Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước sử dụng giải pháp dầm bẹt và lựa chọn phương án thi công hợp lý cho tầng hầm công trình khách sạn le sands (phương án 2)

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA XÂY DỰNG DÂN DỤNG & CÔNG NGHIỆPTHIẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC SỬ DỤNG GIẢI PHÁP DẦM BẸT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG HỢP LÝ CHO TẦNG

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

THIẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC SỬ DỤNG GIẢI PHÁP DẦM BẸT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI

CÔNG HỢP LÝ CHO TẦNG HÂM CÔNG TRÌNH

KHÁCH SẠN LESANDS (PHƯƠNG ÁN 2)

SVTH: ĐỖ QUANG DŨNG - 15X1B

GVHD: TS LÊ KHÁNH TOÀN ThS ĐỖ MINH ĐỨC

KS NGUYỄN THANH QUANG

Đà Nẵng – Năm 2019

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp là một trong những học phần hết sức cần thiết đối với sinh viên sắp ra trường Và để nâng cao chất lượng của Đồ án tốt nghiệp, giữa phía Trường cùng phía Doanh nghiệp đã và đang tổ chức, triển khai Đồ án Capstone Project Qua đó giúp sinh viên tiếp xúc, làm việc cùng với thầy cô của Khoa cũng như với phía Doanh nghiệp, tiếp xúc công trình xây dựng thực tế, kiểm nghiệm được kiến thức đã học trong nhà

trường và bước đầu định hình, có cái nhìn tổng quan hơn về công việc của mình sau này

Trong quá trình 3 tháng thực hiện đồ án, nhóm xin lựa chọn đề tài:” Thiết kế sàn

bê tông ứng lực trước sử dụng giải pháp dầm bẹt và lựa chọn phương án thi công hợp

lý cho tầng hâm công trình khách sạn LESANDS (Phương án 2)” và đã nhận được sự

hướng dẫn tận tình từ thầy TS Lê Khánh Toàn, thầy ThS Đỗ Minh Đức thuộc Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp và anh KS Nguyễn Thanh Quang thuộc Công

Ty Cổ Phần Xây Dựng Và Đầu Tư Đà Nẵng DINCO

Sau khi hoàn thành Đồ án tốt nghiệp này, nhóm chúng em đã thu hoạch được rất nhiều kiến thức bổ ích từ việc tham khảo các đồ án thiết kế; các thông tin, tài liệu từ phía Doanh nghiệp, các quy chuẩn, tiêu chuẩn hiện hành Ngoài ra nhóm còn có thể nâng cao kỹ năng sử dụng phần mềm thiết kế và tính toán, tinh thần làm việc nhóm, kỹ năng trình bày…

Với kiến thức còn hạn chế, thời gian có hạn nên đề tài còn có nhiều thiếu sót nhất định Vì vậy, nhóm chúng em kính mong nhận được những góp ý chân tình quý báu của quý thầy cô Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp cũng như các anh chị thuộc Doanh nghiệp để hoàn thiện hơn, nâng cao hơn các kiến thức kỹ thuật phục vụ cho công việc của mỗi thành viên sau này

Nhóm sinh viên chúng em xin chân thành cảm ơn!

Nhóm sinh viên thực hiện:

Đỗ Quang Dũng- 15X1B

Lê Hữu Nhân-15X1B

LỜI CAM ĐOAN LIÊN CHÍNH HỌC THUẬT

Chúng tôi xin cam đoan đây là đồ án tốt nghiệp :”Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước sử dụng giải pháp dầm bẹt và lựa chọn phương án thi công hợp lý cho tầng hâm công trình khách sạn LESANDS (Phương án 2) ” là công trình nghiên cứu của

chúng tôi Những phần sử dụng tài liệu tham khảo được nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo Các số liệu, kết quả trình bày trong đồ án hoàn toàn là trung thực Nếu sai tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về đề tài của mình và chịu mọi hình thức kỷ luật của bộ môn

và nhà trường đề ra

Nhóm sinh viên thực hiện

Chữ ký, họ và tên sinh viên

Đỗ Quang Dũng

Lê Hữu Nhân

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT CÔNG TRÌNH 1

1.1.Sơ lượt về công trình: 1

1.2.Đặc trung khí hậu tại công trình: 4

a) Nhiệt độ: 4

b) Độ ẩm không khí: (%) 4

c) Mưa: (mm) 5

d) Nắng: 5

e) Bốc hơi mặt nước: 5

f) Mây: 5

g) Gió: 5

h) Bão: 5

CHƯƠNG 2: GIẢI PHÁP KẾT CẤU VÀ THI CÔNG 5

2.1.Tổng quan về công trình 6

2.1.1 Lý do chọn đề tài: 6

2.1.2 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu: 6

2.1.3 Mục tiêu đề tài: 6

2.1.4 Nội dung tính toán, thiết kế: 6

2.1.5 Dự kiến kết quả đạt được: 6

2.1.6 Đánh giá và kết luận: 6

2.2.Đề xuất giải pháp thiết kế và thi công: 6

2.2.1 Giải pháp kết cấu: 6

2.2.2 Giải pháp thi công: 7

2.2.3 Vật liệu sử dụng: 7

2.2.4 Tiêu chuẩn, quy phạm dùng trong thiết kế kết cấu: 8

CHƯƠNG 3:LỰA CHỌN SƠ BỘ VÀ MÔ HÌNH HÓA KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 10 3.1.Vật liệu xây dựng: 10

3.1.1 Bê tông: 10

3.1.2 Cốt thép: 10

3.1.3 Kết cấu gạch: 10

3.2.Sơ bộ kích thước các cấu kiện 11

3.2.1 Chọn chiều dày sàn: 11

3.2.2 Chọn tiết diện dầm: 11

a) Sơ bộ kích thước dầm biên: 11

b) Sơ bộ kích thước dầm bẹt: 12

3.2.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột: 12

3.2.4 Chọn sơ bộ tiết diện vách: 13

3.3.Mô hình hóa công trình và phân tích kết cấu: 15

3.3.1 Tiêu chí thiết kế: 15

3.3.2 Tĩnh tải: 15

3.3.3 Hoạt tải: 17

3.3.4 Tải trọng gió: 18

a) Tải trọng gió tĩnh: 18

b) Tải trọng gió động: 20

3.3.5 Tải trọng động đất: 22

a) Tiêu chí về tính đều đặng trong mặt bằng: 22

b) Tần số và chu kỳ dao động: 22

c) Xác định lực cắt đáy: 24

d) Lực ngang tại các tầng: 26

3.4.Xác định nội lực: 27

3.4.1 Phương pháp tính toán .27

3.4.2 Các trường hợp tải trọng .27

3.4.3 Tổ hợp tải trọng 28

3.4.4 Phương pháp tính toán: 29

a) Phân tích 29

b) Mô hình hóa tiết diện: 29

3.5.Kiểm tra chuyển vị: 29

a) Chuyển vị tương đối giữa các tầng: 29

b) Kiểm tra chuyển vị đỉnh: 38

CHƯƠNG 4:TÍNH TOÁN SÀN ỨNG LỰC TRƯỚC CHO TẦNG ĐIỂN HÌNH 38 4.1.Đề xuất phương án kết cấu sàn: 38

4.1.1 Phương án sàn sườn toàn khối bê tông cốt thép: 39

a) Ưu điểm: 39

b) Nhược điểm: 39

4.1.2 Phương án sàn ô cờ bê tông cốt thép: 39

a) Ưu điểm: 39

b) Nhược điểm: 39

4.1.3 Phương án sàn phẳng bê tông cốt thép không dầm ứng lực trước: 40

a) Ưu điểm: 40

b) Nhược điểm: 40

4.1.4 Phương án sàn phẳng bê tông cốt thép ứng lực trước làm việc hai phương trên hệ dầm bẹt: 40

4.2.Lựa chọn phương án kết cấu sàn: 41

4.3.Các phương pháp tính toán: 41

4.3.1 Phương pháp phân phối trực tiếp: 41

4.3.2 Phương pháp phân phối khung tương đương: .42

4.3.3 Phương pháp phần tử hữu hạn: 43

4.3.4 Lựa chọn vật liệu: 44

a) Một số yêu cầu về vật liệu: 44

b) Quy đổi về vật liệu: 45

4.3.5 Xác định tải trọng: 46

4.3.6 Xác định tải trọng cân bằng do cáp và lực ứng lực trước: 47

a) Xác định tải cân bằng: 47

b) Xác định lực ứng lực trước: 48

4.3.7 Xác định lực ứng lực trước và tổn hao ứng suất: 51

a) Xác định lực ứng lực trước: 51

b) Tổn hao ứng suất lúc căng cáp: 51

4.3.8 Kiểm tra ứng suất trong sàn: 56

a) Lúc buông neo: 56

b) Giai đoạn sử dụng: 58

4.3.9 Bố trí cốt thép thường 62

4.3.10 Kiểm tra khả năng chịu lực: 64

a) Xác định Mf 64

b) Xác định Mu: 65

4.3.11 Kiểm tra độ võng của sàn 67

a) Độ võng tức thời: 67

b) Độ võng dài hạn: 68

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN CÁC CẤU KIỆN KHÁC 70

5.1.Tính toán dầm BẸT tầng điển hình: 70

5.1.1 Tính toán cốt dọc: 71

a) Với tiết diện chịu mômen âm 71

b) Với tiết diện chịu momen dương: 71

5.1.2 Tính toán cốt đai dầm: 72

a) Kiểm tra điều kiện tính toán Q < Qb,o: 72

b) Kiểm tra điều kiện về ứng suất nén chính: 73

5.2.Tính toán cầu thang bộ tầng điển hình (Tầng 6 – Tầng 25): 74

5.2.1 Kiến trúc cầu thang: 74

5.2.2 Sơ bộ kích thước các cấu kiện của bản thang: 75

a) Sơ bộ kích thước bản thang: 75

b) Vật liệu sử dụng: 76

5.2.3 Tính toán bản thang: 76

a) Sơ đồ tính bản thang: 76

b) Tải trọng tác dụng lên bản thang: 77

c) Xác định nội lực bản thang: 79

d) Tính toán và bố trí cốt thép bản thang: 79

e) Kiểm tra khả năng chịu cắt của bản thang 80

5.3.Tính toán - thiết kế vách V5: 81

5.3.2 Quan niệm tính vách cứng: 81

a) Phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi: 82

b) Phương pháp giả thiết vùng biên chịu momen 83

c) Phương pháp sử dụng biểu đồ tương tác 85

5.3.3 Tổ hợp nội lực vách: 85

5.3.4 Tính toán vách: 85

a) Vật liệu vách: 85

b) Tính toán cốt thép dọc cho vách: 85

c) Tính toán cốt thép ngang: 88

5.4.Tính toán – thiết kế móng công trình: 90

5.4.1 Điều kiện địa chất công trình: 90

a) Địa tầng khu đất: 90

b) Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý của nền đất: 90

c) Đánh giá các chỉ tiêu cơ lý khác: 92

5.4.2 Lựa chọn mặt cắt địa chất để tính móng: 93

5.4.3 Điều kiện địa chất, thủy văn: 93

5.4.4 Lựa chọn giải pháp móng: 93

a) Giải pháp móng cọc ép: 94

b) Giải pháp cọc khoan nhồi: 94

5.4.5 Thiết kế cọc khoan nhồi: 95

a) Các giả thiết tính toán: 95

b) Chọn vật liệu làm cọc: 95

c) Chọn kích thước cọc: 95

d) Sức chịu tải của cọc theo vật liệu (Theo TCVN 10304:2014) : 96

e) Sức chịu tải cực hạn của cọc theo kết quả thí nghiệm tiêu chuẩn SPT, công thức Nhật Bản (TCVN 10304-2014): 98

f) Sức chịu tải thiết kế Ra,tk cọc khoan nhồi: 100

5.4.6 Thiết kế đài móng cho vách V5 và Cột C6 trong khung trục X3: 100

a) Xác định tải trọng truyền xuống móng: 100

b) Xác định số lượng cọc trong móng: 102

c) Bố trí cọc trong đài: 102

d) Chọn chiều cao đài: 104

e) Kiểm tra phản lực đầu cọc: 105

f) Kiểm tra ổn định đất nền dưới móng khối qui ước: 106

g) Kiểm tra lún cho móng khối quy ước: 109

h) Kiểm tra chọc thủng đài móng do cột: 109

i) Kiểm tra điều kiện chọc thủng do cọc: 110

j) Tính toán cốt thép đài móng: 111

CHƯƠNG 6: BIỆN PHÁP KỸ THUẬT THI CÔNG PHẦN NGẦM 122

6.1.Địa chất công trình: 122

6.2.Lựa chọn phương pháp thi công phần ngầm 123

6.3.Thi công tường Barrette: 123

6.4.Thi công hệ chống đỡ tường vây: 124

6.4.1 Phân tích nội lực và chuyển vị hề giằng ngang của tường vây: 124

a) Thông số vật liệu: 124

b) Thông số tường vây: 128

c) Thông số sàn chống đỡ tường vây: 128

d) Thông số hệ giằng chống đỡ tường vây: 128

e) Thông số tải trọng (phụ tải mặt đất): 129

6.4.2 Mô phỏng các giai đoạn thi công tường vây barrette: 129

6.4.3 Chuyển vị hệ lưới của phần tử: 130

6.4.4 Nội lực chuyển vị tường vây: 132

6.4.5 Tính thép cho tường barrette: 138

6.4.6 Chuyển vị ngang và lún xung quanh hố đào: 139

a) Chuyển vị ngang: 139

b) Lún và đẩy trồi hố đào: 139

6.5.Mô phỏng hệ shoring-kingpost trong phần mềm Etabs: 140

6.5.1 Kiểm tra hệ shoring-kingpost: 143

6.5.2 Kiểm tra hệ dầm biên: 144

a) Tính toán về bền: 145

b) Tính toán ổn định tổng thể 146

c) Tính toán ổn định cục bộ 146

6.5.3 Kiểm tra shoring 147

b Kiểm tra ổn định: 148

c Kiểm tra bền: 148

d Kiểm tra bền chịu cắt: 149

6.5.4 Kiểm tra kingpost: 149

a) Kiểm tra bền 150

b) Kiểm tra ổn định tổng thể trong mặt phẳng khung 151

c) Kiểm tra ổn định tổng thể ngoài mặt phẳng khung 151

d) Kiểm tra ổn định cục bộ: 152

6.6.Chống đỡ tường vây bằng ống chống trực tiếp 153

6.6.1 Trình tự thi công chống đỡ bằng ống chống 153

6.6.2 Chuyển vị hệ lưới của phần tử 154

6.6.3 Nội lực chuyển vị tường vây 158

6.6.4 Chuyển vị ngang và lún của tường vây 164

a) Chuyển vị ngang 164

b) Lún và đẩy trồi hố đào 165

6.7.Mô phỏng hệ ống chống trong phần mềm Etabs 165

6.8.Kiểm tra hệ chống 169

6.8.1 Kiểm tra hệ dầm biên 169

a) Tính toán về bền: 170

b) Tính toán ổn định tổng thể 170

c) Tính toán ổn định cục bộ 171

6.8.2 Kiểm tra hệ thanh chống 171

a) Kiểm tra ổn định: 172

b) Kiểm tra bền về ứng suất pháp: 172

c) Kiểm tra bền chịu cắt: 173

6.9.So sánh đánh giá hiệu quả của 2 phương án chống đỡ tường vây: 173

6.9.1 Chỉ tiêu kinh tế: 173

6.9.2 Tiến độ thi công: 173

6.9.3 Tóm tắt và kết luận: 174

6.10.Biện pháp thi công tường vây Barrette trong đất: 174

6.10.1 Tổng quan về sử dụng tường vây cho công trình: 174

6.10.2 Quy trình công nghệ: 175

6.10.3 Thi công tường dẫn hướng: 177

6.10.4 Thi công đào đất cho đốt hào 179

6.10.5 Đặt gioăng chống thấm 181

6.10.6 Thổi rửa đáy hố khoan 182

6.10.7 Hạ lồng thép và đổ bê tông 182

a) Hạ lồng thép 182

b) Tính toán chọn lựa cần trục cẩu thép 183

6.10.8 Đổ bê tông 184

6.10.9 Thi công panel tiếp theo 185

6.10.10 Kiểm tra chất lượng tường vây 186

a) Kiểm tra chất lượng bê tông 186

b) Thiết bị và phương pháp kiểm tra siêu âm 186

c) Nhận xét kết quả kiểm tra: 188

6.11.Biện pháp tổ chức thi công tường vây barrette 188

6.11.1 Công tác vận chuyển đất: 188

6.11.2 Tính toán chọn máy bơm và xe vận chuyển bê tông 190

a) Thể tích bê tông cần đổ cho 1 panel 190

b) Số xe vận chuyển 191

6.11.3 Tính thể tích bentonite cần thiết, dung tích thùng chứa betonite 192

6.11.4 Thời gian thi công 1 đốt tường: 192

6.11.5 Tính số lượng nhân công thi công tường trong 1 ca: 194

6.11.6 Công tác chống thấm 194

6.12.Biện pháp thi công cọc khoan nhồi 195

6.12.1 Lựa chọn phương pháp thi công 195

a) Phương pháp khoan thổi rửa 196

b) Phương pháp khoan gầu trong dung dịch giữ vách bentonite 196

c) Quy trình thi công cọc khoan nhồi: 197

6.12.2 Thi công cọc 197

a) Công tác chuẩn bị 197

b) Định vị tim cọc 198

c) Chế tạo dung dịch bentonite 199

d) Hạ ống vách (ống casine) 200

e) Công tác khoan tạo lỗ 202

f) Thổi rửa hố khoan 204

g) Thi công cốt thép 205

h) Công tác đổ bê tông 207

i) Rút ống vách 210

j) Công tác thu dọn mặt bằng và bảo quản cọc 210

k) Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi 211

l) Công tác phá đầu cọc 215

6.12.3 Tổ chức thi công cọc khoan nhồi 217

a) Công tác vận chuyển đất khi thi công cọc khoan nhồi 217

b) Chọn máy bơm và xe vận chuyển bê tông 218

c) Tính toán số xe 219

d) Chọn máy thi công 220

e) Biện pháp hạ mực nước ngầm 223

f) Tính lưu lượng nước ngầm và chọn máy bơm 224

g) Thời gian thi công công cọc khoan nhồi 225

h) Hao phí nhân công 227

6.13.Thi công đào đất 227

6.13.1 Quy trình thi công đất 227

6.13.2 Xác định khối lượng đất công tác 231

a) Khối lượng đất công tác giai đoạn 1, 2 và 3 231

6.13.3 Khối lượng đất công tác giai đoạn 4 232

6.14.Chọn máy thi công đất 232

6.14.1 Chọn máy đào giai đoạn 1 232

6.14.2 Chọn máy đào giai đoạn 2 và 3 234

6.14.3 Chọn máy đào giai đoạn 4 236

6.15.Sơ đồ duy chuyển máy 237

6.15.1 Sơ đồ di chuyển máy giai đoạn 1 237

6.15.2 Sơ đồ di chuyển máy giai đoạn 2 và 3 238

6.15.3 Sơ đồ di chuyển máy giai đoạn 4 238

CHƯƠNG 7: BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN THÂN CÔNG TRÌNH 239

7.1.Biện pháp kỹ thuật thi công: 239

7.1.1 Công tác cốp pha: 240

7.1.2 Công tác cốt thép: 240

7.1.3 Công tác đổ bê tông: 240

7.2.Thiết kế hệ thông cốp pha: 240

7.2.1 Ván khuôn: 241

7.2.2 Xà gồ: 241

7.2.3 Lựa chọn cột chống: 242

7.3.Thiết kế cốp pha vách tầng 6: 242

7.3.2 Tính toán ván khuôn vách: 243

7.3.3 Tính sườn đứng: 244

7.3.4 Tính gông vách: 246

7.4.Thiết kế cốp pha sàn tầng 7: 248

7.4.1 Tính ván khuôn sàn: 248

7.4.2 Tính xà gồ lớp 1: 249

7.4.3 Tính xà gồ lớp 2: 251

7.4.4 Kiểm tra cột chống nêm: 251

7.5.Thiết kế cốp pha dầm tầng 7: 253

7.5.1 Tính ván khuôn đáy dầm 253

7.5.2 Kiểm tra sự làm việc của xà gồ lớp 1 đáy dầm 254

7.5.3 Tính ván khuôn thành dầm: 255

7.5.4 Kiểm tra sự làm việc của xà gồ lớp 1 thành dầm 257

7.5.5 Thanh chống đứng (xà gồ lớp 2) thành dầm 257

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG THI CÔNG 259

8.1.Tính diện tính kho xi măng 259

8.2.Tính diện tích bãi chứa cát 259

8.3.Tính toán diện tích nhà tạm 260

8.3.1 Tính toán công nhân trên công trường 260

8.3.2 Tính toán diện tích nhà tạm 261

8.4.Điện cho động cơ máy thi công 261

8.5.Điện sử dụng cho chiếu sáng nhà tạm 261

8.6.Tính toán cấp nước tạm 262

8.6.1 Nước sản xuất 262

8.6.2 Nước dung cho sinh hoạt 262

8.6.3 Nước dung cho chữa cháy 263

8.6.4 Chọn đường ống cấp nước 263

8.7.Lập tổng mặt bằng thi công 263

CHƯƠNG 9: BIỆN PHÁP AN TOÀN TRONG THI CÔNG 265

9.1.An toàn khi thi công đào đất 265

9.1.1 Đào đất 265

9.1.2 Điện thi công 265

9.1.3 Lan can an toàn 265

9.2.An toàn trong thi công cọc khoan nhồi 265

9.3.An toàn trong thi công cốt thép 266

9.4.An toàn trong lắp dựng, tháo dỡ dàn giáo 266

9.5.An toàn trong gia công, lắp dựng coffa 266

9.6.An toàn trong thi công bê tông 267

9.7.An toàn trong bảo dưỡng bê tông 267

9.8.An toàn trong tháo dỡ coffa 267

9.9.An toàn trong công tác xây và hoàn thiện 268

9.9.1 Công tác xây 268

9.9.2 Công tác hoàn thiện 268

9.10.An toàn khi cẩu lắp vật liệu, thiết bị 269

9.11.An toàn lao động điện 269

9.12.An toàn phòng độc 269

9.13.An toàn ngoài công trình 270

9.14.Đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ 270

9.15.Chống sét cho công trình đang thi công 270 9.16.Vệ sinh lao động 270 9.17.Công tác chống bão 270

TÓM TẮT ĐỀ TÀI

Tên đề tài: THIẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC SỬ

DỤNG GIẢI PHÁP DẦM BẸT VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THI CÔNG HỢP LÝ CHO TẦNG HẦM CÔNG TRÌNH KHÁCH SẠN

LE SANDS (PHƯƠNG ÁN 2)

Hội đồng hướng dẫn:

Thi công: Lập biện pháp thi công phần hầm công trình

So sánh sự khác nhau giữa các phương án thiết kế và các biện pháp thi công

Từ đó kiểm tra đánh giá phương án thiết kế và biện pháp thi công đang thực hiện có phải là phương án tối ưu nhất

Qua các giai đoạn đó rút ra được kết luận, nhận xét, so sánh và đưa ra giải pháp đề xuất

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT CÔNG TRÌNH

1.1 SƠ LƯỢT VỀ CÔNG TRÌNH:

- Tên công trình: Dự án Khách sạn LE SANDS

- Vị trí: đường Võ Nguyên Giáp, phường Mân Thái, tp Đà Nẵng

- Quy mô: tòa nhà cao 25 tầng nổi và 3 tầng hầm

- Diện tích khu đất: 792 m2

- Diện tích đất xây dựng: 537 m2

- Tổng diện tích sàn: 12341 m2

Giải pháp kiến trúc khách sạn là sự kết hợp ban công theo phương ngang và lam bê tông theo phương đứng tạo nên vẻ bề thế cho công trình, công trình hứa hẹn sẽ là điểm nhấn kiến trúc của tuyến đường huyết mạch Võ Nguyên Giáp

Bố cục hình khối kiến trúc chặt chẽ, khối đế sử dụng vật liệu kính đen tạo nên vẻ đẹp trẻ trung, khỏe khoắn và bề thế cho công trình

Khách sạn Le Sands được thiết kế với tiêu chuẩn 4 sao, sỡ hữu 25 tầng + 03 tầng hầm, gồm 140 phòng ngủ, thiết kế mang đến nhiều tiện ích, bao gồm các khu vực như: hội trường, bể bơi, nhà hàng, cafe, phòng tập gym, … hứa hẹn trong tương lai sẽ là điểm đến lý tưởng của các du khách khi ghé thăm Đà Nẵng

Một số hình ảnh công trình khách sạn LESANDS

hầm cơng trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2)

2 1

4

3 4

3

5

1 5

MẶT ĐỨ NG TRỤC X6-X1 - TL: 1 /350

34000 40000

CHỈ GIỚ I ĐƯỜ NG ĐỎ CHỈ GIỚ I XÂY DỰNG

2 2

Hình 1-3 Mặt cắt cơng trình

9000 4850

X6 X5' X4

X3 X2'

4850 7650 9000 7650 4850 CHỈ GIỚ I ĐƯỜ NG ĐỎ

MẶT CẮT A-A - TL: 1 /200

CHỈ GIỚ I ĐƯỜ NG ĐỎ

S S S S S S S S S S

S S

hầm cơng trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2)

1.2 ĐẶC TRUNG KHÍ HẬU TẠI CƠNG TRÌNH:

a) Nhiệt độ:

Biên độ giao động nhiệt khoảng 3 ~ 50C

Dp3

W1

D3B D4

W1 W8

Dp3

D2 D4

DC1

ROOM B1

Dwc Dwd

KHU ĐỂ XE

T.Á P

DC1 LỐ I ĐI

- Độ ẩm không khí cao nhất trung bình : 90 %

- Độ ẩm không khí thấp nhất trung bình : 75 %

c) Mưa: (mm)

- Tháng có số ngày mưa trung bình nhiều nhất : 22 ngày

d) Nắng:

e) Bốc hơi mặt nước:

f) Mây:

hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2)

2.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH

2.1.1 Lý do chọn đề tài:

Để làm quen với những kết cấu và công nghệ thi công hiện đại, chuẩn bị kiến thức cho công việc sau này không bị bỡ ngỡ sau tốt nghiệp Sinh viên cần phải thực hành với những công trình có đủ lớn, áp dụng những phương pháp thi công mới mẻ hiện nay Với quy mô công trình và giải pháp kết cấu đã trình bày ở trên, cùng với các biện pháp thi công hiện đại Dự án “Công trình khách sạn LE SANDS phương án 2” là phù hợp để nhóm sinh viên chọn làm đề tài tốt nghiệp

2.1.2 Phạm vi, đối tượng nghiên cứu:

- Phạm vi nghiên cứu: Đánh giá phương án kết cấu, lập biện pháp thi công

- Đối tượng nghiên cứu: Dự án “Khách sạn LE SANDS” phương án 2

2.1.3 Mục tiêu đề tài:

- Thiết kế sàn dự ứng lực trên hệ dầm bẹt

- Thiết kế tường Barrette theo biện pháp thi công đào mở sử dụng shoring-kingpost,

ống chống trực tiếp

- Lập biện pháp thi công phần ngầm công trình

2.1.4 Nội dung tính toán, thiết kế:

- Tính toán cột, dầm, sàn, vách, cầu thang bộ, kiểm tra về điều kiện làm việc của cấu

kiện như độ võng, chuyển vị

- Tính toán và xây dựng biện pháp thi công tầng hầm sử dụng phương pháp đào mở

và hệ chống Shoring- Kingpost

- Tính toán ván khuôn, cột chống cho kết cấu phần ngầm, phần thân

2.1.5 Dự kiến kết quả đạt được:

- Mô hình phân tích kết cấu công trình

- Mô hình và tính toán biện pháp thi công phần ngầm

- Tính toán thiết kế thép các cấu kiện (cột, dầm, sàn, vách, cầu thang bộ, móng)

2.1.6 Đánh giá và kết luận:

- Đánh giá hiệu quả về kinh tế, kỹ thuật của giải pháp

- Rút ra những mặt hạn chế, vấn đề còn tồn tại của giải pháp

- Tính toán thiết kế cho 1 cấu kiện cột và cách bê tông cốt thép

- Tính toán thiết kế cho 1 móng cọc khoan nhồi

- Tường vây barret

- Tính toán và kiểm tra tường vây để phù hợp với biện pháp thi công mới

- So sánh các kết quả đã tính toán với công trình thực tế

2.2.2 Giải pháp thi công:

- Lập biện pháp thi công: đề xuất các BPTC cho các công tác đào đất, ván khuôn, cốt

+ Thép CIII có đường kính > ∅ 10, ∅ 12 có:

• Bê tông:

+ Bê tông cột, vách: B40 (tương đương M500#) có:

+ Bê tông dầm, sàn, đường dốc, cầu thang, giằng móng:

bể phốt: B30 (tương đương M400#) có:

hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2)

+ Bê tông tường vây, cọc, đài, bể nước ngầm: B40 (tương đương M500#) có:

+ Bê tông lót móng: B7.5 (tương đương M100#) có:

Mô đun đàn hồi ban đầu của vật liệu: Eb = 16xE3 MPa

2.2.4 Tiêu chuẩn, quy phạm dùng trong thiết kế kết cấu:

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

- TCVN 229-1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN

- 2737-1995

- TCVN 5574-2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

- TCVN 9386-2012 Thiết kế công trình chịu động đất

- TCXD 198-1997 Nhà cao tầng - thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

- TCVN 10304-2014 Tiêu chuẩn thiết kế móng cọc

- ACI 318 Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép Hoa Kì

- “Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo tiêu chuẩn ACI 318” của PGS.TS Trần

- Mạnh Tuấn

- “Phân tích và tính toán móng cọc” Võ Phán, Hoàng Thế Thao

PHẦN A

THIẾT KẾ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH LE SANDS

DANANG

hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2)

KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

3.1 VẬT LIỆU XÂY DỰNG:

3.1.1 Bê tông:

3.2 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN

a) Sơ bộ kích thước dầm biên:

Chiều cao dầm thường chọn theo kích thước sơ bộ:

max

1 1( ) (0, 49 0,8)

12 20

d

Bề cộng dầm chọn theo kích thước sơ bộ:

1 1( ) (0, 2 0, 4)

hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2)

b) Sơ bộ kích thước dầm bẹt:

- Chiều cao dầm bẹt h db chọn tối đa theo: h db 2h s (hs: chiều dày bản sàn)

- Chọn h db = 400mm

- Chọn bề rộng dầm bẹt bdb = 800mm; bdb =1000mm

3.2.3 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột:

b

k N A

của cột kt =1.2 →1.5 đối với cột chịu nén lệch tâm Do cột làm việc gần như đúng tâm nên chọn kt=1

- N: lực nén được tính toán gần đúng như sau:

N = mS.q.Fs

Trong đó:

- mS: số sàn phía trên tiết diện đang xét

- FS: diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

- q: tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn q= 10 – 18 KN/m2 Cột biên và cột giữa từ tầng hầm 3 đến tầng 6 được sơ bộ trong bảng sau

ms

Fs (m2)

Q KN/m2)

N (KN) k

A (m2)

B (m)

H (m)

Achon

(m2) Cột biên 30 57.6 10 17280 1 0.7854 0.8 0.8 0.64

Kích thước cột phải đảm bảo điều kiện ổn định Độ mãnh  được hạn chế như sau:

 = l0/b  0b

đối với cột nhà 0b = 100

l0: chiều dài tính toán của cấu kiện; với khung nhiều tầng có liên kết cứng giữa dầm và cột và có từ ba nhịp trở lên và khi sàn toàn khối thì l0 = 0.7l

 Cột tầng 1 – tầng 2:

l = 520 cm => lo = 0.364 cm

Bán kính quán tính của cột

3 2

0,8.0,8

0, 23112.0,8

Vậy các cột đã chọn đều đàm bảo điều kiện ổn định

3.2.4 Chọn sơ bộ tiết diện vách:

Theo TCVN 198-1997 “Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối”, quy định độ dày của vách được chọn sơ bộ như sau:

mm H

hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2)

Hình 3-2 Mặt bằng tầng điển hình

3.3 MÔ HÌNH HÓA CÔNG TRÌNH VÀ PHÂN TÍCH KẾT CẤU:

Từ sự phân tích những ưu điểm, nhược điểm và phạm vi ứng dụng cửa từng loại kết cấu chịu lực ở phần 1, ta quyết định sử dụng hệ kết cấu khung-vách cho công trình

3.3.1 Tiêu chí thiết kế:

Dưới đây là các tiêu chuẩn và quy chuẩn áp dụng

❖ Quy chuẩn Xây dựng Việt Nam (ngày 14/12/1996)

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

❖ TCXDVN 9386:2012 – Thiết kế công trình chịu động đất

❖ TCXDVN 5574:2012: Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép

❖ TCXDVN 10304:2014: Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế

❖ TCXDVN 198-1997: Nhà cao tầng -Tiêu chuẩn thiết kế kết cấu bê tông cốt thép

❖ TCXD 9362:2012: Kết cấu nền – Nguyên tắc thiết kế

❖ Tiêu chuẩn Việt nam hiện hành khác

❖ Tiêu chuẩn ACI 318 - 14: Viện bê tông Hoa kỳ

3.3.2 Tĩnh tải:

Theo yêu cầu sử dụng, các khu vực có chức năng khác nhau sẽ có cấu tạo sàn khác nhau, do đó tĩnh tải sàn tương ứng cũng có giá trị khác nhau Các kiểu cấu tạo sàn tiêu biểu là sàn khu ở (P khách, P ăn + bếp, P ngủ), sàn ban công, sàn hành lang và sàn

vệ sinh Các loại sàn này có cấu tạo như sau:

❖ Tĩnh tải sàn

Các số liệu về tải trọng lấy theo TCVN 2737-1995: Tải Trọng và Tác Động – Tiêu Chuẩn Thiết Kế

hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2)

Hệ số vượt tải lấy theo bảng 1 TCVN 2737-1995

Trọng lượng riêng của các thành phần cấu tạo sàn lấy theo “Sổ tay thực hành kết cấu công trình (PGS PTS VŨ MẠNH HÙNG)

- Sàn văn phòng – căn hộ - hành lan – ban công

Cấu tạo các lớp

sàn

Trọng lượng riêng

Tiêu chuẩn

Hệ

số

Tính toán

Trọng lượng riêng

Tiêu chuẩn

Hệ

số

Tính toán

❖ Tĩnh tải tường

- Tường xây trực tiếp lên dầm- gán vào dầm

Loại tường Số cửa Trọng lượng riêng Chiều cao tường Hệ số giảm gt

- Tường xây lên sàn- gán vào dầm ảo

Loại tường Số cửa Trọng lượng riêng Chiều cao tường Hệ số giảm gt

Giá trị hoạt tải được chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng Hệ số

độ tin cậy n đối với tải trong phân bố đều xác định theo điều 4.3.3 trang 15 TCVN 2737- 1995:

hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2)

a) Tải trọng gió tĩnh:

Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:

Wtc = W0.K.C (KG/m2) Giá trị tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió xác định theo công thức:

Wtt = n.W0.K.C (KG/m2)

Trong đó:

+Wo: Áp lực gió tiêu chuẩn là 0,95kN/m2 theo vị trí xây dựng tại Thành phố

Đà Nẵng nơi vùng gió loại IIB

+C: hệ số khí động, xác định bằng cách tra bảng 6

Phía đón gió: C= +0,8

Phía khuất gió: C= -0,6

+K: hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao

+n: hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2

+Hệ số tin cậy của tải trọng gió với chu kì lặp 100 năm là 1,37

Hình 3-3 Phân bố gió theo vùng ở Việt Nam

Giá trị tải trọng gió tĩnh – xem chi tiết tại phụ lục 1.1 – Bảng 1-1, 1-2

hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2)

b) Tải trọng gió động:

Xác định các đặc trưng động lực:

Dùng phần mềm ETABS mô hình hoá kết cấu công trình với dạng sơ đồ không gian ngàm tại móng gồm 25 phần sao cho mỗi phần có áp lực gió lên bề mặt và độ cứng có thể coi là không đổi

Giá trị thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên công trình:

Theo điều 4.6 (TCXD 229:1999):

W =M j  i i.y

Trong đó:

- Wpj: lực, có đơn vị tính toán phù hợp với đơn vị tính toán WFj khi tính hệ số  i

- Mj: khối lượng tập trung của phần công trình thứ j

-  : hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i i

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

tải trọng gió có thể coi như không đổi

n

j

Fj ji i

M y

W y

1 2 1

) (

.



Trong đó:

*WFj- giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió tác dụng lên phần thứ

j của công trình, ứng với các dạng dao động khác nhau khi chỉ kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió:

động khác nhau của công trình Với dạng dao động riêng thứ nhất thì  = 1

229-1999)

-Gió theo phương X : ρ = D = 14.05 m; H = 93.4 m  1 = 0,628 (tra bảng 4 TCXD 229-1999)

+Sj:diện tích đón gió của phần j của công trình(m2)

+1: hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao ứng với phần thứ j của công trình Lấy theo Bảng 3-TCXD229-1999

*yji(m): chuyển vị của phần thứ j trong dạng dao động thứ i

*Mj (kg): khối lượng của phần thứ j

❖ Xác định thành phần động của tải trọng gió:

Từ các giá trị Mj;  ; i  và yi ji ta xác định được các giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gó W(pji)

Giá trị tính toán thành phần động của tải trọng gió được xác định theo công

hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2)

Trong đó:

 - hệ số độ tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2

- hệ số điều chỉnh tải trọng gió theo thời gian, lấy bằng 1

Xác định giá trị của tải trọng ngang của động đất theo TCVN 9386:2012

a) Tiêu chí về tính đều đặng trong mặt bằng:

Về độ cứng ngang và sự phân bố khối lượng nhà phải gần đối xứng trong mặt bằng theo 2 trục vuông góc

- Hình dạng mặt bằng phải gọn, mỗi sàn phải được giới hạn bằng một đa giác lồi Nếu

có chỗ lõm thì diện tích mỗi phần lõm không vượt quá 5% diện tích của sàn

- Độ cứng trong mặt phẳng sàn phải khá lớn so với độ cứng ngang của các cấu kiện chịu lực thẳng đứng

rộng của mặt bằng

- Toàn bộ hệ chịu lực ngang: lõi, khung liên tục từ móng đến mái

 Nhận thấy mặt bằng nhà thoả mãn các tiêu chí về tính đều đặn trong mặt bằng nên

ta có thể dùng 2 mô hình phẳng theo 2 phương X, Y để xác định lực động đất tác dụng vào kết cấu

b) Tần số và chu kỳ dao động:

Bảng 3-10 Tần số và chu kỳ dao động

Theo phương X Theo phương Y

❖ Số dạng dao động cần xét đến trong phương pháp phổ phản ứng:

Theo mục 4.3.3.3.1-TCVN 375-2006: phải xét đến các dạng dao động góp phần đáng kể vào phản ứng tổng thể của nhà Đó là các dạng dao động mà thỏa điều kiện sau đây:

Tổng khổi lượng hữu hiệu của các dạng dao động được xét đến chiếm ít nhất 90% tổng khối lượng của kết cấu

.m W

.m

n

i j kj j

ji n

i j kj j

Từ 2 điều kiện trên có thể lấy kết quả từ Etabs như sau:

Bảng 3-11 Khối lượng hữu hiệu theo 2 phương X và Y

hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2)

- Fbi: lực cắt đáy tác động theo phương tác động của lực động đất

- Sd (Ti): tung độ của phổ thiết kế tại chu kỳ Ti

Tính toán cho dạng dao động đầu tiên theo hai phương X và Y:

❖ Xác định Sd(T):

Từ bảng 3.1 TCVN 9386:2012 nhận thấy loại đất nền của công trình thuộc đất dạng

B (Đất cát, cuội sỏi rất chặt hoặc đất sét rất cứng có bề dày ít nhất hàng chục mét, tính chất cơ học theo độ sâu.)

Tra mục 3.2 TCVN 9386:2012, ứng với loại đất B ta có:

ứng gia tốc

gia tốc

- TD = 2s: giá trị xác định điểm bắt đầu của phần phản ứng dịch chuyển không đổi trong phổ phản ứng

0, 2.1,125698 0, 225

c g

Bảng 3-13 Bảng số liệu phổ phản ứng của nền đất loại B

hầm công trình khách sạn LE SANDS (Phương án 2)

1 2 1

- mk: Khối lượng của các tầng

- Фki: Chuyển vị của các khối lượng mk trong dạng dao động thứ i

- Fki: Lực động đất tác dụng lên khối lượng mk trong dạng dao động thứ i

- Sd (Ti): Tung độ phổ thiết kế tại chu kỳ Ti

Giá trị lực ngang của các tầng xem chi tiết tại Phụ lục 1.3- Bảng 10,1-11,1-12

1-6,1-7,1-8,1-9,1-3.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC:

Sử dụng phần mềm để mô hình và tính kết cấu công trình

3.4.1 Phương pháp tính toán

- Sử dụng phần mềm

- Mô hình công trình với sơ đồ không gian

- Khai báo đầy đủ đặc trưng vật liệu, tiết diện

- Khai báo các trường hợp tải trọng tác dụng lên công trình

- GTX: (gió tĩnh theo phương X trái)

- GTXX: (gió tĩnh theo phương X phải)

- GTY: (gió tĩnh theo phương Y trước)

- GTYY: (gió tĩnh theo phương Y sau)

- GDX1: (gió động theo phương X trái ở dạng dao động thứ 1)

- GDXX1: (gió động theo phương X phải ở dạng dao động thứ 1)

- GDY1: (gió động theo phương Y trước ở dạng dao động thứ 1)