(Luận văn thạc sĩ) chung cư bình minh

 Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với nhà nhiều tầng: - Cùng với dầm, sàn tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ các phần không chịu lực của công trình, tạo nên không

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

CHUNG CƯ BÌNH MINH

GVHD: TS NGUYỄN THẾ ANH

S K L 0 0 6 9 6 5

SVTH : LÊ ĐỨC TỊNH MSSV: 14149185

Trang 2

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KÝ THUẬT TP.HCM

KHOA XÂY DỰNG -

Trang 3

LỜI CẢM ƠN

Thông qua quá trình làm đồ án tốt nghiệp, em đã có cơ hợi để tổng hợp lại những

kiến thức mà mình đã được học trong suốt quá trình học tập tại Trường Đại Học Sư Phạm

Kỹ Thuật TP.HCM, từ đó em cảm thấy biết ơn sự chỉ dạy tận tình của các thầy cô đã dạy

dỗ em trong thời gian qua

Chân thành cảm ơn các thầy, các anh, các bạn đã trực tiếp hoặc gián tiếp đóng góp vào luận này

Đặc biệt hơn hết Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới Thầy

Nguyễn Thế Anh Trong quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp, em đã nhận được sự

hướng dẫn, giúp đỡ tận tình từ thầy Những kiến thức và kinh nghiệm mà thầy đã truyền đạt cho em sẽ là nền tảng để em hoàn thành đồ án và sẽ là hành trang cho em sau này Em rất cảm ơn sự động viên, hướng dẫn cũng như nhiệt tình thúc dục em thực hiện hoàn thiện

đồ án này

Tp.HCM, ngày…tháng…năm 2019

Sinh viên thực hiện

Trang 4

ABSTRACT

The project is divide into four main objective: Design one typical Floor, Stair, design Wall, Beam – frame system, design foundation (bored pile), erection of bored pile foundation

In first objective, design one typical floor, finite element method softwares like SAFE, ETABS are used to analysis the internal loads, types of displacement, or reactions

of Structure, so that suitably structural methods is produced based on requirements of limit state design (ultimate limit state and serviceability limit state) After considering every able methods, the finally solution is made Autocad software is used for detailing, 2D drawing (shop drawing) that solution

In second objective, design main structure, finite element method software ETABS

is used to model analytically structural model By combining frame system to wall system, the horizontal displacements at the top of the building are decreased, the energy dissipation

of building when suffering dynamic loads is lost faster, so that structures work more effectively More over, the sustainability still maintained The elements are designed after analysing behavior of the the model concluding: wall, beam Internal loads from each elements is transported to EXCEL to calculate area of reinforcement that is requirement

In third objective, Design foundation is devide into two part:

- Part 1: Design pile (pile length, pile diameter, bear capacity of pile,…)

- Part 2: Design pile foundation with pile has been design at part 1, using SAFE software to design and Atutocad to detail shop drawing

In Final objective, construction bored foundation Autocad software is used for detailing, 2D drawing that solution

Trang 5

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SINH VIÊN: LÊ ĐỨC TỊNH MSSV: 14149185

NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG

GIÁO VIÊN HD: TS NGUYỄN THẾ ANH

NGÀY NHẬN ĐỀ TÀI: 01/09/2018 NGÀY NỘP BÀI: 03/01/2019

ĐỀ BÀI: CHUNG CƯ BÌNH MINH

1 Các sô liệu, tài liệu ban đầu:

- Hồ sơ kiến trúc

- Hồ sơ khảo sát địa chất

2 Nội dung thực hiện đề tài:

 Kiến trúc:

Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc

 Kết cấu:

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

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

- Mô hình, phân tích, thiết kế khung trục F và khung trục 4

Trang 6

CAPSTONE PROJECT’S TASK STUDENT: LE DUC TINH STUDENT ID: 14149185

FACULTY: CIVIL ENGINEERING TECHNOLOGY

ADVISOR: PhD NGUYEN THE ANH

START DATE: 01/09/2018 FINISH DATE: 03/01/2019

TOPIC: CHUNG CƯ BÌNH MINH

- Modelling, anlysis and design typical floor

- Modelling, anlysis and design typical staircase

- Modelling, anlysis and design of frame 4 and frame F

 Foundation:

Modelling, anlysis and design bored piles

3 Product:

- 01 thesis and 01 appendix

- 21 drawings A1 (05 Architecture, 16 Structure)

Trang 7

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 13

1.1 Tên dự án 13

1.2 Quy mô dự án 13

1.3 Địa điểm xây dựng 13

1.4 Công năng công trình 14

1.5 Giải pháp kiến trúc công trình 14

1.6 Các giải pháp kĩ thuật khác 15

1.7 Hệ thống cấp thoát nước 15

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 17

2.1 Giải pháp thiết kế 17

2.2.Cơ sở thiết kế 19

2.3 Vật liệu sử dụng 20

2.4 Sơ bộ tiết diện 22

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 25

3.1 Mặt bằng sàn 25

3.3 Tổ hợp tải trọng 31

3.4 Mô hình sàn 33

3.5 Phân tích – Kiểm tra mô hình 33

3.6 Tính toán – bố trí cốt thép (kết quả đầy đủ trong phụ lục) 40

CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 42

4.1 Mặt bằng cầu thang 42

4.2 Cấu tạo cầu thang 42

4.3 Xác định tải trọng cầu thang 43

4.4 Xác định sơ đồ tính 45

4.5 Tính toán cốt thép cầu thang 45

4.6 Tính toán dầm chiếu nghỉ 46

CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ KHUNG 50

5.1 Phương án kết cấu – mô hình khung không gian 50

Trang 8

5.2 Tải trọng và tổ hợp tải trọng 50

5.3 Phân tích – kiểm tra về các điều kiện sử dụng công trình 63

5.4 Tính toán – thiết kế hệ dầm 68

5.5 Tính toán – thiết kế cột 76

5.6 Tính toán – thiết kế vách 81

CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG 85

6.1 Số liệu địa chất công trình 85

6.2 Tính toán phương án móng cọc khoan nhồi 88

6.3 Tính toán – thiết kế hệ móng 97

TÀI LIỆU THAM KHẢO 136

DANH MỤC HÌNH Hình 1-1: Mặt bằng công trình 14

Hình 2-1:Mặt bằng kết cấu tầng điển hình 23

Hình 3-1: Mặt bằng kiến trúc sàn 25

Hình 3-2: Mặt bằng kết cấu sàn điển hình 25

Hình 3-3: Cấu tạo sàn tầng điển hình, trung tâm thương mại 26

Hình 3-4: Cấu tạo sàn vệ sinh 26

Hình 3-5: Các trường hợp tải trọng tác dụng lên sàn 32

Hình 3-5: Mô hình sàn bằng SAFE 33

Hình 3-6: Moment M11 34

Hình 3-7: Dải Strip theo phương Y 34

Hình 3-8: Moment M22 35

Hình 3-9: Chia dải Strip theo phương X 35

Hình 3-10: Moment dải Strip theo phương Y 36

Hình 3-11: Moment dải Strip theo phương X 37

Hình 3-12: Độ võng ngắn hạn của sàn 38

Hình 3-13: Độ võng dài hạn 40

Hình 4-1: Mặt bằng cầu thang 42

Trang 9

Hình 4-3: Cấu tạo cầu thang 43

Hình 4-4: Tĩnh tải 45

Hình 4-5: Hoạt tải 45

Hình 4-6: Biểu đồ moment cầu thang 45

Hình 4-7: Phản lực gối tựa 46

Hình 4-8: Biểu đồ nội lực dầm chiếu nghỉ 47

Hình 4-9: Mặt cắt bố trí thép của cầu thang 49

Hình 5-1: Mô hình khung không gian bằng phần mềm Etabs 50

Hình 5-2: Nội lực cầu thang tác dụng lên khung 51

Hình 5-3: Sơ đồ tính toán động lực tải trọng gió tác dụng lên công trình 54

Hình 5-4: Biều đồ thể hiện phổ phản ứng 60

Hình 5-5: Moment hệ khung trục F 67

Hình 5-6: Mặt bằng hệ dầm 68

Hình 5-7: Mặt cắt bố trí thép dầm B116 71

Hình 5-8: Đoạn gia cường cốt treo tại vị trí dầm phụ gối lên dầm chính 73

Hình 5-9: Sơ đồ nén lệch tâm xiên 76

Hình 5-10: Sơ đồ nội lực tác dụng lên vách 81

Hình 6-1: Cao độ mũi cọc D100 85

Hình 6-2: Mặt bằng cột tầng hầm 95

Hình 6-3: Mặt bằng bố trí móng 96

Hình 6-4: Mặt bằng móng M1 98

Hình 6-5: Phản lực đầu cọc móng M1 (COMB7) 99

Hình 6-7: Khối móng quy ước 100

Hình 6-8: Biểu đồ quan hệ e-p 102

Hình 6-9: Moment phương X (Comb1) và moment phương Y (Comb1) 104

Trang 10

Thỏa điều kiện biến dạng lún 118

Hình 6-21: Các thông số để kiểm tra xuyên thủng đài móng 119

Hình 6-29: Mặt bằng móng lõi thang 129

Trang 11

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Bê tông được sử dụng 20

Bảng 2.2: Cốt thép được sử dụng 20

Bảng 2.3: Phân loại thép theo giới hạn chảy 20

Bảng 2.4: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép trong đất 21

Bảng 2.5: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép không tiếp xúc với đất 21

Bảng 2.6: Xác định chiều cao dầm 22

Bảng 2.7: Sơ bộ tiết diện cột 24

Bảng 3.1: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình 27

Bảng 3.2: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng mái 27

Bảng 3.3: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn trung tâm thương mại 27

Bảng 3.4: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn vệ sinh 28

Bảng 3.5: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng hầm 28

Bảng 3.6: Tải tường và tải kính 29

Bảng 3.7: Tổng hợp tải trọng tường xây lên sàn 29

Bảng 3.8: Hoạt tải tác dụng lên sàn 30

Bảng 3.9: Tổng hợp tải trọng tương ứng với các ô sàn 30

Bảng 3.10: Các loại hình tải trọng (Load Patterns) 31

Bảng 3.11: Các trường hợp tải trọng 31

Bảng 3.12: Các tổ hợp tải trọng (Load Combinations) 32

Bảng 3.13: Kết quả tính toán cốt thép theo phương Y 41

Bảng 4.1: Tải trọng cầu thang 43

Bảng 4.2: Tính toán thép bản thang 46

Bảng 5.1: Tải tường tầng mái 51

Bảng 5.2: Hoạt tải tác dụng lên sàn 52

Bảng 5.3: Tính toán tải trọng gió tĩnh 53

Bảng 5.4: Chu kỳ và tầng số 54

Bảng 5.5: Giá trị khối lượng của từng tầng (kN) 55

Bảng 5.6: Modal Participating Mass Ratios 56

Bảng 5.7: Kết quả tính toán tải trọng gió động 57

Trang 12

Bảng 5.8: Bảng kết quả tính toán lực cắt đáy của các Mode đã chọn 60

Bảng 5.9: Bảng tổng hợp kết quả tính toán tải trọng động đất 61

Bảng 5.10: Các loại hình tải trọng (Load Cases) 62

Bảng 5.11: Các tổ hợp tải trọng 62

Bảng 5.12: Tổng hợp chuyển vị đỉnh 64

Bảng 5.13: Kiểm tra chuyển vị lệch tầng 65

Bảng 5.14: Nội lực dầm 69

Bảng 5.15: Kết quả thép dầm B116 70

Bảng 5.16: kết quả lực cắt trong dầm 73

Bảng 5.17:Tổng hợp cốt thép dầm 75

Bảng 5.18: Bảng công thức 78

Bảng 5.19: Tổng hợp cốt thép cột trục 4 80

Bảng 6.1: Bảng thống kê địa chất 86

Bảng 6.2: Bảng thống kê thành phần hạt 87

Bảng 6.3: Thống kê cọc khoan nhồi 88

Bảng 6.4: Hệ số tỷ lệ từng lớp đất 89

Bảng 6.5: Xác định sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 90

Bảng 6.6: Xác định sức kháng ma sát theo chỉ tiêu cường độ đất nền 92

Bảng 6.7:Tổng hợp tính toán sức chịu tải cọc theo SPT 93

Bảng 6.8: Tổng hợp móng cọc D1000 96

Bảng 6.9: Xuất nội lực cột trên móng M1 98

Bảng 6.10: Bảng biểu đồ quan hệ e-p 102

Bảng 6.11: Bảng tính lún móng M1 103

Bảng 6.12: Kết quả tính toán cốt thép móng M1 104

Trang 13

Trang 14

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KIẾN TRÚC 1.1 Tên dự án

CHUNG CƯ BÌNH MINH

1.2 Quy mô dự án

- Công trình cao 71.6 m tính từ mặt đất tự nhiên, dài 58.6 m, rộng 55.8 m

- Với chiều cao công trình gồm 18 tâng điển hình, 2 tầng Trung tâm Thương mại,

1 tầng thượng và 2 tầng hầm

- Bao gồm 261 căn hộ và khu Trung tâm Thương mại Có không gian sống rộng rãi, hiện đại, cũng như tiện nghi, an toàn và thông minh,…

1.3 Địa điểm xây dựng

- Tọa lạc: Tô Hiệu, Hiệp Tân, Tân Phú, Hồ Chí Minh

Trang 15

Hình 1-1: Mặt bằng công trình

1.4 Công năng công trình

- Tầng hầm : Sử dụng cho việc bố trí các phòng kĩ thuật và đỗ xe

- Tầng trệt : Sảnh, phòng bảo vệ, siêu thị, phòng sinh hoạt công cộng, nhà xe phía

sau

- Tầng điển hình : Bố trí các căn hộ phục vụ cho nhu cầu ở và sinh hoạt riêng

- Tầng mái : Bố trí các khối kĩ thuật và sân thượng, bể nước

1.5 Giải pháp kiến trúc công trình

1.5.1 Giải pháp mặt bằng

- Tầng hầm: nằm ở độ cao -7.2 m, được bố trí 1 ram dốc từ mặt đất đến nền tầng

hầm cho lối xuống hầm và lối cho xe đi ra Vì công năng chính công trình là cho

thuê căn hộ nên tầng hầm phần lớn dành cho việc để xe đi lại, các phòng kĩ thuật

Trang 16

hợp lý, hệ thống cầu thang bộ và thang máy bố trí sao cho người sử dụng dễ dàng

nhìn thấy khi đi vào tầng hầm

- Tầng 1 và tầng 2: được coi như khu sinh hoạt chung của toàn khối nhà, trung tâm thương mại, được trang trí đẹp mắt, phòng quản lý và phòng bảo vệ được bố trí ở

vị trí khách dễ dàng liên lạc

- Tầng 3 đến tầng 19: đây là mặt bằng cho thấy rõ nhất chức năng của công trình, các căn hộ được bố trí hợp lý bao quanh khu giao thông chính là thang máy và cầu

thang bộ, ở mỗi tầng đều bố trí khu đựng rác sinh hoạt và khu kĩ thuật điện

- Tầng mái: bố trí phòng kĩ thuật thang máy và 2 bể nước phục vụ nhu cầu cung cấp

nước cho công trình

1.5.2 Giải pháp mặt đứng

Sử dụng và khai thác triệt để nét hiện đại của cửa kính lớn, tường ngoài được hoàn thiện bằng sơn nước Với những nét ngang và thẳng đứng tạo nên sự bề thế vững vàng cho công trình, hơn nữa sử dụng những vật liệu mới cho mặt đứng công trình như đá Granite cùng với những mảng kiếng dày màu xanh tạo vẻ sang trọng cho

công trình kiến trúc

1.5.3 Giải pháp giao thông trong công trình

- Giao thông đứng: hệ thống gồm 4 thang máy chia ra hai bên và 2 cầu thang bộ

nhằm liên kết giao thông theo phương đứng và thoát hiểm khi có sự cố

- Giao thông ngang: là hệ thống hành lang nằm giữa mặt bằng tầng điển hình, nối hệ thống cầu thang bộ và thang máy, đảm bảo giao thông ngắn gọn, tiện lợi cho từng

đi qua các khu vực ẩm ướt, tạo điều kiện dễ dàng khi sữa chữa

1.7 Hệ thống cấp thoát nước

- Nguồn nước cấp dùng là nguồn nước chung của cả thành phố, qua tính toán đảm

bảo đáp ứng nhu cầu sử dụng nước và đảm bảo vệ sinh nguồn nước

- Nước sinh hoạt và nước chữa cháy được đưa vào công trình bằng hệ thống bơm đẩy lên bể chứa tạo áp Dung tích bể chứa được thiết kế trên cơ sở số lượng người

sử dụng và lượng nước dự trữ khi xảy ra sự cố mất điện và chữa cháy

Trang 17

- Nước mưa trên mái được thoát xuống bằng hệ thống ống nhựa đặt tại các vị trí thu nước mái nhiều nhất tại các rãnh thu nước trên mái Từ hệ thống ống dẫn chảy xuống rãnh thu nước mưa quanh nhà đến hệ thống thoát nước chung của thành

- Giải pháp thông gió nhân tạo (nhờ hệ thống máy điều hòa nhiệt độ) được ưu tiên

sử dụng vì vấn đề ô nhiểm không khí của toàn khu vực

- Về quy hoạch: xung quanh công trình trồng hệ thống cây xanh để dẫn gió, che

nắng, chắn bụi, điều hòa không khí

- Về thiết kế: Các phòng của công trình đều có hệ thống cửa sổ, cửa đi, tạo nên sự lưu thông không khí trong và ngoài công trình Đảm bảo môi trường không khí

thoải mái, trong sạch

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

- Chiếu sáng tự nhiên: các phòng đều có hệ thống cửa để tiếp nhận ánh sáng từ bên

ngoài

- Chiếu sáng nhân tạo: được tạo ra từ hệ thống điện chiếu sáng theo TCVN về thiết

kế điện chiếu sáng trong công trình dân dụng

1.7.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy

Tại mỗi tầng và tại nút giao thông giữa hành lang và cầu thang Thiết kế đặt hệ thống hộp họng cứu hỏa được nối với nguồn nước chữa cháy Mỗi tầng đều có biển chỉ dẫn về phòng và chữa cháy Đặt mỗi tầng 4 bình cứu hỏa CO2MFZ4

(4kg)

1.7.4 Hệ thống chống sét

Chọn hệ thống thu sét chủ động quả cầu Dynasphire được thiết lập ở tầng mái và

hệ thống dây nối đất bằng đồng được thiết kế tối thiểu hóa nguy cơ bị sét đánh 1.7.5 Hệ thống rác thải

Tại mỗi tầng có khu chứa rác riêng, rồi từ đó chuyển đến xe đỏ rác của thành phố Gian rác được thiết kế và xử lý kỹ lưỡng đến tránh tình trạng bốc mùi gây ô nhiểm môi trường

Trang 18

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1 Giải pháp thiết kế

Nguyên tắc, giải pháp kết cấu:

- Đồng nhất và liên tục trong việc phân bố độ cứng và cường độ của các cấu kiện

- Độ cứng của các cấu kiện tải ngang (cột, vách, lõi,…) không đổi suốt chiều cao

- Bố trí lưới cột sao cho các nhịp dầm gần bằng nhau Độ cứng dầm tương ứng với

khẩu độ của chúng

- Không có cấu kiện thay đổi tiết diện đột ngột

- Kết cấu liên tục, liền khối, bậc siêu tĩnh càng cao càng tốt

2.1.1 Giải pháp thiết kế theo phương đứng

 Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò quan trọng đối với nhà nhiều tầng:

- Cùng với dầm, sàn tạo thành hệ khung cứng, nâng đỡ các phần không chịu lực của

công trình, tạo nên không gian bên trong đáp ứng nhu cầu sử dụng

- Chịu lực thẳng đứng bởi trọng lượng bản thân truyền xuống móng và xuống đất

nền

- Chịu lực theo phương ngang bởi gió

- Liên kết với dầm sàn để đảm bảo độ cứng, hạn chế chuyển vị ngang, hạn chế dao động, hạn chế gia tốc đỉnh và chuyển vị đỉnh, tránh mất ổn định tổng thể của tòa

nhà

- Hệ kết cấu cơ bản: kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng, kết cấu

ống

- Hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung - giằng (khung vách), kết cấu ống lõi và kết cấu

tổ hợp

- Hệ kết cấu đặc biệt: Hệ kết cấu có tầng cứng, hệ kết cấu có dầm truyền, kết cấu có

hệ giằng liên tầng và kết cấu có khung ghép

- Hệ kết cấu khung: có ưu diểm tạo ra không gian lớn, linh hoạt, sơ đồ làm việc rõ

ràng Tuy nhiên, chịu tải trọng ngang kém (khi công trình có chiều cao lớn hay nằm trong vùng có cấp gió, động đất lớn) Hệ kết cấu này được sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 20 tầng đối với công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất dưới cấp 7, 15 tầng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động

đất cấp 8, 10 tầng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất câp 9

- Hệ kết cấu khung – vách, khung – lõi: chiếm ưu thế trong thiết kế nhà cao tầng do

khả năng chịu tải trọng ngang khá tốt Tuy nhiên hệ kết cấu này đòi hỏi tiêu tốn vật

liệu nhiều hơn và thi công phức tạp hơn đối với công trình sử dụng hệ khung

Trang 19

- Hệ kết cấu tổ hợp: thích hợp cho công trình siêu cao tầng do khả năng làm việc

đồng đều cảu kết cấu và chống chịu tải trọng ngang lớn

 Giải pháp thiết kế theo phương đứng:

Như vậy căn cứ vào quy mô công trình như chiều cao, điều kiện địa chất thủy văn, gió, động đất và giải pháp kiến trúc công trình, ta chọn hệ chịu lực chính là hệ kết cấu chịu lực khung kết hợp với lõi cứng Lõi cứng được bố trí ở giữa công trình, cột

được bố trí ở giữa và xung quanh công trình

2.1.2 Giải pháp thiết kế theo phương ngang

 Trong nhà cao tầng, hệ kết cấu nằm ngang có vai trò:

- Tiếp nhận tải trọng thẳng đứng trực tiếp tác dụng lên sàn, và truyền vào các hệ

chịu lực thẳng đứng để truyền xuống móng và xuống đất nền

- Đóng vai trò như một mảng cứng liên kết các cấu kiện chịu lực theo phương đứng

để chúng làm việc đồng thời với nhau

 Các loại kết cấu sàn được sử dụng rộng rãi hiện nay:

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

 Ưu điểm: Tính toán đơn giản, phổ biến ở nước ta thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

 Nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của sàn rất lớn khi 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: giảm chiều cao công trình, tiết kiệm không gian sử dụng, dễ phân chia không gian Thi công nhanh hơn so với phương án dầm sàn bởi không phải mất công gia công cốp pha, cốt thép dầm, cốt thép đặt tương đối định hình và đơn giản Lắp đặt ván khuôn, cốt pha đơn giản

 Nhược điểm: Cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn so với phương án dầm sàn, nên khả năng chịu lực theo phương ngang kém hơn 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 đẩm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng, nên khối lượng sàn tang

- Sàn không dầm ứng suất 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 có thiết bị chuyên dụng

- Tấm panel lắp ghép: Cấu tạo gồm những tấm panel được sản xuất sẵn trong nhà

máy, các tấm này được vận chuyển ra công trường và lắp dựng

 Ưu điểm: khả năng vượt nhịp lớn, thời giant hi công nhanh, tiết kiệm vật liệu

Trang 20

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

- Sàn bê tông bubbledeck: phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu

lực, sử dụng quả bóng nhựa tái chế thay thế phần bê tông không hoặc ít tham gia chịu lực ở thớ giữa bản sàn

 Ưu điểm: linh hoạt cao trong thiết kế, 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 đến 15m mà không cần phải ứng suất trước, giảm hệ tường, vách chịu lực, giảm thời gian thi công và các chi phí dịch vụ kèm theo

 Nhược điểm: 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

 Giải pháp thiết kế theo phương ngang:

Công năng công trình chủ yếu là nhà ở với chiều cao tầng 3.4 m, công nghệ thi công

đơn giản, giải pháp đưa ra là hệ dầm – sàn

2.1.3 Giải pháp kết cấu nền móng

Phần móng nhà cao tầng phải chịu lực nén lớn, vì thế các giải pháp móng được đề xuất:

- Dùng giải pháp móng sâu thông thường: móng cọc ép, cọc khoan nhồi, cọc bê tông

ly tông ứng suất trước, móng cọc barrettes,…

- Dùng phương pháp móng bè, móng băng trên nền cọc

 Giải pháp kết cấu nền móng:

Với quy mô công trình trong phạm vi đồ án và điều kiện địa chất khu vực xây dựng

nên sinh viên chọn phương án móng: móng cọc khoan nhồi

- TCXD 229 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió;

- TCVN 5574 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế bê tông và bê tông cốt thép;

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

- TCXD 198 – 1997: Tiêu chuẩn thiết kế nhà cao tầng;

- TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – tiêu chuẩn thiết kế;

- TCVN 9362 – 2012: Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà – công trình;

- TCVN 205 – 1998: Móng cọc – tiêu chuẩn thiết kế;

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

Trang 21

để quy đổi Mpa

Ký hiệu thép

Nước sản xuất và tiêu chuẩn sản xuất

Giới hạn chay Mpa

Gới hạn bền Mpa

Tròn trơn 235 AI Việt Nam

Trang 22

2.3.3 Lớp bê tông bảo vệ (Theo TCVN 5574 – 2012)

Bảng 2.4: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép trong đất

Kết cấu tiếp xúc với đất và đổ trên bê tông lót 50

Bảng 2.5: Lớp bê tông bảo vệ kết cấu bê tông cốt thép không tiếp xúc với đất

Trang 23

2.4 Sơ bộ tiết diện

2.4.1 Xác định sơ bộ kích thước các bộ phần của sàn

Chiều dày bản sàn được xác định sơ bộ theo công thức:

- m là hệ số phụ thuộc vào dạng bản sàn ( chọn m = 35 cho bản liên tục)

- L là chiều dài nhịp tính toán (chọn cạnh ngắn của ô sàn), L = 6m;

 Chọn hs = 150 (mm)

2.4.2 Dầm

- Xác định sơ bộ kích thước của dầm: với ô sàn có kích thước

Bảng 2.6: Xác định chiều cao dầm

KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM

- Công trình có ô sàn đặc trưng tiết diện 7200 x 6000 (mm)

- Với L trong công thức trên lấy theo phương cạnh ngắn của ô sàn:

Trang 24

k NA

- Fs: Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

- ntầng: Số tầng phía trên tiết diện đang xét kể cả tầng mái

- q: Tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn, trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân bố đều trên sàn Giá trị q được lấy theo kinh nghiệm thiết kế (q = 10 - 20 kN/m2) Lấy q = 10 kN/m2

Trang 25

- kt: Hệ số xét đến ảnh hưởng khác như Moment uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh của cột (kt = 1.1 ÷ 1.5) Lấy kt = 1.2

- Chọn tiết diện cột thay đổi 4 lần theo chiều cao công trình

Bảng 2.7: Sơ bộ tiết diện cột

Tiết diện chọn

Diện tích chọn

Trang 26

CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH (CHỌN TẦNG ĐIỂN HÌNH THIẾT KẾ LÀ TẦNG 15) 3.1 Mặt bằng sàn

Hình 3-3: Mặt bằng kiến trúc sàn.

Hình 3-4: Mặt bằng kết cấu sàn điển hình

Trang 27

3.2 Tải trọng tác động

3.2.1 Tĩnh tải

Gồm cấu tạo các lớp hoàn thiện sàn:

Hình 3-3: Cấu tạo sàn tầng điển hình, trung tâm thương mại

Hình 3-4: Cấu tạo sàn vệ sinh

 Ghi chú: Sàn vệ sinh được ngăn cách bằng gờ cao trình 50mm

Trang 28

Bảng 3.1: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn tầng điển hình

Các lớp vật liệu

Bề dày (cm)

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn (kN/m 3 )

Tĩnh tải tiêu chuẩn (kN/m 2 )

Hệ số vượt tải n

Tĩnh tải tính toán (kN/m 2 )

Trang 29

Bảng 3.4: Tải trọng các lớp hoàn thiện sàn vệ sinh

Các lớp vật liệu Bề dày

(cm)

Trọng lượng riêng tiêu chuẩn (kN/m 3 )

o t=1800 daN/m3 là trọng lượng riêng của tường xây

o t=2500 daN/m3 là trọng lượng riêng của kính

o bt = 100 mm = 0.1 m là chiều dày tường xây

o hT= htầng – hdầm (tường nằm trên dầm)

o hT= htầng – hsàn (tường nằm trên sàn)

Trang 30

Bảng 3.6: Tải tường và tải kính

Loại tải Bề dày

(m)

Chiều cao tầng (m)

Chiều cao tường (m)

Tải tiêu chuẩn (kN/m)

Hệ sô vượt tải

n

Tải trọng tính toán (kN/m)

o gr là tải trọng tường (tương ứng với bề dày tường 100mm là 6.9 kN/m2 )

o ltlà chiều dài tường xây, lt = 7.7 m

Tải trọng tiêu chuẩn tường xây trên sàn (kN/m 2 )

n

Tải tính toán tường xây trên sàn (kN/m 2 )

Trang 31

3.2.2 Hoạt tải

- Tùy theo công năng sử dụng của các phòng mà các ô sàn chịu các hoạt tải sử dụng khác nhau Theo TCVN 2737:1995 ta có hoạt tải tác dụng lên các ô sàn như sau (kết quả được tổng hợp kèm tĩnh tải để tiện cho việc tính toán nội lực cho các ô bản)

Bảng 3.8: Hoạt tải tác dụng lên sàn

chuẩn (kN/m 2 ) Hệ số vượt tải

2 Sảnh, hành lang, cầu thang 3.00 1.2

3 Phòng ăn, bếp, phòng khách 1.50 1.3

Tải cấu tạo sàn

Tải tường lên sàn

Tổng tải tường và cấu tạo

Trang 32

Bảng 3.10: Các loại hình tải trọng (Load Patterns)

HTH SUPER DEAD Tĩnh tải hoàn thiện

(Tải tường + kính)

Bảng 3.11: Các trường hợp tải trọng

Diễn biến trường hợp chất tải khi thi công

NH2 Nonlinear (Cracked) NH1 + HTH

NH3 Nonlinear (Cracked) NH2 + HT-NH + HT-DH

NH4 Nonlinear (Cracked) NH3 + HT-NH

DH1 Nonlinear (Long Tern Cracked) TT

DH2 Nonlinear (Long Tern Cracked) DH1 + HTH

DH3 Nonlinear (Long Tern Cracked) DH2 + HT-NH

Trang 33

Bảng 3.12: Các tổ hợp tải trọng (Load Combinations)

CHUYENVI ADD NH4 – NH3 + DH3 Tổ hợp chuyển vị dài hạn

TÍNHTHEP ADD TT + 1.1HTH + 1.2HT-DH Tổ hợp tính thép

Trường hợp tải trọng trên tính độ võng dài hạn, xét đến từ biến và vết nứt

Hình 3-5: Các trường hợp tải trọng tác dụng lên sàn

Trang 34

3.4 Mô hình sàn

Được xây dựng với phần mềm SAFE với kích thước sơ bộ như đã trình bày ở các mục trên

Hình 3-5: Mô hình sàn bằng SAFE

3.5 Phân tích – Kiểm tra mô hình

3.5.1 Chia dải strip

- Khi phân tích sàn, chương trình tính chỉ cho ra kết quả là ứng suất của sàn Nên ta phải xác định nội lực từng dải sàn, từ đó đem đi tính toán thiết kế, ta dùng chức năng chia dải sàn strip có trong chương trình

- Bản chất là gom các giá trị ứng suất lại thành nội lực như 1 bản dầm có bề rộng bằng bề rộng của dải strip đó

- Vì thế, khi chia strip cần chú ý chia sao cho các giá trị lực tương đối gần bằng nhau nằm trong 1 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

Trang 35

Hình 3-6: Moment M11

Hình 3-7: Dải Strip theo phương Y

Trang 36

Hình 3-8: Moment M22

Hình 3-9: Chia dải Strip theo phương X

Trang 37

3.5.2 Kết quả nội lực theo dải Strip

Hình 3-10: Moment dải Strip theo phương Y

Trang 38

Hình 3-11: Moment dải Strip theo phương X

3.5.3 Kiểm tra chuyển vị ngắn hạn

Trang 39

Hình 3-12: Độ võng ngắn hạn của sàn

Nhận xét: fmax = 7.554 mm < [f] = L/250 = 7600/250 = 30.4mm (Theo TCVN 5574 – 2012)

Trang 40

3.5.4 Kiểm tra độ võng dài hạn

Sự làm việc dài hạn của kết cấu BTCT, cần xét đến các yếu tố từ biến, co ngót, cũng như tác dụng dài hạn của các loại tải trọng Theo TCVN 5574-

2012, độ võng toàn phần được tính như sau:

f = NH4 – NH3 + DH3

Trong đó:

NH1: 1×TT – Zero Initial Conditions-Unstressed States-Analysis

Type: Non-linear (Cracked)

NH2: 1×HTH – Continue from State at End of Nonlinear Case NH1 – Analysis Type: Non-linear (Cracked)

NH3: 2×HT-DH +1×HT-NH – Continue from State at End of Nonlinear Case NH2 – Analysis Type: Non-linear (Crack)

NH4: 1×HT-NH – Continue from State at End of Nonlinear Case NH3 – Analysis Type: Non-linear (Cracked)

DH1: 1×TT – Zero Initial Conditions – Unstressed States –

Analysis Type: Non-linear (Long tern Cracked)

Creep Coefficent = 1.6

Shrinkage Strain = 0

DH2: 1×HTH – Continue from State at End of Nonlinear Case DH1

– Analysis Type: Non-linear (Long tern Cracked)

DH3: 1×HT-NH – Continue from State at End of Nonlinear Case

DH2 – Analysis Type: Non-linear (Long tern Cracked)

Ta khai báo từ biến, co ngót vào trong SAFE để kiểm tra võng dài hạn

Định dạng
Số trang	208
Dung lượng	6,76 MB