Thiết kế chung cư cao cấp thiên long (phần thuyết minh)

Cốt thép đài móng cọc ép lõi thang theo phương X .... Cốt thép đài móng cọc ép lõi thang theo phương Y .... Momen đài móng cọc khoan nhồi M1 theo phương X .... Momen đài móng cọc khoan n

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM

KHOA KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP

GVHD: TS NGÔ VIỆT DUNG SVTH: TRẦN HỒ QUỐC BÌNH MSSV: 11149013

S K L 0 0 3 5 0 9

THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO CẤP THIÊN LONG

(PHẦN THUYẾT MINH)

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

KHOA XÂY DỰNG& CƠ HỌC ỨNG DỤNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

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?

Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên Sinh viên: .MSSV:

Ngành:

Tên đề tài:

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 4

LỜI CẢM ƠN Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp chính là công việc kết thúc quá trình học tập ở trường đại học, đồng thời mở ra trước mắt mỗi người một hướng đi mới vào cuộc sống thực tế trong tương lai Thông qua quá trình làm luận văn đã tạo điều kiện để

em tổng hợp, hệ thống lại những kiến thức đã được học, đồng thời thu thập bổ sung thêm những kiến thức mới mà mình còn thiếu sót, rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề có thể phát sinh trong thực tế

Trong suốt khoảng thời gian thực hiện luận văn của mình, em đã nhận được rất nhiều sự chỉ dẫn, giúp đỡ tận tình của Thầy giáo TS NGÔ VIỆT DŨNG cùng với các Thầy Cô trong bộ môn Xây dựng Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất của mình đến Thầy giáo TS NGÔ VIỆT DŨNG những chỉ dẫn, kiến thức truyền đạt quý báu của Thầy chính là nền tảng, chìa khóa để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kinh nghiệm còn hạn chế, do đó luận văn tốt nghiệp của em khó tránh khỏi những thiếu sót, kính mong nhận được sự chỉ dẫn của các Thầy Cô để em cũng cố, hoàn hiện 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 sư nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau

Em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên thực hiện

TRẦN HỒ QUỐC BÌNH

Trang 5

MỤC LỤC

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 1

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 2

LỜI CẢM ƠN 3

MỤC LỤC 4

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 11

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ 13

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 16

1.1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC 16

1.2 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP 17

1.2.1 Lập sơ đồ tính 17

1.2.2 Xác định tải trọng tác dung 18

1.2.3 Xác định nội lực 18

1.2.4 Tổ hợp nội lực 18

1.2.5 Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo TTGH I và TTGH II 18

1.3 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 18

1.3.1 Xác định tải trọng 18

1.3.2 Nguyên tắc truyền tải 18

1.4 CƠ SỞ TÍNH TOÁN 19

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN-THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 20

2.1 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 20

2.1.1 Bê tông 20

2.1.2 Cốt thép 20

2.2 SƠ BỘ CHIỀU DÀY TIẾT DIỆN DẦM SÀN 20

2.2.1 Chọn sơ bộ tiết diện sàn 20

2.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm 21

2.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 22

2.3.1 Tĩnh tải 22

2.3.1.1 Trọng lượng bản thân sàn 22

2.3.1.2 Tải trọng tường 24

2.3.2 Hoạt tải 25

2.3.3 Tổng tải trọng tác dụng 26

2.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC SÀN 26

2.4.1 Quan điểm tính toán 26

2.4.2 Tính toán nội lực ô bản làm việc 2 phương 27

2.4.3 Tính toán nội lực ô bản làm việc 1 phương 30

2.5 TÍNH TOÁN CỐT THÉP SÀN 31

2.5.1 Công thức tính toán 31

2.5.2 Ví dụ tính toán 32

Trang 6

2.6 TÍNH TOÁN, KIỂM TRA SÀN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II 36

2.6.1 Kiểm tra khả năng chống nứt của sàn 36

2.6.2 Tính toán độ võng của sàn 37

2.6.2.1 Độ cong của sàn 37

2.6.2.2 Độ võng của sàn 38

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CẦU THANG 39

3.1.1 Bê tông 39

3.2 TỔNG QUAN 39

3.3 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN 40

3.4 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CẦU THANG 40

3.4.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng 40

3.4.1.1 Tĩnh tải 40

3.4.1.2 Hoạt tải 42

3.4.1.3 Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng 42

3.4.2 Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 42

3.4.2.1 Tĩnh tải 42

3.4.2.2 Hoạt tải 42

3.4.2.3 Tổng tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ 43

3.5 SƠ ĐỒ TÍNH VÀ NỘI LỰC CẦU THANG 43

3.6 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO BẢN THANG 44

3.6.1 Công thức tính toán 44

3.6.2 Ví dụ tính toán 45

3.7 TÍNH TOÁN DẦM CHIẾU NGHỈ 46

3.7.1 Tải trọng tác dụng 46

3.7.2 Sơ đồ tính và nội lực 46

3.7.3 Tính toán cốt thép 47

3.7.3.1 Cốt dọc 47

3.7.3.2 Cốt đai 47

CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 49

4.1.1 Bê tông 49

4.2 KÍCH THƯỚC BỂ NƯỚC 49

4.3 TÍNH TOÁN BẢN NẮP 50

4.3.1 Chọn sơ bộ tiết diện 50

4.3.3 Tính toán nội lực 52

Trang 7

4.3.5 Độ võng bản nắp 53

4.3.5.1 Kiểm tra khả năng chống nứt của bản nắp 53

4.3.5.2 Độ cong của bản nắp 55

4.3.5.3 Độ võng bản nắp 56

4.4 TÍNH TOÁN BẢN THÀNH 56

4.4.1.1 Tĩnh tải 56

4.4.1.2 Hoạt tải 56

4.4.2 Nội lực bản thành 57

4.4.4 Kiểm tra vết nứt bản thành 59

4.4.5 Độ cong của bản thành 61

4.4.6 Độ võng của bản thành 61

4.5 TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY 62

4.5.1 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện 62

4.5.3 Tính toán nội lực 63

4.5.5 Khả năng chống nứt của bản đáy 65

4.5.6 Tính toán bề rộng khe nứt bản đáy 68

4.5.7 Tính toán độ võng bản đáy 70

4.6 TÍNH TOÁN HỆ DẦM NẮP VÀ HỆ DẦM ĐÁY 70

4.6.1 Tải trọng tác dụng vào hệ dầm bể nước 70

4.6.1.1 Hệ dầm nắp 70

4.6.1.2 Hệ dầm đáy 71

4.6.2 Nội lực hệ dầm bể nước 72

4.6.3 Tính toán cốt thép hệ dầm bể nước 74

4.6.3.1 Tính toán cốt thép dọc 74

4.6.3.2 Tính toán cốt thép ngang 77

CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HỆ KHUNG – VÁCH 80

5.1.1 Bê tông 80

5.2 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN 80

5.2.1 Kích thước tiết diện cột 80

5.2.2 Kích thước tiết diện dầm 81

5.2.3 Kích thước tiết diện vách cứng 81

5.3 TẢI TRỌNG ĐỨNG TÁC DỤNG VÀO HỆ KHUNG – VÁCH 81

Trang 8

5.3.1 Tĩnh tải 81

5.3.1.1 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn 81

5.3.1.2 Tải trọng tường xây 82

5.3.1.3 Tải trọng bể nước mái 82

5.3.1.4 Phản lực gối tựa cầu thang 83

5.3.2 Hoạt tải 83

5.3.2.1 Hoạt tải sàn 83

5.3.2.2 Phản lực gối tựa cầu thang 84

5.4 TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG VÀO HỆ KHUNG – VÁCH 85

5.4.1 Tải trọng gió 85

5.4.1.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió 85

5.4.1.2 Thành phần động của tải trọng gió 87

5.4.1.3 Tổ hợp tải trọng gió 95

5.4.2 Tải trọng động đất 95

5.4.3 Xác định phổ thiết kế 95

5.4.4 Tính toán, tổ hợp tải trọng động đất 99

5.5 TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO HỆ KHUNG– VÁCH 101

5.6 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH 103

5.7 NỘI LỰC HỆ KHUNG – VÁCH TRỤC B VÀ TRỤC 2 104

5.8 TÍNH TOÁN CỐT THÉP HỆ KHUNG – VÁCH TRỤC 2 VÀ TRỤC B 108

5.8.1 Tính toán cốt thép dầm 108

5.8.1.3 Tính toán cốt thép gia cường 113

5.8.2 Tính toán cốt thép cột 113

5.8.3 Tính toán cốt thép vách 119

5.8.3.2 Tính toán cốt thép đai 122

CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN-THIẾT KẾ MÓNG 124

6.1 KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 124

6.2.1 Bê tông 129

6.2.2 Cốt thép 129

6.3 CÁC VỊ TRÍ TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ MÓNG CÔNG TRÌNH 129

6.4 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP 130

6.4.1 Xét ảnh hưởng của động đất 130

6.4.2 Chọn sơ bộ kích thước đài và cọc 130

Trang 9

6.4.3 Tính toán sức chịu tải của cọc 131

6.4.3.1 Sức chịu tải của cọc theo vật liệu 131

6.4.3.2 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền (Phụ lục A.3 TCXD 205:1998) 132 6.4.3.3 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền (Phụ lục B TCXD 205:1998) 134

6.4.3.3.1 Sức chịu tải của cọc không xét ảnh hưởng động đất 134

6.4.3.3.2 Sức chịu tải của cọc có xét ảnh hưởng động đất 136

6.4.3.4 Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT (Phụ lục C TCXD 205:1998) 136

6.4.3.5 Sức chịu tải thiết kế của cọc 137

6.4.3.6 Kiểm tra cẩu lắp cọc 137

6.4.4 Tính toán – thiết kế móng M1 (cột C2E, Point 257) 139

6.4.4.1 Chọn số lượng cọc và bố trí 139

6.4.4.2 Kiểm tra điều kiện độ sâu chôn đài 140

6.4.4.3 Kiểm tra khả năng chịu lực của cọc 140

6.4.4.4 Kiểm tra khả năng chịu tải của đất nền dưới mũi cọc 142

6.4.4.5 Kiểm tra lún của khối móng quy ước 144

6.4.4.6 Kiểm tra xuyên thủng đài móng 144

6.4.4.7 Tính toán cốt thép đài móng 145

6.4.5 Tính toán – thiết kế móng M2 (cột C3B, Point 48) 148

6.4.5.4 Kiểm tra khả năng chịu tải của đất nền dưới mũi cọc và độ lún khối móng quy ước 151

6.4.6 Tính toán – thiết kế móng lõi thang 154

6.4.6.1 Sức chịu của cọc 154

6.4.6.5 Kiểm tra khả năng chịu tải của đất nền dưới khối móng quy ước 162

6.4.6.6 Kiểm tra độ lún khối móng quy ước 164

6.5 PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 172

6.5.1 Tính toán – thiết kế móng M1 (cột C2E, Point 257) 172

6.5.1.1 Chọn sơ bộ kích thước cọc và đài móng 172

Trang 10

6.5.1.3 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền ( Phụ lục A TCXD 205:1998) 173

6.5.1.4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền ( Phụ lục B TCXD 205:1998) 175

6.5.1.10 Kiểm tra khả năng chịu tải của đất nền dưới mũi cọc 180

6.5.1.11 Kiểm tra lún của khối móng quy ước 182

6.5.2 Tính toán – thiết kế móng M2 (cột C3B, Point 48) 188

6.5.2.4 Kiểm tra khả năng chịu tải của đất nền dưới mũi cọc và độ lún khối móng quy ước 191

6.5.3 Thiết kế móng lõi thang 194

6.5.3.1 Chọn sơ bộ kích thước cọc và đài móng 194

6.5.3.3 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền ( Phụ lục A TCXD 205:1998) 195

6.5.3.4 Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cường độ đất nền ( Phụ lục B TCXD 205:1998) 198

6.5.3.9 Kiểm tra khả năng chịu tải của đất nền dưới khối móng quy ước 202

6.5.3.10 Kiểm tra độ lún khối móng quy ước 204

6.6 SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 209

6.6.1 Tổng hợp vật liệu 209

Trang 11

6.6.2 Điều kiện kỹ thuật 210

6.6.3 Điều kiện thi công 210

6.6.4 Điều kiện kinh tế 210

6.6.5 Các điều kiện khác 210

6.6.6 Lựa chọn phương án móng 210

CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN 211

TÀI LIỆU THAM KHẢO 211

Trang 12

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn thường 23

Bảng 2.2 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, ban công, lô gia 24

Bảng 2.3 Trọng lượng bản thân trung bình các ô bản 24

Bảng 2.4 Tải trọng tường phân bố đều trên sàn 25

Bảng 2.5 Hoạt tải tác dụng lên các ô sàn 25

Bảng 2.6 Tổng tải trọng tác dụng lên các ô bản 26

Bảng 2.7 Nội lực các ô bản 2 phương 29

Bảng 2.8 Cốt thép các sàn 33

Bảng 3.1 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản thang nghiêng 41

Bảng 3.2 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ 42

Bảng 3.3 Cốt thép vế thang 1 45

Bảng 3.4 Cốt thép vế thang 2 45

Bảng 4.1 Tĩnh tải bản nắp 51

Bảng 4.2 Cốt thép bảng nắp 53

Bảng 4.3 Cốt thép bảng thành 59

Bảng 4.4 Các lớp cấu tạo bản đáy 63

Bảng 4.5 Cốt thép bảng đáy 65

Bảng 4.6 Bề rộng vết nứt bản đáy 69

Bảng 4.7 Cốt thép hệ đâm bể nước 76

Bảng 5.1 Tiết diện sơ bộ cột 81

Bảng 5.2 Trọng lượng bản thân các lớp hoàn thiện sàn thường 81

Bảng 5.3 Trọng lượng bản thân các lớp hoàn thiện sàn vệ sinh, ban công, lô gia 82

Bảng 5.4 Tải trọng tường xây phân bố theo chiều dài 82

Bảng 5.5 Hoạt tải các ô sàn 83

Bảng 5.6 Giá trị thãnh phần tĩnh tải trọng gió 86

Bảng 5.7 Kết quả chu kỳ và tấn số dao động 88

Bảng 5.8 Khối lượng tập trung tại các tầng 89

Bảng 5.9 Chuyển vị tỉ đối của trọng tâm phần công trình 91

Bảng 5.10 Giá trị thành phần động tải trọng gió theo phương X 93

Bảng 5.11 Giá trị thành phần động tải trọng gió theo phương Y 94

Bảng 5.12 Tổ hợp tải trọng gió 95

Bảng 5.13 Nhận dạng điều kiện đất nền 96

Bảng 5.14 phổ thiết kế Sd (T),Svd (T) dùng cho phân tích đàn hồi 97

Bảng 5.15 Các hệ quả của các thành phần tác động động đất 100

Bảng 5.16 Các trường hợp tải trọng 101

Bảng 5.17 Các tổ hợp tải trọng 102

Bảng 5.18 Các thông số tính toán dầm 34 tầng 10 109

Bảng 5.19 Điều kiện và kí hiệu tính toán 114

Trang 13

Bảng 5.20 Thông số cột C5 tầng 1 116

Bảng 5.21 Thông số vách tầng 2 120

Bảng 6.1 Một số chỉ tiêu cơ lý đất nền 128

Bảng 6.2 Phản lục chân cột ( Combo có lực dọc lớn nhất) 130

Bảng 6.3 Sức chịu tải của cọc theo theo thanh phần ma sát 133

Bảng 6.4 Ứng suất hữu hiệu theo phương thẳng đứng tại độ sâu mũi cọc 135

Bảng 6.5 Ma sát bên thân cọc của các lớp đất xung quanh cọc 135

Bảng 6.6 Ma sát bên thân cọc của các lớp đất xung quanh cọc 136

Bảng 6.7 Phản lực đầu cọc móng cọc ép M1 140

Bảng 6.8 Lực gây xuyên thủng đài móng cọc ép M1 145

Bảng 6.9 Momen đài móng cọc ép M1 theo phương X 146

Bảng 6.10 Momen đài móng cọc ép M1 theo phương Y 147

Bảng 6.11 Phản lực đầu cọc móng cọc ép M2 149

Bảng 6.12 Momen đài móng cọc ép M1 theo phương X 152

Bảng 6.13 Momen đài móng cọc ép M2 theo phương Y 154

Bảng 6.14 Giá trị nội lực trong vách tại tầng dưới cùng 154

Bảng 6.15 Độ lún khối móng quy ước lõi thang 166

Bảng 6.16 Phản lực đầu cọc gây cắt cho đài móng cọc ép lõi thang 169

Bảng 6.17 Cốt thép đài móng cọc ép lõi thang theo phương X 172

Bảng 6.18 Cốt thép đài móng cọc ép lõi thang theo phương Y 172

Bảng 6.19 Sức chịu tải của cọc theo thành phần ma sát 175

Bảng 6.20 ma sát bên thân cọc của các lớp đất xung quanh cọc 176

Bảng 6.21 Phản lực đầu cọc khoan nhồi móng M1 179

Bảng 6.22 Độ lún khối móng quy ước cọc khoan nhồi M1 183

Bảng 6.23 Phản lực đầu cọc gây xuyên thủng 185

Bảng 6.24 Momen đài móng cọc khoan nhồi M1 theo phương X 186

Bảng 6.25 Momen đài móng cọc khoan nhồi M1 theo phương Y 187

Bảng 6.26 Phản lực đầu cọc móng cọc khoan nhồi M2 189

Bảng 6.27 Momen đài móng cọc khoan nhồi M2 theo phương X 192

Bảng 6.28 Momen đài móng cọc khoan nhồi M2 theo phương Y 193

Bảng 6.29 Sức chịu tải của cọc theo thành phần ma sát 196

Bảng 6.30 ma sát bên thân cọc của các lớp đất xung quanh cọc 198

Bảng 6.31 Độ lún khối móng quy ước cọc khoan nhồi lõi thang 205

Bảng 6.32 Phàn lực đầu cọc gây cắt cho đài móng 206

Bảng 6.33 Thép đài móng lõi thang theo phương X 209

Bảng 6.34 Thép đài móng lõi thang theo phương X 209

Bảng 6.35 Bảng thống kê vật liêu phương án móng cọc ép (móng M1) 209

Bảng 6.36 Bảng thống kê vật liêu phương án móng cọc khoan nhồi (móng M1) 210

Trang 14

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ

Hình 1.1 Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình 16

Hình 1.2 Mặt đứng công trình 17

Hình 2.1 Mặt bằng kết cấu dầm sàn tầng điển hình 22

Hình 2.2 Các lớp cấu tạo sàn thường 23

Hình 2.3 Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, ban công, lô gia 23

Hình 2.4 Sơ đồ tính các ô bản làm việc 2 phương 27

Hình 2.5 Sơ đồ tính ô bản S10, S13 30

Hình 2.6 Sơ đồ tính các ô bản S15, S16, S17, S18 31

Hình 3.1 Mặt bằng và mặt cắt cầu thang tầng điển hình 40

Hình 3.2 Các lớp cấu tạo bản thang nghiêng 41

Hình 3.3 Các lớp cấu tạo bảng chiếu nghỉ 42

Hình 3.4 Các sơ đồ tính cầu thang 43

Hình 3.5 Nội lực cầu thang 44

Hình 3.6 Sơ đồ tính dầm chiếu nghỉ 46

Hình 4.1 Kích thước bể nước mái 50

Hình 4.2 Mặt bằng kết cấu bản nắp 51

Hình 4.3 Sơ đồ tính bản nắp 52

Hình 4.4 Sơ đồ tính bản thành 57

Hình 4.5 Mặt bằng kết cấu bản đáy 62

Hình 4.6 Sơ đồ tính bản đáy 63

Hình 4.7 Tải trọng bản đáy và bản nắp truyền vào hệ dầm bể nước 72

Hình 4.8 Biểu đò momen dầm nắp 72

Hình 4.9 Biểu dồ lực cắt dầm nắp 73

Hình 4.10 Biểu đồ momen dầm đáy 73

Hình 4.11 Biểu đồ lực cắt dầm đáy 74

Hình 5.1 Phản lực chân cột bể nước mái 83

Hình 5.2 Phản lực gối tựa cầu thang với trường hợp tĩnh tải 83

Hình 5.3 Phản lực gối tựa cầu thang với trường hợp hoạt tải 84

Hình 5.4 Mô hình công trình trong phần mềm ETABS v9.7.4 87

Hình 5.5 Khai báo Mass Source trong Etabs 88

Hình 5.6 Đồ thị xác định hệ số động lực  90

Hình 5.7 Hệ tọa độ khi xác định hệ số tương quan không gian  91

Hình 5.8 Khai báo phổ phản ứng trong ETABS 100

Hình 5.9 Khai báo tải trọng động đất 101

Hình 5.10 Biểu đồ bao momen khung trục B 105

Hình 5.11 Biểu đồ bao lực cắt khung trục B 105

Hình 5.12 Biểu đồ bao momen khung truc 2 106

Hình 5.13 Biểu đồ bao lực cắt trung trục 2 107

Trang 15

Hình 5.14 Kích thước tiết diện chữ T 108

Hình 5.15 Mặt cắt tiết diện cột 114

Hình 5.16 Giả thuyết vùng biên chịu mômen 119

Hình 6.1 Vị trí cột – vách trong khung cần tính móng 129

Hình 6.2 Địa chất và chiều sâu cọc 131

Hình 6.3 Sơ đồ tính cẩu lắp cọc 138

Hình 6.4 Sơ đồ tính khi lắp dựng cọc 138

Hình 6.5 Biểu đồ momen cọc khi lắp dựng 138

Hình 6.6 Mặt bằng móng cọc ép M1 139

Hình 6.7 Khối móng quy ước móng cọc ép M1 143

Hình 6.8 Tháp xuyên thủng đài móng cọc ép M1 145

Hình 6.9 Mặt ngàm đài móng cọc ép M1 theo phương Y 146

Hình 6.10 Mặt ngàm đài móng vào cột theo phương X 147

Hình 6.11 Mặt bằng móng cọc ép M2 148

Hình 6.12 Tháp xuyên thủng đài móng cọc ép M2 152

Hình 6.13 Mặt ngàm đài móng cọc ép M2 vào cột theo phương Y 152

Hình 6.14 Mặt ngàm đại móng cọc ép M2 vào cột theo phương X 153

Hình 6.15 Mặt bằng móng cọc ép lõi thang 157

Hình 6.16 Xuất mô hình từ ETABSv9.7.4 sang SAFEv12.2.0 158

Hình 6.17 Lựa chọn tầng và các trường hợp tải trọng 159

Hình 6.18 Khai báo vật liệu và tiết diện đài 160

Hình 6.19 Khai báo độ cứng lò xo cọc 160

Hình 6.20 Mô hình lò xo cọc và đài trong SAFEv12.2.0 161

Hình 6.21 Phản lực đầu cọc ép Pmax 161

Hình 6.22 Phản lực đầu cọc ép Pmin 162

Hình 6.23 Đường cong e-p của lớp đất thứ 3 164

Hình 6.24 Đường cong e-p của lớp đất thứ 4 165

Hình 6.25 Các cọc gây cắt cho đài móng cọc ép lõi thang 169

Hình 6.26 Các dải strip theo các phương X, Y 170

Hình 6.27 Momen đài móng cọc ép lõi thang (Mmax) theo phương X 170

Hình 6.28 Momen đài móng cọc ép lõi thang (Mmin) theo phương X 171

Hình 6.29 Momen đài móng cọc ép lõi thang (Mmax) theo phương Y 171

Hình 6.30 Momen đài móng cọc ép lõi thang (Mmin) theo phương Y 172

Hình 6.31 Mặt bằng móng cọc khoan nhồi M1 178

Hình 6.32 Tháp xuyên thủng đài móng cọc khoan nhồi M1 185

Hình 6.33 Mặt ngàm đài móng cọc khoan nhồi M1 vào cột theo phương Y 186

Hình 6.34 Mặt ngàm đài móng cọc khoan nhồi M1 vào cột theo phương X 187

Hình 6.35 Mặt bằng móng cọc khoan nhồi M2 188

Hình 6.36 Tháp xuyên thủng đài móng cọc khoan nhồi M2 191

Trang 16

Hình 6.37 Mặt ngàm đài móng cọc khoan nhồi M2 vào cột theo phương Y 192

Hình 6.38 Mặt ngàm đài móng cọc khoan nhồi M2 vào cột theo phương X 193

Hình 6.39 Mặt bằng bố trí cọc khoan nhồi móng lõi thang 200

Hình 6.40 Phản lực đầu cọc (Pmax) móng cọc khoan nhồi lõi thang 201

Hình 6.41 Phản lực đầu cọc (Pmin) móng cọc khoan nhồi lõi thang 202

Hình 6.42 Vùng bê tông chịu cắt trong đài móng cọc khoan nhồi lõi thang 206

Hình 6.43 Các dải strip theo phương X, Y 207

Hình 6.44 Momen đài móng (Mmax) theo phương X 207

Hình 6.45 Momen đài móng (Mmin) theo phương X 208

Hình 6.46 Momen đài móng (Mmax) theo phương Y 208

Hình 6.47 Momen đài móng (Mmax) theo phương Y 209

Trang 17

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC

- Công trình Chung Cư Cao Cấp Thiên Long được xây dựng ở quận 9- Tp.HCM

- Chức năng sử dụng của công trình là cho thuê hay bán cho người có nhu cầu về nhà ở, tầng hầm dùng để làm nơi chứa xe

- Công trình có tổng cộng 17 tầng ( 1 tầng hầm và 17 tầng sàn) Tổng chiều cao công trình là 56.1 m với tầng hầm có chiều cao là 3m, các tầng điển hình cao 3.4m và tầng thương mại cao 4.5m

- Khu vực xây dựng ở xa trung tâm thành phố, do đó diện tích mặt bằng xây dựng tương đối rộng Xung quanh công trình vẫn có trồng hoa để tăng vẻ thẩm mĩ cho công trình Mặt đứng chính của công trình quay về phía tây

- Kích thước mặt bằng sử dụng là 27m×36 m, công trình được xây dựng ở khu vực đất nền tương đối tốt

Hình 1.1 Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình

PHÒNG NG?

BAN CÔNG S11

BAN CÔNG

PHÒNG NG?

PHÒNG KHÁCH PHÒNG KHÁCH

PHÒNG KHÁCH

PHÒNG KHÁCH PHÒNG

KHÁCH

PHÒNG KHÁCH PHÒNG

1 5

15 9 17 21 DT

11 13

+6.000 +13.200 +20.400 +27.600 +34.800 +42.000 +49.200 +60.000

S1 D1 D1

S1 S1 DS1 DS2

D2

S1

S7

DS3 D1

9 5 1

13 11 17

DV DV

DS3 D1

DV DV D2

S1

DS3 D1 DV DV

DS3 D1

DV DV D2 D2

S1 D1 D1

S1

S1 DS1

DS2

D1 DV DV

S1

DS1 DS2

D1 DV DV

D1

DS1 DS1

A B C D E

Trang 18

Hình 1.2 Mặt đứng công trình 1.2 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP

1.2.1 Lập sơ đồ tính

- Dạng kết cấu dầm, cột, khung, dàn, vòm

- Dạng liên kết

- Chiều dài nhịp, chiều cao tầng

- Sơ bộ chọn kích thước tiết diện cấu kiện

C D

Trang 19

1.2.2 Xác định tải trọng tác dung

- Căn cứ vào qui phạm hướng dẫn về tải trọng tác động xác định tải tác dụng vào cấukiện

- Xác định tất cả các tải trọng và tác động tác dụng lên kết cấu

1.2.3 Xác định nội lực

- Đặt tất cả các trường hợp tải tác dụng có thể xảy ra tác dụng vào cấu kiện

- Xác định nội lực do từng trường hợp đặt tải gây ra

T : giá trị nội lực của tổ hợp

T0 :giá trị nội lực từ sơ đồ đặt tĩnh tải

Ti : giá trị nội lực từ sơ đồ đặt hoạt tải thứ i

 : một trường hợp hay các trường hợp hoạt tải nguy hiểm ( tuỳ loại tổ hợp tải trọng thiết lập)

1.2.5 Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo TTGH I và TTGH II

- Tính toán theo trạng thái giới hạn I: sau khi đã xác định được các nội lực tính toán M,

N, Q tại các tiết diện cấu kiện, tiến hành tính khả năng chịu lực của các tiết diện thẳng góc với trục cũng như các tiết diện nghiêng Việc tính toán theo một trong hai dạng sau: + Kiểm tra khả năng chịu lực : Tiết diện cấu kiện, tiết diện cốt thép là có sẵn cần xác định khả năng chịu lực của tiết diện

+ Tính cốt thép: xác định tiết diện cấu kiện, diện tích cốt thép cần thiết sao cho cấu kiện đảm bảo khả năng chịu lực

- Tính toán kiểm tra theo trạng thái giới hạn II: kiểm tra độ võng và vết nứt

1.3 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

+ Đối với dầm còn có tính đến trọng lượng tường xây trên dầm (nếu có)

- Hoạt tải : căn cứ vào yêu cầu của từng loại cấu kiện, yêu cầu sử dụng mà qui phạm qui định từng giá trị hoạt tải cụ thể

1.3.2 Nguyên tắc truyền tải

- Tải từ sàn truyền vào khung dưới dạng tải hình thang và hình tam giác

Trang 20

- Tải do dầm phụ truyền vào dầm chính của khung dưới dạng tải tập trung (phản lực tập trung và mômen tập trung)

- Tải từ dầm chính truyền vào cột Sau cùng tải trọng từ cột truyền xuống móng

1.4 CƠ SỞ TÍNH TOÁN

- Công việc thiết kế được tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước Việt Nam quy định đối với nghành xây dựng

+ TCVN 2737-1995 : Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động

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

+ TCVN 5574-2012 : Tiêu chuẩn thiết kế bêtông cốt thép

+ TCVN 198-1997 : Nhà cao tầng –Thiết kế bêtông cốt thép toàn khối

+ TCVN 195-1997 : Nhà cao tầng- thiết kế cọc khoan nhồi

+ TCVN 205-1998 : Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế

+ TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình

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

+ Ngoài các tiêu chuẩn quy phạm trên còn sử dụng một số sách, tài liệu chuyên ngành của nhiều tác giả khác nhau (Trình bày trong phần tài liệu tham khảo)

Trang 21

CHƯƠNG 2: TÍNH TOÁN-THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN

HÌNH 2.1 VẬT LIỆU SỬ DỤNG

2.1.1 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

2.1.2 Cốt thép

- Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø ≤ 10)

+ Mô đun đàn hồi Es = 210000 MPa

- 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

2.2 SƠ BỘ CHIỀU DÀY TIẾT DIỆN DẦM SÀN

2.2.1 Chọn sơ bộ tiết diện sàn

- Chiều dày của bản sàn, hb được chọn theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công, ngoài ra hb ≥ hmin, TCVN 5574:2012 (điều 8.2.2) quy định:

hmin = 40mm đối với sàn mái

hmin = 50mm đối với sàn nhà ở và công trình công cộng

hmin = 60mm đối với sàn nhà sản xuất

hmin = 70mm đối với bản làm từ betong nhẹ

- Để đơn giản, người ta thường chọn hb theo nhịp tính toán lt của ô bản 1

m = 40÷45 đối với bản kê bốn cạnh

lt = nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn

Trang 22

2.2.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm

Trang 23

Hình 2.1 Mặt bằng kết cấu dầm sàn tầng điển hình 2.3 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN

9000

27000

9000 9000

S3

S7 S8

S17

S13 S14

S6 S9

S4 S5

S10 S11 S12

S15 S16

Trang 24

Hình 2.2 Các lớp cấu tạo sàn thường

- Tĩnh tải tác dụng lên sàn thường :

Bảng 2.1 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn thường

- Cấu tạo sàn vệ sinh, ban công, lô gia :

Hình 2.3 Các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, ban công, lô gia

- Tĩnh tải tác dụng lên sàn vệ sinh, ban công, lô gia :

Trang 25

Bảng 2.2 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn vệ sinh, ban công, lô gia

tc

(kN/m2) n

gtt(kN/m2) (kN/m3)

n i

ht = 3.4 –0.17 = 3.23 (m): chiều cao của tường

bt : bề rộng của tường (m)

lt : chiều dài của tường (m)

γt = 18 (kN/m³): trọng lượng riêng của tường

S : diện tích ô sàn tương ứng (m²)

Trang 26

Bảng 2.4 Tải trọng tường phân bố đều trên sàn

ptc: tải trọng tiêu chuẩn, lấy theo bảng 3 TCVN 2737 – 1995

np: hệ số độ tin cậy, theo điều 4.3.3 TCVN 2737 – 1995

n i

Trang 27

2.4.1 Quan điểm tính toán

- Các ô bản được liên kết với dầm theo các cạnh, bao gồm hai dạng liên kết chính:

+ Liên kết tựa đơn (khớp) hoặc có thể xem như tự do khi bản tựa lên dầm đổ toàn khối có hệ số hd/hs <3

Trang 28

+ Liên kết cứng (ngàm) khi bản đổ toàn khối với dầm hoặc tường betông cốt thép,

có đủ cốt thép để chịu được nội lực ở liên kết Để đơn giản, liên kết được xem là ngàm khi có hệ số hd/hs ≥3

- Ở đây, bản có chiều dày hb=110 (mm), liên kết giữa bản và dầm được xác định như sau:

+ Với dầm chính (350×750mm): hd/hs = 750/110 = 6.8 > 3, do đó bản ngàm vào dầm chính

+ Với dầm phụ (250×500mm):hd/hs = 500/110 = 4.55> 3, do đó bản ngàm vào dầm phụ

+ Với hệ dầm môi và console (200×300mm): hd/hs = 300/110 = 2.72 < 3, do đó xem như bản làm việc như dầm congxôn liên kết ngàm tại dầm chính

+ Nếu L2/L1 ≤ 2: bản làm việc 2 phương

+ Nếu L2/L1 > 2: bản làm việc 1 phương

- Đối với ô bản 2 phương: dùng phương pháp tra bảng, nội suy các hệ số theo loại ô bản

và chiều dài các cạnh ô bản, từ đó ta tính toán được nội lực và cốt thép bố trí cho các ô bản

- Đối với ô bản 1 phương: cắt dải 1m theo phương cạnh ngắn, xác định nội lực và tính toán cốt thép cho các ô bản

2.4.2 Tính toán nội lực ô bản làm việc 2 phương

- Các ô bản S1, S2, S3, S4, S6, S7, S8, S9, S11, S12, S14 đều có hd/hs > 3 nên xem như 4 cạnh ngàm vào dầm, tính toán theo sơ đồ 9

Hình 2.4 Sơ đồ tính các ô bản làm việc 2 phương + Momen ở nhịp:

Trang 29

+ Moment dương lớn nhất giữa bản:

M1= m91×P = 0.01912×93.61 = 1.79 (kNm/m)

M2= m92×P = 0.0165×93.61 = 1.54 (kNm/m) + Moment âm lớn nhất tại gối:

MI = k91×P = 0.04448×93.61 = 4.16 (kNm/m)

MII = k91×P= 0.03808×93.61 = 3.56 (kNm/m)

- Các ô bản còn lại tính toán hoàn toàn tương tự kết quả cho trong bảng :

Trang 31

2.4.3 Tính toán nội lực ô bản làm việc 1 phương

- Ô sàn được tính theo loại bản dầm khi  =L2/L1  2 Tính theo từng ô riêng biệt chịu tải trọng toàn phần theo sơ đồ đàn hồi Cắt 1 dải bề rộng 1m theo phương ngắn để tính nội lực theo sơ đồ dầm liên kết ở 2 đầu

- Sơ đồ tính được chọn tùy theo liên kết giữa dầm và sàn Ở đây, có 2 sơ đồ tính sàn bản dầm:

+ Sơ đồ 1: một đầu ngàm, một đầu tự do (S15, S16, S17, S18)

q = 10.395 (kN/m²)

Trang 32

+ Sơ đồ tính : Ô bản S13 liên kết với dầm chính và dầm công xôn, vì

µmin tỷ lệ cốt thép tối thiểu, thường lấy µmin = 0.1%

µmax tỷ lệ cốt thép tối đa :

max

b R s

R R

Trang 33

Với Rlà hệ số tra theo phụ lục giáo trình “kết cấu bê tông cốt thép” phần cấu kiện cơ

bản, tác giả Nguyễn Đình Cống, với bê tông B25 , cốt thép AI, hệ số điêu kiện làm việc

101( / )225

- Cốt thép ở gối theo phương X :

+ Giả thiết a = 20 (mm), suy ra h0 = h – a = 110 – 20 = 90 (mm)

209( / )225

Trang 37

2.6 TÍNH TOÁN, KIỂM TRA SÀN THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II

2.6.1 Kiểm tra khả năng chống nứt của sàn

Chọn ô bản lớn nhất S5 để kiểm tra

- Nhịp tính toán :

L1 = 5 m

L2 = 5.3 m

- Tải trọng tiêu chuẩn tác dụng lên ô bản :

Tĩnh tải tiêu chuẩn : gtc = 6.3 (kN/m2)

Hoạt tải tiêu chuẩn :

Toàn phần : ptc = 1.5 (kN/m2) Dài hạn : pdh = 1.3 (kN/m2) Ngắn hạn : pnh = 0.2 (kN/m2) Tổng tải trọng tiêu chuẩn :

qtc = gtc + ptc = 6.3 + 1.5 = 7.8 (kN/m2) Tải trọng tiêu chuẩn dài hạn :

qdh = gtc + pdh = 6.3 + 1.3 = 7.6 (kN/m2) Tải trọng tiêu chuẩn ngắn hạn :

- Momen do tổng tải trọng tiêu chuẩn :

- Cắt dải bản có bề rộng b = 1m để kiểm tra

+ Đặc trưng tiết diện :

b = 1000 mm

h = 110 mm

a = a0 + 0.5φ = 15 + 0.5 x 8 = 19 mm

h0 = h – a = 110 – 19 = 91 mm + Bê tông : B25

Rb,ser = 18.5 MPa ; Rbt,ser = 1.6 MPa ; Eb = 30000 MPa + Cốt thép : AI

Rs,ser = 235 MPa ; Es = 210000 MPa + Diện tích cốt thép ( ở nhịp ) :

Trang 38

+ Hệ số quy đổi giữa bê tông và thép : 210000

730000

 s  

b

E E

1000 110( ' a') 7 (251 91 0) 6209887( )

+ Đối với cấu kiện chịu uốn bằng BTCT thường láy rpl = r0

+ Tính momen chống uốn dẻo theo công thức gần đúng :

Wpl Wred Với tiết diện chữ nhật, hệ số quy đổi γ = 1.75

Trang 39

Trong đó :

* 1

 Là độ cong do tải trọng tác dụng dài hạn

φb1 là hệ số xét đến từ biến ngắn hạn của bê tông, với bê tông nặng lấy

3.47 10 ( )0.85 30000 113158939.4

1 3.79 10 2

2.63 10 ( )0.85 30000 113158939.4

βm là hệ số sơ đồ, tra theo bảng F.1 TCVN 5575-2012, để đơn giản và thiên về an

toàn, xem như dải bản như một dầm tĩnh đĩnh 1 đầu gối cố đinh, 1 đầu gối di

Trang 40

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ CẦU THANG 3.1 VẬT LIỆU SỬ DỤNG

3.1.1 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

3.1.2 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 cốt ngang Rsw = 17 MPa

+ Mô đun đàn hồi Es = 210000 MPa

- 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

Định dạng
Số trang	214
Dung lượng	10,26 MB