TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA XAY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên: TRẦN VĂN TÚ MSSV: 119490
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
CHUNG CƯ AN DƯƠNG VƯƠNG
GVHD: TS CHÂU ĐÌNH THÀNH SVTH: TRẦN VĂN TÚ
MSSV: 11949051
Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2016
S K L 0 0 4 3 3 0
Trang 2BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG
MSSV : 11949051
Trang 3NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Sinh viên : TRẦN VĂN TÚ MSSV: 11949051
Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng
Ngành : Sư Phạm Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp
Tên đề tài : CHUNG CƯ AN DƯƠNG VƯƠNG
1 Số liệu ban đầu
Hồ sơ kiến trúc : bao gồm các bản vẽ kiến trúc của công trình
Hồ sơ khảo sát địa chất
2 Nội dung các phần học lý thuyết và tính toán
Tính toán và thiết kế cầu thang bộ tầng điển hình
Tính toán và thiết kế bể nước mái
Mô hình tính toán và thiết kế hai khung trục: khung trục F và khung trục 4
c Nền móng
Tổng hợp số liệu địa chất
Thiết kế 2 phương án móng: Móng cọc ép và móng cọc khoan nhồi
Thiết kế móng lõi thang máy dùng phương án cọc ép và cọc khoan nhồi
3 Thuyết minh và bản vẽ
Thuyết minh: bao gồm 01 thuyết minh và 01 Phụ lục
Bản vẽ: 18 bản vẽ A1(04 bản vẽ về kiến trúc, 14 bản vẽ kết cấu - phương án móng)
4 Cán bộ hướng dẫn : TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
5 Ngày giao nhiệm vụ : 14/09/2015
6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 7/1/2016
Tp HCM ngày tháng năm 2015
Xác nhận của GVHD Xác nhận của BCN Khoa
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT TP HCM
KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Trang 4TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG
HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA XAY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Sinh viên: TRẦN VĂN TÚ MSSV: 11949051
Ngành: Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp
Tên đề tài: CHUNG CƯ AN DƯƠNG VƯƠNG
Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
NHẬN XÉT
1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
2 Ưu điểm:
3 Khuyết điểm:
4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?
Trang 5TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên Sinh viên: TRẦN VĂN TÚ MSSV: 11949051
Ngành:Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp
Tên đề tài:CHUNG CƯ AN DƯƠNG VƯƠNG
Họ và tên Giáo viên phản biện:
NHẬN XÉT 1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
2 Ưu điểm:
3 Khuyết điểm:
4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?
5 Đánh giá loại:
6 Điểm:……….(Bằng chữ: )
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 20…
Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)
Trang 6LỜI CẢM ƠN
Đồ án tốt nghiệp kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra cho chúng em một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai Quá trình làm đồ án giúp chúng em tổng hợp được nhiều kiến thức đã học trong những học kỳ trước và thu thập những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, qua đó rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế, bên cạnh đó đây còn là những kinh nghiệm quý báu hỗ trợ chúng em rất nhiều trên bước đường thực tế sau này
Trong quá trình làm luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn và các thầy cô Em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của quý thầy cô Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy, cô đã truyền đạt cho
em là những nền tảng để em hoàn thành đồ án và sẽ là hành trang cho chúng em sau này
Qua đây em cũng xin gởi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trong khoa Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng nói chung và Ngành Xây Dựng nói riêng - những người đã truyền đạt những kiến thức cơ bản trong quá trình học tập
Dù rằng đồ án tốt nghiệp đã được thực hiện với tất cả sự nỗ lực của bản thân cùng
sự giúp đỡ của thầy cô và gia đình Nhưng do kiến thức còn hạn chế cho nên chắc chắn không tránh khỏi những sai sót hay khiếm khuyết Cho nên em kính mong được những lời đóng góp chân thành để em ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình hơn
Cuối cùng, em xin chúc quí thầy cô nhiều sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho các thế hệ mai sau
Em xin chân thành cảm ơn!
TP.HCM, Tháng 01 năm 2016 Sinh viên thực hiện
Trần Văn Tú
Trang 7MỤC LỤC
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu chung……… …………1
1.2 Tải trọng tác động……… … 1
1.2.1 Tải đứng……… 3
1.2.2 Tải ngang……….….3
1.3 Giải pháp thiết kế……… 3
1.4 Vật liệu sử dụng……….…3
1.5 Tài liệu tham khảo……… …4
1.6 Chương trình ứng dụng trong phân tích tính toán……….….4
Chương 2: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH………5
2.1 Tổng quan ……… …5
2.1.1 Mặt bằng sàn điển hình………5
2.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện……….5
2.1.2.1 Chọn sơ bộ tiết diện sàn………5
2.1.2.2 Chọ sơ bộ tiết diện dầm……….……6
2.1.3 Tải trọng tác dụng lên sàn………6
2.1.3.1 Tĩnh tải……… 6
2.1.3.2 Hoạt tải……… … 7
2.1.3.3 Tải trọng tác dụng lên từng ô bản……….8
2.1.4 Tính toán nội lực sàn……… 9
2.1.4.1 Sàn loại bản dầm……… 9
2.1.4.2 Sàn loại bản kê bốn cạnh……… 9
2.1.4.3 Bảng kết quả tính nội lực sàn……… 10
2.1.5 Thiết kế và bố trí thép………11
2.1.6 Tính độ võng sàn ……… 12
Chương 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH……… 14
3.1 Tổng quan……… …14
3.1.1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình………14
3.2 Tải trọng tác dụng………14
3.2.1 Tĩnh tải……… 14
3.2.1.1 Đối với bản chiếu nghỉ và chiếu tới………14
3 2.1.2 Đối với bản thang nghiêng……….15
3.2.2 Hoạt tải……… 16
3.2.2.1 Đối với bản chiếu nghỉ và chiếu tới………16
3.2.2.2 Đối với bản thang nghiêng……… 16
3.2.3 Sơ đồ tính – nội lực………16
3.2.4 Tính toán cốt thép……… 17
3.2.5 Tính dầm của cầu thang……….18
Chương 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI……….20
4.1 Tổng quan……… …………20
Trang 84.2 Vật liệu sử dụng……… 20
4.3 các thông số cơ bản……… 20
4.3.1 Kích thước bể nước……… …20
4.3.2 Tính toán bản đáy……… 22
4.3.2.1 Tải trọng tác dụng……… 22
4.3.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện và tính nội lực………23
4.3.2.3 Tính toán thép……….23
4.3.2.4 Kiểm tra độ võng………24
4.3.2.5 Kiểm tra yêu cầu về độ chống nứt……… 25
4.3.3 Tính toán bản thành……… …………26
4.3.3.1 Kiểm tra nứt thành hồ……….29
4.3.4 Tính toán nắp hồ nước……….…… 29
4.3.4.1 Tải trọng tác dụng lên nắp hồ……….………29
4.3.4.2 Tính toán nội lực cho các ô bản nắp hồ……….….29
4.3.4.3 Tính thép cho bản nắp……….…30
4.3.4.4 Cốt thép xung quan nắp lỗ thăm……….30
4.3.4.5 Kiểm tra độ võng của ô bản đáy hồ………30
4.3.5 Tính nội lực và thép cho hệ dầm bản đáy và nắp……… 31
Chương 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ KHUNG……… 34
5.1 Chọn sơ bộ tiết diện cột……… 36
5.1.1 Chọn sơ bộ kích thước vách cứng……….37
5.2 Mô hình khung……….37
5.3 Vật liệu sử dụng……… 39
5.4 Xác dịnh tải trọng………39
5.4.1 Tĩnh tải……… 39
5.4.2 Hoạt tải……… 40
5.4.3 Tính toán tải gió………41
5.4.3.1 Thành phần tĩnh của tải gió………41
5.4.3.2 Thành phần động của tải gió……….………….….44
5.4.4 Tải trọng động đất……….….54
5.4.4.1 Quy trình tính toán……….….54
5.4.4.2 Tổ hợp số dao động cần xét………56
5.4.5 Tổ hợp tải trọng……….63
5.4.6 Chuyển vị đỉnh công trình……… … 66
5.5 Tính toán – thiết kế khung trục 4 và trục F……… 66
5.5.1 Kết quả nội lực khung trục 4 và trục F……….66
5.5.1.1 Kết quả nội lực khung trục 4……… 66
5.5.2 Tính toán hệ dầm khung trục 4 và trục F……….………….69
5.5.3 Tính toán thiết kế cột……….……96
5.5.3.1 Tính cốt thép dọc………96
5.5.4 Tính toán thiết kế vách khung trục 4……… 103
Chương 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG……… 109
6.1 Địa chất công trình……….109
6.2 Phương án móng cọc ép……….111
6.2.1 Sức chịu tải của cọc……….111
6.2.1.1 Sức chịu tải của phụ lục A (TCVN 205-1998)……… …111
Trang 96.2.1.2 Sức chịu tải của phụ lục B (TCVN 205-1998)……….…113
6.2.1.3 Sức chịu tải cọc theo vật liệu……….…115
6.2.1.4 Tổng hợp và chọn sức chịu tải thiết kế……….….116
6.2.1.5 Kiểm tra cọc khi vận chuyển……….…116
6.2.2 Tính toán móng dưới chân cột……… 117
6.2.2.1.1 Nội lực chân cột C2……… 118
6.2.2.1.2 Chọn kích thước móng……… 119
6.2.2.1.3 Phản lực đầu cọc……….…119
6.2.2.1.4 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy móng, xuyên thủng và lún 121
6.2.2.1.5 Tính thép cho đài móng……… 126
6.2.2.2.1Nội lực chân cột C6……… 127
6.2.2.2.2 Chọn kích thước móng……… 128
6.2.2.2.3 Phản lực đầu cọc………129
6.2.2.2.4 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy móng, xuyên thủng và lún.131 6.2.2.2.5 Tính thép cho đài móng……….136
6.2.2.3.1 Nội lực……… 137
6.2.2.3.2 Chọn kích thước móng……… 138
6.2.2.3.3 Áp lực đáy móng, kiểm tra điều kiện xuyên thủng và lún…….138
6.2.2.3.4 Tính độ cứng lò xo cọc……… 142
6.2.2.3.5 Phản lực đầu cọc………142
6.2.2.3.6 Tính toán thép đài móng………144
6.2.2.4.1 Nội lực……… ……146
6.2.2.4.2 Chọn kích thước móng……… 146
6.2.2.4.3 Áp lực đáy móng, kiểm tra điều kiện xuyên thủng và lún…….147
6.2.2.4.4 Tính độ cứng lò xo cọc……… 151
6.2.2.4.5 Phản lực đầu cọc………151
6.2.2.4.6 Tính toán thép đài móng………153
6.2.3 Tính toán móng lõi than……… 154
6.2.3.1 Nội lực……… 154
6.2.3.2 Chọn kích thước móng……… 154
6.2.3.3 Áp lực đáy móng, kiểm tra điều kiện xuyên thủng và lún…… 155
6.2.3.4 Tính độ cứng lò xo cọc……….159
6.2.3.5 Phản lức đầu cọc……… 159
6.2.3.6 Tính toán thép đài móng……… 166
6.3 Phương án móng cọc khoan nhồi……… 169
6.3.1 Sức chịu tải của cọc……….169
6.3.1.1 Sức chịu tải của phụ lục A (TCVN 205-1998)……… … 169
6.3.1.2 Sức chịu tải của phụ lục B (TCVN 205-1998)………170
6.3.1.3 Sức chịu tải theo vật liệu……… 172
6.3.2.1 Sức chịu tải của phụ lục A (TCVN 205-1998)……… 172
6.3.2.2 Sức chịu tải của phụ lục B (TCVN 205-1998)……… 173
6.3.2.3 Sức chịu tải theo vật liệu……… ….176
6.3.2 Tổng hợp và chọn sức chịu tải thiết kế………176
6.3.3 Tính toán móng dưới chân cột……….177
6.3.3.1 Tính toán móng cột C2……… 178
6.3.3.1.1 Nội lực chân cột C2……… ….…178
6.3.3.1.2 Chọn kích thước móng……… ……179
Trang 106.3.3.1.3 Phản lực đầu cọc……… ……… 179
6.3.3.1.4 Kiểm tra ổn đinh đất nền dưới đáy móng, điều kiện xuyên thủng và lún……… 181
6.3.3.1.5 Tính toán thép đài móng……… … 181
6.3.3.2 Tính toán móng cột C6……… 185
6.3.3.2.1 Nội lực chân cột C6……….… 186
6.3.3.2.2 Chọn kích thước móng……… ….186
6.3.3.2.3 Phản lực đầu cọc……… … 186
6.3.3.2.4 Kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy móng, điều kiện xuyên thủng và lún……….…189
6.3.3.2.5 Tính toán thép đài móng ……… ……193
6.3.3.3 Tính toán móng vách P3……… ………194
6.3.3.3.1 Nội lực……… ….194
6.3.3.3.2 Chọn kích thước móng……… 194
6.3.3.3.3 Áp lực đáy móng, kiểm tra điều kiện xuyên thủng và lún…….195
6.3.3.3.4 Tính độ cứng lò xo cọc……… …….199
6.3.3.3.5 Phản lực đầu cọc……… … 199
6.3.3.3.6 Tính toán phép đài móng……… ….200
6.3.4 Tính toán móng lõi thang……….202
6.3.4.1 Nội lực……….… 202
6.3.4.2 Chọn kích thước mỏng……… 202
6.3.4.3 Áp lực đáy móng, kiểm tra điều kiện xuyên thủng và lún.….… 203
6.3.4.4 Tính độ cứng lò xo cọc……… … 207
6.3.4.5 Phản lực đầu cọc……….………….… 207
6.3.4.6 Tính toán thép đài móng……… ….210
6.4 So sánh 2 phương án móng cọc ép và cọc khoan nhồi ……… ….…212
Trang 11DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.1 Tĩnh tải sàn điển hình………6
Bảng 2.2 Tĩnh tải sàn vệ tinh……… 7
Bảng 2.3 Tĩnh tải thường……….7
Bảng 2.4 Hoạt tải sàn……….…….8
Bảng 2.5 Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn……… …8
Bảng 2.6 Nội lực các ô sàn……… ……….10
Bảng 2.7 Kết quả tính cốt thép các ô sàn……… ……11
Bảng 2.8 Kết quả tính độ võng các ô sàn……….… 13
Bảng 3.1 Kết quả cốt thép cầu thang……… …… 18
Bảng 4 1 Kích thước bể nước mái……….……22
Bảng 4.2 Bảng kết quả tính nội lực……… ……23
Bảng 4.3 Kết quả cốt thép bản đáy hồ nước……… 24
Bảng 4.4 Kết quả kiểm tra vết nứt bản đáy hồ nước……….……26
Bảng 4.5 Kết quả cốt thép bản thành bể nước……… ….27
Bảng 4.6 Bảng tổng hợp nội lực………28
Bảng 4.7 Kết quả vết nứt thành hồ nước……….… 28
Bảng 4.8 Nội lực bản nắp……… 29
Bảng 4.9 Kết quả cốt thép bản nắp hồ nước……….….30
Bảng 4.10 Kết quả tính thép cho dầm bể nước……… 35
Bảng 5.1 Kết quả tính toán gió tĩnh theo phương X,Y……… ………44
Bảng 5.2 Chu kì dao động của công trình……… …45
Bảng 5.3 Khối lượng tập trung tại các tầng……… ……47
Bảng 5.4 Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương X ứng với Mode 2 ……….….49
Bảng 5.5 Kết quả tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương Y ứng với Mode 1……… 51
Bảng 5.6 Tổng hợp tải gió lên công trình……… …53
Bảng 5.7 Phần trăm trọng lượng hữu hiệu của các Mode dao động……… 56
Bảng 5.8 Kết quả tính toán động đất Mode 2 theo phương X……… 58
Bảng 5.9 Kết quả tính toán động đất Mode 4 theo phương X……….… 59
Bảng 5.10 Kết quả tính toán động đất Mode 7 theo phương X……….…60
Bảng 5.11 Kết quả tính toán động đất Mode 1 theo phương Y…… 61
Bảng 5.12 Kết quả tính toán động đất Mode 5 theo phương Y……… 62
Bảng 5.13 Kết quả tính toán động đất Mode 8 theo phương Y………….………63
Bảng 5.14 Tổ hợp tải trọng ……… 65
Bảng 5.15 Chuyển vị ngang đỉnh công trình lớn nhất do tải trọng động đất……66
Bảng 5.16 Kết quả tính và chọn thép dầm khung trục 4 và trục F……… 71
Bảng 5.17 Kết quả tính cốt đai dầm trục 4 và trục F……….90
Bảng 5.18 Điều kiện và ký hiệu tính toán……… …97
Bảng 5.19 Kết quả tính toán và chọn thép cột khung trục 4 và F……… 100
Bảng 5.20 Bảng tổng hợp cốt thép vách……….108
Bảng 6.1 Kết quả chọn số lượng cọc cho móng dưới chân cột……….… 118
Bảng 6.2 Kết quả cốt thép đài móng vách P3……… ………146
Bảng 6.3 Kết quả cốt thép đài móng vách P4……….….154
Trang 12Bảng 6.4 Kết quả cốt thép đài móng lõi thang……….168
Bảng 6.5 Kết quả chọn số lượng cọc cho móng dưới chân cột……… 177
Bảng 6.6 Kết quả cốt thép đài móng vách P3……….…….201
Bảng 6.7 Kết quả cốt thép đài móng lõi thang……….212
Trang 13DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1: Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình……… 1
Hình 1.2: Mặt đứng công trình……… … …2
Hình 2.1: Mặt bằng bố trí hệ dầm và ký hiệu ô bản sàn tầng điển hình……… …5
Hình 3.1: Mặt bằng cầu thang……… …14
Hình 3.2: Chi tiết cấu tạo bản thang……… ………… 14
Hình 3.3: Sơ đồ tính cầu thang……… …16
Hình 3.4: Sơ đồ tính cầu thang……… ……17
Hình 3.5: Momen cầu thang……… …….17
Hình 3.6: Phản lực cầu thang……… ……17
Hình 4.1: Mặt bằng bản đáy bể nước……… ……… ….22
Hình 4.2: Mặt bằng bản nắp bể nước……… ……… 29
Hình 4.3: Mặt bằng bố trí dầm nắp……… …… …31
Hình 4.4: Trọng lượng bản thân dầm do phần mềm tự tính……… …31
Hình 4.5: Biểu đồ nội lực của dầm được thể hiện trong hình………….……… 32
Hình 4.6: Momen dầm nắp……… ………… 32
Hình 4.7: Lực cắt dầm nắp……… ….33
Hình 4.8: Momen dầm đáy……… …….…….33
Hình 4.9: Lực cắt dầm đáy……… ……….……33
Hình 5.1: Mô hình 3D công trình……… …………38
Hình 5.2: Mặt bằng kết cấu tầng điển hình trong ETABSE……….… 39
Hình 5.3: Dạng dao động của Mode 1 ( PY )……….……… 45
Hình 5.4: Dạng dao động của Mode 2 ( PX )……… ………… 46
Hình 5.5: Biểu đồ Momen khung trục 4 với trường hợp BAO……… ……67
Hình 5.6: Biểu đồ Momen khung trục F với trường hợp BAO……… …… 68
Hình 5.7: Mặt cắt tiết diện cột ……… … 97
Hình 6.1: Mặt cắt địa chất……… ….….110
Hình 6.2: Mặt bằng bố trí móng cọc ép……… ….………118
Hình 6.3: Mặt bằng móng coc ép chân cột C2……… ……….….121
Hình 6.4: Khối móng quy ước……….……… 123
Hình 6.5: Mặt bằng móng cọc ép chân cột C6……… ……….….130
Hình 6.6: Khối móng quy ước……… ….132
Hình 6.7: Mặt bằng bố trí cọc ép móng……… ……….138
Hình 6.8: Biểu đồ Momen vách P3 theo phương X……… ………… …145
Hình 6.9: Biểu đồ Momen vách P3 theo phương Y……… ………… 145
Hình 6.10: Mặt bằng bố trí cọc ép móng M5……… …………147
Hình 6.11: Biểu đồ Momen vách P4 theo phương X……… … ….153
Hình 6.12: Biểu đồ Momen vách P4 theo phương Y……… ……… … 153
Hình 6.13: Mặt bằng bố trí cọc ép móng lõi thang……… …… 155
Hình 6.14: Biểu đồ Momen đài móng lõi thang theo phương X ( cọc ép )
……….167
Hình 6.15: Biểu đồ Momen đài móng lõi thang theo phương Y ( cọc ép )……… … 167
Hình 6.16: Mặt bằng móng cọc khoan nhồi chân cột C2……….… … 177
Hình 6.18: Mặt bằng móng cọc khoan nhồi chân cột C6……….……… 187
Trang 14Hình 6.19: Khối móng quy ước……… ….190 Hình 6.21: Mặt bằng bố trí cọc khoan nhồi móng vách P3……….…195 Hình 6.22: Khối móng quy ước……… …….196 Hình 6.23: Biểu đồ Momen đài móng vách P3 theo phương X (cọc khoan nhồi )
……… 200 Hình 6.24: Biểu đồ Momen đài móng vách P3 theo phương Y( cọc khoan nhồi )
……….……….201 Hình 6.25: Mặt bằng móng lõi than cọc khoan nhồi……… … 203 Hình 6.26: Biểu đồ Momen đài móng lõi thang theo phương X ( cọc khoan nhồi )
……… 211 Hình 6.27: Biểu đồ Momen đài móng lõi thang theo phương ( cọc khoan nhồi )
……… 211
Trang 15Trang 1
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN
1.1 GIỚI THIỆU CHUNG
Tên công trình:
- Chung cư An Dương Vương
- Địa chỉ : Lào Cai
Quy mô công trình
- Công trình gồm 21 tầng, (01 tầng hầm, 01 tầng trệt, 18 tầng căn hộ và tầng mái )
- Chiều cao công trình: 71.4 m tính từ mặt đất tự nhiên
- Diện tích sàn tầng điển hình: 27×44,6 m²
Hình 1.1: Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình
Trang 16Trang 2
Hình 1.2: Mặt đứng công trình
Trang 171.3 GIẢI PHÁP THIẾT KẾ
Căn cứ vào hồ sơ khảo sát địa chất, hồ sơ thiết kế kiến trúc, tải trọng tác động vào phương án thiết kế kết cấu được chọn như sau:
Hệ khung bê tông cốt thép đổ toàn khối
Phương án thiết kế móng: móng cọc hai phương án (cọc khoan nhồi và cọc ép)
1.4 VẬT LIỆU SỬ DỤNG
Bê tông
Bê tông sử dụng trong công trình là loại bê tông có cấp độ bền B25 với các thông số tính toán như sau:
- Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 14.5 MPa
- Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.05 MPa
- Mô đun đàn hồi: Eb = 30000 MPa
Cốt thép
Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø <10)
- Cường độ tính toán chịu nén Rsc = 225 MPa
- Cường độ tính toán chịu kéo Rs = 225 MPa
- Cường độ tính toán cốt ngang Rsw = 175 MPa
- Mô đun đàn hồi Es = 210000 MPa
Trang 18Trang 4
Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø ≥ 10)
- Cường độ tính toán chịu nén Rs = 365 MPa
- Cường độ tính toán chịu kéo Rs = 365 MPa
- Cốt thép Mô đun đàn hồi Es = 200000 MPa
1.5 TÀI LIỆU THAM KHẢO
TCVN: 10304: 2014 Móng cọc-Tiêu chuẩn thiết kế
TCVN: 195: 1997 Nhà cao tầng- Thiết kế cọc khoan nhồi
1.6 CHƯƠNG TRÌNH ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN
Mô hình hệ kết cấu công trình : ETABS, SAFE
Tính toán cốt thép và tính móng cho công trình: EXCEL và một số bảng tính tự lập
Trang 19Trang 5
CHƯƠNG 2 TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
2.1.2.1.Chọn sơ bộ tiết diện sàn
Quan niệm tính: xem sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng nằm ngang Sàn không bị rung động, không dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mỗi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tải trọng ngang Trong tính toán không tính đến sàn làm việc bị giảm yếu do khoan lỗ để treo các thiết bị kỹ thuật như đường ống thiết bị thông gió, cứu hỏa cũng như các đường ống dặt ngầm trong sàn
Trong mặt bằng sàn tầng điển hình có một số ô sàn có kích thước lớn như ô S1 (6.8x6.8m), không dùng hệ dầm trực giao nên bề dày sàn có thể lớn, đổi lại sàn có độ cứng lớn, làm tăng độ cứng không gian của công trình, đặt biệt công trình cao tầng chịu tải trọng ngang lớn, không cần bố trí các hệ dầm đỡ tường ngăn phòng
Trang 2050
8.040
8.0(8
0
Chọn chiều dày sàn là 15 cm (riêng sàn tầng hầm chọn 30cm)
2.1.2.2.Chọn sơ bộ tiết diện dầm
Trang 22Trang 8
2.1.3.2 Hoạt tải
Hoạt tải sàn đƣợc chọn dựa theo chức năng sử dụng của các loại phòng Hệ số tin cậy
n đƣợc lấy theo điều 4.3.3 TCCVN 2737-1995
S
S g
Trong đó : Si: phần diện tích thứ i trong một ô sàn
gitt: tải trọng tác dụng lên phần diện tích sàn thứ i
Trang 2324
Mômen ở gối
2 1 g
qLM
Trang 24P (kN)
Trang 256.154
MI 24.95 2 0.0765 0.0797 391.8 0.317 10 200 393 0.314 MII 23.80 2 0.073 0.0759 376.9 0.302 10 200 393 0.314
S2
M1 10.45 2 0.032 0.0325 272.3 0.209 8 150 335 0.258 M2 10.28 2.5 0.0315 0.032 257.8 0.206 8 150 335 0.268
MI 24.95 2 0.0765 0.0797 391.8 0.317 10 200 393 0.314 MII 23.80 2 0.073 0.0759 376.9 0.302 10 200 393 0.314
S3
M1 9.86 2 0.0302 0.0307 257.3 0.198 8 150 335 0.258 M2 9.70 2.5 0.0297 0.0302 243.3 0.195 8 150 335 0.268
MI 23.54 2 0.0722 0.075 387.3 0.298 10 200 393 0.302 MII 22.45 2 0.0688 0.0713 368.2 0.283 10 200 393 0.302
S4 M1 10.02 2 0.0307 0.0312 261.4 0.209 8 150 335 0.258
Trang 26S5
M1 9.35 2 0.0287 0.0291 243.8 0.188 8 150 335 0.258 M2 10.65 2.5 0.0326 0.0331 266.6 0.213 8 150 335 0.268
MI 21.25 2 0.0651 0.0674 348.1 0.268 10 200 393 0.302 MII 12.19 2 0.0374 0.0381 196.8 0.151 10 200 393 0.302
S6
M1 4.64 2 0.0142 0.0143 119.8 0.092 8 200 251 0.193 M2 3.19 2.5 0.0098 0.0098 78.9 0.063 8 200 251 0.201
MI 10.67 2 0.0327 0.0333 274 0.215 8 150 335 0.268 MII 7.31 2 0.0224 0.0227 190.2 0.146 8 150 335 0.268
S7
M1 3.22 2 0.0099 0.0099 82.9 0.064 8 200 251 0.193 M2 2.67 2.5 0.0082 0.0082 66.1 0.053 8 200 251 0.201
MI 7.39 2 0.0227 0.023 192.7 0.148 8 200 251 0.193 MII 6.17 2 0.0189 0.0191 248 0.193 8 200 251 0.193
S8 Mn 1.01 2 0.0041 0.0041 34.3 0.026 8 200 251 0.193
M g 2.03 2 0.0083 0.0083 69.5 0.053 8 200 251 0.193
2.1.6.TÍNH ĐỘ VÕNG SÀN
Theo TCVN 5574-2012 thì độ võng của sàn kiểm tra theo điều kiện
f < fgh Trong đó fgh – độ võng giới hạn, được nêu trong bảng 2, mục 1.8 tiêu chuẩn này là:
Khi nhịp L < 5m thì fgh = 1
L200Khi 5m ≤ L ≤ 10m thì fgh = 2.5 cm Khi L > 10m thì fgh = 1
L
400 Bảng ngàm 4 cạnh làm việc theo 2 phương (bản kê 4 cạnh) có độ võng được xác định
Trang 27Trang 13
L1: chiều dài cạnh ngắn
D: độ cứng trụ, đƣợc xác định theo công thức:
3 b 2
E hD
15.0300000001
12
2 3 2
Độ võng của tất cả các ô sàn đều nhỏ hơn giá trị cho phép là 2.5 cm Vậy sàn thỏa điều kiện độ võng
Trang 28Trang 14
CHƯƠNG 3 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG
ĐIỂN HÌNH 3.1.TỔNG QUAN
3.1.1.Mặt bằng cầu thang tầng điển hình
Gạch lót, đá mài Lớp vữa lót Bản BTCT Lớp vữa trát
Trang 29Trang 15
3.2.1.1.Đối với bản chiếu nghỉ và chiếu tới
Tải trọng các lớp cấu tạo bản thang (tính trên 1m dài)
STT Cấu tạo
Hệ số vượt tải
n i
Bề rộng bản
Chiều dày lớp δ i
Trọng lượng riêng
3.2.1.2.Đối với bản thang nghiêng
Xác định góc nghiêng bản thang : = 27o19’ cos = 0.89 Chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương của bản nghiêng δtdi
Chiều dày lớp đá hoa cương Chiều dày lớp vữa xi măng Chiều dày lớp
bậc thang gạch theo phương nghiêng
b i td
h cos2
δ i
Phương nghiêng
b b i td
n i
Bề rộng bản
Chiều dày lớp
δ i
Trọng lượng riêng i
Trang 30Trang 16
STT Cấu tạo
Hệ số vƣợt tải
n i
Bề rộng bản
Chiều dày lớp
δ i
Trọng lƣợng riêng i
Hoạt tải tính toán ptt (kN/m)
Tổng tải tro ̣ng tính
toán
q tt = g tt + p tt (kN/m)
Trang 32BẢN
NGHIÊNG
nhịp 25.23 2.5 0.143 0.155 8.65 Ø12a130 8.7 0.696 gối 7.57 2.5 0.082 0.085 4.67 Ø8a200 5.24 0.419
CHIẾU TỚI
nhịp 23.68 2.5 0.136 0.147 8.22 Ø12a130 8.7 0.696 gối 7.10 2.5 0.078 0.081 4.53 Ø8a200 5.24 0.419
3.2.4 TÍNH DẦM CỦA CẦU THANG
2 2
Trang 33Trang 19
21.036205.14
10003.78
x x
x h
b
R
M
o n
R
h b R
s
o b
Tính cốt thép ngang cho dầm D1
Các số liệu: Rb=145 (daN/cm2), Rbt=10.5(daN/cm2) ,
Thép AI : Rsw=1750 (daN/cm2), Qmax= 7830(daN)
Tính: b3(1 + f + n).Rbtbho = 0.6 x (1 + 0 + 0) x 20 x 36x 10.5 =
= 4536(daN) < Qmax : phải tính cốt đai
Chọn cốt đai Φ6, đai hai nhánh n=2
7830
36205.105.1 5
2
2 2
2
7830
36205.10)01(2614.325.17
)1.(
Q
h b R d
3.28.2.175
s
A n R
sw
3596266
.360.200.105.0.22
Trang 34
Trang 20
CHƯƠNG 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI
4.1 TỔNG QUAN
Nước là một nhu cầu không thể thiếu cho nhu cầu sinh hoạt của con người Do đó đáp ứng đầy đủ lượng nước phục vụ cho sinh hoạt và phòng cháy là điều kiện cơ bản cho bất cứ một công trình kiến trúc nào,đặt biệt là nhà cao tầng thì càng được chú trọng hơn Công trình sử dụng nước máy kết hợp với nước ngầm nhằm đáp ứng tốt nhất nhu cầu của người sử dụng Do đó trong công trình có thiết kế hồ nước ngầm và hồ nước máy nhằm tích trữ được một lượng nước nhằm phục vụ cho nhu cầu sinh hoạt khi xảy ra mất nước
Nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố dẫn vào bể nước ngầm, sau đó dùng máy bơm đưa nước lên bể nước mái để cung cấp cho toàn bộ nhu cầu Đồng thời còn xây dựng bể nước ngầm nhằm chứa nước thải để xử lí trước khi thải ra hệ thống cống của thành phố
Do thời gian hạn chế nên không thể tính cả hồ nước ngầm và hồ nước mái nên chỉ chọn hồ nước mái để tính toán
Bể nước mái là kết cấu bê tông đổ toàn khối gồm có : thành bể , đáy bể, nắp bể, các
Cường độ chịu kéo dọc trục: Rbt = 1.05 MPa
Mô đun đàn hồi: Eb = 30000 MPa
Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø < 10)
Cường độ chịu nén: Rsc = 225 MPa
Cường độ chịu kéo: Rs = 225 MPa
Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 175 MPa
Mô đun đàn hồi : Es = 210000 MPa
Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø ≥ 10)
Cường độ chịu nén: Rsc = 365 MPa
Cường độ chịu kéo: Rs = 365 MPa
Mô đun đàn hồi:Es = 200000 MPa
4.3 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN
4.3.1.Kích thước bể nước
Trong một công trình cao tầng, việc lưu thông và cung cấp nước sinh hoạt là một sự cần thiết và cực kỳ quan trọng Các bể nước đóng vai trò chủ đạo trong dây chuyền cung cấp
Trang 35Trang 21
và xử lý nước Người ta phân ra ba loại bể chính : bể nước dưới tầng hầm, bể nước ngầm dưới tầng hầm và bể nước mái Bể nước dưới tầng hầm : Dùng chứa nước lấy từ hệ thống nước thành phố bơm lên mái và dự trữ nước cứu hỏa
- Bể nước ngầm dưới tầng hầm : Dùng chứa nước thải từ hệ thống nước thải công trình
để xử lý và chuyển ra hệ thống nước thải thành phố bằng máy bơm và đường ống
- Bể nước mái : Cung cấp nước sinh hoạt của các bộ phận công trình và lượng nước cứu hỏa
Chọn bể nước mái để tính toán Bể nước mái được đặt trên hệ vách lõi thang của công trình Ta bố trí 1 bể nước mái cho công trình
Trang 36Chiều cao h (m)
Trang 37M II
kNm
S1 2.8 4.1 1.464 28.282 324.68 5.97 5.68 13.86 13.18 S2 4 4.1 1.025 28.282 463.82 8.53 8.12 19.81 18.83
Trang 38Trang 24
αm= M/Rbbh20 ; 1 12m ; As = ξ Rbbh0/Rs ( cm2 )
Với h0 = h – a = 14 –2 = 12 cm Ta có bảng kết quả tính thép nhƣ sau:
Trang 39a (cm) α m ξ
Kiểm tra độ võng sàn bể nước theo TCVN 5574-2012
Theo TCVN 5574-2012 thì độ võng của sàn kiểm tra theo điều kiện
f < fgh Trong đó fgh – độ võng giới hạn, được nêu trong bảng 4, mục 1.8 tiêu chuẩn này là:
Khi nhịp L < 5m thì fgh = 1
L200Khi 5m ≤ L ≤ 10m thì fgh = 2.5 cm Khi L > 10m thì fgh = 1
L
400 Bảng ngàm 4 cạnh làm việc theo 2 phương (bản kê 4 cạnh) có độ võng được xác định
E hD
Trang 4012
2 3 2
E
Theo yêu cầu về độ võng f < [f] trong đó [f] =l/200= 400/200= 2.0(cm)
Độ võng của ô sàn đạt yêu cầu
4.3.2.5 Kiểm tra yêu cầu về độ chống nứt
Theo TCVN 5574 – 2012
- Cấp chống nứt cấp 3 : agh = 0.25 mm
- Khi tính với tải trọng dài hạn giảm đi 0.05 mm nên agh = 0.20 mm
- Kiểm tra nứt theo điều kiện : acrc agh
)1005.3(
: hệ số phụ thuộc loại cấu kiện ; cấu kiện uốn = 1
l
: hệ số kể đến tác dụng của tải trọng dài hạn l = 1.2
: phụ thuộc tính chất bề mặt của cốt thép: thép thanh tròn trơn =1.3 ; thép có gân = 1
Thép AI có Es = 2.1 106 (daN/cm2)
o
s tc s
tc s
h A
M z
A
M
f
h h
2
.1
2 '
, h'f 0
55
.11
5.110
)(51
h e