Hơn nữa, đối với ngành xây dựng nói riêng, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu và áp dụng các kỹ thuật
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG
CHUNG CƯ BẾN BÌNH ĐÔNG
GVHD:NGUYỄN VĂN KHOA SVTH:TẠ MINH TUẤN
MSSV:15149056
Tp Hồ Chí Minh, tháng 12/2019
SKL 0 0 6 9 0 4
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CHUNG CƯ BẾN BÌNH ĐÔNG
Tp.Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2019
SVTH: TẠ MINH TUẤN MSSV: 15149056
Khoá: 2015-2019 Ngành: CN KT Công Trình Xây Dựng GVHD: Th.S NGUYỄN VĂN KHOA
Trang 3CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên: TẠ MINH TUẤN - MSSV: 15149056
Ngành: Công nghệ kĩ thuật công trình Xây dựng
Tên đề tài: CHUNG CƯ BẾN BÌNH ĐÔNG
Họ và tên giảng viên hướng dẫn: Th.S NGUYỄN VĂN KHOA
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 30 tháng 12 năm 2019
Giáo viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)
Th.S Nguyễn Văn Khoa
Trang 4CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên sinh viên: TẠ MINH TUẤN - MSSV: 15149056
Ngành: Công nghệ kĩ thuật công trình Xây dựng
Tên đề tài: CHUNG CƯ BẾN BÌNH ĐÔNG
Họ và tên giảng viên phản biện: Th.S NGUYỄN THANH TÚ
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 12 năm 2019
Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)
Th.S Nguyễn Thanh Tú
Trang 5LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên em xin chân thành cảm ơn tất cả thầy cô trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP HCM nói chung và thầy cô Khoa Xây dựng nói riêng dã dạy bảo em trong bốn năm học vừa qua, từ những bước đầu chập chững với những kiến thức cơ sở cho đến những kiến thức chuyên ngành, giúp em nhận thức rõ ràng về công việc của một người kỹ sư Xây dựng trong nhiều khía cạnh khác nhau Những kiến thức mà thầy cô truyền đạt là một hành trang không thể thiếu trong quá trình nghề nghiệp của em sau này
Đồ án tốt nghiệp kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt chúng em một hướng đi mới vào cuộc sống trong tương lai Quá trình làm luận văn giúp chúng em tổng hợp được nhiều kiến thức đã học trong các học kỳ trước và thu thập, bổ sung thêm những kiến thức mới, qua đó rèn luyện khả năng tính toán, khả năng nghiên cứu và giải quyết vấn đề có thể phát sinh trong thực tế, bên cạnh đó còn là những kinh nghiệm quý báu hỗ trợ chúng em rất nhiều trong thực tế sau này
Trong khoảng thời gian thực hiện đồ án tốt nghiệp, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của giáo viên hướng dẫn – thầy Nguyễn Văn Khoa cũng như các thầy cô khác trong Khoa Thầy đã giúp em có cái nhìn đúng đắn, khái quát hơn về việc thiết kế, tiếp cận với những phần mềm, những phương pháp tính toán quan trọng cần thiết cho một người kỹ sư Xây dựng Đó là một kinh nghiệm quý báo cho bản thân em sau này
Tôi xin cảm ơn bạn bè trong lớp, những người luôn sát cánh cùng tôi trong suốt những năm học vừa qua Cảm ơn các bạn đã cùng hợp tác trao đổi, thảo luận và đóng góp ý kiến để giúp cho quá trình làm đồ án của tôi được hoàn thành
Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó
đồ án tốt nghiệp của em không thể tránh khỏi những sai sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của quý Thầy Cô để em củng cố hoàn thiện kiến thức của mình hơn
Cuối cùng em xin chúc quý Thầy Cô thành công và luôn dồi dào sức khỏe để có thể tiếp tục sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau
Em xin chân thành cảm ơn!
Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2019
Sinh viên thực hiện
Tạ Minh Tuấn
Trang 6CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN
Sinh viên : TẠ MINH TUẤN MSSV: 15149056
Khoa : ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
Ngành : CNKT Công Trình Xây Dựng
Tên đề tài : CHUNG CƯ BẾN BÌNH ĐÔNG
1) Số liệu ban đầu (Sinh viên lựa chọn và được sự tư vấn của giáo viên sao cho phù hợp với kiến thức)
o Hồ sơ kiến trúc (Công trình thực tế + sinh viên thiết kế.)
o Hồ sơ khảo sát địa chất (Quận Thủ Đức – Thành Phố Hồ Chí Minh)
2) Nội dung các phần lý thuyết và tính toán
2.1 Kiến trúc
o Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc (5%)
2.2 Kết cấu
o Tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình
o Tính toán, thiết kế cầu thang bộ
o Mô hình, tính toán, thiết kết cột, dầm, vách công trình
o Nền móng: phương án cọc khoan nhồi, phương án cọc đóng ép
o Tính toán, thiết kế sàn dầm
3) Thuyết minh và bản vẽ
o 01 Thuyết minh
o 15 bản vẽ A1 (2 kiến trúc, 13 kết cấu)
4) Cán bộ hướng dẫn : Th.S NGUYỄN VĂN KHOA
Tp Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 12 năm 2019
Trang 7MỤC LỤC
P H Ầ N I : K I Ế N T R Ú C 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 2
1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 2
1.1.1 Mục đích xây dựng công trình 2
1.1.2 Vị trí và điều kiện tự nhiên 3
1.1.3 Quy mô công trình 3
1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 5
1.2.1 Giải pháp giao thông nội bộ 5
1.2.2 Tổng mặt bằng 5
1.3 GIẢI PHÁP KĨ THUẬT KHÁC 5
1.3.1 Hệ thống điện 5
1.3.2 Hệ thống cấp nước 6
1.3.3 Hệ thống thoát nước 6
1.3.4 Hệ thống thông gió 6
1.3.5 Hệ thống chiếu sáng 6
1.3.6 Hệ thống phòng cháy – chữa cháy 7
1.3.7 Hệ thống chống sét 7
1.3.8 Hệ thống thoát rác 7
P H Ầ N I I : K Ế T C Ấ U 8
CHƯƠNG 2: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 9
2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 9
2.2 TẢI TRỌNG THẲNG ĐỨNG 9
2.2.1 Tĩnh tải 9
2.2.2 Hoạt tải 10
2.3 TẢI TRỌNG NGANG (TẢI TRỌNG GIÓ) 11
2.3.1 Nguyên tắc tính toán thành phần của tải trọng gió (TCVN 2737 – 1995) 11
2.3.2 Thành phần tĩnh của tải trọng gió 12
2.3.3 Thành phần động của tải trọng gió 15
2.3.4 Tổ hợp tải trọng gió 23
2.4 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT 24
2.4.1 Tổng quan về tải trọng động đất 24
2.4.2 Cơ sở lý thuyết tính toán 25
2.4.3 Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao dộng 26
2.4.4 Tổ hợp các hệ quả của các thành phần động đất 29
2.5 CÁC TRƯỜNG HỢP TỔ HỢP TẢI TRỌNG VÀ CẤU TRÚC TỔ HỢP 30
Trang 82.5.1 Các trường hợp tải trọng (Load Patterns) 30
2.5.2 Các trường hợp tải trọng trung gian (Load Case) 31
2.5.3 Các trường hợp tổ hợp tải trọng (Load Combinations) 31
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 35
3.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 35
3.1.1 Vật liệu 35
3.1.2 Sơ bộ cấu kiện 35
3.2 TẢI TRỌNG 37
3.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 38
3.2.2 Hoạt tải tác dụng lên sàn 39
3.3 MÔ HÌNH TÍNH TOÁN BẰNG PHẦN MỀM SAFE 2016 40
3.3.1 Các loại tải trọng (Load Patterns) 40
3.3.2 Các trường hợp tổ hợp tải trọng (Load Combinations) 41
3.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC VÀ TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN 43
3.4.1 Xác định nội lực sàn bằng SAFE 2016 43
3.4.2 Tính toán cốt thép sàn 47
3.4.3 Kiểm tra sàn chịu lực cục bộ 51
3.4.4 Kiểm tra khả năng chịu cắt của sàn 52
3.4.5 Kiểm tra theo THGH II 54
3.5 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 58
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 59
4.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 59
4.1.1 Kích thước sơ bộ 59
4.1.2 Vật liệu 59
4.2 TÍNH TOÁN BẢN THANG 62
4.2.1 Sơ đồ tính toán 62
4.2.2 Tính toán cốt thép 64
4.2.3 Kiểm tra khả năng chịu cắt 65
4.2.4 Kiểm tra theo THGH II 65
4.3 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 67
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 68
5.1 SỐ LIỆU TÍNH TOÁN 68
5.1.1 Tiêu chuẩn thiết kế 68
5.1.2 Vật liệu 68
5.2 SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN 68
5.2.1 Lựa chọn sơ đồ tính 68
5.2.2 Lựa chọn tiết diện thiết kế 69
Trang 95.3 TÍNH TOÁN CỐT THÉP DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH 74
5.3.1 Tính toán cốt thép dọc 75
5.3.2 Tính toán cốt thép đai 104
5.4 TÍNH CỐT THÉP CỘT KHUNG TRỤC VUÔNG GÓC 107
5.4.1 Tính toán thép dọc cho cột 107
5.4.2 Tính toán cốt thép đai 118
5.5 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 120
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ VÁCH LÕI 121
6.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 121
6.1.1 Phương pháp giả thuyết vùng biên chịu moment 121
6.2 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 128
CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG CÔNG TRÌNH 129
7.1 Giới Thiệu Chung 129
7.2 Điều Kiện Địa Chất Công Trình 130
7.2.1 Địa tầng 130
7.2.2 Đánh giá tính chất của đất nền 132
CHƯƠNG 8: (PA1) MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 133
8.1 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG XUỐNG MÓNG 133
8.2 XÁC ĐỊNH ĐỘ SÂU ĐẶT ĐÁY ĐÀI 133
8.3 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ VỀ CỌC 134
8.3.1 Chiều dài và tiết diện cọc 134
8.3.2 Lựa chọn sơ bộ về vật liệu cọc 134
8.3.3 Lựa chọn phương pháp thi công cọc 135
8.4 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 135
8.4.1 Sức chịu tải theo cường độ vật liệu 135
8.4.2 Sức chịu tải cực hạn theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền (TCVN 10304: 2014) 135
8.4.3 Sức chịu tải cực hạn theo chỉ tiêu cường độ của đất nền : (Phụ lục G1,G2 TCVN 10304:2014) 138
8.4.4 Sức chịu tải cực hạn theo kết quả xuyên tiêu chuẩn 140
8.4.5 Tổng hợp và lựa chọn sức chịu tải thiết kế của cọc 141
8.4.6 Sức chịu tải cho phép của cọc 142
8.5 XÁC ĐỊNH SỐ LƯỢNG CỌC, BỐ TRÍ CỌC TRONG MÓNG 142
8.6 TÍNH MÓNG M1 144
8.6.1 Kiểm tra điều kiện áp lực xuống đỉnh cọc 144
8.6.2 Kiểm tra điều kiện áp lực tại mặt phẳng mũi cọc 149
8.6.3 Kiểm tra độ lúc cho móng 152
8.7 TÍNH MÓNG M2 155
Trang 108.7.1 Kiểm tra điều kiện áp lực xuống đỉnh cọc 156
8.7.2 Tính toán và cấu tạo đài cọc 157
8.8 TÍNH MÓNG M3 157
8.8.1 Tính toán và cấu tạo đài cọc 158
8.9 TÍNH MÓNG VÁCH 159
8.9.1 Xác định độ sâu đặt đáy đài 159
8.9.2 Xác định số lượng cọc 159
8.9.3 Kiểm tra điều kiện áp lực xuống đỉnh cọc 161
8.9.4 Kiểm tra điều kiện áp lực tại mặt phẳng mũi cọc 164
8.9.5 Kiểm tra độ lún cho móng 167
8.9.6 Tính toán và cấu tạo đài cọc 167
8.10 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 168
CHƯƠNG 9: (PA2) MÓNG CỌC ÉP BÊ TÔNG 169
9.1 XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ VỀ CỌC 169
9.1.1 Chiều dài và tiết diện cọc 169
9.1.2 Lựa chọn sơ bộ về vật liệu cọc 169
9.2 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 170
9.2.1 Sức chịu tải theo cường độ vật liệu 170
9.2.2 Sức chịu tải cực hạn theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền (TCVN 10304:2014) 170
9.2.3 Sức chịu tải cực hạn theo chỉ tiêu cường độ của đất nền: (Phụ lục G1,G2 TCVN 10304:2014) 173
9.2.4 Sức chịu tải cực hạn thep kết quả xuyên tiêu chuẩn 175
9.2.5 Tổng hợp và lựa chọn sức chịu tải thiết kế của cọc 177
9.2.6 Sức chịu tải cho phép của cọc 177
9.2.7 Xác định số lượng cọc, bố trí cọc trong móng 179
9.3 TÍNH MÓNG M1 180
9.3.1 Kiểm tra điều kiện áp lực xuống đỉnh cọc 181
9.3.2 Kiểm tra điều kiện áp lực tại mặt phẳng mũi cọc 184
9.3.3 Kiểm tra độ lún cho móng 187
9.3.4 Tính toán và cấu tạo đài cọc 187
9.4 TÍNH MÓNG M2 190
9.4.1 Kiểm tra điều kiện áp lực xuống đỉnh cọc 191
9.4.2 Kiểm tra điều kiện áp lực tại mặt phẳng mũi cọc 193
9.4.3 Kiểm tra độ lún cho móng 195
9.4.4 Tính toán và cấu tạo đài cọc 196
9.5 TÍNH MÓNG VÁCH 199
9.5.1 Xác định độ sâu đặt đáy đài 199
9.5.2 Xác định số lượng cọc 199
9.5.3 Kiểm tra điều kiện áp lực xuống đỉnh cọc 201
Trang 119.5.4 Tính toán và cấu tạo đài cọc 204
9.6 KIỂM TRA CỌC KHI VẬN CHUYỂN VÀ LẮP DỰNG, TÍNH MÓC CẨU 205
9.6.1 Kiểm tra cọc khi vận chuyện và lắp dựng 205
9.6.2 Khả năng chịu uốn của cọc 206
9.7 TRIỂN KHAI BẢN VẼ 206
CHƯƠNG 10: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 207
10.1 SO SÁNH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 207
10.2 SO SÁNH VỀ CHI PHÍ VẬT LIỆU LÀM MÓNG 207
10.2.1 Phương án cọc khoan nhồi 207
10.2.2 Phương án cọc đóng ép 207
10.2.3 So sánh điều kiện thi công và thời gian thi công 208
10.2.4 Lựa chọn phương án móng 208
TÀI LIỆU THAM KHẢO 210
Tài liệu tiếng việt 210
Phần mềm 211
Trang 13Trang 1
P H Ầ N I :
K I Ế N T R Ú C
Trang 14Trang 2
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH
1.1.1 Mục đích xây dựng công trình
Một đất nước muốn phát triển một cách mạnh mẽ trong tất cả các lĩnh vực kinh tế xã hội, trước hết cần phải có một cơ sở hạ tầng vững chắc, tạo điều kiện tốt, và thuận lợi nhất cho nhu cầu sinh sống và làm việc của người dân Đối với nước ta, là một nước đang từng bước phát triển và ngày càng khẳng định vị thế trong khu vực và cả quốc tế,
để làm tốt mục tiêu đó, điều đầu tiên cần phải ngày càng cải thiện nhu cầu an sinh và làm việc cho người dân Mà trong đó nhu cầu về nơi ở là một trong những nhu cầu cấp thiết hàng đầu
Trước thực trạng dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày càng nhiều trong khi đó quỹ đất của Thành phố thì có hạn, chính vì vậy mà giá đất ngày càng leo thang khiến cho nhiều người dân không đủ khả năng mua đất xây dựng Để giải quyết vấn đề cấp thiết này giải pháp xây dựng các chung cư cao tầng và phát triển quy hoạch khu dân cư ra các quận, khu vực ngoại ô trung tâm Thành phố là hợp lý nhất
Bên cạnh đó, cùng với sự đi lên của nền kinh tế của Thành phố và tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trường ngày càng rộng mở, đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng các cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, các khách sạn cao tầng,… với chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao của mọi người dân
Có thể nói sự xuất hiện ngày càng nhiều các cao ốc trong Thành phố không những đáp ứng được nhu cầu cấp bách về cơ sở hạ tầng mà còn góp phần tích cực vào việc tạo nên một bộ mặt mới cho Thành phố, đồng thời cũng là cơ hội tạo nên nhiều việc làm cho người dân
Hơn nữa, đối với ngành xây dựng nói riêng, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu và áp dụng các kỹ thuật hiện đại, công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế, các phương pháp thi công hiện đại của nước ngoài…
Chính vì thế, công trình chung cư Bến Bình Đông được thiết kế và xây dựng nhằm góp
phần giải quyết các mục tiêu trên Đây là một khu nhà cao tầng hiện đại, đầy đủ tiện nghi, cảnh quan đẹp… thích hợp cho sinh sống, giải trí và làm việc, một chung cư cao tầng được thiết kế và thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho nhu cầu sống của người dân
Trang 15Trang 3
1.1.2 Vị trí và điều kiện tự nhiên
(a) Vị trí công trình:
Địa chỉ: Quận 8, Tp.Hồ Chí Minh
Công trình nằm trên trục đường giao thông nên rất thuận lợi cho việc cung cấp vật tư và giao thông ngoài công trình Đồng thời, hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng Khu đất xây dựng công trình bằng phẳng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công
(b) Điều kiện tự nhiên:
Thành phố Hồ Chí Minh nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa cận xích đạo Cũng như các tỉnh ở Nam bộ, đặc điểm chung của khí hậu - thời tiết TP.HCM là nhiệt độ cao đều trong năm và có hai mùa mưa - khô rõ ràng làm tác động chi phối môi trường cảnh quan sâu sắc
1.1.3 Quy mô công trình
Công trình dân dụng:
Trang 16Trang 4
Hình 1.1 3D công trình
Trang 171.2.1 Giải pháp giao thông nội bộ
Về mặt giao thông đứng: có cầu thang bộ kết hợp với thang máy dùng để đi lại và thoát hiểm khi có sự cố
Về mặt giao thông ngang: có hành lang ở khu vực giữa đảm bảo đi lại giữa các phòng
và cả công trình và đảm bảo về mặt thoát hiểm
1.2.2 Tổng mặt bằng
Công trình có dạng hình đa giác Mặt bằng công trình được tổ chức như sau:
− Mặt bằng tầng hầm ở cao độ -2.16 m, dùng để để xe
− Từ tầng 1 đến tầng 15 có chiều cao 3.4 m, mỗi tầng có 22 căn hộ
− Tường bao che có chiều dày 200 mm, tường ngăn các phòng có chiều dày
Trang 18Trang 6
Toàn bộ đường dây điện đi ngầm (được tiến hành lắp đặt động thời với lúc thi công) Hệ thống cấp điện chính được đi trong hộp kỹ thuật luồn trong gen điện và đặt ngầm trong tường và sàn, đảm bảo không đi qua khu vực ẩm ướt và tạo điều kiện dễ dàng khi cần sửa chữa
Ở mỗi tầng đều lắp đặt hệ thống điện an toàn: hệ thống ngắt điện tự động từ 1A÷80A được bố trí theo tầng và theo khu vực (đảm bảo an toàn phòng chống cháy nổ)
Mạng điện trong công trình được thiết kế với những tiêu chí như sau:
− An toàn : không đi qua khu vực ẩm ướt như khu vệ sinh
− Dể dàng sửa chữa khi có hư hỏng cũng như dể kiểm soát và cắt điện khi có sự cố
− Dễ thi công
Mỗi khu vực thuê được cung cấp 1 bảng phân phối điện Đèn thoát hiểm và chiếu sáng trong trường hợp khẩn cấp được lắp đặt theo yêu cầu của cơ quan có thẩm quyền
1.3.2 Hệ thống cấp nước
Công trình sử dụng nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố chứa vào
bể chứa ngầm sau đó bơm lên bể nước mái, từ đây sẽ phân xuống các tầng của công trình theo các đường ống nước chính Hệ thống bơm nước cho công trình được thiết kế tự động hoàn toàn để đảm bảo nước trong bể mái luôn đủ để cung cấp cho sinh hoạt và cứu hỏa
Các đường ống qua các tầng luôn được bọc trong các ren nước Hệ thống cấp nước đi ngầm trong các hộp kỹ thuật Các đường ống cứu hỏa chính luôn được bố trí ở mỗi tầng dọc theo khu vực giao thông và trên trần nhà
1.3.3 Hệ thống thoát nước
Nước mưa trên mái sẽ thoát theo các lỗ nước chảy vào các ống thoát nước mưa có đường kính Ø = 140 mm đi xuống dưới Riêng hệ thống thoát nước thải được bố trí đường ống riêng Nước thải từ các phòng vệ sinh có riêng hệ thống dẫn để đưa nước vào bể xử lý nước thải sau đó mới đưa vào hệ thống nước thải chung
1.3.4 Hệ thống thông gió
Ở các tầng có cửa sổ thông thoáng tự nhiên Hệ thống máy điều hòa được cung cấp cho tất cả các tầng Họng thông gió dọc cầu thang bộ, sảnh thang máy Sử dụng quạt hút để thoát hơi cho tất cả các khu vệ sinh và ống gen được dẫn lên mái
1.3.5 Hệ thống chiếu sáng
Các tầng đều được chiếu sáng tự nhiên thông qua các cửa kính bố trí bên ngoài Ngoài
ra, hệ thống chiếu sáng nhân tạo cũng được bố trí sao cho có thể cung cấp ánh sáng đến những nơi cần thiết
Trang 19Trang 7
1.3.6 Hệ thống phòng cháy – chữa cháy
Hệ thống báo cháy được lắp đặt mỗi khu vực dãy phòng Các bình cứu hỏa được
trang bị đầy đủ và được bố trí ở hành lang, cầu thang….theo sự hướng dẫn của ban phòng cháy chữa cháy của tỉnh
Bố trí hệ thống cứu hỏa gồm các họng cứu hỏa tại các lối đi,… với khoảng cách tối đa theo đúng tiêu chuẩn hiện hành về PCCC
Trang 20Trang 8
P H Ầ N I I :
K Ế T C Ấ U
Trang 21Trang 9
CHƯƠNG 2: TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG
2.1 CƠ SỞ TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG
− Căn cứ theo tiêu chuẩn TCVN 2737:1995
− Căn cứ theo tiêu chuẩn TCXD 229:1999
− Căn cứ theo tiêu chuẩn TCVN 9386:2012
− Cataloge vật liệu sử dụng trong công trình
− Theo yêu cầu và công năng sử dụng mà chủ đầu tư đưa ra (nếu có)
Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m2)
Hệ số vượt tải
Tĩnh tải tính toán (kN/m2)
3 Lớp vữa lát trần (50%) 18 15 0.14 1.3 0.18
Bảng 2.2: Sàn hành lang tầng điển hình:
STT Các lớp cấu tạo sàn
Trọng lượng (kN/m3)
Chiều dày (mm)
Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m2)
Hệ số vượt tải
Tĩnh tải tính toán (kN/m2)
Trang 22Trang 10
Bảng 2.3: Sàn sân thượng:
STT Các lớp cấu tạo sàn
Trọng lượng (kN/m3)
Chiều dày (mm)
Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m2)
Hệ số vượt tải
Tĩnh tải tính toán (kN/m2)
Bảng 2.4: Sàn khu thương mại (tầng trệt ):
STT Các lớp cấu tạo sàn
Trọng lượng (kN/m3)
Chiều dày (mm)
Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m2)
Hệ số vượt tải
Tĩnh tải tính toán (kN/m2)
Bảng 2.5: Trọng lượng tường xây lên dầm & sàn:
(kN/m2)
Chiều cao (m)
Tổng trọng lượng (kN/m)
3 Tường gạch dày 110 mm
4 Tường gạch dày 220 mm
Để mô hình đơn giản và thiên về an toàn, xem tải trọng tường xây lên dầm và trên sàn
là bằng nhau và lấy giá trị lớn nhất
2.2.2 Hoạt tải
Hoạt tải tác dụng lên sàn dựa theo công năng của các phòng
Trang 23Hoạt tải tính toán (kN/m2) Toàn phần Phần dài
2.3 TẢI TRỌNG NGANG (TẢI TRỌNG GIÓ)
2.3.1 Nguyên tắc tính toán thành phần của tải trọng gió (TCVN 2737 – 1995)
Tải trọng ngang được tính toán trong công trình là tải trọng gió
Tác động của gió lên công trình mang tính chất của tải trọng động và phụ thuộc vào các thông số sau:
o Thông số về dòng khí: tốc độ, áp lực, nhiệt độ, hướng gió
và lực quán tính của công trình
Việc tính toán công trình chịu tác dụng động lực của tải trọng gió bao gồm: Xác định thành phần động của tải trọng gió và phản ứng của công trình do thành phần động của tải trọng gió gây ra ứng với từng dạng dao động
Theo mục 1.2 TCXD 229:1999 thì công trình có chiều cao > 40m thì khi tính phải kể
đến thành phần động của tải trọng gió
Trang 24Trang 12
Công trình đồ án sinh viên với chiều cao tổng cộng tính từ cao độ ±0.000m là 55.29
m nên cần xét đến yếu tố thành phần gió động của gió
2.3.2 Thành phần tĩnh của tải trọng gió
Bảng 2.7: Đặc điểm địa hình gió của công trình:
Địa điểm xây dựng Tỉnh, thành: TP.Hồ Chí Minh
Quận, huyện: P.Bến Nghé - Quận 1
Trong đó: W0 – giá trị của áp lực gió lấy theo bản đồ phân vùng phụ lục D và điều 6.4
k – hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao lấy theo bảng 5
c – hệ khí động lấy theo bảng 6
(a) Giá trị áp lực gió W 0 :
Bảng 2.8: Bảng giá trị áp lực gió theo bản đồ phân vùng áp lực gió trên lãnh thổ VN:
Vùng áp lực gió trên bản đồ I II III IV V
W0 (kN/m2) 0.65 0.95 1.25 1.55 1.85
Công trình của sinh viên nằm ở Q.1, TP.Hồ Chí Minh thuộc vùng gió II.A
W 0 = 0.95 – 0.12 = 0.83 (kN/m 2 ) (b) Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao:
k(zj) – Hệ số tính đến sự thay đổi của áp lực gió theo độ cao, xác định:
2
( ) 1.844
t
m j
Trang 25Công trình liền khối nên gán sàn tuyệt đối cứng là 1 tâm cứng: D1
Giá trị gán gió là giá trị tiêu chuẩn nên khi tính toán, ta không nhân hệ số độ tin cậy của tải trọng gió
Trang 27Trang 15
2.3.3 Thành phần động của tải trọng gió
Thành phần động của gió được xác định dựa theo tiêu chuẩn TCXD 229-1999 Thành
phần động của tải trọng gió được xác định theo các phương tương ứng với phương tính toán thành phần tĩnh của tải trọng gió
Các bước xác định thành phần gió động theo tiêu chuẩn TCXD 229-1999 như sau:
− Bước 1: Thiết lập sơ đồ tính toán động lực
− Bước 2: Xác định tần số và dạng dao động theo phương X và phương Y
− Bước 3: Tính toán thành phần động theo phương X và phương Y
2.3.3.1 Thiết lập sơ đồ tính động lực
Xem công trình là thanh công son có hữu hạn khối lượng tập trung Xét hệ gồm một thanh công son có n điểm tập trung khối lượng có khối lượng tương ứng M1,M2, Mn, phương trình vi phân tổng quát dao động của hệ khi bỏ qua khối lượng thanh:
W : Vector lực kích động đặt tại các toạ độ tương ứng
Tần số và dạng dao động riêng của hệ được xác định từ phương trình vi phân thuần nhất không có cản (bỏ qua hệ số cản C):
Trang 28đó phải điều kiện thỏa mãn điều kiện:
: Tần số vòng của dao động riêng (Rad/s)
Một trong những chương trình máy tính hổ trợ tính toán tần số và dạng dao động theo
đúng lý thuyết được trình bày ở trên là Etabs 2017 tính toán các dạng dao động riêng
2.3.3.2 Khảo sát các dao động riêng
Toàn bộ các kết cấu chịu lực của công trình được mô hình hoá dạng không gian 3 chiều,
sử dụng các dạng phần tử khung (frame) cho cột, dầm và phần tử tấm vỏ (shell) cho sàn
và vách cứng Tính toán chu kì dao động riêng và dạng dao động riêng cho 40 dạng dao động riêng đầu tiên Khối lượng tập trung được khai báo khi phân tích dao động theo
TCXD 229:199 : là 100% tĩnh tải và 50% hoạt tải
Hình 2.1: Các dạng dao động cơ bản
Trang 29Trang 17
Hình 2.2: Mô hình 3D công trình trong ETABS
Khảo sát hình dạng dao dộng của các Mode theo kết quả phân tích trong mô hình ETABS
2017
Trang 30Trang 18
Bảng 2.12: Bảng thống kê chu kỳ và tần số dao động :
Mode Chu kỳ Tần số UX UY RZ SumUX SumUY SumRZ
Ta có giá trị giới hạn của tần số dao động riêng ứng với gió vùng II và độ giảm loga của
0.3
− Nếu f1 > fL thì thành phần động của tải trọng gió chỉ kể đến tác dụng của xung vận tốc gió
− Nếu f1 < fL thì phải kể thêm lực quán tính
Thành phần động của gió gồm xung của vận tốc gió và lực quán tính
Trang 31Trang 19
2.3.3.3 Cơ sở lý thuyết tính toán thành phần động của tải trọng gió
Giá trị tiêu chuẩn thành động của gió tác dụng lên phần tử j của dạng dao động thứ i được xác định theo công thức:
trong phạm vi mỗi phần tải trọng gió có thể xem như không đổi ;
ji
riêng thứ i ;
(a) Xác định i
Do công trình bằng BTCT nên có δ = 0.3
0 i
i
.W940.f
Trang 32công trình, Trong Error! Reference source not found TCVN 2737-1995, ứng với thời
gian lấy trung bình vận tốc gió là 3s, hệ số áp lực động được xác định theo công thức sau:
Si - Diện tích mặt đón gió ứng với phần tử thứ j của công trình ;
- Hệ số tương quan không gian áp lực động của tải trọng gió, phụ thuộc
Trang 33Trang 21
2.3.3.4 Áp dụng tính toán
❖ Tính toán thành phần động với khối D1
- Địa điểm xây dựng: Tỉnh, thành: Tp Hồ Chí Minh
- Kích thước mặt bằng trung bình theo cạnh X, Lx (m): 58.1
- Kích thước mặt bằng trung bình theo cạnh Y, Ly (m): 48.5
- Cao độ của đỉnh công trình so với mặt đất H (m): 55.64
Bảng 2.14: Bảng giá trị thành phần động của tải trọng gió theo phương X – D1:
Trang 35Trong đó: X - là momen uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị ;
của tải trọng gió gây ra ;
trọng gió gây ra ;
s - là số dao động tính toán ;
❖ Tải trọng gió được phân phối vào công trình như sau:
o Thành phần tĩnh của tải trọng gió được gán dưới dạng tải tập trung vào tâm
hình học của từng tầng
o Thành phần động của tải trọng gió được gán dưới dạng tải tập trung vào tâm
khối lượng của từng tầng
X-ord ; Y-ord : toạ độ tâm hình học của từng tầng
XCM ; YCM : toạ độ tâm khối lượng (Center of Mass) của từng tầng
XCR ; YCR : toạ độ tâm cứng (Center of Rigid) của từng tầng
Bảng 2.16: Bảng tổng hợp giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió:
Thành phần gió tĩnh Thành phần gió động Phương X Phương Y Phương X
(Mode 1)
Phương Y (Mode 2) WXj (kN) WYj (kN) WXj (kN) WYj (kN)
Trang 36Trang 24
Thành phần gió tĩnh Thành phần gió động Phương X Phương Y Phương X
(Mode 1)
Phương Y (Mode 2) WXj (kN) WYj (kN) WXj (kN) WYj (kN)
Động đất là một hiện tượng vật lý phức tạp đặc trưng qua sự chuyển động hỗn loạn của
vỏ trái đất, có phương và cường độ thay đổi theo thời gian Động đất xảy ra một cách bất ngờ và không kéo dài
Quan điểm thiết kế kháng chấn hiện đại là chấp nhận tính không chắc chắn của hiện tượng động đất và tập trung vào thiết kế công trình có mức độ an toàn chấp nhận được Theo đó, công trình phải có độ cứng, độ bền, độ dẻo thích hợp để đảm bảo sinh mạng con người được bảo vệ khi có động đất xảy ra, các hư hỏng được hạn chế, những công trình quan trọng vẫn có thể duy trì được hoạt động
Việc thiết kế công trình trong vùng động đất dựa trên cơ sở sau:
− Khi có động đất thấp hơn cấp động đất qui định trong vùng xây dựng công trình độ cứng được đảm bảo nhằm tránh không để xảy các hư hỏng ở phần kiến trúc của công trình, công trình còn tồn tại nguyên vẹn Tương ứng với nó là “Trạng thái giới hạn làm việc”
− Đối với các trận động đất có cường độ trung bình, độ bền cho phép giới hạn giới hạn các xuất hiện hư hỏng cục bộ nhưng vẫn duy trì được khả năng hoạt động Tương ứng với nó là “trạng thái giới hạn cuối cùng” hay “Trạng thái giới hạn kiểm soát hư hỏng”
Trang 37Trang 25
− Khi xảy ra các trận động đất có cường độ mạnh hoặc rất mạnh, độ dẻo cho phép công
có các chuyển vị không đàn hồi lớn mà không bị sụp đổ Tương ứng với nó là “Trạng thái giới hạn sụp đổ” hoặc “Trạng thái giới hạn tồn tại”
Khi thiết kế chống động đất cho nhà cao tầng cần phân các kết cấu thành 4 cấp chống động đất Sự phân loại này phụ thuộc vào cấp động đất tính toán cho công trình
và loại hình kết cấu
2.4.2 Cơ sở lý thuyết tính toán
Để phân tích và tính toán động đất, tập trung có 2 nhóm phương pháp lớn:
Ở đây, sinh viên tìm hiểu và áp dụng phương pháp phân tích đàn hồi tuyến tính để tính toán và mô hình cho công trình
Phương pháp phân tích đàn hồi tuyến tính:
− Phương pháp “phân tích phổ phản ứng dao động”
− Phương phán “phân tích lực ngang tương đương”
2.4.2.1 Phương pháp phân tích tĩnh lực ngang tương đương
Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương là phương pháp trong đó lực quán tính do động đất sinh ra tác động lên công trình theo phương ngang được thay thế bằng các tĩnh lực ngang tương đương Phần lớn các công trình xây dựng thông thường khi thiết kế kháng chấn đều dùng phương pháp này để tính toán Lực ngang này có tên là lực cắt đáy hoặc lực cắt ở chân công trình, được phân phối trở lại trên chiều cao công trình tại các
vị trí có khối lượng tập trung, thường là cao trình bản sàn Phương pháp phân tích này
có thể áp dụng cho các nhà mà phản ứng của nó không chịu ảnh hưởng đáng kể bởi các dạng dao động bậc cao hơn dạng dao động cơ bản trong mỗi phương
Ưu điểm của phương pháp này là tính toán nhanh, đơn giản và cho kết quả tính toán với
độ chính xác có thể chấp nhận được Phương pháp tĩnh lực ngang tương đương không
áp dụng cho các công trình có hình dạng không đều đặn hoặc có sự phân bố khối lượng
và độ cứng không đồng đều trong mặt bằng cũng như trong chiều cao
❖ Điều kiện áp dụng: Phương pháp này có thể áp dụng nếu nhà và công trình đáp ứng
được cả hai điều kiện sau đây:
1
4TT
Trang 38Trang 26
2.4.2.2 Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động
Trước hết, theo cách tính thông thường, xác định mỗi dạng dao động chính của hệ kết cấu Tiếp đó là từ phổ phản ứng động đất cho trước, xác định các phổ gia tốc cực đại ứng với chu kỳ dao động chính Trên cơ sở này bằng kỹ thuật phân tích dạng, xác định phản ứng lớn nhất của hệ kết cấu được xác định theo phương pháp tổ hợp thống kê các phản ứng lớn nhất ở các dạng dao động chính
❖ Điều kiện áp dụng: “Phương pháp phân tích phổ phản ứng là phương pháp có thể
áp dụng cho tất cả các loại nhà.”
❖ Số dạng dao động cần xét đến: Phải xét đến phản ứng của tất cả các dao động góp
phần đáng kể vào phản ứng tổng thể của công trình Như vậy phải đáp ứng một trong hai điều kiện sau:
o Tổng các trọng lượng hữu hiệu của các dạng dao động (mode) được xét chiếm
ít nhất 90% tổng trọng lượng kết cấu
o Tất cả dạng dao động (mode) có trọng lượng hữu hiệu lớn hơn 5% của tổng trọng lượng đều được xét đến
Kết luận: Từ kết quả phân tích trên, sinh viên nhận thấy công trình công có tính
đối xứng liên tục và đều đặn Nhận thấy phương pháp dùng phổ phản ứng là phương pháp đơn giản, dễ dàng trong việc mô hình công trình Việc sử dụng phương pháp phân tích phi tuyến gặp nhiều khó khăn với kiến thức mà sinh viên
đã nghiên cứu, và không có đầy đủ số liệu Trong đồ án này, sinh viên chọn phương pháp phân tích phổ phản ứng dao động để tính toán cho công trình chịu tải trọng động đất
2.4.3 Phương pháp phân tích phổ phản ứng dao dộng
(m/s) NSPT Cu (Pa)
A
Đá hoặc các kiến tạo địa chất khác tựa đá, kể cả
các đất yếu hơn trên bề mặt với bề dày lớn nhất
Trang 39Trang 27
C Đất cát, cuội sỏi chặt, chặt vừa hoặc đất sét cứng
có bề dày lớn từ hàng chục tới hàng trăm mét 180-360 15-50 70-250
D
Đất rời, trạng thái từ xốp đén chặt vừa (có hoặc
không xen kẹp lớp đất dính) hoặc có đa phần đất
dính trạng thái mềm đến cứng vừa
<180 <15 <70
E
Địa tầng bao gồm lớp đất trầm tích sông ở trên
mặt với bề dày trong khoảng 5m đến 20m có giá
trị tốc độ truyền sóng như loại C, D và bên dưới
là các đất cứng hơn với tốc độ truyền sóng Vs
lớn hơn 800 m/s
S1
Địa tầng bao gồm hoặc chứa một lớp đất sét
mềm/ bùn (bụi) tính dẻo cao (PI lớn hơn 40) và
độ ẩm cao, có chiều dày ít nhất là 10m
<100 (tham khảo)
- 10-20
S2
Địa tầng bao gồm các đất dễ hoá lỏng, đất sét
nhạy hoặc các đất khác với các đất trong các loại
nền A-E hoặc S1
Bước 2: Xác định tỉ số a gR /g
Bước 3: Xác định hệ số tầm quan trọng γ 1
Bước 4: Xác định giá trị gia tốc đất nền thiết kế a g
Gia tốc đất nền thiết kế ag ứng với trạng thái cực hạn xác định như sau:
Bước 5: Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu bê tông cốt thép
Hệ khung hoặc hệ khung tương đương (hỗn hợp khung – vách), có thể xác định gần đúng như sau (cấp dẻo trung bình):
− q = 3.3 nhà một tầng
− q = 3.6 nhà nhiều tầng, khung một nhịp
− q = 3.9 nhà nhiều tầng, khung nhiều nhịp hoặc kết cấu hỗn hợp tương đương khung
Bước 6: Xây dựng phổ thiết kết dùng cho phân tích đàn hồi
❖ Phổ thiết kế đàn hồi theo phương nằm ngang
Trang 40Trang 28
Đối với thành phần nằm ngang của tác động động đất, phổ thiết kế không thứ nguyên Sd(T) được xác định như sau:
( ) ( ) ( ) ( )
T T2.5
T: Chu kì dao động của hệ tuyến tính một bậc tự do
ag: Gia tốc nền thiết kế
β = 0.2: hệ số ứng với cận dưới phổ thiết kế theo phương nằm ngang
Bảng 2.18: Giá trị tham số mô tả phản ứng đàn hồi theo phương ngang
❖ Phổ thiết kế đàn hồi theo phương đứng:
o Thành phần thẳng đứng của tải trọng động đất chỉ cần xem xét khi
2 vg
a 0, 25g (2.5m/ s )