Thiết kế kết cấu chung cư lapaz đà nẵng

Thông qua đồ án tốt nghiệp sinh viên sẽ có cơ hội tổng hợp được kiến thức của các kì học trước và thu thập thêm được kiến thức mới, nâng cao kỹ năng tính toán, giải quyết các vấn đề phát

Trang 1

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

THIẾT KẾ KẾT CẤU CHUNG CƯ LAPAZ ĐÀ NẴNG

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

GVHD: LÊ TRUNG KIÊN SVTT: PHẠM MỸ THUẬN

SKL 0 0 5 3 5 8

Trang 2

LỜI CẢM ƠN

Đồ án tốt nghiệp là nội dung cuối cùng trong chương trình đào tạo kỹ sư xây dựng Thông qua đồ án tốt nghiệp sinh viên sẽ có cơ hội tổng hợp được kiến thức của các kì học trước và thu thập thêm được kiến thức mới, nâng cao kỹ năng tính toán, giải quyết các vấn

đề phát sinh trong thực tế thiết kế kết cấu công trình, đặc biệt là thiết kế kết cấu nhà cao tầng Đây chính là kinh nghiệm đầu tiên hỗ trợ cho chúng em trên con đường phát triển sự nghiệp sau này

Đồ án tốt nghiệp chính là công trình đầu tay của sinh viên nên trong quá trình làm dù

đã cố gắng nhưng em không thể nào tránh được sự sai sót, mong thầy cô chỉ dẫn cho em để ngày càng hoàn thiện kiến thức của mình

Em xin chân thành cảm ơn!

Tp Hồ Chí Minh, ngày… tháng …… năm……

Sinh viên thực hiện

Phạm Mỹ Thuận

Trong quá trình làm đồ án, nhờ sự nhiệt tình chỉ dẫn và giúp đỡ của giáo viên hướng dẫn cùng một số thầy cô khác mà em có thể hoàn thành đồ án đúng thời hạn Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy Lê Trung Kiên đã tận tình hướng dẫn để em có thể hoàn thành các nội dung của đồ án tốt nghiệp

Trang 3

ABSTRACT

At present, tall building has been building in many big city worldwide in general and Viet Nam in private In this project studying about high rise building structures, especially

in reinforced concrete frame – wall structure

The object of this project is Lapaz Tower located in Hai Chau District, Da Nang city The size of the building is 20 floors with 72.2 meter in height including 1 basement, 2 service floors and 17 floors is apartment for rent The construction area is 22.5x26.4 meter square

Generally, The building use reinforced concrete frame – wall structure in which 2 central core and surrounding independent walls play an important role to help resisting lateral loads causing by earthwake and dynamic wind load By this kind of combination, frames and walls are working together Moreover, wall system tends to resist lateral loads while frame systems are mainly affected by vertical loads Additionally, arrangement of the structural system have to be compliant with architectural design

In detail, propper to the graduation project regulation, this project focused on some key issue as follows :

1 Analysing to find a optimal structural system which satisfy building’s stability and match to architectural idea

2 Designing structure of stair in the building

3 Designing structure of typical floor

4 Designing structure of 2 elevation including detailing design of beams, columns and walls

5 Designing pile foundations under columns, walls as decribing above and the foundation of central core

This project also study 2 problems out of the basic parts suggested in the scope of final project regulation The first problem is a design of reinforced concrete flat slab which have many advantage than monolithic reinforced concrete slab The second problem is a reasearch on the operation of floor beam structure in the area that is contiguous to the hard core in high-rise buildings Studying the inner force change of floor beam in this contiguous area when the calculating diagram describes the beam and hard core link such as: hard link, fitting link and half- hard link Thus, research provides comments and evaluation of inner force distribution in the floor beam structure as well as transposition and kinetic characteristics of buildings

Trang 4

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 1

ABSTRACT 2

MỤC LỤC 3

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT 5

DANH SÁCH HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ 7

DANH SÁCH CÁC BẢNG 11

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 13

1.1 GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 13

1.2 TIÊU CHUẨN DÙNG TRONG THIẾT KẾ 15

1.3 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 15

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ SÀN TẦNG 4 16

2.1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM, SÀN 16

2.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN SÀN 18

2.3 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO SÀN 23

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG 28

3.1 GIỚI THIỆU THIẾT KẾ KIẾN TRÚC CẦU THANG 28

3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 29

3.3 THIẾT KẾ VẾ THANG 32

3.4 THIẾT KẾ DẦM CẦU THANG 39

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ KHUNG TRỤC 2,TRỤC B 45

4.1 SƠ ĐỒ TÍNH 45

4.2 TẢI TRỌNG 47

4.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 57

4.4 KIỂM TRA ỔN ĐỊNH TỔNG THỂ 58

4.5 THIẾT KẾ DẦM KHUNG 60

4.6 THIẾT KẾ CỘT KHUNG 68

4.7 THIẾT KẾ VÁCH 83

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ MÓNG 89

5.1 THÔNG SỐ ĐỊA CHẤT 89

5.2 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 91

Trang 5

5.3 SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC 91

5.4 THIẾT KẾ MÓNG C1, KHUNG TRỤC 2 94

5.5 THIẾT KẾ MÓNG C7, KHUNG TRỤC 2 107

5.6 THIẾT KẾ MÓNG VÁCH P1, P2 KHUNG TRỤC B 116

5.7 THIẾT KẾ MÓNG LÕI THANG 127

CHƯƠNG 6 : THIẾT KẾ SÀN PHẲNG 140

6.1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM, SÀN 140

6.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN SÀN 141

6.3 TÍNH TOÁN CỐT THÉP CHO SÀN 145

6.4 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN XUYÊN THỦNG SÀN 145

CHƯƠNG 7 : TÌM HIỂU ẢNH HƯỞNG CỦA LIÊN KẾT 150

7.1 PHÂN TÍCH HIỆN TƯỢNG 150

7.2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 150

7.3 ĐỘ CỨNG CHỐNG UỐN CỦA DẦM THEO SỰ HÌNH THÀNH KHƠP DẺO 155 7.4 ÁP DỤNG PHÂN TÍCH CÔNG TRÌNH THỰC TẾ 158

TÀI LIỆU THAM KHẢO 163

Trang 6

DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT

KÍ HIỆU DIẾN GIẢI

PHẦN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP

b Chiều rộng tiết diện chữ nhật, chiều rộng sườn tiết diện chữ T

b'f Chiều rộng cánh tiết diện chữ T trong vùng nén

h Chiều cao của tiết diện chữ nhật, chữ T

h'f Phần chiều cao của cánh tiết diện chữ T nén

a Khoảng cách từ trọng tấm nhóm cốt théo chịu kéo mép bê tông chịu kéo a' Khoảng cách từ trọng tấm nhóm cốt théo chịu kéo mép bê tông chịu nén

h0, h'0 Chiều cao làm việc của tiết diện, tương ứng bằng h-a và h-a'

x chiều cao vùng bê tông chịu nén

 chiều cao tương đối của vùng bê tông chịu nén, bằng x/h0

s Khoảng cách cốt thép đai theo chiều dài cấu kiện

e0 Độ lệch tâm của lực dọc N đối với trọng tâm của tiết diện quy đổi

l Nhịp cấu kiện;

l0 Chiều dài tính toán của cấu kiện chịu tác dụng của lực nén dọc

i Bán kính quán tính của tiết diện ngang của cấu kiện

d đường kính danh nghĩa của thanh cốt thép

As, A's Tương ứng là diện tích tiết diện của cốt thép chịu kéo, chịu nén

Asw Diện tích tiết diện của cốt thép đai

 Hàm lượng cốt thép

αm Hệ số tính toán chiều cao vùng nén bê tông

 Chiều cao vùng nén tương đối

A Diện tích toàn bộ tiết diện ngang của bê tông

Ab Diện tích tiết diện của vùng bê tông chịu nén;

I Mô men quán tính của tiết diện bê tông

Trang 7

Rbtn Cường độ chịu kéo tiêu chuẩn dọc trục của bê tông ứng với các trạng thái

giới hạn thứ nhất

Rbp Cường độ của bê tông khi bắt đầu chịu ứng lực trước

Rs, Rs,ser Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép ứng với các trạng thái giới hạn thứ

nhất và thứ hai

Rsw Cường độ chịu kéo tính toán của cốt thép ngang

Rsc Cường độ chịu nén tính toán của cốt thép ứng với trạng thái giới hạn I

Eb Mô đun đàn hồi ban đầu của bê tông khi nén và kéo

Es Mô đun đàn hồi của cốt thép

r Bán kính quán tính của tiết diện

 Hệ số điều kiện làm việc của bê tông

k Độ cứng của liên kết

 Bán kính cong của đường đàn hồi

 Độ cong của cấu kiện chịu uốn

G Mô đun chống cắt của vật liệu

 Biến dạng chảy dẻo của cốt thép hoặc biến dạng của bê tông thớ chịu kéo

Z Khoảng cách từ trọng tâm thép chịu kéo đến trọng tâm bê tông chịu nén

f Chuyển vị ngang / đứng cho phép

E Mô đun biến dạng của đất

Rcu Sức chịu tải cực hạn của cọc

c Lực dính đơn vị của đất

qp Sức kháng của đất dưới mũi cọc

fs Sức kháng thân cọc

pmax Áp lực lớn nhất dưới đáy móng

Pmin Áp lực nhỏ nhất dưới đáy móng

Ptb Áp lực trung bình dưới đáy móng

Pcx Lực chống xuyên thủng

Pxt Lực gây xuyên thủng đài móng

Trang 8

DANH SÁCH HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ

Hình 1.1 : Phương án bố trí mặt bằng kiến trúc 13

Hình 2.1 : Mặt bằng kết cấu sàn tầng 4 17

Hình 2.2 : Kí hiệu tên các ô sàn 18

Hình 2.3: Mô hình sàn tầng lầu bằng phần mềm SAFE V.12 20

Hình 2.4 : Biểu đồ mô men M11 21

Hình 2.6 : Biểu đồ nội lực các dải strip 22

Hình 2.7 : Kiểm tra chuyển vị thẳng đứng của sàn 22

Hình 3.1 : Mặt bằng cầu thang tầng 3 lên tầng 4 28

Hình 3.2 : Mặt cắt 1 - 1 28

Hình 3.3 : Mặt cắt 2 – 2 29

Hình 3.4 : Mặt bằng phân chia vế thang 29

Hình 3.5 : Cấu tạo bản chiếu tới của cầu thang 30

Hình 3.6 : Sơ đồ tính vế 1 32

Hình 3.7 : sơ đồ tính vế 2 34

Hình 3.8 : Gán tải trọng trên vế 2 34

Hình 3.9 : Mô men uốn vế 2 34

Hình 3.10 : Phản lực gối tựa vế 2 35

Bảng 3.4 : Kết quả tính toán cốt thép vế 2 35

Hình 3.12 : Gán tải trọng trên vế 3 36

Hình 3.13 : Mô men uốn vế 3 36

Hình 3.16 : Gán tải trên vế 4 38

Hình 3.17 : Biểu đồ mô men vế 4 38

Hình 3.19 : Sơ đồ tính dầm D1 39

Hình 3.20 : Sơ đồ tải trọng tác dụng lên dầm D1 40

Hình 3.21 : Biểu đồ mô men dầm D1 40

Hình 3.22 : Biểu đồ lực cắt dầm D1 40

Hình 3.23 : Sơ đồ tính dầm D2 43

Hình 3.24 : Tải trọng tác dụng lên dầm D2 43

Hình 3.25 : Biểu đồ mô men dầm D2 44

Hình 3.26 : Biểu đồ lực cắt dầm D2 44

Hình 4.1: Mặt bằng bố trí dầm tầng điển hình 46

Hình 4.2: Mặt bằng bố trí cột, vách tầng điển hình 46

Trang 9

Hình 4.4 : Phổ phản ứng theo phương ngang 56

Hình 4.5 : Mô hình công trình bằng Etabs 59

Hình 4.6 : Biểu đồ mô men dầm khung trục 2 66

Hình 4.7 : Biểu đồ mô men dầm khung trục 2 67

Bảng 4.21 : Số liệu vẽ biểu đồ tương tác theo phương Y 76

Hình 4.8 : Phương án bố trí cốt thép cột C4, tầng 14 77

Hình 4.11 : Biểu đổ tương tác cột C1, tầng 20 78

Hình 4.30: Biểu đổ tương tác cột C1, tầng 1 82

Hình 4.31 : Bố trí cốt thép vách 86

Hình 4.33 : Biểu đồ tương tác của vách P1, tầng 1 88

Hình 5.1: Hình trụ địa chất hố khoan BH1 90

Hình 5.2 : Bố trí cọc trong đài móng cột C1 95

Hình 5.3 : Khối móng quy ước 96

Hình 5.4 : Biểu đồ thí nghiệm nén cố kết 97

Hình 5.5 : Phản lực lớn nhất tại mỗi đầu cọc 99

Hình 5.6 : Tháp xuyên thủng 101

Hình 5.7 : Đài móng bị phá hoại nghiêng do 2 cọc biên 101

Hình 5.9 : Cọc xuyên thủng đài móng 103

Hình 5.10 : Sơ đồ làm việc của cọc khi cẩu lắp 103

Hình 5.11 : Sơ đồ làm việc của cọc khi cẩu lắp 104

Hình 5.12 : Sơ đồ tính toán cốt thép đài móng 104

Hình 5.13 : Mô men dọc thân cọc theo chiều sâu 106

Trang 10

Hình 5.14 : Lực cắt dọc thân cọc theo chiều sâu 106

Hình 5.15 : Áp lực dọc thân cọc theo chiều sâu 106

Hình 5.16 : Bố trí cọc trong đài móng cột C7 107

Hình 5.23 : Mô men dọc thân cọc theo độ sâu 115

Hình 5.24 : Lực cắt dọc thân cọc theo độ sâu 115

Hình 5.26 : Bố trí cọc trong đài móng vách P1, P2 117

Hình 5.28 : Biểu đồ thí nghiệm nén cố kết 119

Hình 5.35 : Lực cắt dọc thân cọc theo chiều sâu 126

Hình 5.37 : Bố trí cọc trong đài móng lõi thang 128

Hình 5.43 : Mô men đài móng theo phương X 137

Hình 5.44 : Mô men đài móng theo phương Y 137

Hình 5.46 : Lực cắt dọc thân cọc theo chều sâu 138

Hình 6.1 : Mặt bằng kết cấu sàn tầng 4 141

Hình 6.2: Mô hình sàn tầng 4 bằng phần mềm SAFE V.12 142

Hình 6.5 : Biểu đồ nội lực các dải strip 144

Hình 6.6 : Kiểm tra chuyển vị thẳng đứng của sàn 144

Hình 7.1 : Mô men âm lớn tại vị trí dầm liên kết với vách 150

Trang 11

Hình 7.2 : Phân loại độ cứng theo cách xác định 151

Hình 7.3 : Biến dạng uốn của cấu kiện 152

Hình 7.4 : Biến dạng xoắn của cấu kiện 153

Hình 7.5 : Biến dạng cắt của cấu kiện 154

Hình 7.7 : Các giai đoạn làm việc của vật liêu bê tông cốt thép 154

Hình 7.8 : Sự hình thành khớp dẻo trong dầm 2 đầu ngàm 155

Hình 7.9 : Biến dạng cong của một phân tố theo giả thuyết 3 156

Hình 7.10 : Tiết diện đạt đến trạng thái phá hoại dẻo 157

Hình 7.11 : Biến dạng của bê tông và cốt thép khi đạt cực hạn 157

Hình 7.12 : Mặt bằng kết cấu tầng điển hình 158

Hình 7.13 : Mô men âm tại tiết diện 1 – 1 160

Hình 7.14 : Mô men âm tại tiết diện 2 – 2 160

Trang 12

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1: Tải trọng các hoàn thiện sàn phòng ngủ, phòng ăn, hành lang, bếp, ban công 18

Bảng 2.2: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn phòng tắm, vệ sinh 19

Bảng 2.3: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn mái 19

Bảng 2.4: Tải trọng tường xây gạch nhẹ, dày 100 19

Bảng 2.5: Tải trọng tường xây gạch nhẹ, dày 200 19

Bảng 2.6: Hoạt tải của các loại sàn có trong công trình theo TCVN 2737 - 1995 20

Bảng 2.7 : Kết quả tính toán cốt thép sàn tầng 4 24

Bảng 3.1 : Tải trọng các lớp cấu tạo chiếu tới 31

Bảng 3.2 : Tải trọng các lớp cấu tạo chiếu nghỉ 31

Bảng 3.7 Kết quả tính toán cốt thép dọc 41

Bảng 3.8 Kết quả tính toán cốt xiên 42

Bảng 3.9 : Kết quả tính toán thép dọc D2 44

Bảng 3.10 : Kết quả tính toán thép đai dầm D2 44

Bảng 4.1 : Kết quả tính toán tải trọng gió tĩnh phương X 48

Bảng 4.2 : Kết quả tính toán tải trọng gió tĩnh phương Y 48

Bảng 4.3 : Kết quả phân tích dao động của công trình 49

Bảng 4.4 : Kết quả tính toán WFj 51

Bảng 4.5 : Số liệu tính toán hệ số 1 52

Bảng 4.6 : Bảng kết quả tính toán gió động phương X, dạng 1 53

Bảng 4.7 : Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió dạng 1, phương Y 53

Bảng 4.8 : Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió dạng 2, phương X 54

Bảng 4.9 : Giá trị tiêu chuẩn thành phần động của tải trọng gió dạng 2, phương Y 54

Bảng 4.10 : Thông số tính toán phổ phản ứng theo phương ngang 55

Bảng 4.11 : Thông số tính toán phổ phản ứng theo phương ngang 56

Bảng 4.12 : Tổ hợp tải trọng động đất 57

Bảng 4.13 : Các trường hợp tải trọng 57

Bảng 4.14 : Các trường hợp tổ hợp tải trọng 58

Bảng 4.16 : Diện tích và vị trí các hàng cốt thép theo phương Y 74

Bảng 4.17 : Ứng suất theo kích thước vùng bê tông chịu nén 74

Bảng 4.18 : Ứng suất theo kích thước vùng bê tông chịu nén 75

Bảng 4.19 : Giá trị các cặp N,M* theo kích thước vùng nén 75

Bảng 4.20 : Số liệu vẽ biểu đồ tương tác theo phương X 76

Bảng 4.22 : Số liệu nội lực kiểm tra khả năng chịu lực 76

Bảng 4.23 : Số liệu vẽ biểu đồ tương tác 86

Trang 13

Bảng 5.1 : Kết quả thống kê địa chất 89

Bảng 5.2 : Thông số cọc PHC – D500 91

Bảng 5.3 : Thông số cọc PHC – D600 91

Bảng 5.4 : Sức kháng thân cọc của các lớp phân tố 92

Bảng 5.5 : Sức kháng thân cọc theo phương pháp cường độ đất nền 93

Bảng 5.6 : Sức kháng thân cọc theo thí nghiệm xuyên động SPT 94

Bảng 5.7 : Tổng hợp sức chịu tải của cọc theo các phương pháp tính 94

Bảng 5.8 : Nội lực chân cột C1 95

Bảng 5.9 : Kết quả thí nghiệm nén cố kết của đất dưới đáy khối móng quy ước 97

Bảng 5.10 : Kết quả tính lún dưới đáy khối móng quy ước 98

Bảng 5.11 : Phản lực đầu cọc ứng với tổ hợp Nmax 100

Bảng 5.12 : Phản lực lớn nhất ở các đầu cọc theo tổ hợp bao 100

Bảng 5.13 : Nội lực chân cột C7 107

Bảng 5.18 : Nội lực chân vách 116

Bảng 5.23 : Nội lực chân cột và vách tác dụng lên đài móng 127

Bảng 5.24 : Kết quả tính toán mô đun biến dạng dưới mũi cọc 130

Bảng 5.25 : Phản lực lớn nhất ở các đầu cọc 132

Bảng 6.1: Hoạt tải của các loại sàn có trong công trình 141

Bảng 6.2 : Kiểm tra khả năng chống xuyên thủng của bê tông sàn 146

Bảng 6.4 : Kết quả tính toán cốt thép chống thủng 146

Bảng 6.5 : Kết quả tính toán cốt thép sàn 147

Bảng 7.1 : Độ cứng của liên kết đàn hồi 160

Bảng 7.2 : Hàm lượng cốt thép chịu kéo tại gối 161

Bảng 7.3 : Chuyển vị ngang tại đỉnh công trình dưới tác dụng của tải trọng gió 161

Bảng 7.4 : Chu kỳ và tần số dao động của công trình 161

Trang 14

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

Tòa nhà Lapaz Tower được xây dựng tại quận Hải Châu, thành phố Đà Nẵng nhằm đáp ứng nhu cầu nhà ở của người có thu nhập trung bình với vị trí xây dựng tại trung tâm thành phố thuận tiện cho việc sinh hoạt và công tác của cư dân trong khu chung cư

Công trình được xây dựng trên diện tích khu đất 811 m2

, diện tích xây dựng 581 m2bao gồm 19 tầng và 1 tầng hầm Với mục tiêu khai thác giá trị của công trình cũng như cung cấp dịch vụ cho cư dân sinh sống trong khu chung cư, công trình được thiết kế 2 tầng

đế là khu dịch vụ và văn phòng cho thuê, các tầng còn lại là các khu căn hộ

Nhằm đảm bảo chiều cao thông thủy cho các tầng khi sử dụng, chiều cao các tầng được lựa chọn như sau : Tầng hầm cao 3.2 m, tầng 1, 2 cao 4.5 m, các tầng còn lại cao 3.6m, tổng chiều cao của công trình là 72.2 m

Hình 1.1 : Phương án bố trí mặt bằng kiến trúc

Hệ thống giao thông đứng trong công trình gồm hai bộ phận chính là thang máy và cầu thang bộ Thang máy gồm 2 thang với tải trọng khác nhau di chuyển xuyên suốt từ tầng 1 đến tầng thượng Công trình không thiết kế thang máy cho tầng hầm nhằm mục đích

B2 C

D

E

Trang 15

để hố thang máy nằm trên mặt tầng hầm, như vậy khi thi công không phải đào hố móng quá sâu gây khó khăn cho công tác thi công và tốn kém chi phí Hệ thống thang bộ gồm có thang 2 vế và thang 4 vế Thang 2 vế phụ vụ giao thông đi lại thông thường Thang 4 vế nhằm mục đích thoát hiểm trong các trường hợp có sự cố xảy ra bên trong công trình Nhằm mục tiêu phục vụ nhu cầu sinh hoạt và giảm tối đa năng lượng và tiết kiệm chi phí vận hành công trình khi đưa vào sử dụng, phương án thiết kế kiến trúc đã giải quyết được các vấn đề quan trọng như :

Hệ thống điện : Điện được cấp từ mạng điện sinh hoạt của thành phố, điện áp 3 pha xoay

chiều 380v/220v, tần số 50Hz Đảm bảo nguồn điện sinh hoạt ổn định cho toàn công trình

Hệ thống điện được thiết kế đúng theo tiêu chuẩn Việt Nam cho công trình dân dụng, dể bảo quản, sửa chữa, khai thác và sử dụng an toàn, tiết kiệm năng lượng

Hệ thống cấp nước : Dung tích bể chứa được thiết kết trên cơ sở số lượng người sử dụng

và lượng nước dự trữ khi xảy ra sự cố mất điện và chữa cháy Từ bể chứa nước sinh hoạt được dẫn xuống các khu vệ sinh, phục vụ nhu cầu sinh hoạt mỗi tầng bằng hệ thống ống thép tráng kẽm đặt trong các hộp kỹ thuật

Hệ thống thoát nước : Nước mưa trên mái được thoát xuống dưới thông qua hệ thống ống

nhựa đặt tại những vị trí thu nước mái nhiều nhất Từ hệ thống ống dẫn chảy xuống rãnh thu nước mưa quanh nhà đến hệ thông thoát nước chung của thành phố Nước thải sinh hoạt, nước thải khu vệ sinh được dẫn xuống bể tự hoại làm sạch sau đó dẫn vào hệ thống thoát nước chung của thành phố

Hệ thống thông gió : Xung quanh công trình trồng hệ thống cây xanh để dẫn gió, che

nắng, chắn bụi, điều hoà không khí Tạo nên môi trường trong sạch thoáng mát Ngoài ra, các phòng ở trong công trình được thiết kế hệ thống cửa sổ, cửa đi, ô thoáng, tạo nên sự lưu thông không khí trong và ngoài công trình Đảm bảo môi trường không khí thoải mái, trong sạch

Hệ thống chiếu sáng : Kết hợp ánh sáng tự nhiên và chiếu sáng nhân tạo Chiếu sáng tự

nhiên, các phòng đều có hệ thống cửa để tiếp nhận ánh sáng từ bên ngoài kết hợp cùng ánh sáng nhân tạo đảm bảo đủ ánh sáng trong phòng Chiếu sáng nhân tạo được tạo ra từ hệ thống điện chiếu sáng theo tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kết điện chiếu sáng trong công trình dân dụng

Hệ thống phòng cháy chữa cháy : Tại mỗi tầng và tại nút giao thông giữa hành lang và

cầu thang Thiết kết đặt hệ thống hộp họng cứa hoả được nối với nguồn nước chữa cháy Mỗi tầng đều được đặt biển chỉ dẫn về phòng và chữa cháy Đặt mỗi tầng 4 bình cứu hoả CO2MFZ4 (4kg) chia làm 2 hộp đặt hai bên khu phòng ở

Hệ thống chống sét : Được trang bị hệ thống chống sét theo đúng các yêu cầu và tiêu

chuẩn về chống sét nhà cao tầng

Hệ thống thu rác : Rác thải được tập trung ở các tầng thông qua thùng rác bố trí ở các

tầng và sẽ có bộ phận để đưa rác thải ra ngoài

Trang 16

1.2 TIÊU CHUẨN DÙNG TRONG THIẾT KẾ

Các tiêu chuẩn sử dụng trong thiết kế công trình bao gồm :

TCVN 2737 – 1995 : Tải trọng và tác động, tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 229 – 1999 : Tải trọng gió động, tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 9386 – 2012 : Thiết kế công trình chống động đất

TCVN 5574 – 2012 : Kết cấu bê tông cốt thép, tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 197 – 1998 : Kết cấu nhà cao tầng

TCVN 9362 – 2012 : Nền và móng, tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 10304 – 2014 : Móng cọc, tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 4453 – 1995 : Thi công và nghiệm thu thi công bê tông cốt thép toàn khối TCVN 9393 – 2012 : Cọc – phương pháp thử nghiệm tại hiện trường

TCVN 9153 – 2012 :Công trình thủy lợi–phương pháp chỉnh lý kết quả thí nghiệm mẫu đất

1.3 VẬT LIỆU SỬ DỤNG

Vật liệu bê tông : Lựa chọn sử dụng bê tông có cấp độ bền B25 với các thông số như sau :

Trọng lượng riêng : 25 kN/m3

Cường độ chịu nén : Rb = 14.5 MPa

Cường độ chịu kéo : Rbt = 1.05 MPa

Mô đun đàn hồi : Eb = 3x107 kN/m2

Hệ số điều kiện làm việc γb = 1

Vật liệu cốt thép : Sử dụng thép loại AI với Ø < 10 và thép AIII với Ø ≥ 10

Thép AI có các đặc trưng như sau :

Cường độ chịu kéo / nén : Rs =Rsc = 225 Mpa

Cường độ cốt đai, cốt xiên : Rsw = 175 Mpa

Mô đun đàn hồi : E = 21x104

MPa Thép AIII có các đặc trưng như sau :

Cường độ chịu kéo / nén : Rs =Rsc = 365 Mpa

Cường độ cốt đai, cốt xiên : Rsw = 290 Mpa

Mô đun đàn hồi : Es = 20x104 MPa

Vật liệu hoàn thiện : Nhằm mục đích giảm tải trọng cho công trình, do đó sử dụng loại

gạch nhẹ giúp giảm tải trọng so với tường xây gạch thông thường

Gạch nhẹ : γ = 8 kN/m3

Gạch lát sàn ceramic : γ = 20 kN/m3

Vữa xây : γ = 18 kN/m3

Trang 17

CHƯƠNG 2 : THIẾT KẾ SÀN TẦNG 4

2.1 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ TIẾT DIỆN DẦM, SÀN

2.1.1 Chọn sơ bộ chiều dày sàn

Dựa vào mặt bằng kiến trúc cho thấy các ô sàn có kích thước không quá lớn và xấp xỉ nhau Do đó để thuận tiện khi thi công và đơn giản cho tính toán, ta sử dụng chung một chiều dày cho tất cả các ô sàn

D = 0.8 1.4 ( Phụ thuộc vào tải trọng )

m = 4045 ( Đối với sàn bản kê bốn cạnh )

Chiều dày cấu tạo đối với sàn nhà ở và công trình công cộng hs ≥ 50 mm

Vậy chọn sơ bộ chiều dày sàn hs = 120mm

2.1.2 Chọn sơ bộ tiết diện dầm

Tiết diện sơ bộ dầm được chọn dựa trên chiều dài nhịp

Kích thước tiết diện dầm giữa trục B-C, khung trục 1 được xác định như sau :

Vậy tiết diện dầm giữa trục B-C, khung trục 1 là bxh=250x500 mm

Tiết diện các dầm sàn còn lại được thể hiện trong mặt bằng kết cấu dưới đây

2.1.3 Lựa chọn sơ bộ tiết diện cột

Tiết diện cột sơ bộ được lựa chọn dựa vào lực nén sơ bộ tác dụng lên cột

Tiết diện sơ bộ của cột tầng 4, vị trí giao giữa khung trục B và trục C

2736680

1.1 5588.607145

k = 1.1, hệ số kể đến ảnh hưởng của mô men uốn

Diện truyền tải : F = 4x4.25+3x4.25+3x4.7 = 43.85 m2

Tải trọng tương đương phân bố đều trên mặt sàn q = 1400 kG/m2

Số tầng trên cột đang xét m = 16

Trang 18

Tổng tải trọng tác dụng lên cột đang xét N = m.q.F = 736680 kG

Cường độ chịu nén của bê tông Rb = 145 kG/cm2

Mặt bằng công trình tương đối vuông nên tiết diện hợp lý là tiết diện vuông để đảm bảo khả năng chịu lực theo hai phương

Cx = Cy = 5588.607 74.757 cm

Vậy chọn Cx = Cy = 80 cm

Tiết diện các cột còn lại được thể hiện trong mặt bằng kết cấu dưới đây

2.1.4 Lựa chọn sơ bộ kích thước tiết diện vách

Tiết diện vách được chọn sơ bộ như sau :

B2 C

D E

D40X20 D40x20

Trang 19

Hình 2.2 : Kí hiệu tên các ô sàn 2.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN SÀN

S16 S17

S26 S25

S31 S32

S41 S40

S42

S33 S34S43 S44

S35

S36 S37

S28 S29 S27

S21 S22 S20

S19

S18 S15

S24

S30

S39

S23 S38

B2CDE

Trang 20

Tường xây có cửa, tính toán với hệ số 0.75

2.2.1.5 Tải trọng sàn đỡ thang máy

Sàn đỡ thang máy chịu tải trọng của thiết bị nâng, tải trọng hộp thang máy và tải trọng do người di chuyển bên trong Chọn giá trị tải trọng tính toán phân bố đều trên sàn đỡ thang máy là 7 kN, hệ số vượt tải n = 1.1

Trang 21

2.2.2 Hoạt Tải sử dụng

Bảng 2.6: Hoạt tải của các loại sàn có trong công trình theo TCVN 2737 - 1995

Stt Loại phòng/Sàn Hoạt tải tiêu chuẩn

Khai báo tải trọng

Tĩnh tải (TT) : Tải TLBT + Tải hoàn thiện sàn, hệ số selfweight = 1.1

Hoạt tải (HT) : Hoạt tải chất đầy các ô sàn

Khai báo tổ hợp tải trọng tính toán : Combo1 = 1TT + 1HT

Khai báo tổ hợp tải trọng kiểm tra chuyển vị : Combo2 = f1 - f2 + f3

Trong đó :

f1 : Chuyển vị do toàn bộ tải trọng tác dụng ngắn hạn : f1 = TT/1.1 + HT/1.2

f2 : Chuyển vị do tải trọng dài hạn tác dụng ngắn hạn : f2 = TT/1.1 + 0.3xHT/1.2

f3 : Chuyển vị do tải trọng dài hạn tác dụng ngắn hạn : f3 = TT/1.1 + 0.3xHT/1.2

Hệ số Creep cooficent : 1.7, hệ số Shinkage strain : 0.0003

2.2.3.2 Mô hình sàn tầng 4

Kết quả mô hình sàn tầng lầu bằng phần mềm SAFE V.12

Hình 2.3: Mô hình sàn tầng lầu bằng phần mềm SAFE V.12

Trang 22

2.2.3.3 Kết quả phân tích nội lực sàn bằng phần mềm SAFE V.12

Mômen trong sàn được thể hiện trong hình sau:

Biểu đồ mô men theo phương trục X, M11

Hình 2.4 : Biểu đồ mô men M11

Biểu đồ mô men theo phương trục Y, M22

Trang 23

Biểu đồ mô men của các dải strip rộng 1m

Hình 2.6 : Biểu đồ nội lực các dải strip

Kiểm tra điều kiện chuyển vị của sàn

Hình 2.7 : Kiểm tra chuyển vị thẳng đứng của sàn

Trang 24

Giá trị chuyển vị đứng lớn nhất do tải trọng tiêu chuẩn : fmax = 39.8 mm

Giá trị chuyển vị cho phép ứng với nhịp l = 8.5 m

Tiết diện tính toán bxh = 1000x120 mm

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ abv = 15 mm

Đối với thép theo phương cạnh ngắn và thép trên gối:

R R



(2.4) Trong đó:

Kết quả tính toán cốt thép sàn tầng lầu được trình bày trong bảng sau:

(Bảng kết quả được đính kèm trong trang sau)

Phối hợp thép trên gối: Tại vị trí giao nhau của hai ô sàn, thép gối của ô sàn lớn hơn sẽ dùng để bố trí cho gối chung của hai ô sàn

Bản vẽ bố trí thép xem bản vẽ đính kèm

Trang 29

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ CẦU THANG

3.1 GIỚI THIỆU THIẾT KẾ KIẾN TRÚC CẦU THANG

Cầu thang được thiết kế dưới dạng cầu thang 4 vế vuông góc, mặt bằng và mặt cắt cầu thang được thể hiện trong các hình sau :

Hình 3.1 : Mặt bằng cầu thang tầng 3 lên tầng 4

Hình 3.2 : Mặt cắt 1 - 1

Trang 30

Hình 3.3 : Mặt cắt 2 – 2

Hình 3.4 : Mặt bằng phân chia vế thang

Cầu thang được thiết kế nhằm mục đích thoát hiểm, đặt tại cao trình từ tầng 3 đến tầng 4

3.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG

3.2.1 Sơ bộ kích thước tiết diện

Chọn sơ bộ chiều dày bản thang

Chọn chiều dày bản thang theo vế có kích thước lớn nhất là vế số 4

Trang 31

115 138

25 30 25 30

o s

L

Vậy sơ bộ chọn chiều dày bản thang là 100 mm

Chọn sơ bộ tiết diện dầm chiếu nghỉ

Chiều cao tiết diện dầm chiếu nghỉ được xác định sơ bộ theo công thức sau :

3200

246 320

10 13 10 13

o d

3.2.2 Tải trọng tác dụng lên cầu thang

Cấu tạo bản chiếu tới của cầu thang thể hiện trong hình sau :

Hình 3.5 : Cấu tạo bản chiếu tới của cầu thang

Tải trọng tác dụng lên bản chiếu tới

Chiều dày tương đương của lớp gạch ceramic, vữa lót :

1

( ) ( ) (240 180)0.02 0.8

28240

b b i td

b

mm l

Trang 32

( ) ( ) (240 180)0.01 0.8

14240

b b i td

b

mm l

Tải trọng các lớp cấu tạo chiếu tới được thể hiện trong bản sau :

Bảng 3.1 : Tải trọng các lớp cấu tạo chiếu tới

Tải trọng theo phương nghiêng của bản thang : g1 = 7.425 kN/m2

Tải trọng theo phương thẳng đứng : g1’ = g1 / cos (α) = 7.425 / 0.8 = 9.281 kN/m2Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Tải trọng các lớp cấu tạo chiếu nghỉ được thể hiện trong bản sau :

Bảng 3.2 : Tải trọng các lớp cấu tạo chiếu nghỉ

Hoạt tải tác dụng lên cầu thang

Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên cầu thang theo TCVN 2737 -1995 :

Trang 33

Tải trọng lan can :

Trọng lượng của lan can : glc = 0.3 kN/m

Tải trọng lan can phân bố trên bản thang : glc = 0.3/1.1 = 0.273 kN/m2

Tổng tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ

Xét tỷ số l2/l1 = 1.5/1.1 = 1.36 < 2 → Bản thuộc loại bản kê

Xét tỷ số Xét tỷ số hd/hs = 300 / 100 = 3 → Liên kết giữa bản và dầm là liên kết ngàm Vậy vế số 1 có sơ đồ tính như sau :

Hình 3.6 : Sơ đồ tính vế 1

Xác định tải trọng và nội lực

Tải trọng tác dụng lên phương vuông góc với vế 1 : q2xcos (α)

Nội lực trong ô bản xác định như sau :

Trang 34

Tiết diện tính toán bxh = 1000x100 mm

Chiều dày lớp bê tông bảo vệ abv = 10 mm

Giả thiết toạ độ trọng tâm nhóm cốt thép agt = 13 → ho = 100 – 13 = 87 mm

Tính hệ số m

2

R R

Trang 35

Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ : q1 = 7.805 kN/m2

Tải trọng tác dụng lên bản chiếu tới : q2 = 13.154 kN/m2

Trang 36

Hình 3.10 : Phản lực gối tựa vế 2

Kết quả tính toán :

Mô men lớn nhất tại nhịp : Mn = 7.88 kN.m

Mô men lớn nhất tại gối : Mg = 13.43 kN.m

Phản lực gối tựa tại A : RA2 = 19.59 kN

Phản lực gối tựa tại B : RB2 = 9.86 kN

Trang 37

Hình 3.11 : sơ đồ tính vế 3

Xác định tải trọng tác dụng lên vế 3

Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ :

Tải trọng các lớp cấu tạo thang : q1 = 7.805 kN/m2

Tải trọng do phản lực gối tựa vế 2 phân bố đều trên chiếu nghỉ : RB2 / 1 = 9.86 kN/m Tổng tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ : q1 = 7.805x1 + 9.86= 17.665 kN/m

Trang 38

Phản lực gối tựa tại A : RA3 = 8.27 kN

Phản lực gối tựa tại B : RB3 = 27 kN

14 0.0619 0.0640 354.489 0.412

%

8 140 359.039 Tại vị trí liên kết với dầm cầu thang cần bố trí cốt thép mũ cấu tạo để chống nứt

3.3.4 Thiết kế vế 4

Sơ đồ tính

Cắt một dải có về rộng 1 m nhƣ hình

Vế 4 đƣợc mô hình nhƣ một dầm chịu uốn có gối tựa là dầm khung và dầm chiếu nghỉ D1

Sơ đồ tính của vế 4 thể hiện trong hình sau :

Trang 39

Hình 3.15 : sơ đồ tính vế 4

Xác định tải trọng tác dụng lên vế 4

Tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ

Tải trọng các lớp cấu tạo thang : q1 = 7.805 kN/m2

Tải trọng do phản lực gối tựa vế 3 phân bố đều trên chiếu nghỉ : RA3 / 1 = 8.27 kN/m Tổng tải trọng tác dụng lên chiếu nghỉ : q1 = 7.805x1 + 8.27 = 16.075 kN/m

Trang 40

Phản lực gối tựa tại A : RA4 =15.63 kN

Phản lực gối tựa tại B : RB4 = 29.9 kN

3.4 THIẾT KẾ DẦM CẦU THANG

3.4.1 Thiết kế dầm cầu thang trục D - Dầm D1

Sơ đồ tính

Dầm chiếu nghỉ đƣợc mô hình là dầm gãy khúc chịu uốn Sơ đồ tính của dầm chiếu nghỉ D1 đƣợc thể hiện trong hình sau :

Hình 3.19 : Sơ đồ tính dầm D1

Định dạng
Số trang	165
Dung lượng	9,16 MB