Thiết kế chung cư itasco tower

Kết cấu - Mô hình, phân tích, tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình.. - Tính liên tục của hệ chịu lực tốt - Tầng hầm sử dụng tường vây làm phương án thiết kế, có thể thay cho tường chắn

BỘ 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

THIẾT KẾ CHUNG CƯ ITASCO TOWER

GVHD: NGUYỄN TRUNG KIÊN SVTH: NGUYỄN HỮU NGHĨÃ MSSV: 15149142

Tp Hồ Chí Minh, tháng 06/2019

SKL 0 0 6 1 7 8

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

YỄN TRUNG KIÊN

SVTH:

MSSV:

Khoá: 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ CHUNG CƯ ITASCO TOWER

GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN

SVTH: NGUYỄN HỮU NGHĨA

MSSV: 15149142

Khoá: 2015

Tp Hồ Chí Minh, tháng 06/2019

LỜI 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 quí thầy cô khoa Xây dựng nói riêng đã dạy bảo cho em kiến thức

trong bốn năm học vừa qua Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Nguyễn Trung Kiên,

xuyên suốt quá trình làm đồ án, em được thầy hướng dẫn hết sức tận tâm và chân thành Không những giúp em hệ thống lại các kiến thức cơ bản đã học, mở rộng những vấn đề nâng cao hết sức sâu sắc, thầy còn là người giúp em có cái nhìn bao quát, giúp em mở rộng suy nghĩ ra nhiều khía cạnh hay và mới mẻ, mà trước nay em chưa từng nghĩ tới Bằng kiến thức sâu sắc của mình, thầy đã truyền đạt nhiều kiến thức rất thiết thực mà thầy có được từ cuộc sống, trong quá trình dạy học và làm việc, mà từ đó em học hỏi được rất nhiều điều thú vị, những kinh nghiệm quí báu hổ trợ chúng em rất nhiều trong thực tế sau này Trong khoảng thời gian làm đồ án với thầy Kiên là khoảng thời gian em có rất nhiều động lực và quyết tâm để thực hiện đồ án tốt nghiệp này một cách hoàn chỉnh hết mức có thể

Cảm ơn gia đình luôn là là chỗ dựa vững chắc trong suốt khoảng thời gian em làm đồ

án, cảm ơn những người bạn đã giúp đỡ, hỗ trợ trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp này Các bạn đã động viên tinh thần, sẵn sàng góp ý, nhận xét bằng kinh nghiệm hiện có để giúp em những lúc gặp khó khăn

Và không thể quên gửi lời cám ơn đến những người thầy, người cô đã dạy em trong khóa học vừa qua Họ là những người đầu tiên giúp em xây dựng nên những kiến thức của mình như ngày hôm nay Cám ơn Khoa Xây dựng đã tạo điều kiện để em và các bạn có khoảng thời gian học tập đáng nhớ

Cuối cùng em xin chúc Quý Thầy Cô luôn dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp truyền đạt kiến thức đến thế hệ sau

TP.Hồ Chí Minh, Ngày 11 tháng 06 năm 2019

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN HỮU NGHĨA

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

-

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN HỮU NGHĨA Mssv: 15149142

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Công trình xây dựng

Khoa: Xây dựng

Tên đề tài: Chung cư ITASCO TOWER

Cán bộ phụ trách hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN

Ngày nhận đề tài:

Ngày nộp bài:

NỘI DUNG THỰC HIỆN

1 Các số liệu, tài liệu ban đầu

- Hồ sơ kiến trúc

- Hồ sơ khảo sát địa chất

2 Nội dung thực hiện đề tài

a Kiến trúc

- Thể hiện các bản vẽ kiến trúc

b Kết cấu

- Mô hình, phân tích, tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình

- Mô hình, phân tích, tính toán, thiết kế cầu thang điển hình

- Mô hình, phân tích, tính toán, thiết kế khung trục 2

- Mô hình, phân tích, tính toán, thiết kế móng cọc khoan nhồi

CAPSTONE PROJECT’ TASK

-

Faculty: Civil Engineering

Profession: Contrucstion Engineering and Technology

Project’s name: ITASCO TOWER

Adviser: Dr.NGUYEN TRUNG KIEN

Soil Investigation Drawings

2 The contents of capstone project

c Architecture

- Edit and complete architectural drawings with the suggestion of instructor by AutoCAD Software

d Structure

- Modeling, analysis and design typical Floor

- Modeling, analysis and design typical Stair

- Modeling, analysis and design frame grid 2 (design Wall grid 2 and 2 cored, Beam on typical floor)

- Investigation, analysis, evalute soil and load effect to foundation

- Choose the solution foundation: Bored Pile Foundation

3 Explanation & Drawing

01 Appendix and 01 Data sheet… A1 Drawings ( … Architeture, … Structure)

Confirm of Adviser

HCMC, Date …… Month …… Year 2019

Confirm of Faculty

………

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH 1

DANH MỤC BẢNG BIỂU 3

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH 5

1.1 Đặc điểm công trình: 5

1.2 Phân khu chức năng: 5

1.3 Đánh giá kiến trúc: 6

1.3.1 Hình dạng công trình: 6

1.3.2 Bố trí không gian: 6

1.3.3 Tính liên tục về mặt chịu lực: 7

1.4 Các giải pháp kỹ thuật 7

1.4.1 Điện 7

1.4.2 Hệ thống cung cấp nước 7

1.4.3 Hệ thống thoát nước 7

1.5 An toàn phòng cháy và chữa cháy 7

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 8

2.1 Cơ sở tính toán: 8

2.2 Nguyên tắc tính toán kết cấu: 8

2.2.1 Các trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I 8

2.2.2 Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II 8

2.2.3 Phần mềm, chương trình tính được sử dụng 8

2.3 Vật liệu sử dụng 9

2.4 Phương án kết cấu 9

2.4.1 Hệ kết cấu chịu lực chính 9

2.4.2 Hệ kết cấu sàn 9

2.4.3 Hệ kết cấu móng 9

2.5 Quy trình thiết kế công trình 9

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 11

3.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình 11

3.2 Sơ bộ kích thước tiết diện 11

3.3 Tải trọng tác dụng lên sàn 11

3.3.1 Tĩnh tải 11

3.3.2 Hoạt tải 13

3.4 Mô hình phân tích và tính toán 13

3.4.1 Mô hình kết cấu 14

3.4.2 Phân tích nội lực sàn 15

3.5 Tính toán cốt thép 16

3.6 Kiểm tra chuyển vị dài hạn, khe nứt của sàn 18

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 23

4.1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình: 23

4.3 Tải trọng cầu thang 23

4.3.1 Tĩnh tải tác dụng bản chiếu nghĩ 23

4.3.2 Tĩnh tải tác dụng bản thang nghiêng 24

4.3.2 Hoạt tải 25

4.4 Tính toán nội lực bản thang 25

4.4.1 Sơ đồ tính và gán tải trọng 25

4.4.2 Xác định nội lực 25

4.5 Tính toán cốt thép bản thang 26

4.6 Tính dầm chiếu nghỉ 27

4.6.1 Xác định nội lực 27

4.6.2 Tính cốt thép 28

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG 29

5.1 Tải trọng 29

5.5.1 Tĩnh tải 29

5.1.2 Hoạt tải 30

5.2 Tải trọng gió 30

5.2.1 Tính toán thành phần tĩnh 31

5.2.2 Tính toán thành phần động 32

5.3 Tải trọng động đất 38

5.4 Mô hình tính toán 41

5.5 Các loại tải trọng 41

5.5.1 Các trường hợp tải tác dụng lên khung 41

5.5.2 Tổ hợp tải trọng 41

5.6 Kiểm tra chuyển vị đỉnh và vấn đề dao động: 43

5.6.1 Chuyển vị đỉnh: 43

5.6.2 Kiểm tra về dao động: 43

5.7 Tính toán dầm sàn tầng điển hình 44

5.7.1 Tính toán cốt thép 44

5.7.2 Kiểm tra khả năng chịu lực 46

5.7.3 Tính cốt đai gia cường giữa dầm chính và dầm phụ 47

5.7.4 Tính toán cốt đai dầm tầng điển hình 47

5.7.5 Cấu tạo kháng chấn cho dầm : 48

5.7.6 Neo nối cốt thép : 50

5.8 Thiết kế cột khung trục 2 và truc C 50

5.8.1 Cốt thép dọc 51

5.8.2 Tính thép dọc cột khung trục 2, trục C 55

5.8.3 Cốt thép đai 57

5.9 Tính toán - thiết kế hệ vách 58

5.9.1 Phương pháp vùng biên chịu moment 59

5.9.2 Tính toán cho một trường hợp cụ thể 61

CHƯƠNG 6 THIẾT KẾ MÓNG 63

6.1 Tổng quan về nên móng 63

6.2 Khảo sát đia chất công trình xây dựng 63

6.3 Phương án thiết kế móng công trình 66

6.4 Tính toán cọc công trình 66

6.4.1 Chọn kích thước, vật liệu và chiều sâu chôn cọc 66

6.4.2 Tính toán sức chịu tải cọc 67

6.4.3 Sức chịu tải thiết kế 72

6.5 Thiết kế móng M1 73

6.5.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng đầu cọc 73

6.5.2 Kiểm tra áp lực đất nền tác dụng lên mũi cọc 75

6.5.3 Thiết kế cốt thép cho đài móng M1 bằng Robot 78

6.5.4 Tính lún móng M1 80

6.5.5 Kiểm tra xuyển thủng đài móng M1 81

6.6 Thiết kế móng M2 ( vách thang bộ ) 82

6.6.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đầu cọc 82

6.6.2 Kiểm tra áp lực đất nền dưới tác dụng mũi cọc 84

6.6.3 Tính lún móng M2 86

6.6.4 Kiểm tra xuyên thủng móng M2 87

6.6.5 Thiết kế cốt thép đài móng M2 bằng Robot 88

6.7 Thiết kế móng lõi thang máy 89

6.7.1 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng lên đài cọc 89

6.7.2 Kiểm tra điều kiện tải tác dụng đầu cọc 90

6.7.3 Kiểm tra áp lực đất nền tác dụng mũi cọc 90

6.7.4 Kểm tra xuyên thủng móng M-LTM 94

6.7.5 Thiết kế cốt thép đài móng LTM bằng Robot 96

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Hình ảnh về công trình 5

Hình 3.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình 11

Hình 3.2 Mặt bằng kết cầu dầm sàn căn hộ điển hình 13

Hình 3.3 Tĩnh tải tác dụng lên sàn 14

Hình 3.4 Hoạt tải tác dụng lên sàn 14

Hình 4.1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình 23

Hình 4.3 Tỉnh tải tác dụng lên sàn 25

Hình 4.5 Biểu đồ moment 25

Hình 4.6 Biểu đồ lực cắt 26

Hình 4.7 Phản lực tại gối 26

Hình 4.8 Biểu đồ moment dầm (kN.m) 27

Hình 4.9 Biểu đồ lực cắt dầm (kN) 27

Hình 5.1: Sơ đồ tính toán động lực tải trọng gió lên công trình 32

Hình 5.2: Đồ thị xác định hệ số động lực  35

Hình 5.3: Hệ tọa độ khi xác định hệ số không gian ν 35

Hình 5.10 Biểu đồ phổ thiết kế gán bào Robot dùng cho phân tích đàn hồi 40

Hình 5.11 Mô hình tính toán 41

Hình 5.12 Biểu đồ bao moment dầm tầng điển hình (tầng 10) ứng với tổ hợp bao 44

Hình 5.13 Mặt cắt gối dầm 46

Hình 5.14 Đoạn gia cường cốt treo tại vị trí dầm phụ gối lên dầm chính 47

Hình 5.15 Cốt thép ngang trong vùng tới hạn của dầm 49

Hình 5.16 Chi tiết thép cột C2 58

Hình 5.17 Sơ đồ nội lực tác dụng lên vách 59

Hình 6.1 Hố khoan địa chất s- đồ thi SPT 65

Hình 6.2 Mặt bằng bố trí móng cọc 73

Hình 6.2 Mặt bằng móng M1 74

Hình 6.3 Khối móng quy ước cho móng 3 cọc 76

Hình 6.5 Phản lực đầu cọc móng M1 79

Hình 6.6 Môment đài móng M1 80

Hình 6.7 Mặt cắt tháp xuyên thủng móng M1 81

Hình 6.8 Mặt bằng móng M2 82

Hình 6.9 Khối móng quy ước cho móng 4 cọc 84

Hình 6.10 Mặt cắt móng M2 87

Hình 6.11 Phản lực đầu cọc móng M2 88

Hình 6.12 Môment đài móng M2 88

Hình 6.13 Mặt bằng bố trí cọc lỗ thang máy 89

Hình 6.14 Phản lực đầu cọc móng lỗi thang máy MLT 90

Hình 6.15 Khối móng quy ước cho móng lỗi thang máy 91

Hình 6.16 Tháp xuyên thủng móng lỗi thang MLT 94

Hình 6.17 Phản lực đầu cọc lõi thang máy 95

Hình 6.18 Môment đài móng M1 96

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 3.1 Tĩnh tải sàn tầng điển hình 12

Bảng 3.2 Tĩnh tải sàn nhà vệ sinh 12

Bảng 3.3 Tĩnh tải tường xây 12

Bảng 3.4 Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên công trình (TCVN 2737-1995) 13

Bảng 3.5 Tính thép sàn thep phương X 17

Bảng 3.6 Tính thép theo phương Y 18

Bảng 4.1: Các lớp cấu tạo chiếu nghĩ 24

Bảng 4.2: Tĩnh tải bản thang nghiêng 24

Bảng 4.3: Kết quả tính thép cầu thang 27

Bảng 5.1: Tải tường 29

Bảng 5.2: Sàn căn hộ, sàn hành lang 29

Bảng 5.3: Sàn vệ sinh 30

Bảng 5.4: Giá trị hoạt tải sử dụng 30

Bảng 5.5: Gió tĩnh gán vào tâm hình học sàn 32

Bảng 5.6: Tần số dao động, phần trăm khối lượng tham gia dao động 33

Bảng 5.7 Bảng tính gió động theo phương y ứng với mode 1 36

Bảng 5.8 Bảng tính gió động theo x ứng với model 3 37

Bảng 5.9 Giá trị của tham số mô tả các phổ phản ứng đàn hồi 39

Bảng 5.11 Các trường hợp tải tác dụng lên khung 41

Bảng 5.12 Tổ hợp tải trọng 42

Bảng 5.13 Bảng chuyển vị đỉnh công trình 43

Bảng 5.14 Xác định mô hình tính toán theo phương C x hoặc C y : 52

Bảng 5.15 Nội lực vách V2 61

Bảng 6.1 Phân chia đơn nguyên địa chất ( lớp ) 63

Bảng 6.2 Bảng thống kê địa chất lớp đất 64

Bảng 6.3: Bảng xác định sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 68

Bảng 6.4: Sức chịu tải của đất theo cường độ đất nền 69

Bảng 6.5 Sức kháng ma sát theo thí nghiệm tiêu chuẩn SPT 71

Bảng 6.6 Bảng tổng hợp sức chịu tải 72

Bảng 6.7 Tọa độ cọc móng M1 74

Bảng 6.8 Kết quả tinh toán P max và P min móng M1 74

Bảng 6.9 Bảng tính thép đài móng M1 80

Bảng 6.10 Bảng tính lún móng M2 80

Bảng 6.11 Tọa độ cọc móng M2 82

Bảng 6.12 Kết quả tinh toán P max và P min móng M2 83

Bảng 6.13 Bảng tính lún móng M2 86

Bảng 6.14 Bảng tính thép đài móng M2 89

Bảng 6.15 Giá tri tính toán tổ hợp 90

Bảng 6.16 Bảng tính lún móng LTM 93

Bảng 6.17 Bảng tính thép đài móng LTM 96

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH

1.1 Đặc điểm công trình:

 Quy mô công trình:

- Công trình gồm 17 tầng và 2 tầng hầm Kết hợp khối văn phòng 6 tầng

- Chiều cao mỗi tầng điển hình là 3.3m

- Chiều cao 63.7 m tính từ mặt đất Diện tích 1 sàn tầng điển hình là 978 m2

1.2 Phân khu chức năng:

- Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát điện, bể phốt ngầm, bể sinh hoạt cung cấp nước cho công trình Ngoài ra còn bố trí một số kho phụ, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật điện, nước, chữa cháy …

- Tầng 1 được sử dụng làm sảnh văn phòng, có gồm Ban quản lý tòa nhà, khu thương mại, dịch vụ, phòng sinh hoạt cộng đồng

- Các tầng 2 - 7 được sử dụng văn phòng cho thuê Chiều cao tầng là 3.3 m Gồm 3 loại là Văn phòng loại A, loại B và loại C

- Các tầng 8 - 17 được sử dụng căn hộ cho thuê Mỗi căn hộ có 2 phòng ngủ, 1 nhà bếp, 1 nhà vệ sinh, 1 phòng khách và phòng ăn

- Khu thương mại là nơi dùng để buồn bán, triễn lãm, …

- Công trình có 5 thang máy, 4 thang bộ cho các tầng ở khối văn phòng và 3 thang máy, 2 thang bộ cho các tầng ở khối chung cư Khu thương mại có 5 thang máy và

hệ thang cuốn, thang bộ

- Bao gồm: Không gian làm việc (ở); Không gian giao thông (có kể đến hệ thống

thoát hiểm); Không gian kỹ thuật

- Công năng: Tầng 1 – 7: văn phòng cho thuê

Tầng 8 – 17: căn hộ cho thuê

- Không gian làm việc: văn phòng loại A, B có cửa chính nẵm trên sảnh văn phòng, còn văn phòng loại C cửa chính nằm phía trong giữa lối đi của 2 thang bộ, các kiểu chia loại văn phòng đơn giản, tiện lợi cho việc bố trí sắp xếp không gian bên trong từng văn phòng

- Không gian giao thông: Lối đi lại sảnh văn phòng thuận rộng ( > 2.3 m), hai bên có thang máy, thuận tiện đi lại, di chuyển đồ vật cồng kềnh hay chờ thang máy

- Bố trí lối thoát hiểm, thang bộ:

- Thang bộ thoát hiểm nhiều, tập trung xung quanh thang máy, khi có sự cố thời gian chạy từ văn phòng đến thang không quá dài Lối thang dễ tìm

- Đối với tầng 8-17, sử dụng làm căn hộ, bố trí thang ở 2 bên trái phải tòa nhà và không khó tìm

1.3.3 Tính liên tục về mặt chịu lực:

- Cầu thang bộ : 2 , tại trục 1 – B, và 4 – C, từ tầng hầm 2 đến tầng mái

- 3 thang máy, tại trục 3, 4 – C, từ tầng hầm 2 đến tầng 17, 2 thang máy tại trục 4 – B,

từ hầm 2 lên tầng 7

- Tầng 1 đến tầng 7 có thêm các thang bộ tại trục A, B – 6 và 2, 3 – B

- Hệ chịu lực chính theo phương đứng chủ yếu là cột-vách, cột vuông tại tất cả các vị trí lưới (trừ lõi thang máy), tại trục 6 – B, C có bố trí vách cứng nhưng chỉ ở 2 tầng hầm 1, 2

- MB tầng 1, hầm 1, 2 giống nhau, diện tích 2020 m2, từ tầng 1 trở lên chỉ xây trong phạm vi chỉ giới xây dựng (1010 m2)

- Tính liên tục của hệ chịu lực tốt

- Tầng hầm sử dụng tường vây làm phương án thiết kế, có thể thay cho tường chắn đất trong khi thi công

1.4 Các giải pháp kỹ thuật

1.4.1 Điện

Công trình sử dụng điện được cung cấp từ hai nguồn: lưới điện thành phố và máy phát điện riêng có công suất 150KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả được đặt dưới tầng trệt để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hưởng sinh hoạt) Toàn bộ đường dây điện được đi ngầm (được tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi công)

1.5 An toàn phòng cháy và chữa cháy

Ở mỗi tầng đều được bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vòi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2, ) Bể chứa nước trên mái, khi cần được huy động các bể chứa nước sinh hoạt

để tham gia chữa cháy Ngoài ra, ở mỗi phòng đều có lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt)

tự động

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KẾT CẤU CÔNG TRÌNH

2.1 Cơ sở tính toán:

Các tiêu chuẩn và quy chuẩn viện dẫn:

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

TCXD 229: 1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải gió

TCVN 9386-2012 Thiết kế công trình chịu tải trọng động đất

TCVN 5574: 2012 Kết cấu Bê Tông và Bê Tông toàn khối

TCXDVN 198:1997 Nhà cao tầng -Thiết kế Bê Tông Cốt Thép toàn khối

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

TCVN 10304:2014 Móng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 9394: 2012 Đóng và ép cọc thi công và nghiệm thu

TCVN 9395: 2012 Cọc khoan nhồi thi công và nghiệm thu

Bên cạnh các tài liệu trong nước, để giúp cho quá trình tính toán được thuận lợi, đa dạng

về nội dung tính toán, đặc biệt những cấu kiện (phạm vi tính toán) chưa được tiêu chuẩn thiết kế trong nước qui định như : Thiết kế các vách cứng, lõi cứng nên trong quá trình tính toán có tham khảo các tiêu chuẩn nước ngoài

Cùng với đó là các sách, tại liệu chuyên ngành và các bài báo khoa học được đăng tải chính thống của nhiều tác giả khác nhau

2.2 Nguyên tắc tính toán kết cấu:

Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo độ bền (TTGH I) và đáp ứng điều kiện sử dụng bình thường (TTGH II)

2.2.1 Các trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I

Nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể bảo đảm cho kết cấu:

 Không bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động

 Không bị mất ổn định về hình dạng và vị trí

 Không bị phá hoại khi kết cấu bị mỏi

 Không bị phá hoại do tác động đồng thời của các nhân tố về lực và những ảnh hưởng bất lợi của môi trường

2.2.2 Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II

Nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:

 Khe nứt không mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc không xuất hiện khe nứt

 Không có những biến dạng quá giới hạn cho phép như độ võng, góc xoay, góc trượt, dao động

2.2.3 Phần mềm, chương trình tính được sử dụng

- Chương trình phân tích kết cấu ROBOT 2018

- Phần mềm thể hiện bản vẽ RIVIT 2018

- Các phần mềm Microsoft Office 2016

2.3 Vật liệu sử dụng

Sử dụng bê tông cấp độ bền B30 với các thông số:

 Cường độ chịu nén theo TTGH I: Rb = 17 MPa

 Cường độ chịu kéo theo TTGH I: Rbt = 1.20 MPa

 Cường độ chịu nén theo TTGH II: Rb,ser = 22 MPa

 Cường độ chịu kéo theo TTGH II: Rbt,ser = 1.80 MPa

Hệ số điều kiện làm việc  b2 = 1 với các hệ số =0.714;  R = 0.573;  R = 0.409

 Cường độ chịu nén dọc trục: Rb = 17 MPa

 Cường độ chịu kéo dọc trục: Rbt = 1.05 MPa

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

 Cường độ chịu nén Rsc = 225 MPa

 Cường độ chịu kéo Rs = 225 MPa

 Cường độ tính toán cốt ngang Rsw = 175 MPa

Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø ≥10)

 Cường độ chịu nén Rsc = 365 MPa

 Cường độ chịu kéo Rs = 365 MPa

+ Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn

+ Lý thuyết tính toán và kinh nghiệm tính toán khá hoàn thiện, thi công đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn phương tiện thi công Chất lượng đảm bảo do đã có nhiều kinh nghiệm thiết kế và thi công trước đây

2.5 Quy trình thiết kế công trình

Sơ đồ thiết kế công trình

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH

KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM

Loại dầm Nhịp L (m) Chiều cao h Chiều rộng b

h - Chiều dày [mm]; gtc -Tĩnh tải tiêu chuẩn [kN/m2]

n - Hệ số vượt tải; gtt - Tĩnh tải tính toán [kN/m2]

Bảng 3.3 Tĩnh tải tường xây

Loại tường Bề dày d Chiều

Hệ số vượt tải n

Hoạt tải tính toán (kN/m 2 )

3.4 Mô hình phân tích và tính toán

Sử dụng phần mềm Robot2018 để mô hình sàn và phân tích nội lực Mặt bằng tầng sàn điển hình

Hình 3.2 Mặt bằng kết cầu dầm sàn căn hộ điển hình

3.4.1 Mô hình kết cấu

Hình 3.3 Tĩnh tải tác dụng lên sàn

Hình 3.4 Hoạt tải tác dụng lên sàn

3.4.2 Phân tích nội lực sàn

3.4.2.1 Biểu đồ moment

Hình 3.5 Biểu đồ màu moment MXX

Hình 3.6 Biểu đồ màu moment MYY

3.4.3.Kiểm tra chuyển vị

3.4.3.1 Chuyển vị ngắn hạn

Hình 3.7 Chuyển vị sàn theo tải trọng ngắn hạn

Theo TCVN 5574-2012 độ võng của sàn kiểm tra theo điều kiện f < [ fgh]

Với nhịp lớn nhất ô bản trong khoảng 5m < L = 8.5m ≤ 10m

Độ võng giới hạn, được nêu trong Bảng 4, TCVN 5574-2012 có giá trị

R





Kết quả tính toán cốt thép sàn tầng điển hình

( kNm)

As (mm2/m)

μ (%)

Chọn thép

( kNm)

As (mm2/m)

μ (%)

3.6.Kiểm tra chuyển vị dài hạn, khe nứt của sàn

- Đối với các vật liệu có tính tư biến cần phải kể đến sự tăng độ võng theo thời gian

Bê tông là vật liệu dễ bị nứt ở vùng chịu kéo khi có tải trọng tác dụng Do đó, khi tính độ võng của sàn ta phải kể đến ảnh hưởng của sự hình thành vết nứt

2 f

2.0×10

30×10Xem cốt thép chỉ chịu kéo nên : ' '

  là độ cong do tác dụng dài hạn của tải trọng thường xuyên và tạm thời dài hạn

Độ võng của sàn có vết nứt trong vùng chịu kéo tính théo công thức:

- hệ số lấy bằng 1 đối với cấu kiện chịu uốn và nén lệch tâm, bằng 1.2 đối với cấu

kiện chịu kéo

l- hệ số lấy bằng 1 đối với tải trọng tác dụng ngắn hạn, đối với tải trọng tác dụng dài

hạn thì lấy như sau:

l =1.6-1.5µ :đối với bê tông nặng, trong điều kiện độ ẩm tự nhiên

: hệ số lấy bằng 1 đối với cốt thép có gờ, bằng 1.3 đối với cốt thép tròn trơn

s- ứng suất trong các thanh cốt thép ngoài cùng

s s

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 4.1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình:

Hình 0.1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình

4.2 Sơ bộ kích thước bản thang:

- Chiều cao tầng điển hình là 3.3 m, có 22 bậc thang, cầu thang 2 vế Chiều cao mỗi bậc thang là:

Mô hình trên phần mềm Robot 2018

4.4.2 Xác định nội lực

Phân tích nội lực bằng Robot được kết quả sau:

Hình 4.5 Biểu đồ moment

h b R

M b

Bảng 4.3: Kết quả tính thép cầu thang

Cấu

kiện

Tiết diện

Lớp bê tông bảo

vệ

M ( kNm)

As (mm2/m)

μ (%)

4.6.2 Tính cốt thép

 Tính cốt dọc

Giả thiết tính toán:

- a = 2.5 cm khoảng cách từ trọng tâm nhóm cốt thép đến mép bê tông chịu kéo;

- ho = 30 – 2.5 = 27.5 cm chiều cao có ích của tiết diện

Eb = 32500 MPa → ξR = 0.54083 Cốt thép : CIII,AIII → Rs = 365 MPa → αR = 0.39458

Các bước tính toán cốt thép:

2 0

R R

a (mm)

h o (mm)

M (kNm)

M f (kNm)

A S (cm 2 )

μ (%)

Bố trí

A s bt (cm2)

μ chọn (%) Gối 220 300 25 275 -9.36 457.47 0.95 0.16 3Ø16 6.03 1 Nhịp 220 300 25 275 4.68 457.47 0.47 0.08 2Ø16 4.02 0.66

CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG

5.1 Tải trọng

- Kết cấu nhà cao tầng được tính toán với các tải trọng chính sau đây:

- Tải trọng thẳng đứng (tải trọng thường xuyên và tạm thời tác dụng lên sàn)

Hệ số vượt tải n

Hoạt tải tính toán (kN/m 2 )

-Nguyên tắc tính toán thành phần tải trọng gió (theo mục 2 TCVN 2737:1995)

-Tải trọng gió gồm 2 thành phần: thành phần tĩnh và thành phần động Giá trị và phương tính toán thành phần tĩnh tải trong gió được xác định theo các điều khoản ghi trong tiêu chuẩn tải trọng và tác động TCVN 2737:1995

-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

-Thành phần động tải trọng gió tác động lên công trình là lực do xung của vận tốc gió

và lực quán tính của công trình gây ra Giá trị của lực này được xác định trên cơ sở thành phần tĩnh của tải trọng gió nhân với các hệ số có kể đến ảnh hưởng của xung vận tốc gió và lực quán tính của công trình

-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

-Áp dụng cho đồ án tốt nghiệp, công trình ITACSO TOWER có chiều cao 66.65m > 40m do đó phải kể đến cả thành phần tĩnh và thành phần động của tải trọng gió

Tính toán gió tĩnh dùng tổ hợp: COMB1 = 1TT + 1HT

Tính toán gió động dùng tổ hợp: COMB1 = 1TT + 0.5HT

2m j