ THỐNG ĐIỆN: 4

A.5.2 HỆ THỐNG NƯỚC: 5

A.5.3 THÔNG GIÓ CHIẾU SÁNG: 5

A.5.4 PHÒNG CHÁY THOÁT HIỂM: 5

A.5.5 CHỐNG SÉT: 5

A.5.6 HỆ THỐNG THOÁT RÁC: 5

B PHẦN II:……… KẾT CẤU 6

B.1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 7

B.1.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU: 7

B.1.1.1 HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH: 7

B.1.1.2 HỆ KẾT CẤU SÀN: 7

B.1.1.2.1 Hệ sàn sườn: 7

B.1.1.2.2 Hệ sàn ô cờ: 8

B.1.1.2.3 Sàn không dầm (không có mũ cột): 8

B.1.1.2.4 Sàn không dầm ứng lực trước: 9

B.1.1.3 KẾT LUẬN: 9

B.1.2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU: 10

B.1.3 CÁC TIÊU CHUẨN, QUY PHẠM DÙNG TRONG TÍNH TOÁN: 10

B.1.4 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN: 11

B.1.4.1 SƠ ĐỒ TÍNH: 11

B.1.4.2 CÁC GIẢ THUYẾT TÍNH TOÁN NHÀ CAO TẦNG: 11

B.1.4.3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH NỘI LỰC: 11

B.1.4.4.1 Phần mềm ETABS V9.7.1: 12

B.1.4.4.2 Phần mềm SAP V14: 13

B.1.4.4.3 Phần mềm SAFE V10: 13

B.1.4.4.4 Một số lưu ý: 13

B.1.4.5 NỘI DUNG TÍNH TOÁN: 13

B.1.5 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN: 14

B.1.5.1 VẬT LIỆU: 14

B.1.5.1.1 Bê tông: 14

B.1.5.1.2 Cốt thép: 14

B.1.5.2 TẢI TRỌNG: 14

B.1.6 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG ĐỨNG: 15

B.1.6.1 TĨNH TẢI SÀN: 15

B.1.6.2 HOẠT TẢI: 18

B.1.7 TẢI TRỌNG NGANG (GIÓ TĨNH): 19

B.1.8 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN: 20

B.1.8.1 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỘT: 20

B.1.8.2 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM: 24

B.1.8.3 SƠ BỘ CHỌN CHIỀU DÀY SÀN: 24

B.1.8.4 SƠ BỘ CHỌN CHIỀU DÀY VÁCH CỨNG VÀ LÕI CỨNG: 25

B.2 CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 3) 26

B.2.1 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT CẤU KIỆN: 27

B.2.1.1 CHỌN KÍCH SƠ BỘ THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM: 27

B.2.1.2 CHỌN SƠ BỘ CHIỀU DÀY SÀN: 27

B.2.2 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC Ô SÀN: 28

B.2.3 SƠ ĐỒ TÍNH: 30

B.2.4 TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG CÁC Ô BẢN KÊ: (SÀN LÀM VIỆC THEO 2 PHƯƠNG) 30

B.2.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP TRONG Ô BẢN KÊ: 33

B.2.6 TÍNH NỘI LỰC TRONG Ô BẢN DẦM S8,S9: 35

B.2.7 TÍNH TOÁN CỐT THÉP TRONG Ô BẢN DẦM S8 S9 36

B.2.8 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CÁC Ô BẢN KÊ: 37

B.3 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN KẾT CẤU CẦU THANG 41

B.3.1 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN: 41

B.3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN THANG 42

B.3.2.1 TĨNH TẢI: 42

B.3.2.2 HOẠT TẢI: 44

B.3.3 XÁC ĐỊNH SƠ ĐỒ TÍNH: 44

B.3.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CHO BẢN THANG: 46

B.3.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP: 46

B.3.6 KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA BẢN THANG: 47

B.3.7 THIẾT KẾ DẦM THANG: 48

B.3.7.1 Tải trọng tác dụng lên dầm thang: 48

B.3.7.2 Sơ đồ tính: 48

B.3.7.3 Xác định nội lực cho dầm: 49

B.3.7.4 Tính toán cốt thép: 49

B.3.7.5 Tính cốt đai: 50

B.4 CHƯƠNG 4: TÍNH CỐT THÉP CHO KHUNG TRỤC 3 51

B.4.1 MÔ HÌNH KẾT CẤU CHỊU LỰC: 51

B.4.2 SƠ ĐỒ TÍNH: 55

B.4.3 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC: 56

B.4.4 THIẾT KẾ DẦM: 57

B.4.4.1 NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC: 57

B.4.4.2 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CHỊU UỐN TIẾT DIỆN CHỮ NHẬT: 59 B.4.4.2.1 Số liệu tính toán: 59

B.4.4.2.2 Tính cốt dọc: 59

B.4.4.2.3 Tính toán cốt đai: 60

B.4.4.2.4 Một số yêu cầu cấu tạo bố trí cốt thép dầm: 61

B.4.4.2.5 Tính toán dầm điển hình: 62

B.4.5 THIẾT KẾ CỘT : 67

B.4.5.1 NỘI LỰC VÀ TỔ HỢP NỘI LỰC : 67

B.4.5.2 LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN CỘT NÉN LỆCH TÂM THEO 2 PHƯƠNG: 67

B.4.5.2.1 Số liệu tính toán: 67

B.4.5.2.2 Tính cốt dọc: 68

B.4.5.2.3 Tính toán cốt đai: 70

B.4.5.2.4 Một số yêu cầu cấu tạo bố trí cốt thép cột: 71

B.4.5.3 TÍNH CỘT ĐIỂN HÌNH: 74

B.4.5.3.1 Tính cốt dọc: 74

Tính cốt thép dọc 77

B.4.5.3.2 Tính cốt đai: 77

B.4.5.4 KẾT QUẢ TÍNH VÀ CHỌN CỐT THÉP CỘT KHUNG TRỤC 3: 78

B.5 CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 81

B.5.1 ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH: 81

B.5.2 KHÁI QUÁT XÁC ĐỊNH PHƯƠNG ÁN MÓNG: 83

B.5.3 SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP: 84

B.5.3.1 ƯU ĐIỂM : 84

B.5.3.2 NHƯỢC ĐIỂM : 84

B.5.3.3 CÁC GIẢ THIẾT TÍNH TOÁN: 84

B.5.4 CÁC THÔNG SỐ VỀ CỌC ÉP BTCT: 85

B.5.5 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC BTCT ĐÚC SẴN: 86

B.5.5.1 SỨC CHỊU TẢI THEO VẬT LIỆU: 86

B.5.5.2 SỨC CHỊU TẢI THEO CHỈ TIÊU CƠ LÝ: 87

B.5.5.3.2 Sức kháng ma sát xung quanh cọc: 89

B.5.5.4 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC CHỌN ĐỂ THIẾT KẾ: 90

B.5.6 TÍNH TOÁN MÓNG M1-MÓNG DƯỚI CỘT TRỤC C-3: 91

B.5.6.1 TẢI TRỌNG DÙNG ĐỂ TÍNH THIẾT KẾ: 91

B.5.6.1.1 Tải trọng tính toán: 91

B.5.6.1.2 Tải trọng tiêu chuẩn: 91

B.5.6.2 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC: 92

B.5.6.3 KIỂM TRA TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CỌC: 93

B.5.6.3.1 Xác định hệ số nhóm: 93

B.5.6.3.2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: 93

B.5.6.4 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH NỀN DƯỚI MÓNG KHỐI QUY ƯỚC: 94

B.5.6.5 KIỂM TRA ĐỘ LÚN: 97

B.5.6.6 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐÀI CỌC: 100

B.5.6.6.1 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: 100

B.5.6.6.2 Tính toán cốt thép đài cọc: 101

B.5.6.7 KIỂM TRA CỌC TRONG QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN VÀ CẨU LẮP: 102 B.5.6.7.1 Cường độ cọc khi vận chuyển: 102

B.5.6.7.2 Cường độ cọc khi lắp dựng: 103

B.5.6.7.3 Kiểm tra lực cẩu, móc cẩu: 103

B.5.6.8 KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC CHO 2 TỔ HỢP NGUY HIỂM CÒN LẠI: 104

B.5.7 TÍNH TOÁN MÓNG M2-MÓNG DƯỚI CỘT TRỤC B-3: 104

B.5.7.1 TẢI TRỌNG DÙNG ĐỂ TÍNH THIẾT KẾ: 104

B.5.7.2 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC: 105

B.5.7.3 KIỂM TRA TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CỌC: 106

B.5.7.3.1 Xác định hệ số nhóm: 106

B.5.7.3.2 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc: 106

B.5.7.4 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH NỀN DƯỚI MÓNG KHỐI QUY ƯỚC: 107

B.5.7.5 KIỂM TRA ĐỘ LÚN: 108

B.5.7.6 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐÀI CỌC: 111

B.5.7.6.1 Kiểm tra điều kiện xuyên thủng: 111

B.5.7.6.2 Tính toán cốt thép đài cọc: 111

B.5.7.7 KIỂM TRA CỌC TRONG QUÁ TRÌNH VẬN CHUYỂN VÀ CẨU LẮP: 112 B.5.7.8 KIỂM TRA LỰC TÁC DỤNG LÊN CỌC CHO 2 TỔ HỢP NGUY HIỂM CÒN LẠI: 112

C PHẦN III:……… THI CÔNG 113

C.1 CHƯƠNG 1: THI CÔNG CỌC ÉP 114

C.1.1 CHỌN MÁY ÉP CỌC: 114

C.1.2 CHỌN CẦN CẨU: 115

C.1.3 CỌC BTCT DÙNG ĐỂ ÉP: 116

C.1.4 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ ÉP CỌC: 116

C.1.5 TIẾN HÀNH ÉP CỌC: 117

C.2 CHƯƠNG 2: THI CÔNG ĐÀI MÓNG 120

C.2.1 CÔNG TÁC BÊ TÔNG LÓT 120

C.2.2 CÔNG TÁC CỐT THÉP: 120

C.2.2.1 TRÌNH TỰ GIA CÔNG CỐT THÉP: 120

C.2.2.1.1 Sửa thẳng và đánh gỉ cốt thép: 120

C.2.2.1.2 Cắt và uốn cốt thép: 120

C.2.2.1.3 Hàn cốt thép: 120

C.2.2.1.4 Nối buộc cốt thép: 121

C.2.2.1.5 Vận chuyển và lắp dựng cốt thép: 121

C.2.2.2 TRÌNH TỰ LẮP DỰNG CỐT THÉP CHO TỪNG CẤU KIỆN: 122

C.2.2.2.1 Trình tự lắp đặt cốt thép đài móng: 122

C.2.2.2.2 Trình tự lắp đặt cốt thép tường chắn: 122

C.2.2.2.3 Trình tự lắp đặt cốt thép cột: 122

C.2.2.2.4 Trình tự lắp đặt cốt thép dầm: 123

C.2.2.2.5 Trình tự lắp đặt cốt thép sàn: 123

C.2.3 CÔNG TÁC VÁN KHUÔN : 123

C.2.3.1 VÁN KHUÔN MÓNG M1 : 123

C.2.3.1.1 Vật liệu sử dụng: 123

C.2.3.1.2 Tính toán cốppha đài móng: Ta tính M1 điển hình 123

C.2.4 CÔNG TÁC BÊTÔNG 125

C.2.4.1 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ: 126

C.2.4.2 CÔNG TÁC ĐỔ BÊ TÔNG : 127

C.2.4.2.1 Tính tóan khối lượng bêtông : 127

C.2.4.2.2 Chọn máy phục vụ thi công: 127

C.2.5 ĐẦM - BẢO DƯỠNG BÊTÔN G - THÁO DỠ VÁN KHUÔN 129

C.2.5.1 Đầm Bêtông : 129

C.2.5.2 Bảo Dưỡng Bêtông: 129

C.2.5.3 Tháo Dỡ Ván Khuôn: 130

C.2.6 AN TOÀN LAO ĐỘNG 130

C.2.6.1 Kỹ thuật an toàn lao động khi thi công đào đất : 130

C.2.6.2 An toàn khi đổ đầm bê tông: 131

C.2.6.3 An toàn khi dưỡng hộ bê tông: 131

C.2.6.4 An toàn trong công tác ván khuôn: 131

C.2.6.5 An toàn trong công tác cốt thép: 131

C.3 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN KHUNG 133 C.3.1 TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO VÁN KHUÔN CỘT: 133

C.3.1.1 CẤU TẠO VÁN KHUÔN CỘT : 133

C.3.1.4 KIỂM TRA CHỐNG XIÊN VÁN KHUÔN CỘT (SỐ HIỆU 7): 136

C.3.2 TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO VÁN KHUÔN DẦM: 137

C.3.2.1 BỐ TRÍ SƯỜN – VÁN KHUÔN: 137

C.3.2.2 KIỂM TRA TY XUYÊN M12 VÁN KHUÔN DẦM(SỐ HIỆU 12): 138

C.3.2.3 TÍNH TOÁN THANH SƯỜN ĐÁY COPPHA DẦM (SỐ HIỆU 13): 138 C.3.2.4 TÍNH CHỌN CÂY CHỐNG COPPHA DẦM (SỐ HIỆU 14): 139

C.3.3 TÍNH TOÁN VÀ CẤU TẠO VÁN KHUÔN SÀN 140

C.3.3.1 BỐ TRÍ SƯỜN – VÁN KHUÔN 140

C.3.3.2 TÍNH TOÁN SƯỜN NGANG VÁN KHUÔN SÀN (SỐ HIỆU 15): 141

C.3.3.3 TÍNH TOÁN SƯỜN DỌC VÁN KHUÔN SÀN (SỐ HIỆU 16): 142

C.3.3.4 TÍNH CHỌN CÂY CHỐNG VÁN KHUÔN SÀN (SỐ HIỆU17 ) : 143

C.3.4 MỘT SỐ QUI ĐỊNH KHI THI CÔNG ĐỔ BÊTÔNG: 143

C.3.5 MỘT SỐ QUI ĐỊNH BẢO DƯỠNG VÀ THÁO DỠ CỐT PHA: 143

C.3.6 CHỌN MÁY THI CÔNG: 144

C.3.6.1 CẦN TRỤC THÁP: 144

C.3.6.2 MÁY VẬN THĂNG: 145

C.3.6.3 MÁY BƠM BÊ TÔNG: 146

C.3.6.4 ĐẦM DÙI: 146

C.4 CHƯƠNG 4: TỔNG BÌNH ĐỒ CÔNG TRƯỜNG 147

C.4.1 YÊU CẦU CHUNG : 147

C.4.2 PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ : 147

C.5 CHƯƠNG 5: ỨNG DỤNG BÀI TOÁN PHA CẮT ĐỂ TỐI ƯU HÓA VIỆC CẮT THÉP (KHUNG TRỤC 3) 149

C.5.1 ĐẶT VẤN ĐỀ CHO BÀI TOÁN 149

C.5.2 BẢNG THỐNG KÊ THÉP SỬ DỤNG CHO KHUNG TRỤC 3 149

TÀI LIỆU THAM KHẢO

A PHAÀN I :

KIEÁN TRUÙC

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

A.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH:

Trong những năm gần đây, nền kinh tế nước ta có sự phát triển mạnh mẽ, một số thành phố lớn như thành phố Hồ chí minh đã thu hút được nhiều nhà đầu tư trong và ngoài nước Bên cạnh đó là sự thiếu hụt trầm trọng của cao ốc văn phòng cho thuê, không đáp ứng được nhu cầu cấp thiết của sự phát triển Nắm bắt được nhu cầu đó không ít nhà đầu tư đã đầu tư vào lĩnh vực bất động sản xây dựng các cao ốc văn phòng Vì vậy Cao ốc 98 Cách Mạng Tháng Tám được hình thành từ những nhu cầu bức thiết trên

HÌNH 1.1 - PHỐI CẢNH KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

A.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH:

Cao ốc văn phòng 98 Cách Mạng Tháng Tám tọa lạc tại 98 CMTT phường 7 quận 3 Thành Phố Hồ Chí Minh do doanh nghiệp tư nhân Thân Đức Trường làm chủ đầu tư Do vị trí của tòa nhà gần trung tâm thành phố cũng là một yếu tố quan trọng để các nhà đầu tư có thể chọn lựa để mở trụ làm việc hoặc văn phòng đại diện

A.3 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN:

Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt

A.3.1 MÙA MƯA :

Mưa từ tháng 5 đến tháng 11 có

A.3.2 MÙA KHÔ :

A.3.3 GIÓ :

- Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2,15 m/s

Bắc thổi nhẹ

A.4 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC:

A.4.1 MẶT BẰNG VÀ PHÂN KHU CHỨC NĂNG:

hình là 3.5 m, sàn tầng hầm tại cao độ -2.000m, sàn tầng trệt tại cao độ +1.500

m

hoạt, trạm bơm, trạm xử lý nước thải được bố trí hợp lý giảm tối thiểu chiều dài ống dẫn Tầng hầm có bố trí thêm các bộ phận kỹ thuật về điện như trạm cao thế, hạ thế, phòng quạt gió

thuê

A.4.2 HỆ THỐNG GIAO THÔNG:

2 vế độc lập, 02 thang máy để đi lại và khi có sự cố

A.5 GIẢI PHÁP KỸÙ THUẬT:

A.5.1 HỆ THỐNG ĐIỆN:

qua phòng máy điện Từ đây điện được dẫn đi khắp công trình thông qua mạng lưới điện nội bộ

tầng hầm

A.5.2 HỆ THỐNG NƯỚC:

tầng hầm rồi bằng hệ bơm nước tự động nước được bơm đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính

thoát vào ống nhựa thoát nước để thoát vào cồng thoát nước của thành phố

A.5.3 THÔNG GIÓ CHIẾU SÁNG:

sáng cho các phòng Ngoài ra còn bố trí máy điều hòa ở các phòng

A.5.4 PHÒNG CHÁY THOÁT HIỂM:

hệ thống chữa cháy cục bộ đặt tại các vị trí quan trọng Nước cấp tạm thời được lấy từ hồ nước mái

nổ

A.5.5 CHỐNG SÉT:

tầng mái và hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế để tối thiểu hóa nguy

cơ bị sét

A.5.6 HỆ THỐNG THOÁT RÁC:

trí ở tầng hầm và có bộ phận đưa rác ra ngoài Gian rác được thiết kế kín đáo, kỹ càng để tránh làm bốc mùi gây ô nhiễm môi trường

B PHAÀN II:

KEÁT CAÁU

B.1 CHƯƠNG 1:

TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

B.1.1 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU:

B.1.1.1 HỆ KẾT CẤU CHỊU LỰC CHÍNH:

cứng và kết cấu ống

ống lõi và kết cấu ống tổ hợp

kết cấu có hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

và khả năng thi công thực tế của từng công trình Trong đó kết cấu tường chịu lực (hay còn gọi là vách cứng) là một hệ thống tường vừa làm nhiệm vụ chịu tải trọng đứng vừa là hệ thống chịu tải trọng ngang Đây là loại kết cấu mà theo nhiều tài liệu nước ngoài đã chỉ ra rằng rất thích hợp cho các chung cư cao tầng

Ưu điểm nổi bật của hệ kết cấu này là không cần sử dụng hệ thống dầm sàn nên kết hợp tối ưu với phương án sàn không dầm Điều này làm cho không gian bên trong nhà trở nên đẹp đẽ, không bị hệ thống dầm cản trở, do vậy chiều cao của ngôi nhà giảm xuống Hệ kết cấu tường chịu lực kết hợp với hệ sàn tạo thành một hệ hộp nhiều ngăn có độ cứng không gian lớn, tính liền khối cao, độ cứng phương ngang tốt khả năng chịu lực lớn, đặt biệt là tải trọng ngang Kết cấu vách cứng có khả năng chịu động đất tốt Vì vậy đây là giải pháp kết cấu được chọn sử dụng cho công trình

B.1.1.2 HỆ KẾT CẤU SÀN:

cấu Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là rất quan trọng Do vậy, cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình

B.1.1.2.1 Hệ sàn sườn:

Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

 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:

đến chiều cao tầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu

B.1.1.2.2 Hệ sàn ô cờ:

Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m

 Ưu điểm:

dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ…

 Nhược điểm:

cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng

B.1.1.2.3 Sàn không dầm (không có mũ cột):

Cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột

 Ưu điểm:

không phải mất công gia công cốppha, côt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản, việc lắp dựng ván khuôn và cốppha cũng đơn giản

giảm so với phương án sàn dầm

 Nhược điểm:

khung do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều 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 chịu

thủng do đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

B.1.1.2.4 Sàn không dầm ứng lực trước:

 Ưu điểm: Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm thì

phương án sàn không dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phương án sàn không dầm:

ngang tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng

thường

hợp với biểu đồ mômen do tính tải gây ra, nên tiết kiệm được cốt thép

 Nhược điểm: Tuy khắc phục được các ưu điểm của sàn không dầm thông

thường nhưng lại xuất hiện một số khó khăn cho việc chọn lựa phương án này như sau:

chính xác do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hoá hiện nay thì điều này sẽ là yêu cầu tất yếu

B.1.1.3 KẾT LUẬN:

mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của công trình được chọn như sau :

chọn chiều dày sàn 15 cm

 Kết cấu theo phương thẳng đứng là hệ thống lõi cứng cầu thang máy Ngoài ra phải bố trí vách vách cứng ở hai góc mặt trước công trình để đưa tâm cứng công trình gần tâm hình học, giảm sự xoắn cho công trình Giải pháp này chỉ mang tính tình thế cho công trình này vì theo TCXD 198:1997 không nên bố trí vách cứng chỉ đối xứng về độ cứng mà còn phải đối xứng về hình học Toàn bộ công trình là kết cấu khung + vách lõi cứng chịu lực bằng BTCT

B.1.2 LỰA CHỌN VẬT LIỆU:

tính năng chịu lực thấp

lặp lại (động đất, gió bão)

chất lặp lại không bị tách rời các bộ phận công trình

Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính

 Trong điều kiện nước ta hiện nay thì vật liệu BTCT hoặc thép là loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng

B.1.3 CÁC TIÊU CHUẨN, QUY PHẠM DÙNG TRONG TÍNH TOÁN:

kế

TCVN 2737:1995

B.1.4 LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN:

B.1.4.1 SƠ ĐỒ TÍNH:

có những thay đổi quan trọng trong cách nhìn nhận phương pháp tính toán công trình Khuynh hướng đặc thù hoá và đơn giản hoá các trường hợp riêng lẻ được thay thế bằng khuynh hướng tổng quát hoá Đồng thời khối lượng tính toán số học không còn là một trở ngại nữa Các phương pháp mới có thể dùng các sơ đồ tính sát với thực tế hơn, có thể xét tới sự làm việc phức tạp của kết cấu với các mối quan hệ phụ thuộc khác nhau trong không gian Việc tính toán kết cấu nhà cao tầng nên áp dụng những công nghệ mới để có thể sử dụng mô hình không gian nhằm tăng mức độ chính xác và phản ánh sự làm việc của công trình sát với thực tế hơn

B.1.4.2 CÁC GIẢ THUYẾT TÍNH TOÁN NHÀ CAO TẦNG:

ngàm với các phần tử cột, vách cứng ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử (thực tế không cho phép sàn có biến dạng cong) Bỏ qua sự ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến các sàn tầng kế bên Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau

đài móng

dưới dạng lực phân bố trên các sàn (vị trí tâm cứng của từng tầng) vì có sàn nên các lực này truyền sang sàn và từ đó truyền sang vách

B.1.4.3 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:

thể hiện theo ba mô hình sau:

 Mô hình liên tục thuần túy: Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ

yếu là dựa vào lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh Khi giải quyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có nhiều ẩn Đó chính là giới hạn của mô hình này

 Mô hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn): Rời rạc hoá toàn bộ hệ chịu

về lực và chuyển vị Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết được tất cả các bài toán Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như ETABS, SAP, SAFE

 Mô hình rời rạc - liên tục (Phương pháp siêu khối): Từng hệ chịu lực được

xem là rời rạc, nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết trượt xem là phân bố liên tục theo chiều cao Khi giải quyết bài toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương pháp sai phân Từ đó giải các ma trận và tìm nội lực

 Giới thiệu về phương pháp phần tử hữu hạn:

dụng phổ biến hơn cả do những ưu điểm của nó cũng như sự hỗ trợ đắc lực của một số phần mềm tính toán dựa trên cơ sở phương pháp tính toán này

một số hữu hạn các phần tử rời rạc có hình dạng đơn giản, có kích thước càng nhỏ càng tốt nhưng hữu hạn, chúng được nối với nhau bằng một số điểm quy định được gọi là nút Các vật thể này vẫn được giữ nguyên là các vật thể liên tục trong phạm vi của mỗi phần tử, nhưng có hình dạng đơn giản và kích thước bé nên cho phép nghiên cứu dễ dàng hơn dựa trên cơ sở quy luật về sự phân bố chuyển vị và nội lực (chẳng hạn các quan hệ được xác lập trong lý thuyết đàn hồi) Các đặc trưng cơ bản của mỗi phần tử được xác định và mô tả dưới dạng các ma trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của phần tử Các ma trận này được dùng để ghép các phần tử lại thành một mô hình rời rạc hóa của kết cấu thực cũng dưới dạng một ma trận độ cứng (hoặc ma trận độ mềm) của cả kết cấu Các tác động ngoài gây ra nội lực và chuyển vị của kết cấu được quy đổi về các thành các ứng lực tại các nút và được mô tả trong ma trận tải trọng nút tương đương Các ẩn số cần tìm là các chuyển vị nút (hoặc nội lực) tại các điểm nút được xác định trong ma trận chuyển vị nút (hoặc ma trận nội lực nút) Các ma trận độ cứng, ma trận tải trọng nút và ma trận chuyển vị nút được liên hệ với nhau trong phương trình cân bằng theo quy luật tuyến tính hay phi tuyến tùy theo ứng xử thật của kết cấu Sau khi giải hệ phương trình tìm được các ẩn số, người ta có thể tiếp tục xác định được các trường ứng suất, biến dạng của kết cấu theo các quy luật đã được nghiên cứu trong cơ học

B.1.4.4 LỰA CHỌN CÔNG CỤ TÍNH TOÁN

B.1.4.4.1 Phần mềm ETABS V9.7.1:

- Dùng để giải nội lực và phân tích động cho hệ công trình bao gồm các dạng và giá trị dao động, kiểm tra các dạng ứng xử của công trình khi chịu tải trọng động đất

nên việc nhập và xử lý số liệu đơn giản và nhanh hơn so với các phần mềm khác

B.1.4.4.2 Phần mềm SAP V14:

hoá trong quá trình tính toán

B.1.4.4.3 Phần mềm SAFE V10:

B.1.4.4.4 Một số lưu ý:

kiện của phần mềm để cấu kiện làm việc đúng với quan niệm thực khi đưa vào mô hình

thước lớn hơn nhiều so với các phần tử khác

phương còn lại

phương còn lại

thước rất bé

hạn truyền lực nhau qua các điểm liên kết của các phần tử với nhau Nếu ta chia các cấu kiện ra nhưng không đúng với quan niệm của phần mềm thì các cấu kiện đó sẽ có độ cứng tăng đột ngột và làm việc sai với chức năng của chúng trong quan niệm tính, từ đó dẫn đến các kết quả tính của cả hệ kết cấu sẽ thay đổi

B.1.4.5 NỘI DUNG TÍNH TOÁN:

- Trong trường hợp đặc biệt do yêu cầu sử dụng thì mới tính toán theo trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH 2)

thể công trình đóng vai trò hết sức quan trọng và cần phải được tính toán kiểm tra

B.1.5 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN:

Dùng cho vách và khung BTCT và móng, có đường kính  10 mm

B.1.6 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG ĐỨNG:

B.1.6.1 TĨNH TẢI SÀN:

BẢNG 1.1 - BẢNG TRỌNG LƯỢNG RIÊNG CỦA VẬT LIỆU

lượng riêng

Hệ số vượt tải

i i i

Động – Tiêu Chuẩn Thiết Kế”

BẢNG 1.2 – BẢNG TĨNH TẢI SÀN VĂN PHÒNG, SÀN HÀNH LANG

Trọng lượng riêng  (kG/m 3 )

Chiều dày của lớp  (m)

Tải trọng tiêu chuẩn g tc (kG/m 2 )

Hệ số tin cậy

n

Tải trong tính tóan g tt (kG/m 2 )

BẢNG 1.3 – BẢNG TĨNH TẢI SÀN VỆ SINH

Trọng lượng riêng  (kG/m 3 )

Chiều dày của lớp  (m)

Tải trọng tiêu chuẩn g tc (kG/m 2 )

Hệ số tin cậy

n

Tải trong tính tóan g tt (kG/m 2 )

BẢNG 1.4 – BẢNG TĨNH TẢI SÀN SÂN THƯỢNG

Trọng lượng riêng  (kG/m 3 )

Chiều dày của lớp  (m)

Tải trọng tiêu chuẩn g tc (kG/m 2 )

Hệ số tin cậy

n

Tải trong tính tóan g tt (kG/m 2 )

BẢNG 1.5 – BẢNG TĨNH TẢI MÁI DỐC

Trọng lượng riêng  (kG/m 3 )

Chiều dày của lớp  (m)

Tải trọng tiêu chuẩn g tc (kG/m 2 )

Hệ số tin cậy

n

Tải trong tính tóan g tt (kG/m 2 )

1 Ngói ốp 2000 0.01 20 1.1 22

BẢNG 1.6 – BẢNG TĨNH TẢI SÀN Ô VĂNG

Trọng lượng riêng  (kG/m 3 )

Chiều dày của lớp

 (m)

Tải trọng tiêu chuẩn g tc (kG/m 2 )

Hệ số tin cậy

n

Tải trong tính tóan g tt (kG/m 2 )

BẢNG 1.7 – BẢNG TĨNH TẢI SÀN THANG

Trọng lượng riêng  (kG/m 3 )

Chiều dày của lớp  (m)

Tải trọng tiêu chuẩn

g tc (kG/m 2 )

Hệ số tin cậy

n

Tải trong tính tóan g tt (kG/m 2 )

BẢNG 1.8 – BẢNG TĨNH TẢI SÀN TẦNG HẦM

Trọng lượng riêng  (kG/m 3 )

Chiều dày của lớp  (m)

Tải trọng tiêu chuẩn

g tc (kG/m 2 )

Hệ số tin cậy

n

Tải trong tính toán g tt (kG/m 2 )

B.1.6.2 HOẠT TẢI:

được xác định theo công thức:

p

Và Tác Động – Tiêu Chuẩn Thiết Kế”

Chuẩn Thiết Kế”

BẢNG 1.9 – BẢNG HOẠT TẢI SÀN

tc

p tt (kG/m 2 )

 Chú ý: Các sàn văn phòng được cộng thêm với tĩnh tải của vách ngăn di động

BẢNG 1.10 – BẢNG TÍNH TẢI TRỌNG TƯỜNG – LAN CAN

Loại tường gạch

h (m)

Trọng lượng riêng

(kG/m 2 )

Tải trọng tường không lỗ cửa đ t

g

(kG/m)

B.1.7 TẢI TRỌNG NGANG (GIÓ TĨNH):

tt

o

Và Tác Động – Tiêu Chuẩn Thiết Kế”

1995 “Tải Trọng Và Tác Động – Tiêu Chuẩn Thiết Kế”

Tác Động – Tiêu Chuẩn Thiết Kế”

B

W jX (kG)

B

W jX (kG)

B.1.8 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN:

B.1.8.1 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỘT:

tt yc b

NFR



(1.4)

- Trong đó:

môment

tt

k=1.1 đối với cột giữak=1.2 đối với cột biênk=1.3 đối với cột góc

 Nhận xét: Thực tế lực dọc N phải xét đến trọng lượng tường xây trên dầm trong phạm vi S i và trọng lượng bản thân dầm, cột nữa Tuy nhiên để đơn giản tính toán, nên sinh viên bỏ qua, vì thực tế trọng lượng các cấu kiện này không quá lớn, và khi chọn được chọn thiên về an toàn và chưa kể đến cốt thép chịu nén

BẢNG 1.13 - BẢNG SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN CỘT TRỤC A-2 VÀ A-3

Tầng S truyền tải

(m 2 )

q (kG/m 2 )

N

F yc (cm 2 )

b (cm)

h (cm)

F chọn (cm 2 )

TANG1 27.6 1200 364320 1.2 3362.7 60 60 3600

BẢNG 1.14 - BẢNG SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN CỘT TRỤC B-1 VÀ B-4

(m 2 )

q (kG/m 2 )

N

F yc (cm 2 )

b (cm)

h (cm)

F chọn (cm 2 )

BẢNG 1.15 - BẢNG SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN CỘT TRỤC B-2 VÀ B-3

(m 2 )

q (kG/m 2 )

N

F yc (cm 2 )

b (cm)

h (cm)

F chọn (cm 2 )

BẢNG 1.16 - BẢNG SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN CỘT TRỤC C-1 VÀ C-4

(m 2 )

q (kG/m 2 )

N

F yc (cm 2 )

b (cm)

h (cm)

F chọn (cm 2 )

BẢNG 1.17 - BẢNG SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN CỘT TRỤC C-2 VÀ C-3

(m 2 )

q (kG/m 2 )

N

F yc (cm 2 )

b (cm)

h (cm)

F chọn (cm 2 )

B.1.8.2 SƠ BỘ CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM:



d d d

lhm

Cống)

ra chiều cao dầm phù hợp với kiến trúc nhưng vẫn bảo đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình

BẢNG 1.18 - BẢNG SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN DẦM

B.1.8.3 SƠ BỘ CHỌN CHIỀU DÀY SÀN:

s

D

B.1.8.4 SƠ BỘ CHỌN CHIỀU DÀY VÁCH CỨNG VÀ LÕI CỨNG:

 Sau khi đã chọn tiết diện cấu kiện, sẽ tiến hành tính toán nội lực và tính cốt thép

Nếu hàm lượng cốt thép không thỏa thì phải thay đổi kích thước tiết diện Khi sự thay đổi tiết diện cấu kiện không lớn lắm thì có thể không cần tính lại nội lực mà chỉ cần tính lại cốt thép

B.2 CHƯƠNG 2:

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 3)

TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 3):

B.2.1 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT CẤU KIỆN:

B.2.1.1 CHỌN KÍCH SƠ BỘ THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM:

lhm1

2 4

(2.1)

Cống)

ra chiều cao dầm phù hợp với kiến trúc nhưng vẫn bảo đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình

BẢNG 2.1 - BẢNG SƠ BỘ CHỌN TIẾT DIỆN DẦM

B.2.1.2 CHỌN SƠ BỘ CHIỀU DÀY SÀN:

 m = 35 ÷ 40 : đối với bản dầm

B.2.2 TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC Ô SÀN:

tải sử dụng Ngoài ra trong một số ô sàn còn có tải của tường ngăn xây trực tiếp trên sàn và tải của hoạt tải của các vách ngan di động

BẢNG 2.2 - BẢNG TĨNH TẢI SÀN KHÔNG CÓ LỚP CHỐNG THẤM:

S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 , S 7 , S 8 , S 9

Trọng lượng riêng  (kG/m 3 )

Chiều dày của lớp

 (m)

Tải trọng tiêu chuẩn

g tc (kG/m 2 )

Hệ số tin cậy n

Tải trọng tính tóan

g tt (kG/m 2 )

 Chú ý: Các sàn văn phòng được cộng thêm với tải trọng của vách ngăn di động

BẢNG 2.3 - BẢNG TĨNH TẢI SÀN CÓ LỚP CHỐNG THẤM:

S 6

Trọng lượng riêng  (kG/m 3 )

Chiều dày của lớp

 (m)

Tải trọng tiêu chuẩn

g tc (kG/m 2 )

Hệ số tin cậy n

Tải trong tính tóan

g tt (kG/m 2 )

4 Bản BTCT 2500 0.12 300 1.1 330

 Tải trọng tường ngăn tác dụng lên sàn:

t t t t

1 2

l hg

l l



BẢNG 2.5 - BẢNG TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÁC Ô SÀN

Hoạt tải (kG/m 2 )

Tải trọng toàn phần (kG/m 2 )

Tổng tải trọng tác dụng lên ô sàn (kG)

phương cạnh ngắn

 Chú ý: Vì điều kiện   2 là gần đúng nên khi tính tỉ số  có thể lấy l 1 , l 2 là khoảng cách giữa các trục dầm, hoặc muốn chính xác hơn thì lấy nhịp tính toán ô bản theo hai phương là l t1, l t2 là khoảng cách nội giữa hai mép gối tựa (theo sách Sàn Bê Tông Cốt Thép Toàn Khối_Nguyễn Đình Cống)

BẢNG 2.6 - BẢNG PHÂN LOẠI SÀN Số hiệu

ô sàn

l 2 (m)

l 1 (m)

Tỷ số

chiều dày sàn

B.2.4 TÍNH TOÁN NỘI LỰC TRONG CÁC Ô BẢN KÊ: (SÀN LÀM VIỆC

THEO 2 PHƯƠNG)

là một bản đơn theo sơ đồ đàn hồi, không xét đến sự ảnh hưởng của các ô bản

kế cận

loại ô bản lập sẵn để xác định các hệ số cho moment

- Xét tỷ số:

d

s d

d s

s

h

hh:hh

Chiều cao dầm đỡ sàn

kết giữa sàn với các cạnh

ta nhận thấy dạng sơ đồ tính của các ô bản này giống ô bản số 9 trong 11 ô bản

- Ta có các công thức để xác định giá trị nội lực do tải trọng tác dụng lên các ô bản như sau:

HÌNH 2.2 - SƠ ĐỒ TÍNH CÁC Ô BẢN KÊ

BẢNG 2.8 - BẢNG TÍNH NỘI LỰC CÁC Ô BẢN KÊ

B.2.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP TRONG Ô BẢN KÊ:

b = 1m (bề rộng dải tính toán)

cần chọn lại chiều dày của bản và tính lại