Luận văn thạc sĩ chung cư tân tạo 1 phường tân tạo a quận bình tân tp hồ chí minh

Nội dung Đồ án tốt nghiệp của sinh viên gồm có: Tên đề tài: CHUNG CƯ TÂN TẠO 1 Sinh viên thực hiện: Châu Anh Ngọc Lớp 12X1A + Thiết kế sàn bê tông cốt thép ứng lực trước tầng 2 + Thiết k

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

CHUNG CƯ TÂN TẠO 1 - PHƯỜNG TÂN TẠO A, Q BÌNH TÂN,

TP HỒ CHÍ MINH

SVTH: CHÂU ANH NGỌC MSSV: 110120108 LỚP: 12X1A

GVHD: TS LÊ KHÁNH TOÀN ThS ĐỖ MINH ĐỨC

Đà Nẵng – Năm 2017

TÓM TẮT

Để tổng hợp kiến thức trong khóa học, Khoa Xây dựng dân dụng và công nghiệp của trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng giao cho sinh viên thực hiện Đồ án tốt nghiệp Nội dung Đồ án tốt nghiệp của sinh viên gồm có:

Tên đề tài: CHUNG CƯ TÂN TẠO 1

Sinh viên thực hiện: Châu Anh Ngọc Lớp 12X1A

+ Thiết kế sàn bê tông cốt thép ứng lực trước tầng 2

+ Thiết kế cầu thang bộ số 1 tầng 2

Thi công

+ Lập biện pháp thi công cọc khoan nhồi, thi công tường vây

+ Lập biện pháp thi công phần ngầm bằng phương pháp Bottom up

+ Thiết kế ván khuôn phần thân: cột, sàn, lõi, vách, cầu thang

+ Lập tổng tiến độ thi công công trình

+ Lập biểu đồ cung ứng và dự trữ vật tư

+ Thiết kế tổng mặt bằng thi công công trình

+ Thiết kế biện pháp an toàn và vệ sinh lao động

LỜI NÓI ĐẦU

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: “Chung cư Tân Tạo 1” Trong giới hạn

đồ án thiết kế:

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

Phần II: Kết cấu : 30% -Giảng viên hướng dẫn : ThS Đỗ Minh Đức

Phần III: Thi công : 60% -Giảng 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, đặc biệt là các thầy đã trực tiếp hướng dẫn em trong đề tài tốt nghiệp này

Đà Nẵng, ngày 25 tháng 5 năm 2017

Sinh Viên

CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của riêng tôi Các

số liệu sử dụng phân tích trong đồ án tốt nghiệp có nguồn gốc rõ ràng, theo đúng quy định Các kết quả nghiên cứu trong đồ án tốt nghiệp do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn của Việt Nam Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện trong đồ án tốt nghiệp này đã được cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng

Sinh viên thực hiện {Chữ ký, họ và tên sinh viên}

MỤC 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 sách các bảng biểu, hình vẽ và sơ đồ v

Trang MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH 2

1.1.SỰ CẦN THIẾT PHẢI ĐẦU TƯ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH : 2

1.2.VỊ TRÍ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH : 2

1.3.KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 3

CHƯƠNG 2:THIẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC TẦNG 2 5 2.1.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU SÀN 5

2.2.SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CỘT, VÁCH, LÕI 5

2.2.1 Tiết diện cột 5

2.2.2 Tiết diện vách lõi thang máy và thang bộ 6

2.3.PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 7

2.4.LỰA CHỌN VẬT LIỆU 8

2.4.1 Một số yêu cầu về vật liệu 8

2.4.2 Quy đổi cường độ vật liệu 9

2.5.XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 10

2.5.1 Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn 10

2.5.2 Tĩnh tải tường, cửa đi, cửa sổ và vách kính 11

2.5.3 Hoạt tải tác dụng lên sàn 11

2.6.KIỂM TRA CHỐNG CHỌC THỦNG SÀN 12

2.7.XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG CÂN BẰNG DO CÁP VÀ LỰC ỨNG LỰC TRƯỚC YÊU CẦU 13

2.7.1 Xác định tải cân bằng 13

2.7.2 Xác định lực ứng lực trước 14

2.7.3 Xác định hình dạng cáp (xem phụ lục 1) 1

2.8.XÁC ĐỊNH ỨNG LỰC TRƯỚC VÀ TỔN HAO ỨNG SUẤT 1

2.8.1 Xác định ứng lực trước 1

2.8.2 Tổn hao ứng suất lúc căng cáp 2

2.8.3 Tính toán bố trí cáp trên cho mỗi dải 5

2.9.KIỂM TRA ỨNG SUẤT, ĐỘ VÕNG SÀN 6

2.9.1 Lúc buông neo 7

2.9.2 Trong giai đoạn sử dụng 9

2.10.BỐ TRÍ CỐT THÉP THƯỜNG 10

2.11.KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC 11

2.11.1 Xác định Mf 11

2.11.2 Xác định Mu 12

2.12.KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CỦA SÀN 14

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ CẦU THANG SỐ 1 TẦNG 2 16

3.1.MẶT BẰNG CẦU THANG 16

3.2.TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 17

3.2.1 Cách xác định 17

3.2.2 Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng 18

3.2.3 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ, chiếu tới 18

3.3.SƠ ĐỒ LÀM VIỆC, TÍNH TOÁN CẦU THANG 19

3.3.1 Tính toán bản thang, bản chiếu nghỉ 19

3.3.2 Tính toán bản chiếu tới và các ô sàn thường 20

3.3.3 Tính toán dầm chiếu tới 22

CHƯƠNG 4: LỰA CHỌN GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KỸ THUẬT VÀ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 24

4.1.TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH: 24

4.2.CÔNG TÁC ĐIỀU TRA CƠ BẢN: 24

4.2.1 Cấu tạo địa chất công trình 24

4.2.2 Điều kiện địa chất thủy văn: 25

4.2.3 Nguồn nước thi công 25

4.2.4 Nguồn điện thi công 25

4.2.5 Tình hình cung cấp vật tư 25

4.2.6 Máy móc thi công 25

4.2.7 Nguồn nhân công 26

4.3.LỰA CHỌN BIỆN PHÁP THI CÔNG PHẦN NGẦM: 26

4.3.1 Công nghệ thi công Bottum up 26

4.3.2 Công nghệ thi công Top-down 27

4.3.3 Thi công theo phương pháp hỗn hợp 27

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN LỰA CHỌN BIỆN PHÁP KỸ THUẬT VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN THI CÔNG PHẦN NGẦM CHUNG 29

5.1.THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 29

5.1.1 Lựa chọn phương án thi công cọc khoan nhồi 29

5.1.2 Lựa chọn thiết bị thi công 31

5.1.3 Các bước tiến hành thi công cọc khoan nhồi 32

5.1.4 Tổ chức thi công cọc khoan nhồi 47

5.2.LẬP BIÊN PHÁP THI CÔNG TƯỜNG BARRETTE 51

5.2.1 Quy trình công nghệ thi công tường Barrette 51

5.2.2 Các bước chuẩn bị chung cho qua trình thi công tường Barrette 52

5.2.3 Thiết bị phục vụ thi công 52

5.2.4 Thi công tường Barrette 59

5.2.5 Kiểm tra chất lượng tường vây: 68

5.2.6 Biện pháp tổ chức thi công tường vây: 71

5.3.BIỆN PHÁP THI CÔNG ĐÀO ĐẤT 74

5.3.1 Các giả thuyết thiết kế 74

5.3.2 Các thông số đầu vào trong Plaxis 8.2 74

5.3.3 Trình tự mô phỏng trong Plaxis 75

5.3.4 Nội lực qua các giai đoạn thi công 75

5.3.5 Kiểm tra hệ shoring – kingpost 75

5.3.6 Tổ chức thi công đào đất 83

5.4.THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG ĐỔ BÊ TÔNG MÓNG 88

5.4.1 Các đợt đổ bê tông móng 88

5.4.2 Thiết kế tổ chức thi công bê tông móng 89

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CÔPPHA SÀN, CỘT ,VÁCH, LÕI THANG, CẦU THANG TẦNG 2 90

6.1.LỰA CHỌN VÁN KHUÔN VÀ KẾT CẤU CHỐNG ĐỠ VÁN KHUÔN SÀN 90

6.1.1 Ván khuôn 90

6.1.2 Hệ kết cấu chống đỡ 92

6.2.TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CHO SÀN TẦNG 2(SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH) 94

6.2.1 Tải trọng 94

6.2.2 Tính toán khoảng cách xà gồ lớp trên 94

6.2.3 Tính toán khoảng cách xà gồ lớp dưới, thanh chống 95

6.2.4 Kiểm tra điều kiện làm việc của xà gồ lớp dưới 97

6.2.5 Kiểm tra điều kiện làm việc của thanh chống 98

6.2.6 Thiết kế ván khuôn dầm bo 98

6.3.THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CỘT, VÁCH, LÕI TẦNG 2 103

6.3.1 Tải trọng 103

6.3.2 Tính khoảng cách các sườn đứng 103

6.3.3 Tính toán khoảng cách các sườn ngang 104

6.3.4 Tính toán khoảng cách các ty giằng 106

6.3.5 Kiểm tra sự làm việc của ty giằng 107

6.4.TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ VÁN KHUÔN CẦU THANG 107

6.4.1 Tính toán ván khuôn đỡ bản thang nghiêng 107

6.4.2 Tính toán ván khuôn bản chiếu tới, bản chiếu nghỉ 111

CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ TỔ CHỨC THI CÔNG CÔNG TRÌNH 115

7.1.DANH MỤC CÁC CÔNG VIỆC THEO CÔNG NGHỆ THI CÔNG 115

7.1.1 Công tác phần ngầm 115

7.1.2 Công tác phần thân 115

7.1.3 Công tác hoàn thiện 115

7.2.KHỐI LƯỢNG CÁC CÔNG VIỆC 116

7.3.TÍNH HAO PHÍ NHÂN CÔNG, CA MÁY 116

7.4.LẬP TIẾN ĐỘ THI CÔNG CÔNG TRÌNH 116

7.4.1 Chọn mô hình kế hoạch tiến độ thi công toàn công trình 116

7.4.2 Mô hình KHTĐ ngang 116

7.4.3 Mô hình KHTĐ xiên 117

7.4.4 Mô hình KHTĐ mạng lưới 117

7.4.5 Chọn phương pháp tổ chức thi công xây dựng 117

7.4.6 Phối hợp các công việc theo thời gian 117

7.4.7 Kiểm tra và điều chỉnh tiến độ 118

CHƯƠNG 8 : LẬP KẾ HOẠCH VÀ VẼ BIỂU ĐỒ SỬ DỤNG, VẬN CHUYỂN DỰ TRỮ VẬT LIỆU 120

8.1.LỰA CHỌN LOẠI VẬT LIỆU DỰ TRỮ 120

8.2.XÁC ĐỊNH NGUỒN CUNG CẤP VẬT LIỆU 120

8.3.XÁC ĐỊNH KHỐI LƯỢNG VẬT TƯ DÙNG TRONG CÁC CÔNG VIỆC 120

8.4.NĂNG LỰC XE VẬN CHUYỂN 120

8.4.1 Năng lực xe vận chuyển cát 120

8.4.2 Năng lực xe vận chuyển xi măng 121

CHƯƠNG 9: THIẾT KẾ TỔNG MẶT BẰNG 123

9.1.LẬP LUẬN PHƯƠNG ÁN TỔNG MẶT BẰNG 123

9.1.1 Sự cần thiết phải thiết kế tổng mặt bằng thi công 123

9.1.2 Các giai đoạn thiết kế tổng mặt bằng 123

9.1.3 Trình tự thiết kế 124

9.2.TÍNH TOÁN CÁC CƠ SỞ VẬT CHẤT 124

9.2.1 Thiết bị thi công 124

9.2.2 Tính toán kho bãi, nhà tạm công trường 128

9.2.3 Tính toán điện nước phục vụ thi công 129

9.3.BỐ TRÍ CÁC CỞ SỞ VẬT CHẤT KỸ THUẬT CÔNG TRƯỜNG 133

CHƯƠNG 10: AN TOÀN LAO ĐỘNG 134

10.1.AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG THI CÔNG ĐÀO ĐẤT 134

10.2.AN TOÀN LAO ĐỘNG KHI THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 135

10.3.AN TOÀN LAO ĐỘNG KHI THI CÔNG BÊ TÔNG CỐT THÉP 135

10.4.AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG CÔNG TÁC XÂY VÀ HOÀN THIỆN 138

10.5.AN TOÀN KHI CẨU LẮP VẬT LIỆU THIẾT BỊ 139

10.6.AN TOÀN DÒNG ĐIỆN 139

KẾT LUẬN 141

TÀI LIỆU THAM KHẢO 142

PHỤ LỤC

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 2.1 Một số đặc tính của cáp 10

Bảng 2.2 Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn 11

Bảng 2.3 Hoạt tải tính toán sàn kể đến hệ số giảm tải 12

Bảng 2.4 Kiểm tra chống chọc thủng sàn 13

Bảng 2.5 Giá trị Pyc cho từng dải 1

Bảng 2.6 Bảng tính tổn hao ứng suất lúc căng cáp 4

Bảng 2.7 Tỷ lệ hao ứng suất 4

Bảng 2.8 Lực căng hiệu quả trên từng dải 5

Bảng 2.9 Xác định số lượng cáp trên từng dải 6

Bảng 2.10 Lực ứng trước trong từng dải 7

Bảng 2.11 Kiểm tra ứng suất nén trong các dải 8

Bảng 2.12 Kiểm tra ứng suất của dải dưới tác dụng của tổ hợp SUDUNG 9

Bảng 2.13 Tính thép gia cường đầu cột, vách 11

Bảng 2.14 Kiểm tra khả năng chịu lực 13

Bảng 3.1 Tính toán cốt thép vế thang 1 20

Bảng 3.2 Tính toán cốt thép bản chiếu tới và các ô sàn thường 21

Bảng 3.3 Tính toán cốt thép chịu lực dầm chiếu tới 23

Bảng 5.1 Thông số kỹ thuật máy khoan KH125-3 31

Bảng 5.2 Thông số máy trộn bentonite 32

Bảng 5.3.Chế độ rung của búa rung ICE 416 35

Bảng 5.4.Thông số kỹ thuật của búa rung ICE 416 35

Bảng 5.5 Chỉ số của bentonite 38

Bảng 5.6 Thông số kỹ thuật của xe chở bê tông 49

Bảng 5.7 Phân loại kiểu gầu đào 54

Bảng 5.8 Thông số gầu ngoặm kiểu con sò hãng Bachy-Soletanche 56

Bảng 5.9 Bảng đánh giá chất lượng bê tông tường barette theo vận tốc truyền âm 70

Bảng 5.10 Quan hệ giữa cường độ bê tông và vận tốc âm 70

Bảng 5.11 Thông số xe chở bê tông 72

Bảng 5.12 Tổ hợp nội lực kiểm tra kingpost 77

Bảng 5.13 Đặc trưng hình học tiết diện mặt cắt ngang kingpost 77

Bảng 5.14 Kiểm tra điều kiện bền kingpost 78

Bảng 5.15 Bảng tính độ lệch tâm tính đổi me 78

Bảng 5.16.Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể kingpost 79

Bảng 5.17 Tổ hợp nội lực kiểm tra giằng ngang 79

Bảng 5.18 Đặc trưng hình học tiết diện mặt cắt ngang giằng ngang 80

Bảng 5.19 Kiểm tra điều kiện bền thanh giằng 80

Bảng 5.20 Bảng tính độ lệch tâm tính đổi me 81

Bảng 5.21 Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể giằng ngang 81

Bảng 5.22 Đặc trưng hình học tiết diện mặt cắt ngang giằng ngang 82

Bảng 5.23 Khối lượng đất đào bằng máy và thủ công các đợt thi công đào đất 83

Bảng 5.24 Tính thời gian thi công máy các đợt đào đất 87

-

Hình 1.1 Vị trí xây dựng công trình 2

Hình 2.1 Kích thước tiết diện vách và lõi thang 7

Hình 2.2 Quỹ đạo bố trí cáp trong sàn 8

Hình 2.3 Mô hình sàn tầng 2 trong SAFE 13

Hình 2.4 Phân chia các dải theo phương X và Y 14

Hình 2.5.Bố trí cáp 6

Hình 2.6 Momen trên các dải theo phương X và Y tổ hợp BUONGTHEP 8

Hình 2.7 Momen trên các dải theo phương X và Y tổ hợp SUDUNG 9

Hình 2.8 Momen trên các dải theo phương X và Y tổ hợp TINH TOAN 11

Hình 2.9 Độ võng xuất từ SAFE 15

Hình 3.1 Mặt bằng cầu thang tầng 2 16

Hình 3.2.Sơ đồ tính bản thang 19

Hình 3.3 Biểu đồ momen vế thang 1 19

Hình 3.4 Phản lực vế thang 1 19

Hình 3.5.Biểu đồ lực cắt vế thang 1 19

Hình 5.1 Quy trình thi công cọc khoan nhồi 33

Hình 5.2 Định vị tim cọc 34

Hình 5.3 Quy trình thi công cọc Barrette 52

Hình 5.4 Sơ đồ khối dây chuyền cung cấp và thu hồi dung dịch bentonite 53

Hình 5.5: Ảnh minh họa sơ đồ cấp và thu hồi dung dịch Bentonite 53

Hình 5.6 Trạm trộn dung dịch Bentonite 54

Hình 5.7 Cách định vị tim tường Barrette 60

Hình 5.8 Sử dụng giăng cao su giữa hai đốt tường vuông góc 62

Hình 5.9 Ảnh minh họa gioăng cao su chống thấm CWS trong tường 62

Hình 5.10 Đào đất bằng gàu ngoạm ở đường đào đầu tiên 63

Hình 5.11 Đào đất bằng gàu ngoạm ở đường đào thứ 2 64

Hình 5.12 Đào đất bằng gàu ngoạm ở đường đào thứ 3 64

Hình 5.13 Ảnh minh họa thi công đào đất 65

Hình 5.14 Ảnh minh họa dung dich bentonite trong hố đào 66

Hình 5.15 Ảnh minh họa lắp đặt gioăng chống thấm CWS 66

Hình 5.16 Ảnh minh họa cẩu lắp khung thép vào hố đào 67

Hình 5.17 Ảnh minh họa công tác đổ bê tông 67

Hình 5.18 Hoàn thành công tác đổ bê tông cho một panel 67

Hình 5.19 Sơ đồ cấu tạo hệ thống siêu âm 69

Hình 5.20 Mặt bằng bố trí hệ giằng ngang - dầm biên 76

Hình 5.21 Mặt bằng định vị cột kingpost 76

Hình 6.1 Thông số kỹ thuật cốp pha phủ phim TEKCOM 92

Hình 6.2 Cấu tạo hệ chống VIETFORM 92

Hình 6.3 Thông số kỹ thuật thanh chống đứng VIETFORM 93

Hình 6.4 Thanh giằng ngang 94

Hình 6.5 Cây chống đà và thanh chống consol 94

Hình 6.6 Mô hình sơ đồ tính xà gồ lớp dưới 97

Hình 6.7 Sơ đồ tính toán xà gồ lớp dưới trong SAP 100

Hình 9.1 Bố trí cần trục tháp 126

MỞ ĐẦU

Mục đích đề tài: Nhằm ôn lại kiến thức suốt quá trình học tập, cũng để làm hành trang cho sinh viên có cơ sở, có kiến thức chuyên sâu về nghề nghiệp sau này, Khoa Xây dựng dân dụng và công nghiệp của trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng giao cho sinh viên thực hiện Đồ án tốt nghiệp trong vòng hơn 3 tháng

Mục tiêu của đề tài: Thiết kế kết cấu cho vài kết cấu công trình, thiết kế biện pháp kỹ thuật, tổ chức thi công công trình nhà cao tầng

Phạm vi và đối tượng nghiên cứu: Các công trình nhà cao tầng, có nhiều tầng hầm

Nội dung Đồ án tốt nghiệp của sinh viên gồm có:

Tên công trình: CHUNG CƯ TÂN TẠO 1

Phường Tân Tạo A, Quận Bình Tân, Thành phố Hồ Chí Minh

Bố cục:

Thuyết minh: 10 chương, cu thể như sau

+ Chương 1: Tổng quan công trình

+ Chương 2: Thiết kế sàn bê tông cốt thép ứng lực trước tầng 2

+ Chương 3: Thiết kế cầu thang số 1 tầng 2

+ Chương 4: Lựa chọn giải pháp thiết kế kỹ thuật và tổ chức thi công công trình + Chương 5: Tính toán lựa chọn biện pháp kỹ thuật và các phương án thi công phần ngầm chung

+ Chương 6: Thiết kế hệ thống cốp pha sàn, cột, vách, lõi thang, cầu thang tầng 2 + Chương 7: Thiết kế tổ chức thi công công trình

+ Chương 8: Lập kế hoạch và vẽ biểu đồ sử dụng, vân chuyển, dự trữ vật liệu + Chương 9: Thiết kế tổng mặt bằng

+ Chương 10: An toàn lao động

Bản vẽ:

+ 6 bản vẽ kiến trúc

+ 3 bản vẽ kết cấu

+ 9 bản vẽ thi công

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

1.1 Sự cần thiết phải đầu tư xây dựng công trình :

Trong tiến trình hội nhập đất nước kinh tế càng phát triển kéo theo đời sống nhân càng nâng cao , một bộ phận lớn người dân có nhu cầu tìm kiếm nơi an cư với môi trường trong lành , nhiều tiện ích hỗ trợ để lạc nghiệp đòi hỏi sự ra đời căn hộ cao cấp đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của người dân , chung cư Tân Tạo 1 là một trong những chung cư dạng này

Với nhu cầu về nhà ở tăng cao trong khi quỹ đất thành phố ngày càng ít đi thì các

dự án xây dựng chung cư cao tầng là một giải pháp cần thiết và tất yếu , các dự án đồng thời đóng góp vào bộ mặt đô thị của thành phố nếu được tổ chức hài hòa hợp lí với môi trường cảnh quang xung quanh

Như vậy việc đầu tư xây dựng chung cư Tân Tạo 1 là phù hợp với chủ trương khuyến khích đầu tư của thành phố Hồ Chí Minh , đáp ứng nhu cầu bức thiết của người dân và thúc đẩy phát triển kinh tế , hoàn chỉnh hạ tầng đô thị

1.2 Vị trí xây dựng công trình :

Vị trí xây dựng :Quốc Lộ 1A, Phường Tân Tạo A, Quận Bình Tân, TP Hồ Chí Minh

Hình 0.1 Vị trí xây dựng công trình

Khu chung cư Tân tạo 1, nằm trong khu dân cư Bắc Lương Bèo, tọa lạc tại Phường Tân Tạo A trên mặt tiền quốc lộ 1A

Các chỉ tiêu thiết kế:

- Diện tích xây dựng: 12,621 m2

- Diện tích sàn: 57,868 m2

- Được thiết kê gồm: 1 khối với 112 căn hộ

- Cốt cao độ 0.00m được chọn tại cao độ mặt trên sàn tầng hầm, cốt cao độ mặt đất hoàn thiện −1.10m, cốt cao độ mặt trên đáy sàn tầng hầm −6.0m, cốt cao độ đỉnh công trình +52.8m

1.3 Kiến trúc công trình

Mặt đứng

Chung cư TÂN TẠO 1 được thiết kế với giải pháp mặt đứng mang tính hiện đại, việc sử dụng các mảng khoét lỏm ngang, phân vị đứng, các mảng đặc rỗng, các chi tiết ban công, lô gia tạo nên một tổng thể kiến trúc hài hòa Ngoài ra nhờ việc sử dụng chất liệu hiện đại, màu sắc phù hợp đã tạo cho công trình một dáng vẻ hiện đại, phù hợp với chức năng sử dụng của công trình

Nhìn chung bề ngoài của công trình được thiết kế theo kiểu kiến trúc hiện đại Mặt đứng chính của công trình được thiết kế đối xứng tạo nên sự nghiêm túc phù hợp với thể loại của công trình Tẩng trệt có sảnh lớn bố trí ở mặt chính của công trình tạo nên một không gian rộng lớn và thoáng đãng ở giữa từ trên xuống được bao bọc một lớp kính phản quang tạo dáng vẽ hiện đại cho công trình Cửa sổ của công trình được thiết kế là cửa sổ kính vừa tạo nên một hình dáng đẹp về kiến trúc vừa có tác dụng chiếu sáng tốt cho các phòng bên trong

Mặt cắt

Chưng cư TÂN TẠO 1 được thiết kế với chiều cao các tầng như sau: Tầng hầm cao 3.0m, tầng 1 cao 3.6m, tầng 2 đến tầng 15 cao 3.3m Chiều cao các tầng là phù hợp và thuận tiện cho không gian sử dụng của từng tầng Cốt sàn tầng 1 (cốt 0,000) Tường bao quanh chu vi sàn là tường xây 200, phần lớn diện tích tường ngoài là khung nhôm cửa kính Các tầng từ tầng 02 đến tầng 15 có chiều cao điển hình là 3,3m phù hợp với quá trình sử dụng chung của mỗi gia đình

Mặt bằng

Tầng hầm (dưới cốt  0.00)

Tầng hầm được chia ra làm các khu vực để xe, trạm biến áp cho công trình, hệ thống bơm nước cho công trình, hệ thống rác thải và các hệ thống kỹ thuật khác

Gara có bố trí 01 thang bộ và 04 thang máy tại các vị trí phù hợp với các trục giao thông đứng của công trình đa năng phía trên, giúp cho việc lên xuống dễ dàng và thuận tiện Ngoài các vị trí đỗ xe ô tô và xe đạp, xe máy; gara ngầm còn bố trí các bể nước, các phòng kỹ thuật tại các vị trí thích hợp

Tầng 1 (cốt  0.000)

Được bố trí lối vào chính có hướng vào từ trục đường chính theo quy hoạch, bố trí tầng thương mại, khu bán dịch vụ ăn uống sinh hoạt cho khu chung cư Thuận tiện trong việc sinh hoạt mua sắm

Tầng 02 đến tầng 15 (từ cốt +3.600 đến cốt +46.500m )

Các tầng được bố trí giống nhau bao gồm: Không gian sảnh tầng, thang máy phục vụ giao thông đứng, thang bộ, thang thoát hiểm, các căn hộ loại A và loại B Mặt bằng các tầng bao gồm các khu chức năng chính như sau:

Không gian sảnh tầng: 40 m2

Căn hộ loại A: 82.74 m2

Căn hộ loại B: 82.96 m2

CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP ỨNG LỰC TRƯỚC

TẦNG 2

2.1 Lựa chọn phương án kết cấu sàn

Đặc điểm cụ thể của công trình:

- Bước cột lớn, lõi thang nằm ở giữa công trình , vách được phân bố ở biên công trình

- Chiều cao tầng 3.3m (tầng điển hình) nên cần hạn chế chiều cao dầm để đảm bảo không gian sử dụng

- Nhịp lớn nhất l = 10m

Trên cơ sở phân tích các đặc điểm của công trình, cùng với mong muốn được học hỏi thêm quy trình thiết kế sàn bê tông ứng lực trước, em đề xuất sử dụng phương án sàn

bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau cho các tầng của công trình

Kích thước tiết diện của các cấu kiện được lựa chọn như sau:

Theo tài liệu “Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước”- PGS.TS Phan Quang Minh”

Tải trọng tác dụng lên sàn trong công trình là tải trọng trung bình như vậy chiều dày

- Về kiến trúc đó là yêu cầu về thẩm mỹ, yêu cầu về sử dụng không gian

- Về kết cấu, kích thước tiết diện cột phải đảm bảo độ bền và độ ổn định

+ Về độ ổn định, đó là việc hạn chế độ mảnh 

o

gh

l i

= Trong đó:

i: là bán kính quán tính của tiết diện Chọn cột có tiết diện hình vuông hoặc hình chữ nhật có i= 0.288b (b là cạnh ngắn cột)

gh

 : là độ mảnh giới hạn, với cột nhà  =100 gh

lo: chiều dài tính toán cột, l o =.l, trong đó  là hệ số phụ thuộc vào sơ đồ

biến dạng Với công trình nhà cao tầng có từ 3 nhịp trở lên và được thi công toàn khối nên ta có  =0.7

Với chiều dài cột cao nhất là l=3.6m 0.7 3.6 100 0.0875

k N A

Với : ms là số sàn phía trên kể cả mái

q là tải trọng tương đương, tính trên mỗi m2 sàn bao gồm cái tĩnh tải và hoạt tải, trọng lượng tường, cột được tính quy đều ra toàn sàn Ở đây ta có q = 13.84 kN/m2(Các giá trị hoạt tải, tĩnh tải tác dụng lên sàn sẽ được tính toán chi tiết ở phần sau)

Fs là diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

Rb= 1950 T/m2 là cường độ tính toán của bê tông cột B35

Chọn cột trục C-4 là cột có diện tích truyền tải lớn nhất để tính toán

→ Chọn cột có tiết diện vuông 1m x 1m cho tất cả các tầng

2.2.2 Tiết diện vách lõi thang máy và thang bộ

Theo TCVN 198-1997 “Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối”, quy định độ dày của vách không nhỏ hơn một trong hai giá trị sau: 150mm và 3300 165

Hình 2.1 Kích thước tiết diện vách và lõi thang

2.3 Phương pháp tính toán

Sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn (PTHH) với sự hỗ trợ của phần mềm SAFE V12.3.0 để tính toán, đây là một phương pháp thuận tiện và kết quả tính toán có

độ chính xác cao, khái quát được sự làm việc tổng thể của sàn

Do việc mô hình cáp trong phương pháp PTHH là rất khó khăn, nhất là việc tính toán, phân tích phải trải qua các giai đoạn làm việc khác nhau của kết cấu nên ở đây sử dụng phương pháp cân bằng tải trọng và khung tương đương để phân phối momen do ứng lực trước và do tải trọng tác dụng lên sàn

Các tải trọng cân bằng được quy về tải phân bố trên 1m2 sàn Sàn được chia thành các dải có bề rộng tùy thuộc vào quy định của người thiết kế

Tùy thuộc vào hình dạng cáp, ứng lực trước (ULT) sẽ gây ra tải trọng cân bằng tác dụng lên sàn hướng xuống hoặc hướng lên, tải cân bằng có giá trị

Tại nhịp, lực hướng lên w 82

Hình 2.2 Quỹ đạo bố trí cáp trong sàn Phương pháp PTHH với sự giúp đỡ của phần mềm SAFE có thể dễ dàng mô hình được tải cân bằng tương ứng theo quỹ đạo cáp

Trình tự tính toán theo quan niệm thứ 3 sử dụng phương pháp cân bằng tải trọng:

- Tính toán sơ bộ tiết diện cột và chiều dày sàn, loại vật liệu sử dụng

- Xác định tải trọng cân bằng Thông thường tải trọng cân bằng thường lấy vào khoảng (0.8-1) lần trọng lượng bản thân sàn

- Tính toán các hao ứng suất

- Xác định hình dạng cáp, tính toán lực ULT yêu cầu, tính số lượng cáp cần thiết

- Các tải cân bằng được quy về tải phân bố trên 1m2 sàn Tải trọng này sẽ gây ra momen M trong các dải sàn Việc xác định momen này được thực hiện bằng phần mềm Safe V12 Căn cứ vào biểu đồ momen để bố trí cáp

- Phân tích sàn với các tải trọng : tĩnh tải, hoạt tải, tải ƯLT ( sau khi kể đến hao ứng suất)

- Tính toán ứng suất, kiểm tra các giai đoạn làm việc của sàn, kiểm tra độ võng và khả năng chịu lực

- Tùy thuộc vào kết quả của bước 7 mà có những điều chỉnh về chiều dày sàn hoặc lực ứng lực trước

2.4 Lựa chọn vật liệu

2.4.1 Một số yêu cầu về vật liệu

a Đối với bê tông cường độ cao

Ứng suất trong bê tông ngay sau khi truyền lực ứng suất trước (trước khi xảy ra tổn hao ứng suất) không được vượt quá các giá trị sau:

- Ứng suất nén lớn nhất: '

0.6f ci

- Ứng suất kéo tại 2 đầu mút của cấu kiện có gối tựa đơn giản: 0.25 f ci'

- Ứng suất kéo tại 2 vị trí khác nhau 0.25 f ci'

Nếu các ứng suất kéo vượt quá các giá trị trên thì cần bố trí thêm thép chịu kéo vào vùng chịu kéo để chịu tổng lực kéo trong bê tông được tính toán với giả thiết tiết diện không bị nứt

Ứng suất với tải trọng làm việc (sau khi đã xảy ra hao tổn ứng suất):

- Ứng suất nén lớn nhất do tải trọng dài hạn : '

b Đối với thép cường độ cao

Ứng suất kéo cho phép trong thép theo tiêu chuẩn ACI318:

- Ứng suất lớn nhất do căng thép (trước khi truyền ứng suất) không được vượt quá số nhỏ hơn của : 0.8fpu và 0.94fpy

- Ứng suất kéo ngay sau khi truyền lực ứng suất không được vượt quá số nhỏ hơn của 0.74fpu và 0.82fpy

- Ứng suất lớn nhất trong thép căng sau tại vùng neo ngay sau khi neo thép: 0.7fpu

2.4.2 Quy đổi cường độ vật liệu

Cường độ đặc trưng fc được dùng trong ACI 318-02 được định nghĩa là cường độ thí nghiệm mẫu lập phương 6x12inch với xác suất đảm bảo 95% Trong khi đó cường

độ đặc trưng (cấp độ bền) trong TCXDVN 356:2005 được định nghĩa là cường độ thí nghiệm mẫu lập phương 15x15x15cm cũng với xác suất đảm bảo 95%

Theo phần A3 của phụ lục A, TCXDVN 356:2005(thay thế bởi TC 5774-2012) cường

độ mẫu lăng trụ quy đổi từ cường độ đặc trưng mẫu lập phương qua công thức:

Sàn sử dụng thép gân có  10loại AIII có Rs= 365MPa →fy=383 MPa

Đối với vật liệu cáp ứng lực trước, hiện nay loại được dùng phổ biến là loại gồm 7 sợi bên trong bện với nhau, có đường kính 12.7mm Lý do loại đường kính này được dùng nhiều vì theo tiêu chuẩn ACI 318-02 quy định khoảng cách tối đa của cáp là 8 lần chiều dày sàn và ứng suất nén trung bình trong sàn tối thiếu là 0.85MPa Dùng sợi cáp 12.7mm cho phép thỏa mãn 2 tiêu chí trên để tiết kiệm nhất số lượng cáp Một lý

do nữa là đối với loại cáp này, khi thi công có thể dùng loại kích cầm tay và dễ thi công

Đề xuất sử dụng loại cáp ƯLT bám dính loại ASTM 416-270, có đường kính d=12.7mm đặt thành từng bó từ 3-5 tao cáp trong ống gen dẹp bằng tôn gợn sóng, sau

đó bơm vữa để tạo sự dính kết giữa cáp và bê tông

Bảng 2.1 Một số đặc tính của cáp

EN 318 hoặc BS

5896 super

ASTM A416 hoặc Grade 270

EN 318 hoặc BS

5896 super

ASTM A416 hoặc Grade 270

Tải trọng phá hoại nhỏ nhất kN 186 183.7 265 260.7

Ngoài ra cần phải lựa chọn một số vật liệu để phục vụ cho ứng lực trước gồm có:

- Kích thước của các ống gen cho các bó cáp loại 5 tao là 20x90mm, loại 4 tao là 20x70mm và loại 3 tao là 20x60mm

- Đầu neo sống dùng neo của hãng OVM loại bm13-nP

- Đầu neo chết dùng neo của hãng OVM loại bm13-nP

- Vữa lấy đầy ống gen là loại vữa có động linh động cao, không có ngót theo TC ACI 530- Tiêu chuẩn nghiệm thu vữa bê tông lắp ống gen, sau khi đông cứng phải đạt cường độ 35MPa

2.5 Xác định tải trọng

Tầng 2 có công năng là căn hộ, để đơn giản quá trình tính toán cũng như dễ dàng trong việc mô hình sàn trong phần mềm SAFE, trong đồ án này em đưa tải trọng tường

và giá trị hoạt tải nằm trên các ô sàn phân bố đều lên toàn sàn

2.5.1 Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn

Bảng 2.2 Tĩnh tải các lớp cấu tạo sàn

STT Lớp vật liệu

n

gtt(m) (kN/m3) (kN/m2) (kN/m2)

2.5.2 Tĩnh tải tường, cửa đi, cửa sổ và vách kính

Ta quy trọng lượng tường xây phân bố đều trên sàn:

loi ct

→ S = 1350.05 – 123.5 = 1226.55 (m2)

Chiều cao tường dùng để tính toán được xác định theo công thức: ht=H - hs

Trong đó: ht: chiều cao tường dùng để tính toán

H: chiều cao tầng điển hình

hs: bề dày sàn tầng điển hình tương ứng

→ ht = 3300 – 250 = 3050 (mm) = 3.05 (m)

Tổng chiều dài tường dày 200mm xây trên sàn là 289.6 (m)

Tổng chiều dài tường dày 100mm xây trên sàn là 201.2 (m)

Tải trọng do tường gây ra là:

2

1.1 15 (0.1 201.2 0.2 289.6) 3.05

3.20( / ) 1226.55

2.5.3 Hoạt tải tác dụng lên sàn

Dựa vào công năng sử dụng của phòng và của công trình trong mặt bằng kiến trúc và theo TCVN 2737-1995 về tiêu chuẩn tải trọng và tác động, ta có số liệu hoạt tải cho các loại sàn Với việc tính toán có kể đến hệ số giảm tải như sau

Đối với các phòng khách ở, ngủ, bếp, phòng làm việc có diện tích A>A1=9m2(với A là diện tích chịu tải) hoạt tải được nhân với hệ số giảm tải:

1

0.6 0.4

A

A A

A

A A

Bảng 2.3 Hoạt tải tính toán sàn kể đến hệ số giảm tải

TT Công năng Diện tích

(m2)

Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m2)

Hoạt tải tính toán (kN/m2) Từng

sàn

Toàn sàn

Định nghĩa và khai báo trong SAFE

+ Trọng lượng bản thân sàn DEAD do phần mềm tự tính

+ Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn: HOANTHIEN =1.11 (kN/m2)

+ Trọng lượng tường xây trên sàn: TƯƠNG =3.20 (kN/m2)

+ Hoạt tải tính toán : LIVE = 1.33 (kN/m2)

2.6 Kiểm tra chống chọc thủng sàn

Kiểm tra theo điều kiện: PR b u m h o

Trong đó:

P - tải trọng gây nên sự phá hoại theo kiểu đâm thủng

Rbt=1.3 MPa - cường độ chịu kéo tính toán của bê tông B35

um- chu vi trung bình của mặt đâm thủng

ho= 220mm – chiều cao làm việc của sàn (a=30mm)

Ta tiến hành kiểm tra cột biên bất lợi nhất trục B-5 và cột giữa bất lợi nhất trục C-4

Kiểm tra

l1

(mm)

l2(mm)

a (mm)

b (mm)

ut(mm)

ud (mm) C4 7475 9075 1440 1440 4000 5760 816.8 1395.7 Thỏa B5 3400 9075 1220 1440 4000 5320 361.4 1332.8 Thỏa

2.7 Xác định tải trọng cân bằng do cáp và lực ứng lực trước yêu cầu

2.7.1 Xác định tải cân bằng

Coi như ứng lực trước là một thành phần cân bằng với một phần tải trọng tác dụng lên cấu kiện trong quá trình sử dụng, đây là phương pháp khá đơn giản và dễ dàng sử dụng để tính toán phân tích cấu kiện bê tông ứng lực trước Cáp ứng lực trước được thay thế bằng các lực tương đương tác dụng vào bê tông, cáp tạo ra một tải trọng

có hướng ngược lại so với chiều tác dụng của tĩnh tải thành phần đó sẽ cân bằng với một phần tĩnh tải, do vậy làm giảm độ võng của sàn

Tải trọng cân bằng được lấy bằng: Wb=(0.8-1) trọng lượng tiêu chuẩn sàn Ta chọn

Wb= 0.86.25=5(kN/m2) Khai tải trọng Wb là tĩnh tải tác dụng lên sàn

Hình 2.3 Mô hình sàn tầng 2 trong SAFE

Hình 2.4 Phân chia các dải theo phương X và Y

s

=

Với s là s1 hoặc s2 là độ lệch tâm tương đương của cáp tại nhịp biên và nhịp giữa

- Xác định s1 và s2 như sau:

Gọi e1 : Độ vồng của cáp tại giữa nhịp; e2: độ vồng cáp tại đầu cột

Chọn chiều dày lớn bảo vệ bằng 20mm, chiều dày 2 lớp thép thường lấy bằng 30mm,

Lập bảng tính toán Pyc cho từng dải như sau:

+ Momen do tải trọng cân bằng gây ra lấy M =Mmax+ + Mmin−

(Các giá trị M max , M min là momen do tải cân bằng gây ra trên các dãi)

Vì mặt bằng có tính chất gần đối xứng và nội lực trong các dải đối xứng chênh lệch không đáng để nên ta chỉ xét ½ số dải cho mỗi phương X hoặc Y

Bảng 2.5 Giá trị Pyc cho từng dải

Tên dải

Độ lệch tâm của cáp (mm)

Mmax Mmin M do tải cân

bằng (kN.m)

Bề rộng dải (mm) Pyc (kN)

f pi 0.94f py =0.94 1670 1570 = MPa

Lấy : f pi =0.75f pu =0.75 1860 1395 = MPa

2.8.2 Tổn hao ứng suất lúc căng cáp

a Hao ứng suất do biến dạng đàn hồi của bê tông

Đây là loại tổn hao do biến dạng tức thời của bê tông khi ta tiến hành căng từng sợi cáp, loại tổn hao này phụ thuộc vào loại xi măng sử dụng, mô đun đàn hồi của bê tông tại thời điểm căng cáp và số lượng tao cáp trong 1 bó Do vậy tùy thuộc vào thời điểm đơn vị thi công căng cáp mà xác định chính xác hao ứng suất do biến dạng tức thời của bê tông

Theo bài đăng “Tổn hao ứng suất trong thiết kế sàn bê tông cốt thép ứng lực trước căng sau” – Tạp chí khoa học công nghệ Xây dựng số 3+4/2013, đề cập một số công thức tính toán hao ứng suất do biến dạng đàn hồi của bê tông theo một số tiêu chuẩn nước ngoài như sau:

p cm: tổn hao lực kéo trong sợi cáp do co ngắn đang hồi của bê tông

P cm: mất mát lực kéo trung bình của một sợi cáp khi ống gen chứa nc tao cáp

E ci: mô đun đàn hồi của bê tông tại thời điểm kéo cáp

ci: ứng suất nén trung bình trong bê tông do cáp gây ra

Tiêu chuẩn ACI 318-08: ir es s

ES : tổn hao lực kéo do co ngắn đàn hồi của bê tông

Kes= 0.5 cho cấu kiện căng sau

( ) s t

cc t e

t: tuổi của bê tông khi kéo cáp (ngày)

Ecm : mô đun đàn hồi của bê tông ở tuổi 28 ngày

cm

f , f cm( )t : cường độ trung bình của bê tông ở tuổi 28 ngày và t ngày

n: là số sợi cáp trong ống gen

s=0.2÷0.38 là hệ số phụ thuộc loại xi măng sử dụng

c



 (t): sự thay đổi ứng suất tại trọng tâm đường cáp ở thời điểm t

Trong bài nghiên cứu cũng có đề cập tới một ví dụ, các thông số đầu vào của ví dụ này tương đương với số liệu đồ án Cáp T13, độ bền 18600daN/cm2, tiết diện ngang 0.987cm2, mô đun đàn hồi 1.95x106 daN/cm2, chùng ứng suất cơ bản 3,5% Lực kéo ban đầu: Ppj=0.8xfpxAp=14687daN

Kết quả tính toán theo 3 tiêu chuẩn trên lần lượt là:

P cm = 95.9daN ; P ES = 108.2daN ; P el = 81.4daN

Dựa vào 3 kết quả trên, nhận thấy các kết quả gần tương đương với nhau Do vậy, trong đồ án này, chọn giá trị hao ứng suất do biến dạng tức thời của bê tông là 110

2 = 1mdai Kết quả tính toán được thể hiện trong bảng 2.6

c Hao ứng suất do biến dạng neo

Ta có được bảng kết quả sau:

Bảng 2.6 Bảng tính tổn hao ứng suất lúc căng cáp

Es(MPa)

fms(MPa)

fneo(MPa)

fcm(MPa)

f



(MPa)

Ứng suất còn lại trong cáp

fp (MPa) SA3 26.30 1395 195000 45.86 44.49 11 101.35 1293.65 SA4 26.30 1395 195000 45.86 44.49 11 101.35 1293.65 SA5 42.90 1395 195000 74.81 27.27 11 113.08 1281.92 SA6 42.90 1395 195000 74.81 27.27 11 113.08 1281.92 SA7 39.90 1395 195000 69.58 29.32 11 109.90 1285.10 SA8 13.90 1395 195000 24.24 84.17 11 119.41 1275.59 SB18 10.85 1395 195000 18.92 107.83 11 137.75 1257.25 SB19 10.85 1395 195000 18.92 107.83 11 137.75 1257.25 SB20 40.90 1395 195000 71.32 28.61 11 110.93 1284.07 SB21 40.90 1395 195000 71.32 28.61 11 110.93 1284.07 SB22 37.90 1395 195000 66.09 30.87 11 107.96 1287.04 SB23 16.00 1395 195000 27.9 73.13 11 112.03 1282.98 (Trong một dải xác định tổn hao với cáp có chiều dài lớn nhất)

d Tổn hao ứng suất dài hạn

Là các tổn hao phụ thuộc vào thời gian bao gồm: tổn hao ứng suất do co ngót của

bê tông, tổn hao do sự chùng ứng suất trong thép, tổn hao do từ biến của bê tông Việc tính toán các tổn hao trên là khá phức tạp do phụ thuộc vào nhiều yếu tố, theo “Thiết kế sàn bê tông ứng lực trước” – PGS.TS Phan Quang Minh đưa ra tỷ lệ điển hình của tổng tổn hao các ứng suất trên như sau:

Bảng 2.7 Tỷ lệ hao ứng suất

Căng trước Căng sau

Để đơn giản trong đồ án này ta lấy tổn hao ứng suất dài hạn bằng 20%fp

Vậy ta có được các giá trị ứng suất hiệu quả và lực căng hiệu của cáp như sau:

+ Ứng suất còn lại trong cáp fp

p pi ms neo cm

f = f − f + f + P (MPa)

+ Hao ứng suất dài hạn : 20%.fp

+ Ứng suất hữu hiệu :

20%

se p p

f = f − f

+ Lực căng hiệu quả : P 1cap = f seA (kN)

Kết quả tính toán thể hiện trong bảng 2.8

Bảng 2.8 Lực căng hiệu quả trên từng dải

2.8.3 Tính toán bố trí cáp trên cho mỗi dải

Số lượng cáp trên một dải cần thiết

1

yc cap

P n P

=

Dải trên cột khoảng cách giữa cáp cáp: a1 ≤4hb= 4x250=1000mm

Dải giữa nhịp khoảng cách giữa các cáp: a2 ≤6hb= 6x250=1500mm

ao ≥300mm Khoảng cách cáp b d

a n

(MPa) p

f (Mpa)

Hao ứng suất dài hạn (MPa)

Ứng suất hữu hiệu

fse (MPa)

Diện tích (mm2)

Lực căng hiệu quả (kN) SA3 26.30 1395 1293.65 258.73 1034.92 98.71 102.16 SA4 26.30 1395 1293.65 258.73 1034.92 98.71 102.16 SA5 42.90 1395 1281.92 256.38 1025.54 98.71 101.23 SA6 42.90 1395 1281.92 256.38 1025.54 98.71 101.23 SA7 39.90 1395 1285.10 257.02 1028.08 98.71 101.48 SA8 13.90 1395 1275.59 255.12 1020.47 98.71 100.73 SB18 10.85 1395 1257.25 251.45 1005.80 98.71 99.28 SB19 10.85 1395 1257.25 251.45 1005.80 98.71 99.28 SB20 40.90 1395 1284.07 256.81 1027.26 98.71 101.40 SB21 40.90 1395 1284.07 256.81 1027.26 98.71 101.40 SB22 37.90 1395 1287.04 257.41 1029.63 98.71 101.63 SB23 16.00 1395 1282.98 256.60 1026.38 98.71 101.31

Hình 2.5.Bố trí cáp

Kết quả tính toán được trình bày ở bảng 2.9

Bảng 2.9 Xác định số lượng cáp trên từng dải

Phương Dải

Bề rộng (m)

Pyc(kN)

P1cáp(kN)

Số cáp

Số tao cáp

Chọn

số bó

Khoảng cách chọn (mm)

Khoảng cách max (mm)

X

SA4 3400 759.45 102.16 7.43 3 3 1100 1500 SA5 3737.5 1123.3 101.23 11.10 3 4 900 1000 SA6 4075 893.09 101.23 8.82 3 3 1350 1500 SA7 4037.5 1173.8 101.48 11.57 3 4 1000 1000 SA8 4000 1004.7 100.73 9.97 3 4 1000 1500

Y

SB19 3400 428.73 99.28 4.32 3 3 1100 1500 SB20 3737.5 1277.6 101.40 12.60 3 5 750 1000 SB21 4037.5 860.82 101.40 8.49 3 3 1350 1500 SB22 4537.5 907.64 101.63 8.93 3 5 900 1000 SB23 5000 1465.4 101.31 14.46 3 5 1000 1500

2.9 Kiểm tra ứng suất, độ võng sàn

Kiểm tra ứng suất sàn ứng với các giai đoạn làm việc, kiểm tra khả năng chịu lực

và độ võng các giai đoạn làm việc của sàn:

Ứng suất trong bê tông :

M: momen trên dải tại mặt cắt đang xét (xuất từ SAFE)

W: là momen kháng uốn của dầm bản:

2

W

6

d d

b h

=

A: diện tích mặt cắt ngang dải A=bd.hb

P: lực căng trước của tổng số cáp trên dải

Định nghĩa trong SAFE:

- Tải trọng cáp lúc truyền lực: PT-TRANFER (chỉ kể đến tổn hao ứng suất lúc căng cáp)

- Tải trọng cáp lúc công trình đưa vào sử dụng PT-FINAL (kể tới tất cả các loại tổn hao)

2.9.1 Lúc buông neo

Lực căng trước trên từng dải: P=n.Acap.fp

Trong đó: n là số cáp trong 1 dải strip

Acap =98.71mm2

fp đã kể đến hao ứng suất lúc căng cáp (bảng 2.6)

Bảng 2.10 Lực ứng trước trong từng dải

(Mpa) Số bó

Số tao

P (kN)

Khai báo tổ hợp BUONGTHEP trong SAFE

- Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn DEAD (hệ số 1)

- Tải trọng cáp lúc truyền lực PT-TRANFER (kể đến tổn hao lúc căng cáp) (hệ số 1)

Ta tiến hành gán các giá trị fp (bảng 2.6) cho từng sợi cáp trong sàn (Assign/Load data/Tendon Load) và khai báo các tổn hao ứng suất bằng 0 (Assign/Load data/Tendon lossed) (do đã trừ tổn hao lúc căng cáp lúc gán ứng suất trong từng sợi cáp)

Tiến hành căng cáp khi bê tông đạt 90% cường độ thiết kế

' '

0.9 0.9 26.22 23.60

ci c

Theo tiêu chuẩn ACI 318-02 mục 18.4.1 quy định, trong giai đoạn căng cáp:

- Giá trị ứng suất nén cho phép là:

- Giá trị ứng suất kéo :

+Tại đầu cột : f keo cb =0.5 f ci' =0.5 23.60=2.429MPa=2429kN m/ 2

+ Tại nhịp : f keo cb =0.25 f ci' =0.25 23.60=1.214MPa=1214kN m/ 2

Hình 2.6 Momen trên các dải theo phương X và Y tổ hợp BUONGTHEP

Bảng 2.11 Kiểm tra ứng suất nén trong các dải

W (m3)

P (kN)

Mmax(kN.m)

Mmin(kN.m)

Nén (kN/m2)

Kéo (kN/m2)

SA3 1.7000 0.43 0.0177 766.18 8.49 17.41 2765 -798 SA4 3.4000 0.85 0.0354 1149.27 15.9 10.06 1801 -903 SA5 3.7375 0.93 0.0389 1518.46 49.79 101.72 4248 982 SA6 4.0750 1.02 0.0424 1138.84 34.29 10.34 1925 -308 SA7 4.0375 1.01 0.0421 1522.23 21.04 15.97 2007 -1007 SA8 4.0000 1.00 0.0417 1510.96 15.17 33.27 2309 -713 SB18 1.7000 0.43 0.0177 744.62 12.64 13.04 2468 -995 SB19 3.4000 0.85 0.0354 1116.93 28.67 51.14 2759 131 SB20 3.7375 0.93 0.0389 1901.26 16.64 32.03 2868 -1221 SB21 4.0375 1.01 0.0421 1140.75 40.61 17.8 2094 -165

SB22 4.5375 1.13 0.0473 1905.66 42.79 96.26 3722 349 SB23 5.0000 1.25 0.0521 1899.64 101.74 47.05 3473 433

Nhận xét: Các giá trị ứng suất đều thỏa mãn (giá trị ứng suất kéo ta lấy giá trị nhỏ nhất kiểm tra thỏa mãn nên không cần kiểm tra với giá trị so sánh ứng suấy kéo lớn hơn)

2.9.2 Trong giai đoạn sử dụng

Định nghĩa và khai báo tổ hợp SUDUNG trong SAFE:

- Tĩnh tải do trọng lượng bản thân sàn: DEAD (hệ số 1)

- Tĩnh tải lớp cấu tạo sàn : HOANTHIEN (hệ số 1)

- Tĩnh tải tường : TUONG (hệ số 1)

- Hoạt tải : LIVE (hệ số 1)

- Lực ứng trước trong cáp lúc công trình đưa vào sử dụng (kể đến tất cả các tổn hao) : PT- FINAL (hệ số 1)

Khai báo cáp tương tự như trường hợp buông neo, tuy nhiên thay giá trị fp (bảng 2.6) bằng giá trị fse (bảng 2.8)

Hình 2.7 Momen trên các dải theo phương X và Y tổ hợp SUDUNG

Điều kiện kiểm tra ứng suất với tải trọng làm việc (khi này bê tông đạt 100% cường độ thiết kế)

0.6f c = 0.6 26.22  = 15.73MPa= 15730kN m/

0.5 f c =0.5 26.22=2.56MPa=2560kN m/

- Ứng suất kéo lớn nhất tại nhịp: f c' = 26.22=5.12MPa=5120kN m/ 2

Bảng 2.12 Kiểm tra ứng suất của dải dưới tác dụng của tổ hợp SUDUNG

Dải P(kN) Mn

max Mg

min σnnén σnkéo σgnén σgkéo

Cốt thép thường được thêm vào để tạo thành cốt thép phân bố theo phương ngang hoặc

ở vùng có momen để hạn chế sự hình thành khe nứt và nâng cao khả năng chịu lực cắt (xuyên thủng)

Cốt thép bố trí vùng có momen âm tại cột đỡ

Diện tích cốt thép thường tối thiểu: A s yc = 0, 00075 . L

Trong đó:  - bề dày bản ;

L- chiều dài của nhịp theo phương song song với trục cáp

Cốt thép được bố trí trong bề rộng bản bằng bề rộng cột cộng thêm 1.5hs =1.5x250 = 375mm mở rộng về mỗi bên Khoảng cách không lớn hơn 305mm và không ít hơn 4 thanh theo phương ngang

Bảng 2.13 Tính thép gia cường đầu cột, vách Kết

cấu Phương L

Bề rộng

Asyc(mm2)

Thép cấu tạo

Asct(mm2)

Astt(mm2) Chọn

As chọn (mm2)

2.11 Kiểm tra khả năng chịu lực

Coi vật liệu làm việc trong giai đoạn đàn hồi, momen do tải trọng tính toán gây ra không vượt quá momen giới hạn

Điều kiện: M f M u(Mf : momen tại mép cột hoặc giữa nhịp)

2.11.1 Xác định M f

Hình 2.8 Momen trên các dải theo phương X và Y tổ hợp TINH TOAN

Xác định nội lực bằng phần mềm SAFE bằng tổ hợp TINH TOÁN khai báo như sau

- DEAD (hệ số 1.2)

- HOAN THIEN (hệ số 1.2)

b d

 =Hàm lượng cốt thép phải thỏa mãn các điều kiện sau:

Nhưng đồng thời không lớn hơn f py =1670MPa và (f + se 200)MPa

Ở đây chỉ có cốt thép chịu kéo nên nên cường độ giới hạn được tính theo công

e là độ lệch tâm của cáp

d là khoảng cách từ tâm thép thường đến mặt nén trong phương truyền momen Nếu M u M thì kết luận tiết diện đủ khả năng chịu lực, nếu không thỏa cần bố trí thêm thép thường chịu momen bằng (M-Mu)

a (mm)

a (mm)

2.12 Kiểm tra độ võng của sàn

Độ võng của tất cả các kết cấu bê tông kết thép được nghiên cứu cả độ võng tức thời cho tĩnh tải, hoạt tải và độ võng do tác dụng của tải trọng dài hạn Một phần đáng

kể độ võng do trọng lượng bản thân của sàn sẽ được kháng lại bởi độ võng ngược do ƯLT Vì vậy trong tính toán chỉ tải trọng thường xuyên vượt quá tải trọng cân bằng bới ƯLT cần xem xét