Thiết kế chung cư an dương vương

Giải pháp kết cấu Giải pháp kết cấu theo phương đứng + Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng đóng vai trò rất quan trọng đối với công trình cao tầng vì: + Chịu tải trọng dầm sàn và truy

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CHUNG CƯ AN DƯƠNG VƯƠNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

GVHD: PHAN THÀNH TRUNG SVTH: LÊ KHẮC HOÀI

MSSV: 16349009

Tp Hồ Chí Minh, tháng 6/2019

SKL 0 0 6 2 0 9

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 12

PHẦN I KIẾN TRÚC 14

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC 14

1.1 Nhận xét tổng quan công trình 14

1.2 Giới thiệu công trình 14

Vị trí xây dựng 14

Chức năng, nhiệm vụ công trình 14

1.3 Quy mô công trình 14

1.4 Giải pháp kiến trúc công trình 15

Giải pháp mặt bằng 15

Giải pháp hình khối, mặt đứng công trình 16

Hệ thống giao thông 17

PHẦN II KẾT CẤU 18

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU 18

2.1 Giải pháp kết cấu 18

Giải pháp kết cấu theo phương đứng 18

Giải pháp kết cấu theo phương ngang công trình 18

Giải pháp kết cấu phần móng 18

2.2 Lựa chọn vật liệu 18

Bê tông 18

Cốt thép 18

2.3 Yêu cầu về cấu tạo 19

Lớp bê tông bảo vệ 19

Neo, nối cốt thép 19

2.4 Nguyên tắc tính toán tải trọng 20

Hệ số vượt tải 20

Phân loại tải trọng 20

2.5 Phương pháp tính toán 20

Các giả thiết tính toán 20

Phương pháp phân tích kết cấu 20

Các yêu cầu cơ bản khi tính toán 20

2.6 Tiêu chuẩn và phần mềm tính toán áp dụng trong công trình 21

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH 22

3.1 Lựa chọn sơ bộ tiết diện 22

Vật liệu sử dụng 22

Sơ bộ kích thước các cấu kiện 22

3.2 Tải trọng tác dụng lên khung 24

Tĩnh tải 24

Hoạt tải 27

Lập mô hình và xác định tần số dao động riêng của công trình 28

Tải trọng gió 30

Tải trọng động đất 36

3.3 Tổ hợp tải trọng gió 38

Theo trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH 1) 38

3.4 Trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH 2) 39

3.5 Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể của công trình 39

Kiểm tra chuyển vị đỉnh của công trình (tải trọng gió) 39

Kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các tầng (tải trọng gió) 40

Kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các tầng (tải trọng động đất) 42

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 12) 44

4.1 Số liệu tính toán 44

Sơ bộ kích thước 44

Vật liệu sử dụng 44

Xác định tải trọng 44

Mô hình hóa sàn bằng phần mềm Safe 12.2.2 44

4.2 Kiểm tra độ võng sàn 45

Lý thuyết tính toán 45

4.3 Tổ hợp tải trọng 46

4.4 Tính toán nội lực 46

Chia dải strip trong safe 46

Kết quả tính toán nội lực sàn 49

4.5 Tính toán cốt thép 52

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH (TẦNG 11-12) 54

5.1 Thiết kế bản thang 54

Mặt bằng cầu thang 54

Vật liệu sử dụng 54

Chọn sơ bộ tiết diện 54

Tải trọng tác dụng lên bản thang 55

Tổ hợp tải trọng 56

Sơ đồ tính toán 56

Phân tích nội lực: 57

Tính toán và bố trí cốt thép 58

5.2 Thiết kế dầm chiếu nghỉ 59

Tải trọng tác dụng 59

Sơ đồ tính toán 59

Nội lực 59

Tính toán cốt thép và bố trí 59

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC NGẦM 61

6.1 Xác định dung tích nước 61

6.2 Vật liệu sử dụng 62

6.3 Chọn sơ bộ tiết diện 62

6.4 Kiểm tra đẩy nổi 62

6.5 Xác định tải trọng 63

Tĩnh tải 63

Hoạt tải 63

6.6 Tổ hợp tải trọng 64

6.7 Xác định hệ số nền 64

Định nghĩa 64

Xác định hệ số nền theo công thức của Joseph E.Blowles 65

6.8 Nội lực phần tử tấm trong Sap2000 65

6.9 Tính toán các thành phần cấu tạo bể 66

Tính toán nắp bể 66

Tính toán bản thành 66

Tính toán đáy bể 68

6.10 Kiểm tra khe nứt cho thành và đáy bể 70

6.11 Thiết kế gia cố lỗ thăm (800x800) 71

CHƯƠNG 7: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 4 VÀ C 72

7.1 Lực chọn phương pháp tính toán 72

Các phương pháp tính toán xác định nội lực 72

Các giả thiết tính toán 72

7.2 Lựa chọn sơ bộ tiết diện 72

Chọn kích thước tiết diện vách 72

Chọn kích thước tiết diện cột 72

Chọn kích thước tiết diện dầm 72

Chọn kích thước tiết diện sàn 72

7.3 Vật liệu sử dụng 72

7.4 Tính toán thiết kế vách, cột khung trục 4, C 73

Lý thuyết tính toán vách 73

Lý thuyết tính toán cột 76

Tính toán cốt thép dọc trong cột 76

7.5 Tính toán thiết kế thép dầm khung trục 4, C 89

Vật liệu 89

Lý thuyết tính toán 89

Tính toán cốt thép dọc dầm tầng điển hình (Tầng 12) 89

Tính toán cốt thép đai cho dầm khung trục 4, C 89

CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ MÓNG KHUNG TRỤC 4, C VÀ MÓNG THANG MÁY 91

8.1 Xử lý số liệu địa chất 91

Tóm tắt địa chất 91

Phân loại và mô tả các lớp đất 91

Kết quả xử lý và thống kê địa chất 91

8.2 Đánh giá kết quả địa chất 92

8.3 Lựa chọn giải pháp móng 92

8.4 Cơ sở tính toán 93

8.5 Cơ sở dữ liệu 93

8.6 Tổng hợp tải trọng tính toán 94

8.7 Phương án móng cọc khoan nhồi 94

Vật liệu sử dụng 94

Giới thiệu sơ lược về cọc khoan nhồi 94

Cấu tạo cọc và đài cọc 94

8.8 Sức chịu tải của cọc 95

Sức chịu tải cọc theo vật liệu 95

Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất đá 95

Sức chịu tải của cọc theo cường độ đất nền 96

Sức chịu tải cọc theo kết quả thí nghiệm xuyên tiêu chuẩn SPT 98

Chọn sức chịu tải thiết kế cho cọc 99

8.9 Thiết kế móng khung trục 1/C 99

Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong đài móng 99

Kiểm tra phản lực đầu cọc 99

Kiểm tra nền dưới đáy móng quy ước 100

Kiểm tra lún khối móng quy ước 102

Kiểm tra điều kiện xuyên thủng móng 105

Tính toán cốt thép đài cọc móng trục (1/C) 106

8.10 Thiết kế móng trục (3/C) 107

Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong đài 107

Kiểm tra phản lực đầu cọc 107

Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước móng 108

Kiểm tra lún khối móng quy ước 109

Kiểm tra điều kiện xuyên thủng móng 110

Tính toán cốt thép đài móng trục (3/C) 111

8.11 Thiết kế móng trục (4/A), (4/C) 112

Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong đài 112

Kiểm tra phản lực đầu cọc 112

Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước móng 113

Kiểm tra lún khối móng quy ước 115

Kiểm tra điều kiện xuyên thủng móng 117

Tính toán cốt thép đài móng 118

8.12 Thiết kế móng trục (4-5/B) 118

Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong đài 118

Kiểm tra phản lực đầu cọc 119

Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước móng 120

Kiểm tra lún khối móng quy ước 120

Kiểm tra điều kiện xuyên thủng móng 121

Tính toán cốt thép đài móng trục (4-5/B) 122

8.13 Thiết kế móng thang máy 122

Xác định số lượng cọc và bố trí cọc trong đài 122

Kiểm tra phản lực đầu cọc 123

Kiểm tra nền dưới đáy khối móng quy ước móng 123

Kiểm tra lún khối móng quy ước 124

Kiểm tra điều kiện xuyên thủng móng thang máy 125

Tính toán cốt thép đài móng thang máy 127

PHỤ LỤC BẢNG BIỂU

Hình 1.1: Mặt đứng chính công trình 15

Hình 1.2: Mặt bằng tầng hầm 16

Hình 1.3: Mặt bằng tầng điển hình 16

Hình 1.4: Mặt cắt công trình 17

Bảng 3.1 Bảng sơ bộ kích thước tiết diện cột biên 22

Bảng 3.2 Bảng sơ bộ kích thước tiết diện cột giữa 23

Bảng 3.3 Bảng sơ bộ kích thước tiết diện cột góc 23

Bảng 3.3 Tải trọng sàn điển hình 25

Bảng 3.4 Tải trọng sàn vệ sinh, ban công 26

Bảng 3.5 Tải trọng sàn mái 26

Bảng 3.6 Bảng tải trọng tường ngăn trên sàn 27

Bảng 3.7 Bảng tổng hợp tải trọng tường xây 27

Bảng 3.8 Bảng hoạt tải tác dụng lên sàn 27

Bảng 3.9 Bảng khảo sát chu kỳ, tần số 12 mode đấu tiên công trình 30

Bảng 3.10 Bảng kết quả tính toán gió tĩnh 31

Bảng 3.11 Bảng thông số tính toán gió phương X ứng với dạng dao động thứ 1 (mode 3) 33

Bảng 3.12 Bảng tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương X ứng với dạng dao động thứ 1 (mode 3) 33

Bảng 3.13 Bảng tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương X ứng với dạng dao động thứ 2 (mode 6) 34

Bảng 3.14 Bảng thông số tính toán gió phương Y ứng với dạng dao động thứ 1 (mode 1) 34

Bảng 3.15 Bảng tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương Y ứng với dạng dao động thứ 1 (mode 1) 34

Bảng 3.16 Bảng tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương Y ứng với dạng dao động thứ 2 (mode 5) 35

Bảng 3.17 Bảng tổng hợp giá trị tính toán gió 36

Bảng 3.18 Thông số xác định phổ thiết kế (Bảng 3.2 TCVN 9386-2012) 37

Bảng 3.19 Bảng giá trị phổ thiết kế theo phương ngang 37

Bảng 3.20 Bảng tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn thứ nhất (Tải trọng gió) 38

Bảng 3.21 Bảng tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn thứ hai (Tải trọng gió) 39

Bảng 3.22 Bảng tổ hợp tải trọng cho động đất 39

Bảng 3.23 Bảng chuyển vị đỉnh của công trình 40

Bảng 3.24 Bảng chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng từ Etab 40

Bảng 3.25 Bảng kiểm tra chuyển vị tương đối giữa các tầng (tải trọng động đất) 43

Bảng 4.1 Bảng tính toán cốt thép sàn 53

Bảng 5.1 Bảng giá trị quy đổi các lớp cấu tạo cầu thang 56

Bảng 5.2 Bảng tải trọng các lớp cấu tạo tác dụng lên cầu thang 56

Hình 5.7 Biểu đồ mômen của tổ hợp U1 (2 đầu ngàm) 58

Bảng 5.3 Bảng diện tích cốt thép cầu thang 58

Bảng 5.4 Bảng tính toán cốt thép dọc và đai dầm chiếu nghỉ 60

Bảng 6.1 Bảng thống kê số liệu 61

Bảng 6.2 Bảng giá trị tiêu chuẩn sử dụng nước trung bình 61

Bảng 6.3 Bảng tải trọng các lớp cấu tạo bể 62

Bảng 6.4 Bảng tổ hợp tải trọng 64

Bảng 6.5 Bảng thống kê các giá trị tính hệ số nền: 65

Bảng 6.6 Bảng tính toán cốt thép nắp bể 66

Bảng 6.7 Bảng tính toán cốt thép bản thành 68

Bảng 6.8 Bảng tính toán cốt thép bản đáy 70

Bảng 6.9 Bảng tính toán bề rộng vết nứt của bản thành và đáy bể 70

Hình 7.1 Phương pháp vùng biên chịu mômen 73

Bảng 7.1 Bảng tính toán cốt thép vách trục 4 75

Bảng 7.2 Bảng tính toán thép dầm cao thang máy (tải trọng gió) 76

Bảng 7.3 Bảng tính toán thép dầm cao thang máy (tải trọng động đất) 76

Bảng 7.4 Bảng tính giá trị cốt thép cột khung trục 4 79

Bảng 7.5 Bảng tính giá trị cốt thép cột khung trục C 83

Bảng 7.6 Bảng tính toán cốt thép dầm tầng 12 90

Bảng 8.1 Bảng thống kê địa chất 91

Bảng 8.2 Bảng giá trị nén lún p-e 91

Bảng 8.3 Bảng tính toán sức sức kháng trên thân cọc theo cơ lý 96

Bảng 8.4 Bảng tính toán sức sức kháng dưới mũi cọc theo cường độ đất nền 97

Bảng 8.5 Bảng tính sức kháng trên thân cọc theo cường độ đất nền 97

Bảng 8.6 Bảng tính toán sức kháng thân cọc theo SPT 98

Bảng 8.7 Bảng giá trị phản lực đầu cọc móng trục (1/C) 100

Bảng 8.8 Bảng tóm tắt giá trị cường độ tiêu chuẩn dưới đáy móng quy ước (1/C) 102

Bảng 8.9 Bảng kết quả tính lún móng trục (1/C) 103

Bảng 8.10 Bảng tính toán cốt thép đài móng trục (1/C) 107

Bảng 8.11 Bảng giá trị phản lực đầu cọc trục 3/C tổ hợp Nmax 108

Bảng 8.12 Bảng giá trị khối móng quy ước móng trục (3/C) 108

Bảng 8.13 Bảng cường độ đất nền dưới đáy khối móng quy ước trục (3/C) 109

Bảng 8.14 Bảng giá trị tính toán lún móng trục (3/C) 109

Hình 8.12 Giá trị mômen phương X đài móng trục (3/C) 111

Bảng 8.15 Bảng tính toán cốt thép đài móng trục (3/C) 111

Bảng 8.16 Bảng giá trị phản lực đầu cọc trục 4/A tổ hợp Nmax 113

Bảng 8.17 Bảng tóm tắt giá trị cường độ tiêu chuẩn dưới đáy móng quy ước (4/A) 115

Bảng 8.18 Bảng giá trị tính toán lún móng trục (4/A) 116

Bảng 8.19 Bảng tính toán cốt thép đài móng trục (4/A) 118

Bảng 8.20 Bảng giá trị phản lực đầu cọc trục (4-5/B) tổ hợp Nmax 119

Bảng 8.21 Bảng giá trị khối móng quy ước móng trục (4-5/B) 120

Bảng 8.22 Bảng cường độ đất nền dưới đáy khối móng quy ước trục (4-5/B) 120

Bảng 8.23 Bảng kiểm tra điều kiện làm việc lớp đất khối móng quy ước trục (4-5/B) 120

Bảng 8.24 Bảng tính toán cốt thép đài móng trục (4-5/B) 122

Bảng 8.25 Bảng giá trị phản lực đầu cọc móng thang máy tổ hợp Nmax 123

Bảng 8.26 Bảng giá trị khối móng quy ước móng móng thang máy 124

Bảng 8.27 Bảng cường độ đất nền dưới đáy khối móng quy ước móng thang máy 124

Bảng 8.28 Bảng kiểm tra điều kiện làm việc lớp đất khối móng quy ước móng thang máy 124 Bảng 8.29 Bảng tính toán lún móng thang máy 125

Bảng 8.30 Bảng tính toán cốt thép đài móng thang máy 127

PHỤ LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Mặt đứng chính công trình 15

Hình 1.2: Mặt bằng tầng hầm 16

Hình 1.3: Mặt bằng tầng điển hình 16

Hình 1.4: Mặt cắt công trình 17

Hình 3.1 Cấu tạo sàn phòng tầng điển hình 25

Hình 3.2 Cấu tạo sàn ban công, vệ sinh 25

Hình 3.3 Mô hình không gian 28

Hình 3.4 Bài toán động lực học 29

Hình 3.5 Khai báo phần trăm khối lượng tham gia dao động 29

Hình 3.6 Các dạng dao động thường gặp 30

Hình 3.7 Phổ gia tốc nền thiết kế theo phương ngang 38

Hình 4.1 Mặt bằng dầm sàn tầng điển hình 44

Hình 4.2 Mô hình sàn tầng điển hình 45

Hình 4.3 Độ võng của sàn xuất từ phần mềm safe 46

Hình 4.4 Chia dải sàn theo phương X 47

Hình 4.5 Chia dải sàn theo phương Y 48

Hình 4.6 Biểu đồ mômen nhịp theo phương X (kN.m) 49

Hình 4.7 Biểu đồ mômen gối theo phương X (kN.m) 50

Hình 4.8 Biểu đồ mômen nhịp theo phương Y (kN.m) 51

Hình 4.9 Biểu đồ mômen gối theo phương Y (kN.m) 52

Hình 5.1 Mặt bằng kết cấu cầu thang tầng điển hình 54

Hình 5.2 Thành phần các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ cầu thang 55

Hình 5.3 Thành phần cấu tạo bản thang (bản xiên) 55

Hình 5.4 Tải trọng tính toán các lớp cấu tạo cầu thang 57

Hình 5.5 Tải trọng tính toán hoạt tải cầu thang 57

Hình 5.6 Biểu đồ mômen của tổ hợp U1 (2 đầu khớp) 58

Hình 5.8 Phản lực dầm chiếu nghỉ 59

Hình 6.1 Áp lực ngang của đất tác dụng lên bể 63

Hình 6.2 Mômen của phần tử tấm trong phần mềm Sap2000 65

Hình 6.3 Mômen M11 và M22 của bản nắp bể ngầm 66

Hình 6.4 Biểu đồ mômen của tổ hợp U2 67

Hình 6.5 Biểu đồ mômen của tổ hợp U4 67

Hình 6.6 Biểu đồ mômen ứng với tổ hợp U3 67

Hình 6.7 Biểu đồ mômen ứng với tổ hợp U5 68

Hình 6.8 Biểu đồ mômen ứng với trường tổ hợp Bản đáy 69

Hình 6.9 Gán gối tựa cho bản thành 69

Hình 6.10 Biểu đồ mômen ứng với sơ đồ tính toán thứ hai 69

Hình 8.1 Mặt cắt địa chất và các lớp đất của hố khoan 92

Hình 8.2 Mặt bằng bố trí móng cọc khoan nhồi 93

Hình 8.3 Mặt bằng móng dưới cột trục 1/C 99

Hình 8.4 Khối móng quy ước và sơ đồ lún móng trục (1/C) 104

Hình 8.5 Mặt cắt và mặt bằng tháp xuyên thủng do cột gây ra với góc 45o 105

Hình 8.6 Mặt bằng tháp xuyên thủng của đài do cọc gây ra với góc lớn hơn 45o 106

Hình 8.7 Giá trị mômen đài móng phương X trục (1/C) 106

Hình 8.8 Giá trị mômen đài móng phương Y trục (1/C) 106

Hình 8.9 Mặt bằng bố trí cọc móng trục (3/C) 107

Hình 8.10 Mặt cắt và mặt bằng tháp xuyên thủng móng trục (3/C) 110

Hình 8.11 Mặt bằng tháp xuyên thủng của đài do cọc gây ra với góc lớn hơn 45o 111

Hình 8.13 Giá trị mômen phương Y đài móng trục (3/C) 111

Hình 8.14 Mặt bằng bố trí cọc móng trục (4/C) 112

Hình 8.15 Mặt cắt khối móng quy ước và sơ đồ tính lún đài móng trục (4/A) 116

Hình 8.16 Mặt bằng tháp xuyên thủng (4/A) 117

Hình 8.17 Mặt bằng tháp xuyên thủng do cọc gây ra với góc lớn hơn 45o 117

Hình 8.18 Giá trị mômen phương X đài móng trục (4/A) 118

Hình 8.19 Giá trị mômen phương Y đài móng trục (4/A) 118

Hình 8.20 Mặt bằng bố trí cọc móng trục (4-5/B) 119

Hình 8.21 Mặt bằng tháp xuyên thủng cột gây ra với góc 45o 121

Hình 8.22 Mặt bằng tháp xuyên thủng do cọc gây ra với góc lớn hơn 45o 121

Hình 8.23 Giá trị mômen đài móng trục (4-5/B) 122

Hình 8.24 Mặt bằng bố trí cọc móng thang máy 122

Hình 8.25 Mặt bằng tháp xuyên thủng do cột gây ra với góc 45o 126

Hình 8.26 Mặt bằng tháp xuyên thủng do cọc gây ra với góc lớn hơn 45o 126

Hình 8.27 Giá trị mômen phương X đài móng thang máy 127

Hình 8.28 Giá trị mômen phương Y đài móng thang máy 127

LỜI CÁM ƠN

Trong suốt bốn năm học tập và rèn luyện dưới giảng đường trường Đại học Sư Phạm

Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh, Thầy Cô đã truyền đạt nhiều kiến thức nền tảng bổ ích, quý báu,

và luôn quan tâm chia sẻ với sinh viên những kinh nghiệm thực tiễn trong ngành xây dựng cũng như trong cuộc sống, đó chắc chắn là những điều vô cùng hữu ích

Dưới sự phân công của Khoa Kỹ thuật -Xây dựng, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật thành phố Hồ Chí Minh và sự đồng ý của Thầy TS Phan Thành Trung, tôi đã thực hiện đề tài

“Chung cư An Dương Vương” trong đợt luận văn tốt nghiệp kỳ này

Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến toàn thể quý Thầy Cô khoa Kỹ Thuật Xây Dựng đã hết lòng chỉ dẫn, cung cấp cho em những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại trường, tạo điều kiện cho em tiếp xúc với thực tế, ngày càng nâng cao kiến thức, kỹ năng chuyên môn, đã tạo điều kiện thuận lợi, động viên trong suốt quá trình làm luận văn Đó là tài sản quý giá nhất, là hành trang để em bước vào đời, bước đến cuộc sống tương lai sau này

Đặc biệt, em xin chân thành cảm ơn Thầy TS Phan Thành Trung Thầy đã tận tình chỉ bảo và hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp Thầy đã định hướng cho em cách nhìn nhận vấn đề, và tìm hướng giải quyết vấn đề Sự nghiêm túc, nhiệt tình, nhìn nhận vấn đề theo nhiều khía cạnh và đặc biệt là những kinh nghiệm thực tiễn Thầy trong ngành xây dựng đã giúp tôi càng thêm đam mê với nghề hơn

Thầy không những truyền đạt kiến thức mà còn chia sẻ những kỹ năng trong công việc, giúp em vững vàng hơn trước những khó khăn trong cuộc sống, điều này thực sự quý báu Một lần nữa, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Thầy

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, người thân, bạn bè luôn bên cạnh động viên, hỗ trợ về mặt tinh thần để giúp chúng em vượt qua những khó khăn và hoàn thành tốt đồ

án tốt nghiệp

Do thời gian có hạn và kiến thức còn hạn chế nên chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót trong quá trình thực hiện đồ án Em mong nhận được những lời nhận xét và chỉ bảo từ quý Thầy Cô

Trân trọng

Tp.HCM, ngày.…., tháng.…., năm 2019

Sinh viên thực hiện

Lê Khắc Hoài

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

KHOA XÂY DỰNG Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

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 2019

Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

Họ và tên Sinh viên: LÊ KHẮC HOÀI MSSV: 16349009

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài: Chung Cư AN DƯƠNG VƯƠNG

Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: TS PHAN THÀNH TRUNG

NHẬN XÉT

1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

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

KHOA XÂY DỰNG Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

8 Ưu điểm:

9 Khuyết điểm:

10 Đề nghị cho bảo vệ hay không?

11 Đánh giá loại:

12 Điểm:……….(Bằng chữ: )

Tp Hồ Chí Minh, ngày….tháng….năm 2019

Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

Họ và tên Sinh viên: LÊ KHẮC HOÀI MSSV: 16349009

Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Công Trình Xây Dựng

Tên đề tài: Chung Cư AN DƯƠNG VƯƠNG

Họ và tên Giáo viên phản biện : TS PHAN THÀNH TRUNG

NHẬN XÉT

7 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Sinh viên : LÊ KHẮC HOÀI MSSV: 16349009

Khoa : XÂY DỰNG

Ngành : Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp

Tên đề tài : CHUNG CƯ AN DƯƠNG VƯƠNG

1 Số liệu ban đầu

 Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa các kích thước theo GVHD)

 Hồ sơ khảo sát địa chất (Sinh viên tự chọn)

2 Nội dung các phần lý thuyết và tính toán

a Kiến trúc

 Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc

b Kết cấu

 Tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình

 Tính toán, thiết kế cầu thang bộ

 Mô hình, tính toán, thiết kế khung trục 4 và khung trục C

6 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 11/06/2019

Tp HCM ngày….Tháng….năm 2019 Xác nhận của GVHD

GIỚI THIỆU ĐỒ ÁN BẰNG TIẾNG ANH

In the graduation thesis, students chose the project "An Duong Vuong Apartment" to

implement The Construction works in District 7-Ho Chi Minh City, with scale of 01

basement and 18 storeys, width of 45m, length of 53.2m, height of over 40m and located in the area with earthquakes so students calculated wind dynamics and earthquakes for works according to current standards The basement is used to store vehicles and auxiliary

techniques for buildings The typical floors are apartments for rent Students are tasked with designing 01 floor, typical staircase, underground water tank, frame system 4, C and

designing 01 foundation plan for the project The students selected the traditional floor beam plan for the floor which is a solid, popular structure, diverse construction technology,

convenient, saving construction costs, fast construction time and quality assurance Using Etabs and Safe structural calculation software to check and analyze results In the staircase section, students design 2 staircases on the 12th floor (typical) and modeling in Sap2000 software to conduct calculations and tests With the Underground water tank, students

designed tank size: 7meters wide, 14meters long, 2.5meters high Use Sap2000 software to model and conduct calculations and analysis The student selected the frame-wall structure for this project, since it combines the advantages of pure frame and wall systems This system is able to withstand the vertical load and horizontal load quite well with the ability to create large, flexible spaces according to the use requirements of the project The frame-wall system

is connected to the structural floor system to create a rigid frame to keep the overall stability and limit horizontal displacement Students designed beams on the 12th floor (typical floor), column frames 4, C and lift walls With the foundation part, due to the large size and scale of the construction, the deep foundation method will be considered, geology to apply the

calculation for the project with tight sandy soil, so it is difficult to press the pile foundation plan Construction is ineffectiveness and pressure of pile pressure is quite small, so students choose the method of drilling piles to calculate for this project Construction conditions of bored piles do not affect adjacent buildings, pile diameter, load capacity is quite large, the number of piles is low in the ground So the bored piles plan is the most feasible

PHẦN I KIẾN TRÚC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC

1.1 Nhận xét tổng quan công trình

Nhìn chung công trình đã thỏa mãn yêu cầu kiến trúc:

+ Yêu cầu thích dụng chung: thõa mãn được yêu cầu thiết kế cho chức năng của công trình

+ Các phòng sinh hoạt thoải mái, bố trí linh hoạt, tiện nghi về sử dụng cũng như điều kiện vi khí hậu

+ Yêu cầu bền vững: công trình với hệ khung chịu lực ta còn bố trí thêm lõi thang máy

ở giữa công trình là kết cấu chịu lực chính cho công trình

+ Tường bao che công trình là tường gạch trát vữa xi măng Bố trí bể nước mái trên sân thượng phục cho sinh hoạt và cứu hỏa tạm thời

1.2 Giới thiệu công trình

+ Chung cư AN DƯƠNG VƯƠNG khu đô thị PHÚ MỸ HƯNG – Quận 7.

+ Chủ đầu tư: Công ty TNHH PHÚ MỸ HƯNG

Chức năng, nhiệm vụ công trình

+ Do tốc độ của quá trình đô thị hóa diễn ra quá nhanh, cùng với sự tăng tự nhiên của dân số thì thành phố Hồ Chí Minh còn phải tiếp nhận một lượng lớn người nhập cư từ các tỉnh thành trong cả nước đổ về lao động và học tập Bên cạnh nhu cầu về nhà ở đơn thuần, khi mà chất lượng cuộc sống ngày càng được cải thiện còn đòi hỏi chất lượng nhà ở phải được nâng cao Trong khi đó quỹ đất dành cho thổ cư ngày càng thu hẹp, do đó việc tiết kiệm đất xây dựng cũng như khai thác có hiệu quả diện tích hiện có là một vấn đề rất căng thẳng của thành phố

Hồ Chí Minh

+ Công trình chung cư An Dương Vương là một trong những dự án nhằm nâng cao chất

lượng nhà ở tại Tp Hồ Chí Minh

+ Chức năng các tầng của chung cư An Dương Vương:

+ Tầng hầm: Với chức năng chính là bãi đậu xe và để lắp đặt các hệ thống kỹ thuật như máy biến áp, máy phát điện, máy bơm nước, phòng bảo vệ

+ Trệt: Bao gồm sảnh đi lại, cửa hàng bách hóa, phòng quản lý chung cư, khu dịch vụ, khu vui chơi, PCCC

+ Tầng 2 ÷ tầng 17: chủ yếu là căn hộ, nhà ở

1.3 Quy mô công trình

+ Công trình có chiều cao tính đến đỉnh là 69.6 m, với 17 tầng kể cả tầng mái, một tầng hầm

Hình 1.1: Mặt đứng chính công trình 1.4 Giải pháp kiến trúc công trình

Giải pháp mặt bằng

+ Mặt bằng hình chữ nhật đơn giản, xung quanh công trình bố trí hệ thống đường nội bộ, cây xanh, thảm cỏ sân vườn

+ Tầng 1 có lối vào rộng rãi, kết hợp bố trí căn hộ với phòng quản lý, cửa hàng bách hóa quy

mô nhỏ phục vụ cho nhu cầu của chung cư

+ Tầng điển hình (tầng 2 ÷ tầng 17) bao gồm các căn hộ riêng biệt

Hình 1.2: Mặt bằng tầng hầm

Hình 1.3: Mặt bằng tầng điển hình Giải pháp hình khối, mặt đứng công trình

+ Hình dáng cao, vươn thẳng lên với kiểu dáng hiện đại, mạnh mẽ, nhưng cũng không kém phần mền mại thể hiện qui mô và tầm vóc của công trình tương xứng với chiến lược phát triển của đất nước

+ Toàn bộ công trình là tổ hợp cao 17 tầng với kết cấu cứng bằng BTCT Hình khối kiến trúc nhẹ nhàng thanh thoát đồng thời có khả năng bao che nắng và toả nhiệt theo vật lý kiến trúc công trình Tạo ra những mảng và hình khối kiến trúc tương phản để bộ mặt công trình có

ngôn ngữ kiến trúc đặt thù của vùng khí hậu nhiệt đới

+ Vật liệu trang trí hoàn thiện bên ngoài chủ yếu là tô trát và sơn nước thông thường, màu sắc sáng, nhẹ nhàng.

+ Sử dụng, khai thác triệt để nét hiện đại với cửa kính lớn Các cửa kính bên ngoài trời có độ dày từ 8mm trở lên, chịu được áp lực gió Khung cửa bằng nhựa tổng hợp bền và chắc

Hình 1.4: Mặt cắt công trình

Hệ thống giao thông

+ Đầu mối giao thông nằm ở khu vực thanh máy với các hành lang đi lại

+ Giao thông chính theo phương đứng do 3 thang máy đảm nhiệm Bên cạnh đó còn có hệ

thống thang bộ nằm trong lõi nhằm di chuyển cự ly gần một cách nhanh chóng, đường giao thông đi lại không bị giao cắt nhau

PHẦN II KẾT CẤU CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ KẾT CẤU

2.1 Giải pháp kết cấu

Giải pháp kết cấu theo phương đứng

+ Hệ kết cấu chịu lực theo phương đứng đóng vai trò rất quan trọng đối với công trình cao

tầng vì:

+ Chịu tải trọng dầm sàn và truyền xuống móng

+ Chịu tải trọng ngang của gió và áp lực đất lên công trình

+ Liên kết với dầm sàn tạo thành hệ khung cứng để giữ ổn định tổng thể, hạn chế chuyển

vị ngang của công trình

Giải pháp kết cấu theo phương ngang công trình

+ Kết hợp với kết cấu chịu lực thẳng đứng gồm cột, vách; kết cấu chịu lực theo phương ngang gồm có sàn và các dầm

+ Sàn ngoài chức năng tiếp nhận tải trọng sử dụng và truyền tải sang các dầm rồi truyền cho các kết cấu thẳng đứng (cột , vách), sàn còn được xem là các vách cứng nằm ngang nối với các vách cứng thẳng đứng thành một hệ không gian duy nhất

+ Sàn có vai trò phân phối tải trọng cho các kết cấu thẳng đứng

+ Kết cấu sàn sườn toàn khối có bản dầm được xem là giải pháp thích hợp cho công trình này Kết cấu sàn sẽ mỏng tiết kiệm được vật liệu; sàn liên kết toàn khối với hệ dầm sẽ giúp tăng độ cứng trong mặt phẳng sàn

Giải pháp kết cấu phần móng

+ Hệ móng nhận toàn bộ tải trọng từ bên trên truyền xuống và với quy mô công trình gồm 13 tầng chính, không tầng hầm, địa chất tương đối tốt nên sinh viên làm hai phương án móng: cọc ép và cọc khoan nhồi sau đó chọn giải pháp kết cấu móng tối ưu nhất

2.2 Lựa chọn vật liệu

Bê tông

+ Bê tông sử dụng trong công trình là loại bê tông có cấp độ bền B30 với các thông số tính toán như sau:

Cường độ tính toán chịu nén: Rb = 17 MPa

Cường độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.2 MPa

Mô đun đàn hồi: Eb = 32500 Mpa

Trong đó:

+ Rb : Cường độ chịu nén tính toán dọc trục của bê tông

+ Rbt : Cường độ chịu kéo tính toán dọc trục của bê tông

+ Eb : Modun đàn hồi ban đầu của bê tông khi nén và kéo

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

+ Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø >= 10)

Cường độ tính toán chịu nén: Rsc = 365 Mpa

Cường độ tính toán chịu kéo: Rs = 365 Mpa

Mô đun đàn hồi: Es = 200000 Mpa

Trong đó:

+ Rs : Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép

+ Rsc : Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép

+ Es: Modun đàn hồi của cốt thép

2.3 Yêu cầu về cấu tạo

Lớp bê tông bảo vệ

+ Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéo trên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt thép hoặc dây cáp và không nhỏ hơn:

+ Trong bản và tường có chiều dày trên 100mm : 15mm (20mm)

+ Trong dầm và dầm sườn có chiều cao ≥ 250mm : 20mm (25mm)

+ Trong cột : 20mm (25mm)

+ Trong dầm móng : 30mm

+ Trong móng :

+ Toàn khối khi có lớp bê tông lót : 50mm

+ Toàn khối khi không có lớp bê tông lót : 70mm

Neo, nối cốt thép

+ Theo TCVN 5574-2012, các thanh cốt thép dọc chịu kéo và chịu nén cần kéo dài thêm qua

tiết diện vuông góc với trục dọc cấu kiện mà ở đó chúng được tính toán với toàn bộ cường độ tính toán, một khoảng không nhỏ hơn lan:

+ Các hệ số   an, an, an được tra trong Bảng 36, TCVN 5574-2012

Điều kiện làm việc của cốt

neo

cốt

thép

Chịu kéo trong

bê tông chịu kéo 0.7 11 20 250 28.62 30 26.03 40 21.22 40 Chịu nén hoặc kéo

chịu nén

0.6

5 8 15 200 24.36 30 21.96 40 17.49 40

+ Theo tiêu chuẩn TCVN 9386-2012:

+ Khoảng cách giữa các thanh cốt thép ngang trong đoạn nối chồng không được vượt quá

smin h / 4;100 (mm), trong đó h là kích thướt cạnh nhỏ nhất của tiết diện ngang Để đảm bảo độ dẻo kết cấu cục bộ thì: smin 8d ;100 bL (mm)

+ Hàm lượng cốt thép dọc trong các phần biên vách không được nhỏ hơn 0.5%

+ Tổng hàm lượng cốt thép dọc trong cột không nhỏ hơn 1% và không vượt quá 4%

2.4 Nguyên tắc tính toán tải trọng

+ Khi tính toán thiết kế một công trình cần quan tâm đến 2 đặc trưng cơ bản của tải trọng là tải trọng tính toán và tải trọng tiêu chuẩn Tải trọng tính toán dùng để tính với trạng thái giới hạn thứ nhất (trạng thái giới hạn về cường độ), tải trọng tiêu chuẩn dùng để tính với trạng thái giới hạn thư hai (trạng thái giới hạn sử dụng)

Hệ số vượt tải

+ Tải trọng tính toán và tải trọng tiêu chuẩn có mối quan hệ thông qua hệ số vượt tải

+ Khi tính toán theo 2 trạng thái giới hạn trên, hệ số vượt tải được lấy theo các mục trong

Tiêu chuẩn TCVN 2737-1995

+ Khi độ bền mỏi lấy bằng 1

+ Khi tính toán theo biến dạng và chuyển vị lấy bằng 1 nếu tiêu chuẩn thiết kế kết cấu và nền móng không đề ra các giá trị khác

Phân loại tải trọng

+ Tải trọng được phân thành tải trọng thường xuyên và tải trọng tạm thời (dài hạn, ngắn hạn

và đặc biệt) tùy theo thời gian tác dụng của chúng

Tải trọng thường xuyên

+ Là tải trọng tác dụng không biến đổi trong quá trình xây dựng và sử dụng công trình

+ Là khối lượng của các bộ phận công trình gồm khối lượng các kết cấu chịu lực và các kết cấu bao che

Tải trọng tạm thời

+ Là tải trọng có thể không có trong một giai đoạn nào đó của quá trình xây dựng và sử dụng + Bao gồm: tải trọng tạm thời dài hạn, tải trọng tạm thời ngắn hạn và tải trọng đặc biệt

+ Tải trọng tạm thời dài hạn : khối lượng vách ngăn tạm thời; khối lượng các thiết bị cố

định; tác động của biến dạng nền kèm theo sự thay đổi cấu trúc của đất; tác động do

thay đổi độ ẩm, co ngót và từ biến của vật liệu

+ Tải trọng tạm thời ngắn hạn : khối lượng người; vật liệu sửa chữa; tải trọng sinh ra khi

chế tạo, vận chuyển, xây lắp và tải trọng gió

+ Tải trọng đặc biệt : tải trọng động đất

2.5 Phương pháp tính toán

Các giả thiết tính toán

+ Sàn được xem là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó

+ Biến dạng dọc trục của sàn dầm được bỏ qua

+ Chuyển vị ngang của mọi điểm trên sàn là như nhau

+ Thân công trình được xem là ngàm vào móng tại vị trí mặt trên của đài móng

Phương pháp phân tích kết cấu

+ Sử dụng phần mềm phân tích kết cấu hiện nay, các phần mềm này được viết dựa trên

phương pháp phần tử hữu hạn

Các yêu cầu cơ bản khi tính toán

+ Kết cấu bê tông cốt thép phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo độ bền (các trạng thái giới hạn thứ nhất)

+ Đáp ứng điều kiện sử dụng bình thường (các trạng thái giới hạn thứ hai)

2.6 Tiêu chuẩn và phần mềm tính toán áp dụng trong công trình

[1] TCVN 2737 : 1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà

[6] TCVN 205 : 1998 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2002

[7] TCVN 10304 : 2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2014

[8] TCVN 195 : 1997 Nhà Cao Tầng - Thiết kế cọc khoan nhồi - NXB Xây Dựng

[9] TCVN 9386 : 2012 Thiết kế công trình chịu động đất - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2012

[10] Sách “Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng BTCT chịu động đất theo TCXDVN 375 :

2006” - NXB Xây Dựng

[11] Nguyễn Đình Cống, Sàn bê tông cốt thép toàn khối - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008

[12] Nguyễn Đình Cống, Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 1 - NXB Xây Dựng - Hà

Nội 2009

[13] Nguyễn Đình Cống, Tính toán thực hành cấu kiện BTCT - Tập 2 - NXB Xây Dựng - Hà

Nội 2008

[14] Võ Bá Tầm, Nhà cao tầng bê tông cốt thép - NXB Đại Học Quốc Gia TP.HCM

[15] Nguyễn Đình Cống, Tính toán tiết diện cột BTCT - NXB Xây Dựng - Hà Nội 2006

[16] Nguyễn Văn Quảng, Nền móng nhà cao tầng - NXB Khoa Học Kỹ Thuật, 2003

[17] Nền móng - Châu Ngọc Ẩn - ĐH Bách Khoa TP HCM

[18] Phần mềm phần tử hữu hạn Etabs 2017, Sap2000, Safe 2012

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ CÔNG TRÌNH

3.1 Lựa chọn sơ bộ tiết diện

Vật liệu sử dụng

+ Bê tông B30

+ Thép AIII

+ Các thông số vật liệu được cho ở Chương 2

Sơ bộ kích thước các cấu kiện

Sơ bộ tiết diện vách, cột

+ Các công thức sơ bộ tiết diện vách/cột :

R

  

Trong đó:

+ k : hệ số kể đến ảnh hưởng của momen (k = 1.1÷1.5)

+ ns : số sàn bên trên vách/cột đang xét

+ q : tải trọng phân bố ước lượng trên sàn Với chung cư lấy q = 1.2 (T/m2)

+ Fs : diện truyền tải lên vách ,cột

+ Rb : cường độ chịu nén của bê tông

+ Do đó sinh viên chọn kích thước vách như sau:

+ Vách lõi thang máy dày 300 (mm)

+ Vách góc kích thước (b t) (1300 300) (mm)

+ Kích thước tiết diện cột sơ bộ được tóm tắt trong bảng sau:

Bảng 3.1 Bảng sơ bộ kích thước tiết diện cột biên

Sơ bộ tiết diện sàn

+ Lựa chọn chiều dày sàn theo công thức:

Sơ bộ tiết diện dầm

+ Chọn sơ bộ kích thước dầm theo công thức sau:

d d

lh

m

 và bd (0.3 0.5) h  d+ Trong đó:

+ m (8 12) đối với dầm chính

+ m(12 16) đối với dầm phụ

+ Dầm chính:

d d

+ Khi mô hình trong Etabs, trọng lượng bản thân kết cấu (SW) sẽ do phần mềm tự tính

+ Trọng lượng bản thân các lớp hoàn thiện ta tự tính và nhập vào mô hình

+ Để đơn giản cho việc nhập tải và tổ hợp tải trọng trong mô hình, sinh viên quy đổi các lớp cấu tạo về cùng một hệ số vượt tải (Tĩnh tải là n=1.1 và hoạt tải n=1.2)

+ Tĩnh tải được xác định theo công thức sau:

i

i i i 1

g n

+ Trong đó :

+ i : trọng lượng riêng của lớp thứ i

+ i : chiều dày của lớp thứ i

+ ni : hệ số tin cậy của lớp thứ i

Hình 3.1 Cấu tạo sàn phòng tầng điển hình

Hình 3.2 Cấu tạo sàn ban công, vệ sinh Tải trọng sàn điển hình

Bảng 3.3 Tải trọng sàn điển hình

Các lớp cấu tạo Trọng lượng

riêng

Chiều dày

Tải trọng tiêu chuẩn

Hệ số vượt tải

n

Tải trọng tính toán

Trần treo + thiết bị kỹ thuật 0.50 1.3 0.65

Tải trọng sàn vệ sinh, ban công

Bảng 3.4 Tải trọng sàn vệ sinh, ban công

Các lớp cấu tạo Trọng lượng

riêng

Chiều dày

Tải trọng tiêu chuẩn

Hệ số vượt tải

n

Tải trọng tính toán

Vữa lót + lớp chống thấm 18 40 0.72 1.3 0.94 Trần treo + thiết bị kỹ thuật 0.50 1.3 0.65

Tải trọng sàn mái

Bảng 3.5 Tải trọng sàn mái

Các lớp cấu tạo

Trọng lượng riêng

Chiều dày

Tải trọng tiêu chuẩn

Hệ số vượt tải

n

Tải trọng tính toán

Trần treo + thiết bị kỹ thuật 0.50 1.3 0.65

Tải trọng tường

+ Tải trọng tường tác dụng lên công trình bao gồm tải tường xây trực tiếp lên dầm và tải

tường ngăn xây trên sàn

Tải tường phân bố đều lên sàn

+ Vì công trình là chung cư, tường ngăn trên sàn bố trí tương đối phức tạp nên để tiện cho

việc nhập tải vào mô hình, sinh viên quy đổi tải tường trên sàn thành tải phân bố đều lên sàn + Công thức quy đổi:

+ gtct : tải trọng tiêu chuẩn phân bố đều lên sàn

+ n : hệ số vượt tải

+ t : trọng lượng riêng của tường

+ t : chiều dày tường

+ ht : chiều cao tường

+Lt : chiều dài tường trên ô sàn

+ l , l1 2 : chiều dài 2 cạnh của ô sàn đang xét

+ Do tường ở tầng điển hình bố trí khá phức tạp và các phòng có số lượng tường phân bố

chênh nhau không nhiều, vì thế để thiên về an toàn sinh viên chọn 1 căn hộ có tổng chiều dài tường lớn nhất để tính và gán đều cho các khu vực phòng còn lại

Bảng 3.6 Bảng tải trọng tường ngăn trên sàn

Cao tầng

Dày sàn

Dài tường

Diện tích ô sàn

Tải tiêu chuẩn

100 15 0.1 5.40 0.20 20.00 66.75 2.34

 Để thiên về an toàn sinh viên lấy tải tường phân bố đều sàn các sàn phòng là 2.5 (kN/m2)

Tải tường phân bố lên dầm

+ Tường 200 phân bố lên dầm chính (300 800) tầng trệt (kN/m):

g    h  15 0.2 (5.4 0.8) 13.8  

Bảng 3.7 Bảng tổng hợp tải trọng tường xây

Hoạt tải

+ Giá trị hoạt tải được chọn dựa theo chức năng phòng sử dụng Hệ số tin cậy n được xác định

theo mục 4.3.3 TCXD 2737-1995 Hoạt tải được lấy số liệu từ Bảng 3 TCXD 2737-1995

+ Hoạt tải được tính toán như sau:

+ Khi ptc200 lấy n = 1.2

Bảng 3.8 Bảng hoạt tải tác dụng lên sàn

(daN/m2)

Dài hạn (daN/m2)

Phòng ăn, phòng khách Nhà ở kiểu căn hộ 150 30

Ban công, lôgia Tải trọng phân bố đều 200 70

Sảnh, hành lang giao thông, các

Chức năng của các phòng trong công trình Tải trọng tiêu chuẩn

(daN/m2)

Dài hạn (daN/m2) Mái bằng có sử dụng Phần mái dùng để nghỉ ngơi 150 50

Phòng kỹ thuật điện, động cơ Nhà cao tầng 750 750

Lập mô hình và xác định tần số dao động riêng của công trình

Hình 3.3 Mô hình không gian Bài toán động

+ Điểm khác nhau giữa bài toán tĩnh và bài toán động:

+ Tải trọng động thay đổi theo thời gian về độ lớn, phương, chiều và điểm dặt lên công trình dẫn đến sự thay đổi về ứng xử của công trình Vì vậy kết quả phân tích các giá trị cần biết của kết cấu về nội lực và chuyển vị là những giá trị có hàm theo biến thời

gian

+ Vì kết cấu có khối lượng nên khi chuyển động có gia tốc sẽ phát sinh lực quán tính

Do đó phải kể đến lực quán tính trong phương trình tính toán

Các giả thiết khi tính toán bài toán động

+ Sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó

+ Khối lượng toàn bộ của một tầng được tập trung tại một điểm và đặt tại cao trình sàn

+Sơ đồ tính được chọn là hệ thanh công xôn có hữu hạn điểm tập trung khối lượng

Hình 3.4 Bài toán động lực học

+ Vì công trình nhà cao tầng có nhiều điểm tập trung khối lượng, việc tính toán trở nên phức tạp nên sinh viên sử dụng phần mềm Etabs 2017 để xác định các dạng dao động riêng, chu kỳ

và tần số dao động của công trình

Tính toán các dạng dao động riêng

+ Theo Mục 3.2.4 - TCVN 229:1999, khi kể đến các khối lượng tạm thời trên công trình

trong việc tính toán động lực tải trọng gió, cần đưa vào hệ số chiết giảm khối lượng

+ Theo Bảng 1 - TCVN 229:1999, đối với các công trình dân dụng, hệ số chiết giảm khối

lượng lấy bằng 0.5

→ Khối lượng tham gia dao động : 100% (DL+SDL) + 50%LL

Hình 3.5 Khai báo phần trăm khối lượng tham gia dao động

+ Các dạng dao động thường xảy ra với các công trình:

Hình 3.6 Các dạng dao động thường gặp

Khảo sát 12 mode dao động đầu tiên

Bảng 3.9 Bảng khảo sát chu kỳ, tần số 12 mode đấu tiên công trình

Mode Period UX UY KL UX KL UY KL RZ f Phương

tính

Nhận xét

+ Theo Mục 6.3 - Tiêu chuẩn TCVN 2737:1995, giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của tải

trọng gió W ở độ cao Z so với mốc chuẩn xác định theo công thức:

o

WW  k c

+ Trong đó:

+ W0 : giá trị của áp lực gió theo bảng đồ phân vùng phụ lục D và điều 6.4

Công trình được xây dựng tại Thành phố Hồ Chí Minh, thuộc vùng gió IIA nên W0 =

+ Trong đó:

+ hi và hj : chiều cao của 2 tầng liền kề nhau

+ B: bề rộng mặt đón gió

+ Kết quả tính toán gió tĩnh:

Bảng 3.10 Bảng kết quả tính toán gió tĩnh

+ Tùy vào mức độ nhạy cảm của công trình đối với tác dụng động lực của tải trọng gió mà

thành phần động của tải trọng gió chỉ cần kể tác động do thành phần xung của vận tốc gió

hoặc cả với lực quán tính của công trình

+ Mức độ nhạy cảm được đánh giá qua tương quan giữa giá trị các tần số dao động riêng cơ bản của công trình, đặc biệt là tần số dao động riêng thứ nhất, với tần số giới hạn fL cho trong

Theo Mục 4.3 TCVN 229:1999, thành phần động của tải trọng gió phải kể đến cả tác

dụng của xung vận tốc gió và lực quán tính

 



Theo Mục 4.4 TCVN 229:1999, f6 1.272fL 1.3 f7 2.123 nên chỉ tính toán thành phần động ứng với 6 dạng dao động đầu tiên Tuy nhiên ta chỉ xét các dao động theo phương

X và phương Y, bỏ qua dao động xoắn của công trình

Kết luận:

+ Theo phương X chỉ cần xét đến ảnh hưởng của mode 3, 6

+ Theo phương Y chỉ cần xét đến ảnh hưởng của mode 1, 5

+ 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:

+ Hệ số động lực ứng với dạng dao động thứ i được xác định dựa vào đồ thị xác định hệ

số động lực cho trong TCXD 229:1999, phụ thuộc vào thông số và độ giảm lôga của dao động

+ Do công trình bằng BTCT nên có = 0,3

+ Thông số xác định theo công thức:

o i

+ : Hệ số tin cậy của tải trọng gió lấy bằng 1,2

+ (daN/m2): giá trị áp lực gió, đã xác định ở trên

ji j j

Fj

W

Fj j  j Sj

+ Trong đó:

+ : Hệ số áp lực động của tải trọng gió ở độ cao zj ứng với phần tử thứ j của công

trình, tra Bảng 3 TCXD 299:1999

+ : 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 vào tham

số , và dạng dao động, tra theo Bảng 4, Bảng 5 TCXD 299-1999

+ Sau khi xác định được đầy đủ các thông số , , , ta xác định được các giá trị tiêu chuẩn thành phần động của gió tác dụng lên phần tử j ứng với dạng dao động thứ i

Bảng 3.11 Bảng thông số tính toán gió phương X ứng với dạng dao động thứ 1 (mode 3)

Bảng 3.12 Bảng tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương X ứng với

1 MAI 21327.8 67.75 236.93 0.265 39.75 -6.00E-06 -2.39E-04 7.68E-07 82.05

2 T17 30807.8 63.85 310.64 0.266 52.34 -6.00E-06 -3.14E-04 1.11E-06 118.53

3 T16 30807.8 59.95 307.91 0.267 52.11 -6.00E-06 -3.13E-04 1.11E-06 118.53

4 T15 30938.3 56.05 305.02 0.269 51.86 -6.00E-06 -3.11E-04 1.11E-06 119.03

5 T14 31091.6 52.15 301.96 0.270 51.60 -6.00E-06 -3.10E-04 1.12E-06 119.62

6 T13 31091.6 48.25 298.69 0.271 51.32 -5.00E-06 -2.57E-04 7.77E-07 99.68

7 T12 31232.3 44.35 295.19 0.273 51.02 -5.00E-06 -2.55E-04 7.81E-07 100.13

8 T11 31395.9 40.45 291.41 0.275 50.69 -5.00E-06 -2.53E-04 7.85E-07 100.66

9 T10 31395.9 36.55 287.30 0.277 50.33 -4.00E-06 -2.01E-04 5.02E-07 80.53

10 T9 31395.9 32.65 282.80 0.279 49.94 -4.00E-06 -2.00E-04 5.02E-07 80.53

11 T8 31546.8 28.75 277.81 0.281 49.50 -3.00E-06 -1.48E-04 2.84E-07 60.69

12 T7 31720.6 24.85 272.19 0.284 48.99 -3.00E-06 -1.47E-04 2.85E-07 61.02

13 T6 31720.6 20.95 265.77 0.288 48.41 -2.00E-06 -9.68E-05 1.27E-07 40.68

14 T5 31720.6 17.05 258.21 0.292 47.72 -2.00E-06 -9.54E-05 1.27E-07 40.68

15 T4 31881.8 13.15 248.99 0.297 46.86 -2.00E-06 -9.37E-05 1.28E-07 40.89

16 T3 32065.9 9.25 237.02 0.305 45.72 -1.00E-06 -4.57E-05 3.21E-08 20.56

17 T2 32751.2 5.35 413.74 0.317 82.92 -1.00E-06 -8.29E-05 3.28E-08 21.00

Sum = -3.36E-03 9.58E-06 1304.79

Bảng 3.13 Bảng tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương X ứng với

dạng dao động thứ 2 (mode 6)

Bảng 3.14 Bảng thông số tính toán gió phương Y ứng với dạng dao động thứ 1 (mode 1)

Bảng 3.15 Bảng tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương Y ứng với

dạng dao động thứ 1 (mode 1)

STT Tầng M j (kN) Z (m) W j (kN) zj W Fj (kN) y ji y ji W Fj y ji 2

M j W pjiX

(kN)

1 MAI 21327.8 67.75 236.93 0.265 62.79 7.00E-06 4.40E-04 1.05E-06 -37.19

2 T17 30807.8 63.85 310.64 0.266 82.67 6.00E-06 4.96E-04 1.11E-06 -46.04

3 T16 30807.8 59.95 307.91 0.267 82.30 5.00E-06 4.12E-04 7.70E-07 -38.37

4 T15 30938.3 56.05 305.02 0.269 81.92 3.00E-06 2.46E-04 2.78E-07 -23.12

5 T14 31091.6 52.15 301.96 0.270 81.50 2.00E-06 1.63E-04 1.24E-07 -15.49

6 T13 31091.6 48.25 298.69 0.271 81.06 3.29E-07 2.67E-05 3.36E-09 -2.55

7 T12 31232.3 44.35 295.19 0.273 80.59 -1.00E-06 -8.06E-05 3.12E-08 7.78

8 T11 31395.9 40.45 291.41 0.275 80.07 -3.00E-06 -2.40E-04 2.83E-07 23.46

9 T10 31395.9 36.55 287.30 0.277 79.50 -4.00E-06 -3.18E-04 5.02E-07 31.28

10 T9 31395.9 32.65 282.80 0.279 78.88 -5.00E-06 -3.94E-04 7.85E-07 39.10

11 T8 31546.8 28.75 277.81 0.281 78.18 -6.00E-06 -4.69E-04 1.14E-06 47.15

12 T7 31720.6 24.85 272.19 0.284 77.38 -6.00E-06 -4.64E-04 1.14E-06 47.41

13 T6 31720.6 20.95 265.77 0.288 76.46 -6.00E-06 -4.59E-04 1.14E-06 47.41

14 T5 31720.6 17.05 258.21 0.292 75.37 -5.00E-06 -3.77E-04 7.93E-07 39.50

15 T4 31881.8 13.15 248.99 0.297 74.01 -4.00E-06 -2.96E-04 5.10E-07 31.76

16 T3 32065.9 9.25 237.02 0.305 72.21 -3.00E-06 -2.17E-04 2.89E-07 23.96

17 T2 32751.2 5.35 413.74 0.317 130.97 -2.00E-06 -2.62E-04 1.31E-07 16.32

Sum = -1.79E-03 1.01E-05 192.37

1 MAI 21327.8 67.75 280.10 0.265 45.89 6.00E-06 2.75E-04 7.68E-07 95.24

2 T17 30807.8 63.85 367.24 0.266 60.41 6.00E-06 3.62E-04 1.11E-06 137.57

3 T16 30807.8 59.95 364.02 0.267 60.15 6.00E-06 3.61E-04 1.11E-06 137.57

4 T15 30938.3 56.05 360.61 0.269 59.86 6.00E-06 3.59E-04 1.11E-06 138.15

5 T14 31091.6 52.15 356.98 0.270 59.56 6.00E-06 3.57E-04 1.12E-06 138.83

6 T13 31091.6 48.25 353.12 0.271 59.24 5.00E-06 2.96E-04 7.77E-07 115.69

7 T12 31232.3 44.35 348.98 0.273 58.89 5.00E-06 2.94E-04 7.81E-07 116.22

8 T11 31395.9 40.45 344.51 0.275 58.51 5.00E-06 2.93E-04 7.85E-07 116.83

9 T10 31395.9 36.55 339.65 0.277 58.10 4.00E-06 2.32E-04 5.02E-07 93.46

10 T9 31395.9 32.65 334.33 0.279 57.64 4.00E-06 2.31E-04 5.02E-07 93.46

11 T8 31546.8 28.75 328.43 0.281 57.13 3.00E-06 1.71E-04 2.84E-07 70.43

12 T7 31720.6 24.85 321.79 0.284 56.55 3.00E-06 1.70E-04 2.85E-07 70.82

13 T6 31720.6 20.95 314.19 0.288 55.88 2.00E-06 1.12E-04 1.27E-07 47.21

14 T5 31720.6 17.05 305.26 0.292 55.08 2.00E-06 1.10E-04 1.27E-07 47.21

15 T4 31881.8 13.15 294.36 0.297 54.09 1.00E-06 5.41E-05 3.19E-08 23.73

16 T3 32065.9 9.25 280.22 0.305 52.77 1.00E-06 5.28E-05 3.21E-08 23.86

17 T2 32751.2 5.35 489.13 0.317 95.71 1.00E-06 9.57E-05 3.28E-08 24.37

Sum = 3.83E-03 9.49E-06 1490.7

Bảng 3.16 Bảng tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương Y ứng với

dạng dao động thứ 2 (mode 5)

Tổ hợp tải trọng gió

+ Theo mục 4.12 TCXD 229:1999 tổ hợp nội lực, chuyển vị gây ra do thành phần tĩnh và

động của tải trọng gió được xác định như sau:

+ Trong đó:

+ X: Là momen uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị

+ Xt: Là momen uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị do thành phần tĩnh của tải trọng gió gây ra

+ Xđ: Là momen uốn (xoắn), lực cắt, lực dọc, hoặc chuyển vị do thành phần động của tải trọng gió gây ra

1 MAI 21327.8 67.75 280.10 0.265 74.23 7.00E-06 5.20E-04 1.05E-06 -44.53

2 T17 30807.8 63.85 367.24 0.266 97.73 6.00E-06 5.86E-04 1.11E-06 -55.13

3 T16 30807.8 59.95 364.02 0.267 97.30 5.00E-06 4.87E-04 7.70E-07 -45.94

4 T15 30938.3 56.05 360.61 0.269 96.84 3.00E-06 2.91E-04 2.78E-07 -27.68

5 T14 31091.6 52.15 356.98 0.270 96.36 2.00E-06 1.93E-04 1.24E-07 -18.55

6 T13 31091.6 48.25 353.12 0.271 95.83 1.04E-07 9.98E-06 3.37E-10 -0.97

7 T12 31232.3 44.35 348.98 0.273 95.27 -1.00E-06 -9.53E-05 3.12E-08 9.32

8 T11 31395.9 40.45 344.51 0.275 94.66 -3.00E-06 -2.84E-04 2.83E-07 28.09

9 T10 31395.9 36.55 339.65 0.277 93.99 -4.00E-06 -3.76E-04 5.02E-07 37.46

10 T9 31395.9 32.65 334.33 0.279 93.25 -5.00E-06 -4.66E-04 7.85E-07 46.82

11 T8 31546.8 28.75 328.43 0.281 92.42 -6.00E-06 -5.55E-04 1.14E-06 56.46

12 T7 31720.6 24.85 321.79 0.284 91.48 -6.00E-06 -5.49E-04 1.14E-06 56.77

13 T6 31720.6 20.95 314.19 0.288 90.40 -6.00E-06 -5.42E-04 1.14E-06 56.77

14 T5 31720.6 17.05 305.26 0.292 89.10 -5.00E-06 -4.46E-04 7.93E-07 47.31

15 T4 31881.8 13.15 294.36 0.297 87.50 -4.00E-06 -3.50E-04 5.10E-07 38.04

16 T3 32065.9 9.25 280.22 0.305 85.37 -3.00E-06 -2.56E-04 2.89E-07 28.69

17 T2 32751.2 5.35 489.13 0.317 154.84 -2.00E-06 -3.10E-04 1.31E-07 19.54

Sum = -2.14E-03 1.01E-05 232.4

s

I i



1

Bảng 3.17 Bảng tổng hợp giá trị tính toán gió

- Theo TCVN 9386 : 2012, có 2 phương pháp tính toán tải trọng động đất là phương pháp

tĩnh lực ngang tương đương và phương pháp phân tích phổ dao động

- Với chu kì T1 = 2.569, không thỏa mãn yêu cầu phương pháp tĩnh lực ngang tương đương

 Nên trong đồ án này tải trọng động đất sẽ được tính toán theo phương pháp phân tích phổ

phản ứng dao động (theo điều 4.3.3.3 TCVN 9386 : 2012) Việc tính toán tải trọng động đất

được thực hiện theo TCVN 9386 : 2012 và sự trợ giúp của phần mềm ETABS

Phổ phản ứng thiết kế theo phương ngang

* Xác định loại đất nền

- Dựa vào hồ sơ địa chất xây dựng, tất cả đều có chỉ số NSPT vào khoảng 15-50 → Đất nền thuộc loại C (theo Điều 3.1.2, Bảng 3.1, TCVN 9386 – 2012: Thiết kế công trình chịu động đất)

* Xác định tỉ số agR/g

- Gia tốc nền ứng với vị trí xây dựng công trình tại Quận 7, TP Hồ Chí Minh

2 gR

a 0.0846 g 0.0846 9.81 0.8296 (m/s ) 

* Xác định hệ số tầm quan trọng

- Hệ số tầm quan trọng  1 1.00 (Tra phụ lục E, F trong TCVN 9386:2012 ứng với công

trình nhà chung cư từ 9 – 19 tầng)

* Xác định gia tốc nền đất thiết kế

Ta có: ag agR 1 0.8296 1 0.8296 (m/s ) >0.8g = 7.848 (m/s )  2 2

 Suy ra cần thiết kế và cấu tạo kháng chấn

* Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu bê tông cốt thép

- Hệ số ứng xử q là hệ số kể đến khả năng có thể tiêu tán năng lượng (tính dẻo) của kết cấu, đối với hệ kết cấu khung hoặc hệ hỗn hợp tương đương khung ta có:

T T T : S (T) = Max a S ; β a

T T2.5

Hình 3.7 Phổ gia tốc nền thiết kế theo phương ngang

*Phổ phản ứng thiết kế theo phương đứng

- Theo điều Điều 4.3.3.5.2, TCVN 9386 – 2012, “Thiết kế công trình chịu động đất”, thành

phần đứng của tải trọng động đất chỉ cần xem xét khi avg 0.25g Công trình nằm ở quận 7 với avg0.9 a g 0.9 0.8296 0.7466 (m/s ) < 0.25 9.81 2.452 (m/s )2   2 nên không cần xét đến thành phần đứng của tải động đất Do đó, không cần xây dựng phổ phản ứng theo

phương đứng

3.3 Tổ hợp tải trọng gió

Theo trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH 1)

+ Tính toán theo trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH 1) nhằm đảm bảo cho kết cấu:

+ Không bị phá hoại dòn, dẻo

+ Không bị mất ổn định về hình dạng hoặc về vị trí

+ Không bị phá hoại vì mỏi

+ Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các yếu tố về lực

Bảng 3.20 Bảng tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn thứ nhất (Tải trọng gió)

3.4 Trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH 2)

+ Tính toán theo TTGH2 nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu sao cho:

+ Không cho hình thành cũng như mở rộng vết nứt quá mức hoặc vết nứt dài hạn nếu điều kiện sử dụng không cho phép hình thành hoặc mở rộng vết nứt

+Không có những biến dạng vượt quá giới hạn cho phép (độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động)

Bảng 3.21 Bảng tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn thứ hai (Tải trọng gió)

+ SW : Trọng lượng bản thân cấu kiện (phần mềm Etabs tự tính)

+ SDL : Tải trọng hoàn thiện sàn

+ WALL : Tải trọng tường xây

+ LL : Hoạt tải tác dụng lên công trình

+ GX : Tổng tải trọng gió phương X (GX= GXT + GXD)

(GXT : Tải trọng gió tĩnh tác dụng lên công trình theo phương X) (GXD : Tải trọng gió động tác dụng lên công trình theo phương X ứng với các

dạng dao động riêng của công trình)

+ GY : Tổng tải trọng gió phương Y (GY= GYT + GYD)

(GYT : Tải trọng gió tĩnh tác dụng lên công trình theo phương Y) (GYD : Tải trọng gió động tác dụng lên công trình theo phương Y ứng với các

dạng dao động riêng của công trình)

Bảng 3.22 Bảng tổ hợp tải trọng cho động đất

Trong đó:

+ EQX : Tải trọng động đất theo phương X

+ EQY : Tải trọng động đất theo phương Y

3.5 Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể của công trình

Kiểm tra chuyển vị đỉnh của công trình (tải trọng gió)

+ Theo Bảng C.4, TCVN 5574:2012, chuyển vị giới hạn theo phương ngang fu của nhà