Thiết kế chung cư tân tạo 1 quận bình tân

Hệ thống thang máy được thiết kế thoải mái, thuận lợi và phù hợp với nhu cầu sử dụng trong công trình.. - Công trình chung cư Tân Tạo 1 được sử dụng hệ chịu lực chính là hệ kết cấu chịu

Trang 1

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 TÂN TẠO 1 – QUẬN BÌNH TÂN

GVHD: NGUYỄN MINH ÐỨC SVTH: TÔ VĂN THƯỢNG MSSV: 14149181

Tp Hồ Chí Minh, tháng 01/2019

S K L 0 0 5 5 3 4

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

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: TÔ VĂN THƯỢNG - MSSV: 14149181

Ngành: Công nghệ kỹ thuật công trình Xây dựng

Tên đề tài: Thiết kế chung cư TÂN TẠO 1 – QUẬN BÌNH TÂN

Họ và tên giảng viên hướng dẫn: TS NGUYỄN MINH ĐỨC

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 02 tháng 01 năm 2019

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

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên sinh viên: TÔ VĂN THƯỢNG - MSSV: 14149181

Ngành: Công nghệ kỹ thuật công trình Xây dựng

Tên đề tài: Thiết kế chung cư TÂN TẠO 1 – QUẬN BÌNH TÂN

Họ và tên giảng viên phản biện: ThS LÊ PHƯƠNG

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: )

Giáo viên phản biện

(Ký & ghi rõ họ tên)

Trang 4

SUMMARY OF THE GRADUATION PROJECT

1 Initial information

- Architectural drawings

- Cadastral survey drawings

2 Content of theoretical and computational parts

- Design the typical floor

- Design the typical staircase

- Design auget – cast piles

3 Written explanations and drawings

Written explanation and 01 appendix

23 drawing A1 (06 Architecture, 17 structure)

5 Start date : 09/2018

6 Completion date : 03/01/2019

HCMC January 03, 2019

PhD NGUYEN MINH DUC

Trang 5

MỤC LỤC

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN 13

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN 14

SUMMARY OF THE GRADUATION PROJECT 15

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 22

CHƯƠNG 1: 1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: 22

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: 22

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC: 23

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng: 23

1.3.2 Mặt đứng công trình: 24

1.3.3 Hệ thống giao thông: 25

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT: 25

1.4.1 Hệ thống điện: 25

1.4.2 Hệ thống nước: 25

1.4.3 Thông gió: 25

1.4.4 Chiếu sáng: 25

1.4.5 Phòng cháy thoát hiểm: 25

1.4.6 Chống sét: 25

1.4.7 Hệ thống thoát rác: 26

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 26

CHƯƠNG 2: 2.1 Giải pháp vật liệu 26

2.2 Lớp bê tông bảo vệ 27

2.3 Cơ sở lựa chọn giải pháp kết cấu 27

3.2 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu 27

3.3 Giải pháp kết cấu theo phương ngang 28

3.4 Kết luận hệ kết cấu sàn chịu lực chính 29

NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU 30

CHƯƠNG 3: 3.1 Cơ sở tính toán 30

3.2 Nguyên tắc cơ bản 30

Trang 6

3.5 Nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH I) 30

3.6 Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH II) 30

3.7 Lựa chọn công cụ tính toán 31

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 32

CHƯƠNG 4: 4.1 Tổng quan 32

4.2 Vật liệu 32

3.8 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm 32

3.9 Sơ bộ chọn tiết diện cột 33

3.10 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện vách 34

4.3 Tải trọng tác dụng lên sàn 35

3.11 Tĩnh tải 35

3.12 Hoạt tải 38

4.4 Xác định nội lực 38

3.13 Mô hình phân tích 38

3.14 Kết quả mô hình phân tích 40

4.5 Kiểm tra độ võng 43

4.5.1 Kiểm tra độ võng tức thời 43

4.6 Thiết kế cốt thép sàn điển hình 44

THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 47

CHƯƠNG 5: 5.1 Số liệu tính toán 47

3.15 Vật liệu 47

3.16 Kích thước sơ bộ 47

5.2 Tải trọng 49

3.17 Tĩnh tải 49

3.18 Hoạt tải 50

3.19 Tổng tải trọng 50

5.3 Sơ đồ tính và nội lực 51

5.4 Thiết kế cốt thép cho bản thang 53

5.5 Thiết kế cốt dọc thép cho dầm chiếu tới 54

3.20 Sơ đồ tính 54

Trang 7

3.21 Nội lực trong dầm chiếu tới 55

5.6 Thiết kế cốt thép đai cho dầm chiếu tới (D1) 56

3.22 Tính toán cốt đai 56

5.7 Thiết kế cốt thép cho dầm D2 56

3.23 Sơ đồ tính 56

3.24 Nội lực trong dầm chiếu tới 57

5.8 Thiết kế cốt thép đai cho dầm (D2) 58

3.25 Tính toán cốt đai 58

THIẾT KẾ HỆ KHUNG 60

CHƯƠNG 6: 6.1 Tổng quan 60

6.2 Vật liệu 60

6.3 Sơ bộ kích thước tiết diện kết cấu 60

3.26 Chiều dày sàn tầng điển hình 60

3.27 Chiều dày sàn tầng hầm, tầng thượng, mái 61

6.4 Các trường hợp tải trọng 62

3.28 Tải trọng gió 62

3.29 Tải trọng động đất 67

3.30 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình 74

3.31 Kiểm tra tính đúng đắn của mô hình 74

6.5 9Thiết kế cốt thép hệ khung 75

3.32 Thiết kế cốt thép dầm 75

3.33 Thiết kế cốt thép cột 78

3.34 Thiết kế cốt thép vách 82

3.35 Neo và nối cốt thép 87

THIẾT KẾ KẾT CẤU NỀN MÓNG 88

CHƯƠNG 7: 7.1 Tổng quan về nền móng 88

7.2 Địa chất công trình 88

7.3 Lựa chọn giải pháp móng 89

7.4 Phương án móng cọc khoan nhồi 89

3.36 Tổng quan về móng cọc khoan nhồi 89

Trang 8

3.37 Tính toán sức chịu tải 90

3.38 Xác định độ cứng cọc 95

7.5 Thiết kế móng M1 95

3.39 Tải trọng tác dụng 95

3.40 Chọn chiều sâu chôn móng 95

3.41 Xác định số cọc và kích thước đài cọc 96

3.42 Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn 97

3.43 Kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc 97

3.44 Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc 98

3.45 Kiểm tra độ lún móng cọc 100

3.46 Kiểm tra xuyên thủng móng cọc 101

3.47 Tính cốt thép đài móng 102

Trang 9

7.8 Thiết kế móng M6 (dưới vách lõi thang) 122

TÀI LIỆU THAM KHẢO 136

Trang 10

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 chúng 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 TS Nguyễn Minh Đức cùng với các Thầy, Cô trong bộ môn Xây dựng

Qua đây, em cũng xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô trong khoa Xây dựng và Cơ học Ứng dụng – trường ĐH Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, những người đã không ngừng giúp đỡ, giảng dạy tận tình cho em có được những kiến thức chuyên ngành trong suốt 4 năm học qua, đó chính là hành trang không thể thiếu cho công việc sau 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 mai sau

Em xin chân thành cảm ơn

Sinh viên

TÔ VĂN THƯỢNG

Trang 11

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG

CHƯƠNG 1:

TRÌNH 1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH:

- Ngày nay, trong tiến trình hội nhập của đất nước, kinh tế ngày càng phát triển kéo theo đời sống của nhân dân ngày càng được nâng cao Một bộ phận lớn nhân dân

có nhu cầu tìm kiếm một nơi an cư với môi trường trong lành, nhiều dịch vụ tiện ích hỗ trợ để lạc nghiệp đòi hỏi sự ra đời nhiều khu căn hộ cao cấp Trong xu hướng đó, nhiều công ty xây dựng những khu chung cư cao cấp đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của người dân Chung cư Tân Tạo 1 là một công trình xây dựng thuộc dạng này

- Với nhu cầu về nhà ở tăng cao trong khi quỹ đất tại trung tâm thành phố ngày càng

ít đi thì các dự án xây dựng chung cư cao tầng ở vùng ven là hợp lý và được khuyến khích đầu tư Các dự án nói trên, đồng thời góp phần tạo dựng bộ mặt đô thị nếu được tổ chức tốt và hài hòa với môi trường cảnh quan xung quanh

- Như vậy việc đầu tư xây dựng khu chung cư Tân Tạo 1 là phù hợp với chủ trương khuyến khích đầu tư của TPHCM, đáp ứng nhu cầu bức thiết về nhà ở của người dân và thúc đẩy phát triển kinh tế, hoàn chỉnh hệ thống hạ tầng đô thị

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH:

- Địa chỉ: Quốc Lộ 1A, Phường Tân Tạo A, Quận Bình Tân, TP Hồ Chí Minh

+ Khu chung cư Tân tạo 1, nằm trong khu dân cư Bắc Lương Bèo, tọa lạc tại Phường Tân Tạo A trên mặt tiền quốc lộ 1A Nằm kế KCN Tân Tạo và KCN Pou Yen Giao thông thuận lợi, huyết mạch của Quận Bình Tân và Trung Tâm

Đô Thị Mới Tây Sài Gòn như Quốc lộ 1A, Đường Bà Hom, Đường số 7, Tỉnh

lộ 10, Đường Kinh Dương Vương (Hùng Vương nối dài) kết nối chung cư Tân Tạo 1 với Quận 6, Quận 12, Quận Tân Phú, Quận Bình Tân và Huyện Bình Chánh

- Nhiều tiện ích:

+ Chung cư Tân Tạo 1 sát chợ Bà Hom, gần trường tiểu học Bình Tân, Trường trung học Ngôi sao, Siêu thị Coopmart, Siêu thị BigC An Lạc, Bệnh viện Quốc Ánh, Bệnh viện Triều An

+ Đảm bảo 15% diện tích cây xanh và hành lang xanh cách ly quốc lộ 1A cho bóng mát, không khí trong lành, môi trường và tiện ích khép kín

Trang 12

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC:

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng:

Hình 1 1: Mặt bằng tầng điển hình

- Chung cư Tân tạo 1 gồm 22 tầng bao gồm: 1 tầng hầm, 20 tầng nổi và 1 tầng mái

- Công trình có diện tích 53x48m Chiều dài công trình 53m, chiều rộng công trình 48m

- Diện tích sàn xây dựng 2061 m2

- Bao gồm 4 thang máy 3 thang bộ

- Tầng hầm để xe

- Tầng trệt bố trí thương mại – dịch vụ

- Lối đi lại, hành lang trong chung cư thoáng mát và thoải mái

- Cốt cao độ 0.00m được chọn tại cao độ mặt trên sàn tầng hầm, cốt cao độ mặt đất hoàn thiện -1.1m, cốt cao độ mặt trên đáy sàn tầng hầm -3.4m, cốt cao độ đỉnh công trình +67.6m

Trang 13

1.3.2 Mặt đứng công trình:

Hình 1 2: Mặt đứng chính công trình

- Công trình có dạng hình khối thẳng đứng Chiều cao công trình là 67.6m

- Mặt đứng công trình hài hòa với cảnh quan xung quanh

Trang 14

- Công trình sử dụng vật liệu chính là đá Granite, sơn nước, lam nhôm, khung inox trang trí và kính an toàn cách âm cách nhiệt tạo màu sắc hài hòa, tao nhã

1.3.3 Hệ thống giao thông:

- Hệ thông giao thông phương ngang trong công trình là hệ thống hành lang

- Hệ thống giao thông phương đứng là thang bộ và thang máy Hệ thống thang máy được thiết kế thoải mái, thuận lợi và phù hợp với nhu cầu sử dụng trong công trình

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT:

1.4.1 Hệ thống điện:

- Hệ thống nhận điện từ hệ thống điện chung của khu đô thị vào công trình thông qua phòng máy điện Từ đây điện được dẫn đi khắp công trình thông qua mạng lưới điện nội bộ Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dự phòng đặt ở tầng hầm để phát cho công trình

1.4.2 Hệ thống nước:

- Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước khu vực và dẫn vào bể chứa nước ở tầng hầm,bể nước mái, bằng hệ thống bơm tự động nước được bơm đến từng phòng thông qua hệ thống gen chính ở gần phòng phục vụ

- Nước thải được đẩy vào hệ thống thoát nước chung của khu vực

1.4.3 Thông gió:

- Công trình không bị hạn chế nhiều bởi các công trình bên cạnh nên thuận lợi cho việc đón gió, công trình sử dụng gió chính là gió tự nhiên, và bên cạnh vẫn dùng hệ thống gió nhân tạo (nhờ hệ thống máy điều hòa nhiệt độ) giúp hệ thống thông gió cho công trình được thuận lợi và tốt hơn

1.4.5 Phòng cháy thoát hiểm:

- Công trình bê tông cốt thép bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt

- Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2

- Các tầng đều có đủ 3 cầu thang bộ để đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ

- Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy

1.4.6 Chống sét:

- Công trình được sử dụng kim chống sét ở tầng mái và hệ thống dẫn sét truyền xuống đất

Trang 15

1.4.7 Hệ thống thoát rác:

- Ở tầng đều có phòng thu gom rác, rác được chuyển từ những phòng này được tập kết lại đưa xuống gian rác ở dưới tầng hầm, từ đây sẽ có bộ phận đưa rác ra khỏi công trình

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

CHƯƠNG 2:

2.1 Giải pháp vật liệu

Vật liệu cần có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, chống cháy tốt, có giá thành hợp lý Vật liệu có tính biến dạng cao: khả năng biến dạng cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp

Vật liệu có tính thoái biến thấp: có tác dụng tốt khi chịu tácđộng của tải trọng lặp lại (động đất, gió bão)

Vật liệu có tính liền khối cao: có tác dụng trong trường hợp có tính chất lặp lại, không bị tách rời các bộ phận công trình

Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụng các loại vật liệu trên sẽ giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang do lực quán tính Trong điều kiện nước ta hiện nay thì vật liệu bê tông cốt thép hoặc thép là loại vật liệu đang được các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong các kết cấu nhà cao tầng

→ Do đó sinh viên lựa chọn vật liệu xây dựng công trình là bê tông cốt thép

Trang 16

3 AIII (Ø  10)

Rs = Rsc = 365 MPa

Rsw = 290 MPa

Es = 2105 MPa

2.2 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: 30mm (30mm)

- Trong dầm móng: 30mm

- Trong móng:

 Toàn khối khi có lớp bê tông lót: 35mm

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

Chú thích: giá trị trong ngoặc ( ) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt (trích TCVN 5574:2012 – Bê tông cốt thép tiêu chuẩn thiết kế - điều 8.3)

2.3 Cơ sở lựa chọn giải pháp kết cấu

+ Tiếp nhận tải trọng từ dầm, sàn để truyền xuống móng, xuống nền đất

+ Tiếp nhận tải trọng ngang tác dụng lên công trình (phân phối giữa các cột, vách

chiều cao của nhà và độ lớn của tải trọng ngang (động đất, gió)

- Công trình chung cư Tân Tạo 1 được sử dụng hệ chịu lực chính là hệ kết cấu chịu lực khung vách hỗn hợp đồng thời kết hợp với lõi cứng Lõi cứng được bố trí ở giữa công trình, cột được bố trí ở giữa vã xung quanh công trình, vách cứng được

bố trí xung quanh công trình để đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình và chống xoắn tốt

Trang 17

→ Căn cứ vào quy mô công trình, sinh viên sử dụng hệ chịu lực khung - vách (khung chịu toàn bộ tải trọng đứng và vách chịu tải trọng ngang cũng như các tác động khác đồng thời làm tăng độ cứng của công trình) làm hệ kết cấu chịu lực chính cho công trình

3.3 Giải pháp kết cấu theo phương ngang

Việc lựa chọn giải pháp kết cấu sàn hợp lý là việc làm rất quan trọng, quyết định tính kinh tế của công trình Theo thống kê thì khối lượng bê tông sàn có thể chiếm 30÷40% khối lượng bê tông của công trình và trọng lượng bê tông sàn trở thành một loại tải trọng tĩnh chính Công trình càng cao, tải trọng này tích lũy xuống cột các tầng dưới và móng càng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất Vì vậy cần ưu tiên lựa chọn giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng Các loại kết cấu đang được sử dụng rộng rãi hiện nay gồm:

Hệ sàn sườn: cấu tạo gồm hệ dầm và bản sàn

- Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến ở nước ta với công nghệ thi

công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

- Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn,

dẫn đến chiều cao tầng của công trình lớn Không tiết kiệm không gian sử dụng

Sàn không dầm: cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột

- Ưu điểm: Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình Tiết kiệm

được không gian sử dụng Dễ phân chia không gian Việc thi công phương án này nhanh hơn so với phương án sàn dầm bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản Việc lắp dựng ván khuôn và cốp pha cũng đơn giản

- Nhược điểm: Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo

thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn so với phương án sàn dầm, do vậy khả năng chịu lực theo phương ngang phương án này kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu và tải trọng đứng do cột và vách chịu Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do

đó khối lượng sàn tăng

Sàn không dầm ứng lực trước: cấu tạo gồm các bản kê trực tiếp lên cột, cốt thép

được ứng lực trước

- Ưu điểm: Giảm chiều dày, độ võng sàn Giảm được chiều cao công trình Tiết

kiệm được không gian sử dụng Phân chia không gian các khu chức năng dễ dàng

- Nhược điểm: Tính toán phức tạp Thi công đòi hỏi thiết bị chuyên dụng

Tấm panel lắp ghép: cấu tạo gồm những tấm panel được sản xuất trong nhà máy

Sau đó các tấm này được vận chuyển ra công trường và lắp dựng, sau đó rải cốt thép

và đổ bê tông bù

- Ưu diểm: Khả năng vượt nhịp lớn, thời gian thi công nhanh, tiết kiệm vật liệu

- Nhược điểm: Kích thước cấu kiện lớn, quy trình tính toán phức tạp

Trang 18

Sàn bê tông BubbleDeck & Uboot Beton: Bản sàn bê tông BubbleDeck phẳng,

không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực, sử dụng quả bóng nhựa tái chế để thay thế phần bê tông không hoặc ít tham gia chịu lực ở thớ giữa bản sàn

- Ưu điểm: Tạo tính linh hoạt cao trong thiết kế, có khả năng thích nghi với nhiều

loại mặt bằng Tạo không gian rộng cho thiết kế nội thất Tăng khoảng cách lưới cột và khả năng vượt nhịp, có thể lên tới 15m mà không cần ứng suất trước, giảm

hệ tường, vách chịu lực Giảm thời gian thi công và các chi phí dịch vụ kèm theo

- Nhược điểm: Đây là công nghệ mới vào Việt Nam nên lý thuyết tính toán chưa

được phổ biến Khả năng chịu cắt, chịu uốn giảm so với sàn bê tông cốt thép thông thường cùng độ dày

3.4 Kết luận hệ kết cấu sàn chịu lực chính

- Phương án chịu lực theo phương đứng là hệ kết cấu chịu lực khung vách hỗn hợp đồng thời kết hợp với lõi cứng

- Phương án chịu lực theo phương ngang là phương án hệ sàn sườn có dầm

Trang 19

NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU

CHƯƠNG 3:

3.1 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 7888: 2014 Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước

- 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

3.2 Nguyên tắc cơ bản

Khi thiết kế cần tạo sơ đồ kết cấu, kích thước tiết diện và bố trí cốt thép đảm bảo được độ bền, độ ổn định và độ cứng không gian xét trong tổng thể cũng như riêng từng bộ phận kết cấu Việc đảm bảo đủ khả năng chịu lực phải trong cả giai đoạn xây dựng và sử dụng

Khi tính toán thiết kế kết cấu bê tông cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính toán theo hai nhóm trạng thái giới hạn

3.5 Nhóm trạng thái giới hạn thứ nhất (TTGH I)

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

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

- Không bị mất ổn định về hình dáng hoặc vị trí

- Không bị phá hoại vì 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

3.6 Nhóm trạng thái giới hạn thứ hai (TTGH II)

- Nhằm bảo đảm 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

Trang 20

3.7 Lựa chọn công cụ tính toán

Dùng để phân tích nội lực theo dải

Do safe là phần mềm phân tích, thiết kế kết cấu chuyên cho phần bản sàn và còn đƣợc sử dụng tính toán cho kết cấu phần móng

3.2.1.3 Phần mềm Microsoft Office 2013

Dùng để xử lý số liệu nội lực từ các phần mềm ETABS, SAFE xuất sang, tổ hợp nội lực và tính toán tải trọng, tính toán cốt thép và trình bày các thuyết minh tính toán

Trang 21

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

CHƯƠNG 4:

4.1 Tổng quan

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

- Tải trọng thẳng đứng (trọng lượng bản thân kết cấu, tải thường xuyên và tạm thời tác dụng lên sàn)

- Tải trọng gió (gồm các thành phần tĩnh và thành phần động)

- Tải trọng động đất (tính cho các công trình nằm trong vùng có yêu cầu kháng chấn)

Ngoài ra, kết cấu nhà cao tầng còn được kiểm tra với các loại tải trọng sau:

- Tác động của quá trình thi công

- Áp lực đất, nước ngầm

4.2 Vật liệu

Sử dụng bê tông cấp độ bền B25 có:

- Cường độ chịu nén dọc trục: Rb = 14.5 MPa

- Cường độ chịu kéo dọc trục: Rb = 1.2 MPa

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

- Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 175 MPa

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

3.8 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm

Kích thước tiết diện dầm được xác định sơ bộ qua nhịp dầm (dựa theo công thức kinh nghiệm) sao cho đảm bảo thông thủy cần thiết trong chiều cao tầng, và đủ khả năng chịu lực

Trang 22

3.9 Sơ bộ chọn tiết diện cột

Diện tích tiết diện cột (có kể đến thép chịu nén để giảm tiết diện cột) được xác định sơ bộ như sau:

Si - diện tích truyền tải xuống tầng thứ i

+ k = 1.1  1.5 - hệ số kể đến tải trọng ngang gây ra momen làm gia tăng ứng suất nén trong cột;

+ Rb = 14.5 (MPa) - cường độ chịu nén tính toán của bê tông B25;

+ Rsc = 365 (MPa) – cường độ chịu nén tính toán của thép AIII;

+ μ = (1  4)% - hàm lượng cốt thép trong cột khi xét động đất theo TCXDVN 9386:2012

Để đảm bảo yêu cầu về kiến trúc, hạn chế kích thước cột, sinh viên giả thiết hàm lượng thép là 2%, để thép tham gia chịu nén cùng với bê tông, từ đó giảm kích thước cột

Trang 23

Bảng 4 1: Chọn sơ bộ tiết diện cột

Tiết diện chọn

Diện tích chọn

Từ tầng Đến tầng Phương X

3.10 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện vách

Vách cứng là kết cấu chịu lực ngang chủ yếu, để trách bị mất ổn định theo phương

ngoài mặt phẳng, chiều dày vách đổ toàn khối chọn không nhỏ hơn 200mm và không nhỏ

hơn 1/20 chiều cao tầng Sơ bộ chiều dày vách lõi thang là 300mm, vách biên là 200mm

Trang 24

4.3 Tải trọng tác dụng lên sàn

3.11 Tĩnh tải

4.3.1.1 Các lớp cấu tạo sàn

Hình 4 1: Các lớp cấu tạo sàn Bảng 4 2: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình

Trọng lƣợng riêng

Chiều dày

Tĩnh tải tiêu chuẩn Hệ số

vƣợt tải

Tĩnh tải tính toán

Trang 25

Bảng 4 3: Tải trọng tác dụng lên sàn nhà vệ sinh

Trọng lƣợng riêng

Chiều dày

Tĩnh tải tiêu chuẩn

Hệ số vƣợt tải

Chiều dày

Tĩnh tải tiêu chuẩn vƣợt tải Hệ số

Trang 26

4.3.1.2 Tải tường xây trên sàn và trên dầm

Công thức xác định tải trọng tường tính toán:

- ht = htầng - hdầm (tường xây trên dầm biên), chọn sơ bộ hdầm = 600mm

Bảng 4 5: Tải trọng tường xây trên dầm

Trang 27

3.12 Hoạt tải

Theo TCVN 2737:1995, hoạt tải được xác định dựa trên công năng các phòng:

Bảng 4 7: Hoạt tải tác dụng lên sàn

Hoạt tải tiêu chuẩn kN/m2

Hệ số vượt tải

n

Hoạt tải tính toán kN/m2

phần tử hữu hạn để tính toán, thông qua hai phần mềm của hãng CSI là ETABS 9.7.4 và phần mềm SAFE v12.3.2

Để có sự làm việc đúng với thực tế, sinh viên mô hình khung trước bằng phần mềm ETABS sau đó sẽ xuất sàn điển hình thiết kế sang phần mềm SAFE

Lấy sàn điển hình cao nhất tính toán vì độ lớn cột giảm thì nhịp sàn sẽ tăng (tính cho trường hợp bất lợi nhất)

Các giá trị tải trọng được gán vào sàn như sau:

- Trọng lượng bản thân kết cấu (phần mềm SAFE tự tính)

- Tĩnh tải các lớp cấu tạo (quy về giá trị tiêu chuẩn)

- Tải tường trong diện tích sàn được quy về phân bố đều trên sàn, còn các tường nằm trên dầm thì được gán trực tiếp lên dầm

- Hoạt tải tiêu chuẩn phân bố đều trên sàn

Tổ hợp tải trọng:

- Tổ hợp thiết kế: Tĩnh tải tính toán + Hoạt tải tính toán

Trang 28

Hình 4 2: Mô hình sàn trong SAFE

Hình 4 3: Tĩnh tải tiêu chuẩn các lớp cấu tạo sàn

Trang 29

Hình 4 4: Hoạt tải phân bố đều trên sàn LL1,LL2 3.14 Kết quả mô hình phân tích

Sau khi chạy mô hình phân tích trong SAFE, phần mềm cho ra kết quả là momen phân bố trên sàn theo mét dài Để tự động hoá trong thiết kế thép bằng Excel, sinh viên dùng chức năng chia dải sàn thành các STRIP có trong chương trình Bản chất của chức năng này là quy các giá trị nội lực trên sàn lại thành nội lực của một bản dầm tương đương

có bề rộng bằng bề rộng của dải STRIP và chiều cao dầm bằng bề dày sàn

Trang 30

Vì thế, khi chia STRIP cần chú ý chia sao cho các giá trị nội lực tương đối gần nhau nằm trong một dải STRIP Ở đây, ta dựa vào dải màu khi hiện moment M11 và M22 của bản sàn mà ta chia các dải STRIP theo vùng màu gần nhau

Hình 4 5: Dải Strip theo phương X

Trang 31

Hình 4 6: Dải Strip theo phương Y

Hình 4 7: Moment theo dải Strip theo phương X

Trang 32

Hình 4 8: Moment theo dải Strip theo phương Y 4.5 Kiểm tra độ võng

Trong việc thiết kế, việc tính toán kiểm tra độ võng sàn trở thành yêu cầu cần thiết để đảm bảo tính kinh tế với các tình huống sau:

- Chiều dài nhịp lớn

- Tải trọng lớn, rất hay gặp đối với các sàn nhà dân dụng (landscape tầng 1, sàn mái

đỡ thiết bị cơ điện nặng…)

- Tổ hợp tải trọng theo trạng thái giới hạn thứ 2 (không có hệ số vượt tải)

- Sự xuất hiện của vết nứt trong bê tông khi chịu lực, dẫn tới giảm độ cứng kết cấu

và làm tăng độ võng

4.5.1 Kiểm tra độ võng tức thời

Độ võng này lớn nhất tại vị trí ô sàn giới hạn bởi trục C-D và trục 4-5 Với nhịp lớn nhất tại đó là 10m và giá trị độ võng là 14.815mm

f  14.815 (mm)  25(mm)Vậy điều kiện về độ võng sàn tầng điển hình được đảm bảo

Trang 33

        

Trang 34

Ta quy đổi momen M1 = 74.472/4.5 = 16.549 (kN.m) về bề rộng dãy strip 1m

16.579 1014.5 1000 130

Trang 36

47

THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN

CHƯƠNG 5:

HÌNH 5.1 Số liệu tính toán

3.15 Vật liệu

Sử dụng bê tông cấp độ bền B25 có:

- Cường độ chịu nén dọc trục: Rb = 14.5 MPa

- Cường độ chịu kéo dọc trục: Rb = 1.05 MPa

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

- Cường độ tính toán cốt ngang: Rsw = 175 MPa

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

3.16 Kích thước sơ bộ

- Tính toán cầu thang điển hình Tầng 10 và bố trí cầu thang cho Tầng 2 – Tầng 20

- Cầu thang điển hình của công trình này là loại cầu thang 2 vế dạng bản

- Chọn chiều dày bản thang:

+ Xem bản thang làm việc giống sàn một phương, ta có L=4.5 m

Trang 38

Chiều dày tương đương các lớp cấu tạo:

- Lớp đá hoa cương, vữa xi măng: b b

td i

b

cosl



     

Trang 39

50

- Bậc thang gạch: b

td

hcos2

Tra Bảng 3, TCVN 2737:1995 “Tải trọng và tác động, tiêu chuẩn thiết kế”, xác

định đƣợc hoạt tải tác dụng lên cầu thang pc

= gtt + ptt Ngoài các tải kể trên còn phải kể đến tải trọng tay vịn cầu thang tc 2

tv

g 0.6 (kN/m )

với hệ số vƣợt tải n = 1.2

Trang 40

51

Bảng 5 3: Tổng hợp tải tác dụng lên cầu thang

- Trong trường hợp nếu liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem

là ngàm thì dẫn đến thiếu thép bụng và dư thép gối → kết cấu bị phá hoại do thiếu thép tại bụng bản thang

- Trong trường hợp nếu liên kết giữa bản thang với dầm chiếu nghỉ được xem là khớp thì dẫn đến thiếu thép gối và dư thép bụng → kết cấu không bị phá hoại mà chỉ gây nứt tại gối (do thiếu thép gối) và trở dần về sơ đồ khớp

Tuy nhiên trong thực tế thì nếu cầu thang bị nứt tại gối thì dẫn đến các lớp gạch lót

sẽ bong nên không cho phép nứt cầu thang trong thiết kế Mặt khác trong kết cấu nhà nhiều tầng thì cột và dầm được thi công từng tầng, bản thang là kết cấu độc lập được thi công sau cùng Chính vì vậy, rất khó đảm bảo độ ngàm cứng của bản thang và dầm thang (việc này rất hay xảy ra trong quá trình thi công ngoài công trường)

Cầu thang bộ là một trong những hệ thống giao thông đứng trong công trình, khi xảy

ra sự cố bất thường như cháy nổ, hoả hoạn, động đất… thì nơi đây chính là lối thoát hiểm duy nhất (thang máy sẽ không được dùng trong những trường hợp này), và khi đó tải trọng

sẽ có thể tăng hơn những lúc bình thường rất nhiều, vì thế tính an toàn của cầu thang cần được đảm bảo tối đa

Kết luận về sơ đồ tính:

Từ những phân tích trên, để tính toán thiên về an toàn và đảm bảo khả năng sử dụng khi công trình chịu tải bất lợi nhất, cũng như đảm bảo tính thẩm mỹ của cầu thang trong giai đoạn sử dụng Sinh viên chọn sơ đồ 1 đầu khớp, 1 đầu di động đề tính toán nhưng vẫn

bố trí thép cấu tạo trên gối để chống nứt cho cầu thang

Nội lực trong bản thang được xác định bằng phương pháp phần tử hữu hạn thông qua phần mềm ETABS 9.7.1 Cắt dải bản có bề rộng 1m để tính

Định dạng
Số trang	126
Dung lượng	7,39 MB