Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án kết hợp hệ khung và lõi vách cứng vách khu vực thang máy kết hợp sàn BTCT, đảm bảo tính ổn định và bền vững cho các khu vực chịu tải trọng độ
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆP
CHUNG CƯ NAM VIỆT Á - TP ĐÀ NẴNG
Trang 2MỤC LỤC
Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án
Lời nói đầu và cảm ơn i
Lời cam đoan liêm chính học thuật ii
Mục lục iii
Danh mục các bảng biểu, hình vẽ viii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 1
Giới thiệu về công trình 1
1.1.1 Tên công trình 1
1.1.2 Giới thiệu chung 1
1.1.3 Vị trí xây dựng 1
Điều kiện khí hậu, địa chất, thủy văn 2
Các giải pháp kiến trúc công trình 2
1.3.1 Giải pháp mặt bằng tổng thể 2
1.3.2 Giải pháp mặt bằng 2
1.3.3 Giải pháp mặt đứng 3
1.3.4 Giải pháp thiết kế kết cấu 3
Kết luận và kiến nghị 3
CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU 4
Các tiêu chuẩn, quy phạm 4
Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình 4
Lựa chọn vật liệu 4
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 6
Lập mặt bằng kết cấu 6
Phân loại ô sàn và sơ bộ chọn chiều dày sàn 6
Vật liệu sàn tầng điển hình 7
Xác định tải trọng 7
3.4.1 Tĩnh tải sàn 7
3.4.2 Hoạt tải sàn 8
Xác định nội lực trong các ô sàn 9
3.5.1 Nội lực trong sàn bản dầm 9
3.5.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh 9
Tính toán cốt thép 10
Bố trí cốt thép 10
Tính toán nội lực và cốt thép ô bản 10
3.8.1 Tính toán bản kê bốn cạnh (S2’ 10
3.8.2 Tính toán bản loại dầm (S18) 12
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ DẦM DỌC TRỤC A VÀ TRỤC B 14
4.Tính toán dầm trục A và dầm trục B 14
Trang 3Sơ bộ chọn kích thước dầm và sàn 14
Sơ đồ truyền tải dầm D1 và dầm D2 15
Sơ đồ tính 15
Xác định tải trọng tác dụng lên dầm D1 và dầm D2 15
Tĩnh tải 15
4.5.1 Trọng lượng bản thân dầm 15
4.5.2 Tải trọng của sàn truyền vào dầm 16
4.5.3 Tải trọng do tường truyền vào 18
4.5.4 Lực tập trung do các dầm phụ truyền vào: 18
Hoạt tải 24
4.6.1 Hoạt tải do sàn truyền lên dầm 24
4.6.2 Hoạt tải tập trung do dầm phụ truyền vào: 24
Sơ đồ chất tải 27
Cấu trúc tổ hợp 36
Nội lực tính toán 36
Tính toán cốt thép 37
4.10.1 Tính cốt thép dọc 37
4.10.2 Tính toán cốt dọc cho gối 37
4.10.3 Tính cốt dọc cho nhịp 37
4.10.4 Tính cốt thép đai 38
4.10.5 Tính cốt treo 39
CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CẦU THANG BỘ 40
Mặt bằng cầu thang: 40
Tính bản thang 40
5.2.1 Sơ đồ tính : 40
5.2.2 Xác định tải trọng : 41
5.2.3 Xác định nội lực và tính toán cốt thép : 42
Tính sàn chiếu nghỉ 42
5.3.1 Cấu tạo bản chiếu nghỉ : 42
5.3.2 Tính tải trọng : 42
5.3.3 Xác định nội lực và tính toán cốt thép : 42
Tính toán các cốn C1 và C2 42
5.4.1 Sơ đồ tính : 42
5.4.2 Xác định tải trọng : 43
5.4.3 Xác định nội lực : 43
5.4.4 Tính toán cốt thép : 44
Tính dầm chiếu nghỉ (DCN1) 45
5.5.1 Sơ đồ tính DCN1 45
5.5.2 Chọn kích thước tiết diện 45
5.5.3 Xác định tải trọng 45
Trang 45.5.4 Tính toán cốt thép 47
Tính dầm chiếu nghỉ ( DCN2) : 49
5.6.1 Sơ đồ tính và xác định tải trọng : 49
5.6.2 Xác định nội lực : 49
5.6.3 Tính toán cốt thép 49
CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN KHUNG TRỤC 2 52
Hệ kết cấu chịu lực và phương pháp tính toán 52
6.1.1 Hệ kết cấu chịu lực: 52
6.1.2 Phương pháp tính toán hệ kết cấu: 52
Sơ bộ chọn các kích thước kết cấu cho công trình 52
6.2.1 Sơ bộ chọn kích thước sàn: 52
6.2.2 Sơ bộ chọn kích thước cột: 53
6.2.3 Chọn sơ bộ tiết diện lõi thang máy: 54
Tải trọng tác dụng vào công trình và nội lực 55
6.3.1 Cơ sở xác định tải trọng tác dụng 55
6.3.2 Trình tự xác định tải trọng 55
6.3.3 Tải trọng gió 62
6.3.4 Xác định nội lực 69
Tính dầm khung trục 2 71
6.4.1 Tính toán cốt thép trong dầm khung 71
6.4.2 Tính toán cốt dọc 72
6.4.3 Tính toán cốt thép đai: 73
Tính toán cốt thép dầm khung 75
6.5.1 Tính toán thép dọc 75
6.5.2 Tính toán thép đai dầm 75
6.5.3 Tính cốt treo dầm khung 75
Tính toán cốt thép cột khung trục 2: 77
6.6.1 Nội lực cột khung: 77
6.6.2 Tính toán cốt thép cột: 77
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG DƯỚI KHUNG TRỤC 2 83
Điều kiện địa chất công trình 83
7.1.1 Địa tầng: 83
7.1.2 Đánh giá nền đất: 83
7.1.3 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng 84
7.1.4 Lựa chọn giải pháp nền móng 84
Các giả thuyết tính toán 86
Các loại tải trọng dùng để tính toán 86
Thiết kế móng khung trục 2B (C18)(M1) 87
7.4.1 Vật liệu 87
7.4.2 Tải trọng 87
Trang 57.4.3 Chọn kích thước cọc 88
7.4.4 Kiểm tra chiều sâu chôn đài 88
7.4.5 Tính toán sức chịu tải của cọc 88
7.4.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 90
7.4.7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 91
7.4.8 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 92
7.4.9 Kiểm tra độ lún của móng cọc 95
7.4.10 Tính toán đài cọc 96
Thiết kế móng khung trục 2A (C6)(M2) 99
7.5.1 Vật liệu 99
7.5.2 Tải trọng 99
7.5.3 Chọn kích thước cọc 99
7.5.4 Kiểm tra chiều sâu chôn đài 100
7.5.5 Tính toán sức chịu tải của cọc 100
7.5.6 Xác định số lượng cọc và bố trí cọc 102
7.5.7 Kiểm tra lực tác dụng lên cọc 102
7.5.8 Kiểm tra cường độ nền đất tại mặt phẳng mũi cọc 104
7.5.9 Kiểm tra độ lún của móng cọc 107
7.5.10 Tính toán đài cọc 109
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG PHẦN NGẦM 112
Đặc điểm công trình 112
8.1.1 Vị trí công trình: 112
8.1.2 Đặc điểm địa chất công trình: 112
Phương án tổng thể thi công phần ngầm 112
CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG 113
Phương án thi công cọc khoan nhồi 113
Phương pháp thi công gầu xoay và dung dịch Bentonite giữ vách: 113
Chọn máy thi công cọc 113
9.2.1 Máy khoan: 113
9.2.2 Máy cẩu: 114
9.2.3 Máy trộn Bentonite: 115
Trình tự thi công cọc khoan nhồi 115
9.3.1 Công tác chuẩn bị: 116
9.3.2 Xác định tim cọc: 117
9.3.3 Hạ ống vách: 117
9.3.4 Khoan tạo lỗ và bơm dung dịch bentonite: 119
9.3.5 Xác nhận độ sâu hố khoan và xử lý cặn lắng: 121
9.3.6 Thi công hạ lồng cốt thép: 121
9.3.7 Công tác thổi rửa đáy lỗ khoan: 123
Trang 69.3.8 Công tác đổ bê tông: 124
9.3.9 Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi: 128
9.3.10 Công tác phá đầu cọc: 129
Các sự cố khi thi công cọc khoan nhồi 129
Nhu cầu nhân lực và thời gian thi công cọc 130
9.4.1 Số công nhân trong 1 ca 130
9.4.2 Thời gian thi công cọc khoan nhồi 130
Biện pháp tổ chức thi công cọc khoan nhồi 130
CHƯƠNG 10: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG ĐÀO ĐẤT PHẦN NGẦM 131
Biện pháp thi công đào đất 131
10.1.1 Chọn biện pháp thi công 131
10.1.2 Chọn phương án đào đất 131
10.1.3 Tính khối lượng đất đào 131
Tính toán khối lượng công tác đắp đất hố móng 134
Lựa chọn máy đào và xe vận chuyển đất 135
10.3.1 Chọn máy đào 135
10.3.2 Chọn xe phối hợp để chở đất đi đổ 136
10.3.3 Kiểm tra tổ hợp máy theo điều kiện về năng suất 137
10.3.4 Thiết kế khoan đào 137
10.3.5 Chọn tổ thợ thi công đào thủ công 137
Tổ chức quá trình thi công đào đất 137
10.4.1 Xác định cơ cấu quá trình 137
10.4.2 Chia phân tuyến công tác 137
CHƯƠNG 11: THIẾT KẾ BIỆN PHÁP KĨ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐÀI MÓNG 138
Thiết kế ván khuôn đài móng 138
11.1.1 Lựa chọn loại ván khuôn sử dụng: 138
11.1.2 Tính toán ván khuôn móng M1 139
Tổ chức công tác thi công bê tông toàn khối đài cọc 142
11.2.1 Xác định cơ cấu quá trình: 142
11.2.2 Tính toán khối lượng các công tác 142
11.2.3 Chia phân đoạn thi công 143
11.2.4 Tính nhịp công tác của dây chuyền bộ phận 144
Tính thời gian thực hiện các công tác khác 147
11.3.1 Thi công lấp đất đợt 1 đến cao trình đáy bê tông lót giằng móng 147
11.3.2 Công tác bê tông dầm móng 147
11.3.3 Công tác bê tông lót sàn tầng hầm 147
11.3.4 Công tác thi công sàn tầng hầm 147
CHƯƠNG 12: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN PHẦN THÂN 148
Trang 7Phương án lựa chọn và tính toán ván khuôn cho cột, dầm sàn tầng điển
hình 148
12.1.1 Lựa chọn loại ván khuôn sử dụng 148
12.1.2 Chọn phương tiện phục vụ thi công 148
Thiết kế ván khuôn sàn 148
12.2.1 Cấu tạo ô sàn 148
12.2.2 Tính toán tải trọng tác dụng: 149
12.2.3 Xác định khoảng cách xà gồ: 149
12.2.4 Xác định khoảng cách cột chống xà gồ 150
12.2.5 Tính toán cột chống đỡ xà gồ: 151
Tính toán ván khuôn dầm: 152
12.3.1 Tính ván khuôn đáy 152
12.3.2 Tính toán ván khuôn thành dầm D300x600 154
12.3.3 Kiểm tra cột chống dầm chính: 155
Thiết kế ván khuôn cột 156
12.4.1 Lực chọn ván khuôn 156
12.4.2 Sơ đồ tính toán 156
12.4.3 Tải trọng tác dụng 156
12.4.4 Kiểm tra điều kiện làm việc 156
Tính toán ván khuôn cầu thang bộ 157
12.5.1 Thiết kế ván khuôn đáy dầm chiếu nghỉ 157
12.5.2 Thiết kế ván khuôn bản thang 158
12.5.3 Tính kích thước xà gồ và khoảng cách cột chống: 160
CHƯƠNG 13: TỔ CHỨC THI CÔNG PHẦN THÂN 162
Tính toán khối lượng công việc 162
Tính toán chi phí lao động cho các công tác 162
13.2.1 Chi phí lao động cho công tác ván khuôn 162
13.2.2 Chi phí lao động công tác cốt thép 164
13.2.3 Chi phí lao động công tác bê tông: 165
Tổ chức thi công công tác BTCT toàn khối: 165
TÀI LIỆU THAM KHẢO 168
Trang 8DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Các tầng và chức năng của từng tầng 3
Bảng 3.1: Phân loại ô sàn tầng điển hình và chiều dày sànError! Bookmark not defined. Bảng 3.2: Tải trọng tác dụng lên sàn dày 90mm 7
Bảng 4.1: Tải trọng tác dụng lên sàn chiếu nghỉ 42
Bảng 5.1: Tĩnh tải các ô sàn tầng 1 56
Bảng 5.2: Tĩnh tải các ô sàn tầng 2-12 57
Bảng 5.3: Tĩnh tải các ô sàn tầng 13 57
Bảng 5.4: Các dạng dao động theo XOZ 67
Bảng 5.5: Các dạng dao động theo phương YOZ 68
Bảng 5.6: Bảng tải trọng tập trung tại vị trí tính cốt treo 76
Bảng 5.7: Tổ hợp tải trọng tính toán cột C6 tầng 1 Đơn vị: kN.m 79
Bảng 6.1: Tổ hợp tải trọng tính toán móng M1.( Đơn vị kN-m ) 87
Bảng 6.2: Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M1.( Đơn vị kN-m ) 87
Bảng 6.3: Kiểm tra 2 trường hợp tải trọng còn lại cho móng M1 92
Bảng 6.4: Tổ hợp tải trọng tính toán móng M2.( Đơn vị kN-m ) 99
Bảng 6.5: Tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn móng M2.( Đơn vị kN-m ) 99
Bảng 6.6: Kiểm tra 2 trường hợp tải trọng còn lại cho móng M2 103
Bảng 9.1: Thể tích bê tông lót chiếm chỗ 134
Bảng 9.2: Thể tích bê tông đài chiếm chỗ 134
Bảng 10.1: Thống kê ván khuôn cho 1 đài móng M1 139
Bảng 10.2: Khối lượng công tác bê tông lót đài cọc 142
Bảng 10.3: Khối lượng công tác bê tông đài cọc 142
Bảng 10.4: Khối lượng cốt thép đài cọc 143
Bảng 10.5: Khối lượng ván khuôn đài cọc 143
Bảng 10.6: Khối lượng công việc trên từng phân đoạn 144
Bảng 10.7: Số công nhân và tổ thợ cho các dây chuyền 145
Bảng 10.8: Tính nhịp dây chuyền của các phân đoạn 145
Bảng 10.9: Nhịp dây chuyền (tij) 146
Bảng 10.10: Cộng dồn nhịp công tác(Σtij) 146
Bảng 10.11: Tính dãn cách (Oij) 146
Bảng 11.1: Thông số ván khuôn thép Hòa Phát HP1245 149
Bảng 11.2: Thông số ván khuôn thép Hòa Phát HP0930 153
Bảng 11.3: Thông số ván khuôn thép Hòa Phát HP 0950 154
Trang 9DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Mặt bằng tổng thể công trình 1
Hình 3.1: Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình ( tầng 2-12) 6
Hình 3.2: Cấu tạo sàn tầng điển hình 7
Hình 3.3: Nội lực trong một số bản sàn 9
Hình 3.4: Sơ đồ nội lực tổng quát 9
Hình 3.5: Kích thước Ô bản 1 10
Hình 3.6: Kích thước Ô bản S18 12
Hình 4.1: Mặt bằng cầu thang tầng 2 trục 4 40
Hình 4.2: Cấu tạo các lớp vật liệu cầu thang 41
Hình 4.3: Cấu tạo bản chiếu nghỉ 42
Hình 4.4: Sơ đồ tính cốn thang 43
Hình 4.5: Xác định nội lực cốn thang 43
Hình 4.6 Sơ đồ tính dầm chiều nghỉ DCN1 45
Hình 4.7: Sơ đồ truyền tải về DCN1 46
Hình 4.8: Tính toán nội lực dầm chiếu nghỉ (DCN1)(q:daN/m; P:daN) 46
Hình 4.9: Sơ đồ tính toán cốt treo 48
Hình 4.10: Tính toán nội lực dầm chiếu nghỉ (DCN2)(q:daN/m; P:daN) 49
Hình 5.1: Sơ đồ lí tưởng của cột 53
Hình 5.2: Sơ bộ truyền tải của sàn về cột 53
Hình 5.3: Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 1 56
Hình 5.5: Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 13 (thượng) 57
Hình 5.6: Mặt bằng phân chia ô sàn tầng lưng cote+45,9m 57
Hình 5.7: Mặt bằng phân chia ô sàn tầng 14( mái) 58
Hình 5.8: Mặt bằng bố trí dầm tầng 1 59
Hình 5.9: Mặt bằng bố trí dầm tầng 2-12 60
Hình 5.10: Mặt bằng bố trí dầm tầng 13( tầng thượng) 60
Hình 5.11: Mặt bằng bố trí dầm tầng lửng (cao trình +45,9m) 60
Hình 5.12: Mặt bằng bố trí dầm tầng14 ( mái) 61
Hình 5.13: Sơ đồ tính toán gió động của công trình 62
Hình 5.14: Mô hình công trình với phần mềm ETABS 9.7.1 64
Hình 5.15: Cách chia nhỏ phần tử sàn và vách 65
Hình 5.16 : Momen trường hợp TT 70
Hình 5.17 : Momen trường hợp TT 70
Hình 5.18: Moment trường hợp GX 70
Hình 5.19: Moment trường hợp GXX 70
Hình 5.20: Moment trường hợp GY 71
Hình 5.21: Moment trường hợp GYY 71
Trang 10Hình 5.22: Sơ đồ tính khung trục 2 71
Hình 5.23: Sơ đồ tính toán cốt dọc 72
Hình 5.24: Sơ đồ truyền tải trọng tầng 1 75
Hình 5.25: Sơ đồ truyền tải trọng tầng 2-12 75
Hình 5.26: Sơ đồ tính cốt treo 76
Hình 6.1: Bố trí cọc trong móng M1 90
Hình 6.2: Khối móng quy ước móng M1 93
Hình 6.3: Biểu đồ tính lún móng M1 96
Hình 6.4: Tháp chọc thủng đài trên mặt phẳng nghiêng móng M1 97
Hình 6.5: Tháp chọc thủng đài cọc M1 98
Hình 6.6: Mặt cắt tính mô men móng M1 98
Hình 6.7: Bố trí cọc trong móng M2 102
Hình 6.8: Khối móng quy ước móng M2 105
Hình 6.9 Biểu đồ tính lún móng M2 108
Hình 6.10 Tháp chọc thủng đài trên mặt phẳng nghiêng móng M2 109
Hình 6.11 Tháp chọc thủng đài cọc M2 110
Hình 6.12: Mặt cắt tính mô men móng M2 110
Hình 8.1: Máy khoan cọc nhồi KH125 114
Hình 8.2: Sơ đồ làm việc của máy cẩu 114
Hình 8.3: Cần trục MKR-25BR 115
Hình 8.4: Sơ đồ bố trí máy định vi công trình 116
Hình 8.5: Sơ đồ công tác định vi tim cọc 117
Hình 8.6 Cấu tạo ống vách 118
Hình 8.7: Bố trí tấm tôn quanh ống vách 119
Hình 8.8: Cấu tạo gầu khoan tạo lỗ 120
Hình 8.9: Hệ thống ống thổi rửa 124
Hình 8.10: Ô tô trộn bê tông KamAz-5511 126
Hình 8.11 Chi tiết quả dọi 127
Hình 9.1: Hình dáng hố đào 132
Hình 9.2 : Mặt bằng đào hố móng bằng máy 133
Hình 10.1: Ván khuôn phẳng 138
Hình 10.2: Sơ đồ tính ván khuôn hai đầu là sườn đứng 140
Hình 10.3: Sơ đồ tính ván khuôn khi tăng cường thêm hai sườn đứng ở giữa 141
Hình 10.4: Mặt bằng phân chia phân đoạn công tác đài móng 143
Hình 11.1: Sơ đồ tính ván khuôn sàn 149
Hình 11.2: Sự phân bố nội lực và momen trên ván khuôn sàn 150
Hình 11.3: Sơ đồ tính toán xà gồ 150
Hình 11.4: Xà gồ chữ C 150
Hình 11.5: Sơ đồ tính ván khuôn đáy dầm 153
Hình 11.7 Sơ đồ tính toán ván khuôn cột 156
Trang 11CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH
Giới thiệu về công trình
1.1.1 Tên công trình
Công trình mang tên: Chung cư Nam Việt Á- TP Đà Nẵng
1.1.2 Giới thiệu chung
Nằm tại vị trí trọng điểm, Đà Nẵng là trung tâm kinh tế văn hóa chính trị của miền trung nói riêng và cả nước nói chung, là địa điểm tập trung các đầu mối giao thông Trong hoàn cảnh đó, việc lựa chọn xây dựng một khu chung cư là một giải pháp thiết thực bởi vì nó có những ưu điểm sau:
- Tiết kiệm đất xây dựng
- Có lợi cho công tác sản xuất và sử dụng
- Tạo điều kiện cho việc phát triển kiến trúc đa chức năng
- Làm phong phú thêm bộ mặt đô thị
Từ đó việc dự án xây dựng chung cư Nam Việt Á được ra đời
1.1.3 Vị trí xây dựng
Thành phố Đà Nẵng nằm ở 15055' đến 16o14' vĩ Bắc, 107o18' đến 108o20' kinh Đông, Bắc giáp tỉnh Thừa Thiên - Huế, Tây và Nam giáp tỉnh Quảng Nam, Đông giáp Biển Đông
Công trình xây dựng nằm trên: Lô A-56, A-57, A-58 tổ 11, đường Hoàng Văn
Thái, phường Hòa Khành Nam, quận Liên Chiểu, Thành phố Đà Nẵng
➢ Hướng Bắc-Tây Bắc : giáp khu đất trống;
➢ Hướng Tây-Tây Bắc : giáp đường Quy hoạch 1;
➢ Hướng Đông-Đông Nam : giáp công trình lân cận;
➢ Hướng Nam-Đông Nam : giáp đường Quy hoạch 2;
Hình 1.1: Mặt bằng tổng thể công trình
Trang 12- Đặc điểm:
• Tòa nhà bao có 14 tầng bao gồm 1 tầng ngầm và 1 tầng sân thượng, công trình có mặt bằng hình chữ nhật có kích thước 18,2x36,3(m2); chiều cao 49,2m; nhà xe được bố trí trong tầng hầm
• Thuộc khu vực gió IIB
Địa hình khu đất bằng phẳng, tương đối rộng rãi thuận lợi cho việc xây dựng
công trình
Theo tài liệu báo cáo kết quả địa chất công trình, khu đất xây dựng tương đối bằng phẳng và được khảo sát bằng phương pháp khoan Độ sâu khảo sát là 50m, mực nước ngầm ở độ sâu cách mặt đất tự nhiên là 4,2m Theo kết quả khảo sát gồm có các lớp đất từ trên xuống dưới:
+ Phần đất lấp: chiều dày không đáng kể
+ Sét pha, trạng thái dẻo cứng, dày 5,0m
+ Cát pha, trạng thái dẻo, dày 6,0m
+ Cát bụi trạng thái chặt vừa, dày 7,5m
+ Cát hạt nhỏ và hạt trung, trạng thái chặt vừa, dày 8,0m
+ Cát hạt thô lẫn cuội sỏi, trạng thái chặt, chiều dày lớn hơn 60m
Các giải pháp kiến trúc công trình
1.3.1 Giải pháp mặt bằng tổng thể
Vì đây là công trình mang tính đơn chiếc, độc lập nên giải pháp tổng mặt bằng tương đối đơn giản Việc bố trí tổng mặt công trình chủ yếu phụ thuộc vào vị trí công trình, các đường giao thông chính và diện tích khu đất Hệ thống bãi đậu xe được bố trí dưới tầng ngầm đáp ứng được nhu cầu đậu xe của các hộ dân, có cổng chính hướng trực tiếp ra mặt đường lớn (Đường Hoàng Văn Thái )
1.3.2 Giải pháp mặt bằng
Công trình được xây dựng mới hoàn toàn trên khu đất Bao gồm 14 tầng trong đó
có 1 tầng hầm, được xây dựng trên khu đất có diện tích 1565m2 trong đó diện tích đất xây dựng là 668m2.Với tổng chiều cao công trình là 49,2m Khu vực xây dựng sát với công trình lân cận
Trang 13Bảng 1.1: Các tầng và chức năng của từng tầng
(m2) (m) Tầng hầm Bãi đỗ xe, phòng tủ điện, phòng kĩ thuật
Phòng dịch vụ thể thao, phòng dịch vụTầng 1 giải trí, cửa hàng tạp hóa, phòng kỹ thuật 368 3,6
và phòng quản lý
Tầng 2- Tầng 12 Tầng điển hình gồn các căn hộ gia đình 589 3,4
1.3.4 Giải pháp thiết kế kết cấu
Xem xét những ưu điểm, nhược điểm của kết cấu BTCT và đặc điểm của công trình thì việc chọn kết cấu BTCT là hợp lí
Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án kết hợp hệ khung và lõi vách cứng (vách khu vực thang máy) kết hợp sàn BTCT, đảm bảo tính ổn định và bền vững cho các khu vực chịu tải trọng động lớn
Kết luận và kiến nghị
Về tổng thể công trình được xây dựng nằm trong khu vực trung tâm của thành phố, rất phù hợp với quy hoạch tổng thể, có kiến trúc đẹp, hiện đại Xây dựng và đưa công trình vào sử dụng mang lại nhiều lợi ích, giải quyết nhu cầu về chỗ ở
Về kết cấu, hệ kết cấu khung bê tông cốt thép toàn khối, đảm bảo cho công trình chịu được tải trọng đứng và ngang rất tốt Kết cấu móng vững chắc với hệ móng cọc khoan nhồi, có khả năng chịu tải rất lớn
Vì vậy dự án xây dựng CHUNG CƯ NAM VIỆT Á là một dự án có tính khả thi, hết sức cần thiết và ý nghĩa trong việc giải quyết nhu cầu về chỗ ở và sinh hoạt cho người dân
Để có một thuyết minh hoàn chỉnh, đầy đủ cho một nhà cao tầng, đòi hỏi kiến thức chuyên môn của rất nhiều lĩnh vực khác nhau Với bản thân, mình em nhận thấy mình không tránh khỏi những thiếu sót trong thuyết minh này Rất mong sự quan tâm
và thông cảm của quý thầy cô
Trang 14CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU
Các tiêu chuẩn, quy phạm
- TCVN 356:2005 Kết cấu Bê tông và Bê tông cốt thép
- TCVN 5574:2012 Kết cấu Bê tông và Bê tông cốt thép
- TCVN 229:1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió
- TCVN 2737:1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế
- TCVN 198:1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu Bê tông cốt thép toàn khối
- TCVN 205:1998 Thiết kế móng cọc
- TCVN 305:2004 Bê tông khối lớn, quy phạm thi công và nghiệm thu
- TCVN 4447:2012 Công tác đất – Thi công và nghiệm thu
- TCVN 4453:1995 Quy phạm thi công và nghiệm thu kết cấu bê tông cốt thép toàn khối
Lựa chọn giải pháp kết cấu công trình
Ngày nay, trên thế giới cũng như ở Việt Nam việc sử dụng kết cấu bêtông cốt thép trong xây dựng trở nên rất phổ biến, đặc biệt trong xây dựng nhà cao tầng
Xem xét nhưng ưu điểm, nhược điểm của kết cấu bêtông cốt thép và đặc điểm của công trình thì việc chọn kết cấu bêtông cốt thép là hợp lí
Kết cấu tòa nhà được xây dựng trên phương án kết hợp hệ khung sàn bêtông cốt thép, đảm bảo tính ổn định và bền vững cho các khu vực chịu tải trọng động lớn
Phương án nền móng sẽ thi công theo phương án cọc khoan nhồi đảm bảo cho toàn bộ hệ kết cấu được an toàn và ổn định, tuân theo các tiêu chuẩn xây dựng
Tường bao xung quanh được xây gạch đặc kết hợp hệ khung nhôm kính bao che cho toàn bộ tòa nhà
Trang 15CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Công trình sử dụng phương án kết cấu sàn sườn BTCT toàn khối Đồ án này chọn sàn tầng 2 để tính toán và thiết kế đại diện
Lập mặt bằng kết cấu
Dựa vào bản vẽ kiến trúc và hệ lưới cột ta bố trí hệ lưới dầm kết cấu sàn
Căn cứ theo công năng sử dụng, kích thước, sơ đồ tính toán của các ô sàn mà ta đánh số ô sàn trên mặt bằng sàn tầng 2-12 như dưới đây:
Hình 3.1: Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình ( tầng 2-12)
Phân loại ô sàn và sơ bộ chọn chiều dày sàn
*Quan niệm tính toán:
-Nếu sàn liên kết với dầm giữa thì xem là ngàm, nếu dưới sàn không có dầm thì xem là tự do Nếu sàn liên kết với dầm biên thì xem là khớp, nhưng thiên về an toàn thì ta lấy cốt thép ở biên ngàm để bố trí cho biên khớp Khi dầm biên lớn ta có thể xem
l Bản làm việc theo cả hai phương : Bản kê bốn cạnh
Trong đó : l1-kích thước theo phương cạnh ngắn
l2-kích thước theo phương cạnh dài
s12' s5'
s7' s7 (4x4)
Trang 16hb = l m
gtc = . (daN/m2): tĩnh tải tiêu chuẩn
gtt = gtc.n (daN/m2): tĩnh tải tính tốn
Trong đĩ: (daN/m3): trọng lượng riêng của vật liệu
n: hệ số vượt tải lấy theo TCVN2737-1995
Ta cĩ bảng tính tải trọng tiêu chuẩn và tải trọng tính tốn sau:
Bảng 3.2: Tải trọng tác dụng lên sàn dày 90mm
Lớp vật liệu
Chiều dày
LỚ P GẠCH CERAMIC
LỚ P BÊ TÔ NG CỐ T THÉ P LỚ P VỮ A TRÁ T TRẦ N LỚ P VỮ A LÓ T
Trang 17b) Trọng lượng tường ngăn và tường bao che trong phạm vi ô sàn (S2, S5’,
Chiều cao tường được xác định: ht = H-hds
Trong đó: ht: chiều cao tường
H: chiều cao tầng nhà
hds: chiều cao dầm hoặc sàn trên tường tương ứng
Công thức qui đổi tải trọng tường trên ô sàn về tải trọng phân bố trên ô sàn :
tt t-s
t = 0,1(m): chiều dày của mảng tường
t = 1500(daN/m3): trọng lượng riêng của tường
= 0,015(m): chiều dày của vữa trát v
= 1600(daN/mv 3): trọng lượng riêng của vữa trát
c= 25(daN/m2): trọng lượng của 1m2 cửa
Si(m2): diện tích ô sàn đang tính toán
Ta có bảng tính tĩnh tải các ô sàn tầng điển hình được thể hiện ở Bảng 3.2: Tĩnh tải các ô sàn tầng điển hình – Phụ lục 3
3.4.2 Hoạt tải sàn
Hoạt tải tiêu chuẩn ptc (daN/m2) lấy theo TCVN 2737-1995
Công trình được chia làm nhiều loại phòng với chức năng khác nhau Căn cứ vào mỗi loại phòng chức năng ta tiến hành tra xác định hoạt tải tiêu chuẩn và sau đó nhân với hệ số vượt tải n Ta sẽ có hoạt tải tính toán ptt(daN/m2)
Theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995.Mục 4.3.4 có nêu khi tính dầm chính, dầm phụ, bản sàn, cột và móng, tải trọng toàn phần được phép giảm như sau:
+ Đối với các phòng nêu ở mục 1,2,3,4,5 ( Bảng 3- Tải trọng tiêu chuẩn phân
bố đều trên sàn và cầu thang TCVN 2737-1995 Mục 4.3.1) nhân với hệ số ψA1(khi A>A1=9m2)
Hệ số giảm tải : ΨA = 0,4+
1
0, 6
A A
Trang 18A –Diện tích chịu tải tính bằng m2
+ Đối với các phòng nêu ở mục 6,7,8,10,12,14 ( Bảng 3- Tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn và cầu thang TCVN 2737-1995 Mục 4.3.1) nhân với hệ số
A A
3.5.1 Nội lực trong sàn bản dầm
Cắt dãy bản rộng 1m và xem như là một dầm:
Tải trọng phân bố đều tác dụng lên dầm
q = (g+p).1m (daN/m)
Tuỳ thuộc vào liên kết cạnh bản mà các sơ đồ tính đối với dầm
Hình 3.3: Nội lực trong một số bản sàn
3.5.2 Nội lực trong bản kê 4 cạnh
Sơ đồ nội lực tổng quát:
Hình 3.4: Sơ đồ nội lực tổng quát +Moment dương lớn nhất ở giữa bản:
Trang 19MII= -2 (g+p).l1.l2 (kN.m/m) (hoặc M’II)
Tính toán cốt thép
Các bước xác định nội lực và tính toán cốt thép cho các ô sàn được thực hiện
theo TCVN 5574:2012, tham khảo thêm sách Sàn sườn bê tông toàn khối của GS.TS Nguyễn Đình Cống.
Kết quả tính toán được thể hiện ở Bảng 3.4: Kết quả tính toán cốt thép ô sàn bản kê 4 cạnh và Bảng 3.5: Kết quả tính toán cốt thép ô sàn bản dầm – Phụ lục 3
Bố trí cốt thép
- Cốt thép tính ra được bố trí đảm bảo theo các yêu cầu qui định
- Cốt thép lớp trên ở nhịp được bố trí theo cấu tạo
Việc bố trí cốt thép xem bản vẽ kết cấu
Tính toán nội lực và cốt thép ô bản
3.8.1 Tính toán bản kê bốn cạnh (S2’ )
Sơ đồ tính : l2/l1 = 4,5/4,0=1,13< 2 bản kê 4 cạnh (thuộc sơ đồ 9)
Hình 3.5: Kích thước Ô bản 1 Tra bảng tra có :
Trang 20TT s
s o
M A
141
TT s
TT s
- Cốt thép chịu momen dương theo phương cạnh dài : M2 = 1840 N.m
(lấy a = 2,1cm vì lớp thép này đặt trên lớp thép theo phương cạnh ngắn
TT s
s o
M A
121
TT s
TT s
s
s o
M A
388
TT s
TT s
Trang 21s o
M A
226
TT s
TT s
75
TT s
A
Trang 22Chọn thép Ø6 as = 28,3mm2 1000 1000 28,3
37775
TT s
g TT
s
s o
M A
75 100% 100% 0,1% 0,1%
1000.75
TT s
+Cốt thép phân bố: Cốt phân bố đặt thẳng góc với cốt chịu lực có nhiệm vụ:
- Giữ vị trí của cốt chịu lực khi đổ bê tông
- Phân phối ảnh hưởng của lực tập trung cho các cốt chịu lực lân cận
Đường kính cốt phân bố từ 4 đến 8 mm, số lượng không ít hơn 20% số lượng cốt chịu lực tại tiết diện có momen lớn nhất khi ô bản có kích thước 2𝑙1 ≤ 𝑙2 ≤3𝑙1 và không ít hơn 15% khi ô bản có kích thước 𝑙2 ≥ 3𝑙1, khoảng cách cốt thép phân
bố nên thỏa mãn 200 𝑚𝑚 ≤ s ≤ 300mm
Trang 23+ Chiều cao sàn tính toán hs=90mm, hs=70mm
+ Tiết diện dầm được chọn sơ bộ như bảng:
s8' (3.5x4) s13 (2.7x4)
7200
s11 (3.2x7.5) s19 (1.2x4)
s6' (3.2x3.5) s7 (4x4)
s8' (3.5x4) s8 (3.5x4)
s3' (3.2x4)
s12' (3.5x3.75) s9 (3.2x7.2)
Trang 24Sơ đồ truyền tải dầm D1 và dầm D2
Hình 4.2 Sơ đồ truyền tải vào dầm D1 và dầm D2
- Trọng lượng của tường lên dầm
- Tải trọng từ các ô sàn truyền vào
s12' s5'
s7' s7 (4x4)
Trang 254.5.2 Tải trọng của sàn truyền vào dầm
Xem gần đúng tải trọng do sàn truyền vào dầm phân bố theo diện chịu tải như hình vẽ:
Trang 26Hình 4.4 Sơ đồ truyền tải sàn vào dầm
Tải trọng truyền từ sàn truyền vào dầm có thể là hình thang, hình tam giác, hình chữ nhật tùy theo đặc điểm làm việc của từng ô sàn Để đơn giản trong tính toán ta quy về phân bố đều:
− Đối với ô sàn làm việc theo 2 phương:
Tải trọng phấn bố hình thang quy về phân bố đều:
, với
Hình 4.5 Quy tải hình thang về tải tương đương
Tải trọng phân bố hình tam giác quy về phân bố đều:
2
8
q
Hình 4.6 Quy tải hình tam giác về tải tương đương
− Đối với sàn làm việc 1 phương: xem tải trọng truyền vào dầm theo phương cạnh dài, dầm theo phương canh ngắn không chịu tải trọng từ sàn:
2)
21
Trang 27Hình 4.7: Sơ đồ truyền tải sàn 1 phương vào dầm
4.5.3 Tải trọng do tường truyền vào
)/(
G=qt+qd+qds
)/(
4.5.4 Lực tập trung do các dầm phụ truyền vào:
Tĩnh tải tập trung tác dụng vào dầm dọc trục A và dọc trục B từ các dầm phụ trục 0,1’,2’,3’,4’,5’,7 được xác định như sau:
Trang 29Sơ đồ truyền tải từ sàn vào trọng lượng bản thân vào dầm trực giao 23-AB
Phản lực gối tựa do tĩnh tải gây ra của hệ dầm trực giao 23-AB
3, 75
s l
Trang 30Sơ đồ truyền tĩnh tải từ sàn và trọng lượng bản thân vào dầm trực giao 34-AB
Phản lực gối tựa do tĩnh tải gây ra của hệ dầm trực giao 34-AB
Trang 31Trọng lượng bản thân của dầm:
Sơ đồ truyền tải từ sàn và trọng lượng bản thân vào dầm trực giao 45-AB
Phản lực gối tựa do tĩnh tải gây ra của hệ dầm trực giao 45-AB
Trang 33Phản lực gối tựa do tĩnh tải gây ra của hệ dầm 11’-1’2-AB Tương tự ta tính được tải tập trung do dầm phụ trục 0 và trục 7 gác lên dầm chính là 3.12KN, sau khi tính toán tương tự ta được bảng sau:
Tổng hợp tải trọng quy đổi dưới dạng tập trung tác dụng lên dầm D1 và dầm D2 được tính ở Bảng 4.3a: Tổng hợp tải trọng quy đổi dưới dạng tập trung lên dầm D1 và Bảng 4.3b: Tổng tải trọng quy đổi dưới dạng tập trung lên dầm D2- Phụ lục 4
Hoạt tải
4.6.1 Hoạt tải do sàn truyền lên dầm
Hoạt tải truyền lên dầm được tính ở Bảng 4.4a: Hoạt tải do sàn truyền lên dầm D1 và Bảng 4.4b: Hoạt tải do sàn truyền lên dầm D2- Phụ lục 4
4.6.2 Hoạt tải tập trung do dầm phụ truyền vào:
Trang 34Sơ đồ truyền hoạt tải vào dâm 23-AB
Phản lực gối tựa do hoạt tải gây ra cho dầm 23-AB
b) Hệ dầm trực giao 34-AB
Tương tự như dâm 23-AB ta cũng có:
1 12'
Sơ đồ truyền hoạt tải vào dâm 34-AB
Phản lực gối tựa do hoạt tải gây ra cho dầm 34-AB
Trang 35Sơ đồ truyền hoạt tải vào dâm 45-AB
Phản lực gối tựa do hoạt tải gây ra cho dầm 45-AB
Trang 36Sơ đồ truyền hoạt tải vào dâm 11’-1’2-AB
Phản lực gối tựa do hoạt tải gây ra cho dầm 11’-1’2-AB
Hoạt tải dưới dạng tập trung tác dụng dầm D1 và dầm D2 được tính ở Bảng
4.5a: Hoạt tải dưới dạng tập trung tác dụng lên dầm D1 và Bảng 4.5b: Hoạt tải dưới dạng tập trung tác dụng lên dầm D2- Phụ lục 4
Sơ đồ chất tải
* Đối với dầm D1
Tĩnh tải chất đầy(TT)
Trang 394.10.2 Tính toán cốt dọc cho gối
Tính theo tiết diệnchữ nhật: bxh=300x550mm2
*Đối với dầm trục A: tính cho nhịp 3, có Mmax=216,72kNm, Qmax=137,56kN
Sử dụng các công thức sau để tính cốt thép:
𝑅𝑏𝑏ℎ02 =
216,72 × 10611,5 × 500 × 5002 = 0,25
=(1+√1 − 2𝛼)/2=0,85
𝑅𝑠. ℎ0 =
216,72𝑥10^6280𝑥0,85𝑥500= 1821𝑚𝑚
*Đối với dầm trục A: tính cho nhịp 3, có Mmax=88,92kNm,
- Xác định St: lấy giá trị nhỏ nhất trong các giá trị sau
Trang 40-Tính cốt thép theo tiết diện chữ nhật thay b=bc
𝑅𝑏𝑏𝑐ℎ02 =
88,92 × 10611,5 × 1380 × 5002 = 0,022
𝑅𝑠 h0=
88,92𝑥10^6280𝑥0,98𝑥500 = 648𝑚𝑚
-Tính cho đoạn dầm 1-2:Ở gối tựa 2:Qmax=160,72kN
H=500<800mm: điều kiện dđai>5mm nên chọn dsw=6, số nhánh=2,rsw=175MPa,γb2=2
+Kiểm tra điều kiện: Qmax 0 , 3 b.w1.R b.b.h 0
Trong đó: b = 1 − 0 , 01 b R b = 1 − 0 , 01 1 11 , 5 = 0 , 885
05 , 1 150 300 10 27
26 , 28 2 10 21 5 1
.
= +
=
s b
A n E
Trôc trung hßa
M +
h f