(Đồ án tốt nghiệp) thiết kế tòa nhà gia định plaza quận 12

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 vậ

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 TÒA NHÀ GIA ĐỊNH PLAZA QUẬN 12

GVHD: NGUYỄN MINH ĐỨC SVTH: NGUYỄN NAM QUANG HẬU MSSV: 14149053

SKL006210

Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2019

Trang 2

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN NAM QUANG HẬU - MSSV: 14149053

Ngành: Công nghệ kỹ thuật công trình Xây dựng

Tên đề tài: Thiết kế tòa nhà GIA ĐỊNH PLAZA – QUẬN 12

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 03 tháng 01 năm 2019

Giáo viên hướng dẫn

(Ký & ghi rõ họ tên)

Trang 3

1

Trang 4

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

Họ và tên sinh viên: NGUYỄN NAM QUANG HẬU - MSSV: 14149053

Ngành: Công nghệ kỹ thuật công trình Xây dựng

Tên đề tài: Thiết kế tòa nhà GIA ĐỊNH PLAZA – QUẬN 12

Họ và tên giảng viên phản biện: TS LÊ TRUNG KIÊN

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 5

2

Trang 6

SUMMARY OF THE GRADUATION PROJECT

Faculty : CIVIL ENGINEERING

Speciality : CONSTRUCTION ENGINEERING AND TECHNOLOGYName of project : GIA DINH PLAZA

- Architectural drawings

- Cadastral survey drawings

2 Content of theoretical and computational

- Design the typical floor

- Design the typical staircase

- Design auget – cast piles

drawings Written explanation and

Trang 7

MỤC LỤC

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN

SUMMARY OF THE GRADUATION PROJECT

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

1.1 NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: .

1.2 ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH: .

1.3 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC:

1.3.1 Mặt bằng và phân khu chức năng: .

1.3.2 Mặt đứng công trình: 1.3.3 Hệ thống giao thông:

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT:

1.4.1 Hệ thống điện:

1.4.2 Hệ thống nước:

1.4.3 Thông gió:

1.4.4 Chiếu sáng:

1.4.5 Phòng cháy thoát hiểm: 1.4.6 Chống sét:

1.4.7 Hệ thống thoát rác:

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

2.1 Giải pháp vật liệu

2.2 Lớp bê tông bảo vệ

2.3 Cơ sở lựa chọn giải pháp kết cấu

3.2 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu

3.3 Giải pháp kết cấu theo phương ngang

3.4 Kết luận hệ kết cấu sàn chịu lực chính

NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU

3.1 Cơ sở tính toán

3.2 Nguyên tắc cơ bản

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

4

Trang 8

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

3.7 Lựa chọn công cụ tính toán

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

4.1 Tổng quan

4.2 Vật liệu

3.8 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm

3.9 Sơ bộ chọn tiết diện cột

3.10 Chọn sơ bộ kích thước tiết diện vách

4.3 Tải trọng tác dụng lên sàn

3.11 Tĩnh tải

3.12 Hoạt tải

4.4 Xác định nội lực

3.13 Mô hình phân tích

3.14 Kết quả mô hình phân tích

4.5 Kiểm tra độ võng

4.5.1 Kiểm tra độ võng tức thời

4.6 Thiết kế cốt thép sàn điển hình

THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

5.1 Số liệu tính toán

3.15 Vật liệu

3.16 Kích thước sơ bộ

5.2 Tải trọng

3.17 Tĩnh tải

3.18 Hoạt tải

3.19 5.3 Sơ đồ tính và nội lực

5.4 Thiết kế cốt thép cho bản thang

5.5

3.20

3.21

5

Trang 9

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

3.22 Tính toán cốt đai

5.7 Thiết kế cốt thép cho dầm D2

3.23 Sơ đồ tính

3.24 Nội lực trong dầm chiếu tới

5.8 Thiết kế cốt thép đai cho dầm (D2)

3.25 Tính toán cốt đai

THIẾT KẾ HỆ KHUNG

6.1Tổng quan

6.2Vật liệu

6.3Sơ bộ kích thước tiết diện kết cấu

3.26 Chiều dày sàn tầng điển hình

3.27 Chiều dày sàn tầng hầm, tầng thượng, mái

6.4Các trường hợp tải trọng

3.28 Tải trọng gió

3.29 Tải trọng động đất

3.30 Kiểm tra chuyển vị đỉnh công trình

3.31 Kiểm tra tính đúng đắn của mô hình

6.59Thiết kế cốt thép hệ khung

3.32 Thiết kế cốt thép dầm

3.33 Thiết kế cốt thép cột

3.34 Thiết kế cốt thép vách

3.35 Neo và nối cốt thép

3.36 Neo và nối cốt thép

THIẾT KẾ KẾT CẤU NỀN MÓNG

7.1Tổng quan về nền móng

7.2Địa chất công trình

7.3Lựa chọn giải pháp móng

7.4Phương án móng cọc khoan nhồi

3.37 Tổng quan về móng cọc khoan nhồi

6

Trang 10

3.38 Tính toán sức chịu tải 79

3.39 Xác định độ cứng cọc 83

7.5 Thiết kế móng M1 Error! Bookmark not defined. 3.40 Tải trọng tác dụng Error! Bookmark not defined. 3.41 Chọn chiều sâu chôn móng Error! Bookmark not defined. 3.42 Xác định số cọc và kích thước đài cọc Error! Bookmark not defined. 3.43 Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn Error! Bookmark not defined. 3.44 Kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc Error! Bookmark not defined. 3.45 Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc Error! Bookmark not defined. 3.46 Kiểm tra độ lún móng cọc Error! Bookmark not defined. 3.47 Kiểm tra xuyên thủng móng cọc Error! Bookmark not defined. 3.48 Tính cốt thép đài móng Error! Bookmark not defined. 7.6 Thiết kế móng M2 84

3.49 Tải trọng tác dụng 84

3.50 Chọn chiều sâu chôn móng 84

3.51 Xác định số cọc và kích thước đài cọc 84

3.52 Kiểm tra sức chịu tải của cọc đơn 85

3.53 Kiểm tra sức chịu tải của nhóm cọc 86

3.54 Kiểm tra áp lực dưới mũi cọc 87

3.55 Kiểm tra độ lún móng cọc 89

3.56 Kiểm tra xuyên thủng móng cọc 90

3.57 Tính cốt thép đài móng 91

7.7 Thiết kế móng M3 94

7

Trang 11

7.8 Thiết kế móng M6 (dưới vách lõi thang) 115

TÀI LIỆU THAM KHẢO 130

8

Trang 12

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 viênPhan Thanh Long

9

Trang 13

TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG

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 kéotheo đời sống của nhân dân ngày càng được nâng cao Một bộ phận lớn nhân dân cónhu cầu tìm kiếm một nơi làm việc với môi trường trong lành, nhiều dịch vụ tiện ích

hỗ trợ để lạc nghiệp đòi hỏi sự ra đời nhiều khu văn phòng phức hợp Trong xu hướng

đó, nhiều công ty xây dựng những khu tòa nhà cao cấp đáp ứng nhu cầu làm việc củangười dân Gia Định Plaza là một công trình xây dựng thuộc dạng này

-Với nhu cầu văn phòng ở tăng cao trong khi quỹ đất tại trung tâm thành phố ngàycàng ít đi thì các dự án xây dựng văn phòng cao tầng ở vùng ven là hợp lý và đượckhuyến khích đầu tư Các dự án nói trên, đồng thời góp phần tạo dựng bộ mặt đôthị nếu được tổ chức tốt và hài hòa với môi trường cảnh quan xung quanh

-Như vậy việc đầu tư xây dựng tòa nhà Gia Định Plaza là phù hợp với chủ trươngkhuyến khích đầu tư của TPHCM, đáp ứng nhu cầu bức thiết về văn phòng củangười 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: Nằm trên khu đất rộng nằm ở đường Trường Chinh, phường Đông Hưng Thuận, quận 12, thành phố Hồ Chí Minh

+ Hệ thống giao thông trong khu vực hiện tại có thể đi đến các địa điểm trong thành phố nhanh nhất

+ Tuy hệ thống cây xanh chưa thật hoàn hảo nhưng cũng phù hợp với thành phố HCM hiện nay

10

Trang 14

 Tầng 1,2,3,4 là tầng thương mại cao 4.2m

 Tầng hầm: cao 4.6 m là nơi đặt các hệ thống điện kĩ thuật trạm bơm, máy phát điện và chỗ để xe

 Tầng 5-15 là các văn phòng

1.3.2 Mặt đứng công trình:

11

Trang 15

12

Trang 16

Hình 1 2: Mặt đứng chính công trình.

- Công trình có dạng hình khối thẳng đứng Chiều cao công trình là 53.4m

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

- 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, taonhã

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 máyđược 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 thôngqua phòng máy điện Từ đây điện được dẫn đi khắp công trình thông qua mạng lướiđiện nội bộ Ngoài ra khi bị sự cố mất điện có thể dùng ngay máy phát điện dựphòng 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 ởtầng hầm,bể nước mái, bằng hệ thống bơm tự động nước được bơm đến từng phòngthông 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 choviệc đón gió, công trình sử dụng gió chính là gió tự nhiên, và bên cạnh vẫn dùng hệthống gió nhân tạo (nhờ hệ thống máy điều hòa nhiệt độ) giúp hệ thống thông giócho 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

Trang 17

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

xuống đất

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

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

dựng công trình là bê tông cốt thép Bảng 2 1:

Bê tông sử dụng

1

2

Trang 18

14

Trang 19

2.2 Lớp bê tông bảo vệ

Đối với cốt thép dọc chịu lực (không ứng lực trước, ứng lực trước, ứng lực trước kéotrên bệ), chiều dày lớp bê tông bảo vệ cần được lấy không nhỏ hơn đường kính cốt théphoặc 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

3.2 Nguyên tắc bố trí hệ kết cấu

- Kết cấu chịu lực thẳng đứng có vai trò rất lớn trong kết cấu nhà cao tầng quyếtđịnh gần như toàn bộ giải pháp kết cấu Trong nhà cao tầng, kết cấu chịu lực thẳngđứng có vai trò:

+ 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

+ 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 và truyền xuống móng)

+ Giữ vai trò trong ổn định tổng thể công trình, hạn chế dao động, hạn chế gia tốc đỉnh và chuyển vị đỉnh

- Các kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà caotầng bao gồm : Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung-vách hỗnhợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp.Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng nàyhay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng,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 lựckhung vách hỗn hợp đồng thời kết hợp với lõi cứng Lõi cứng được bố trí ở giữa

15

Trang 20

công trình, cột được bố trí ở giữa vã xung quanh công trình, vách cứng được bố tríxung quanh công trình để đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình và chống xoắntốt

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 tínhkinh 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 trọngtĩnh chính Công trình càng cao, tải trọng này tích lũy xuống cột các tầng dưới và móngcàng lớn, làm tăng chi phí móng, cột, tăng tải trọng ngang do động đất Vì vậy cần ưu tiênlựa chọn giải pháp sàn nhẹ để giảm tải trọng thẳng đứng Các loại kết cấu đang được sửdụng 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

- 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 côngcốp pha, cốt thép dầm, cốt thép được đặt tương đối định hình và đơn giản Việclắp 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 khảnăng 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 váchchịu Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọcthủng 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.

Trang 21

16

Trang 22

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.

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 táichế 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 cáchlưới 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 kèmtheo

- 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 thépthông 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 23

17

Trang 24

NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU

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, đadạng về nội dung tính toán, đặc biệt những cấu kiện (phạm vi tính toán) chưa được tiêuchuẩn thiết kế trong nước qui định như : Thiết kế các vách cứng, lõi cứng nên trong quátrình 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 tảichính 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 kếtcấu 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 vềtính 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

18

Trang 25

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 được 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

19

Trang 26

THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

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:

- Cường độ chịu kéo dọc trục:

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

- Cường độ tính toán cốt ngang:

- Mô đun đàn hồi:

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 thứckinh nghiệm) sao cho đảm bảo thông thủy cần thiết trong chiều cao tầng, và đủ khả năngchịu lực + Dầm nhịp 9 m

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:

Trang 27

20

Trang 28

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

Bảng 4 1: Chọn sơ bộ tiết diện cột

-C1

5 - 8

9-12

13 mai ham - 4

-C2

5 - 8

9-12

13 mai

Trang 29

-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 phươngngoài mặt phẳng, chiều dày vách đổ toàn khối chọn không nhỏ hơn 200mm và không nhỏhơn 1/20 chiều cao tầng Sơ bộ chiều dày vách lõi thang là 300mm, vách biên là 200mm

21

Trang 31

22

Trang 34

4.3.1.2 Tải tường xây trên sàn và trên dầm

Công thức xác định tải trọng tường tính toán:

3.12 Hoạt tải

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

Bảng 4 6: Hoạt tải tác dụng lên sàn

Trang 35

7 Nhà kho

24

Trang 36

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 thiết kế: Tĩnh tải tính toán + Hoạt tải tính toán

Hình 4 2: Mô hình sàn trong SAFE

25

Trang 37

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

26

Trang 38

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

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

27

Trang 39

Hình 4 5: Dải Strip theo phương X

Hình 4 6: Dải Strip theo phương Y

28

Trang 40

Hình 4 7: Moment theo dải Strip theo phương X

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 đểđảm bảo tính kinh tế với các tình huống sau:

29

Định dạng
Số trang	202
Dung lượng	3,89 MB