Đề 42 ks phạm ngọc thạch (19f + 2b) đồ án tốt nghiệp đại học

Sơ đồ làm việc rõ ràng, tuy nhiên khả năng chịu tải trọng ngang kém, sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10 – 12 tầng nằm t

Trang 1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 : KIẾN TRÚC 1

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 1

Quy mô công trình 1

1.1.1 Giao thông công trình 1

1.1.2 Chức năng các tầng 1

1.1.3 Giải pháp thông thoáng 1

1.1.4 1.2 KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 2

Mặt đứng công trình 2

1.2.1 Mặt bằng tầng điển hình 3

1.2.2 Tải trọng 3

1.2.3 CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ THIẾT KẾ 4

2.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 4

Thiết kế kết cấu khung 4

2.1.1 Thiết kế kết cấu móng 4

2.1.2 2.2 TIÊU CHUẨN SỬ DỤNG 4

2.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU 4

Chuyển vị 4

2.3.1 Hệ kết cấu chính 4

2.3.2 Hệ kết cấu sàn 5

2.3.3 Kết luận của hệ kết cấu chịu lực chính 7

2.3.4 2.4 LỰA CHỌN VẬT LIỆU 8

Yêu cầu vật liệu sử dụng cho công trình 8

2.4.1 Chọn vật liệu sử dụng cho công trình 8

2.4.2 2.5 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CHO CÔNG TRÌNH 9

Sơ bộ tiết diện dầm 9

2.5.1 Sơ bộ tiết diện vách 10

2.5.2 CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 12

3.1 MẶT BẰNG ĐÁNH SỐ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 12

3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 12

Tỉnh tải 12

3.2.1 Hoạt tải 14 3.2.2

Trang 2

Tổng tải tác dụng lên sàn 15

3.2.3 3.3 TÍNH TOÁN THEO PHƯƠNG PHÁP CỔ ĐIỂN 15

( PHƯƠNG PHÁP TRA Ô BẢN ) 15

3.3.1 Sơ đồ tính toán sàn 2 phương 15

3.3.2 Sơ đồ tính sàn 1 phương 16

3.3.3 Tính toán cốt thép 17

3.3.4 Kiểm tra 17

3.3.5 Tính toán ô sàn S6 23

3.3.6 Kiểm tra nứt 24

3.3.7 Kiểm tra võng ô sàn 25

3.3.8 Tính toán cốt thép cho tất cả các ô sàn 26

3.3.9 CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ CẦU THANG 30

4.1 GIỚI THIỆU VỀ CẦU THANG 30

4.2 CHỌN KÍCH THƯỚC CẦU THANG 30

Kiến trúc cầu thang 30

4.2.1 Kích thước cầu thang 31

4.2.2 Chọn kích thước dầm chiếu nghỉ , kích thước bản thang 32

4.2.3 4.3 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG 32

Tải trọng tác dụng lên bản chiếu nghỉ 32

4.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản thang 32

4.3.2 4.4 SƠ ĐỒ TÍNH 33

4.5 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC TRONG CẦU THANG 34

Xác định nội lực trong bản thang 34

4.5.1 Phương pháp cơ học kết cấu 35

4.5.2 Nội lực cầu thang 35

4.5.3 Phương pháp SAP2000 36

4.5.4 Nhận xét kết quả 37

4.5.5 Xác định nội lực dầm chiếu nghỉ 37

4.5.6 4.6 TÍNH TOÁN CỐT THÉP 38

Lý thuyết tính toán 38

4.6.1 Tính toán cốt thép cho bản thang 39

4.6.2 Tính toán cốt thép cho dầm chiếu nghỉ 40

4.6.3 CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ KẾU CẤU KHUNG TRỤC C 42

Trang 3

5.1 NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN 42 5.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH 42

Tĩnh tải tác dụng lên sàn 425.2.1

Hoạt tải tác dụng lên sàn 435.2.2

Tải trọng thang bộ 435.2.3

Thành phần tĩnh của tải trọng gió 435.2.4

Thành phần động của tải gió 465.2.5

5.3 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 57

Các trường hợp tải trọng 575.3.1

Các trường hợ tổ hợp tính toán 575.3.2

5.4 MÔ HÌNH CÔNG TRÌNH ETAB 59

Mô hình tổng thể kết cấu công trình 595.4.1

Khai thác các vật liệu và tiết diện sử dụng 605.4.2

Khai báo các trường hợp tải trọng 625.4.3

Khai báo các trường hợp tổ hợp tải trọng 625.4.4

Gán tải trọng tác dụng lên công trình 635.4.5

Khai báo khối lượng tham gia dao động 645.4.6

Khai báo tuyệt đối cứng cho sàn 655.4.7

Chia nhỏ các ô sàn 665.4.8

Gán tải gió vào tâm công trình 665.4.9

Kiểm tra mô hình 685.4.10

Giải mô hình 685.4.11

5.5 KIỂM TRA KẾT CẤU CÔNG TRÌNH 68

Kiểm tra chuyển vị ngang tại đỉnh công trình 685.5.1

Kiểm tra chuyển vị lật công trình 695.5.2

5.6 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO DẦM – KHUNG TRỤC C 70

Nội lực tính toán 705.6.1

Tính toán cốt dọc 715.6.2

Tính toán cốt đai 805.6.3

5.7 TÍNH TOÁN VÀ BỐ TRÍ CỐT THÉP VÁCH - KHUNG TRỤC c 85

Giới thiệu tổng quát 855.7.1

Lý thuyết tính toán 855.7.2

Nội lực tính vách 925.7.3

Trang 4

Tính toán cụ thể cho vách 925.7.4

Kết quả tính toán thép vách khung trục C 945.7.5

Tính toán cốt đai cho vách: 1095.7.6

CHƯƠNG 6 : THỐNG KẾ ĐỊA CHẤT 110 6.1 CẤU TẠO ĐỊA CHẤT 110

Địa điểm công trình 1106.1.1

Cấu tạo địa chất 1106.1.2

6.3 TÍNH TOÁN THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 114

Lớp đất A : Lớp mặt bê tông và xà bần san lấp 1146.3.1

Lớp đất 1 : Sét pha, xám đen, trạng thái dẻo mềm 1146.3.2

Lớp đất 2 : sét lẫn sỏi sạn laterit , nâu đỏ - xám trắng – vàng , dẻo cứng 1186.3.3

Lớp đất 3 : Sét pha, vàng- nâu đỏ- trắng xám, trạng thái dẻo cứng 1216.3.4

Lớp đất 4 : cát pha , nâu – vàng – nâu đỏ đốm trắng – trạng thái dẻo 1246.3.5

Lớp đất TK : sét nâu đóm trắng, dẻo cứng 1316.3.6

Lớp đất 5 : Sét màu xám nâu, nâu đen, trạng thái dẻo mềm 1326.3.7

6.4 BẢNG THỐNG KÊ ĐỊA CHẤT 136

hiệu chỉnh số búa spt 1376.4.1

CHƯƠNG 7 : THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 139 7.1 CÁC THÔNG SỐ CỌC ÉP 139

Vật liệu sử dụng 1407.1.1

Chọn kích thước sơ bộ 1407.1.2

Chọn sơ bộ tiết diện đài móng: 1417.1.3

Kích thước cọc 1417.1.4

Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu và dựng cọc 1427.1.5

7.2 TÍNH TOÁN MÓNG M1 ( VÁCH P1 , KHUNG TRỤC c ) 142

Nội lực tính móng 1427.2.1

Tính toán sức chịu tải cọc 1437.2.2

Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc 1507.2.3

Trang 5

7.3 TÍNH TOÁN MÓNG M2 170

Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc 1727.3.3

Kiểm tra tải tác dụng lên đầu cọc trong móng 1727.3.4

Phản lực đầu cọc móng M2 1747.3.5

Kiểm tra ứng suất dưới khối móng quy ước 1747.3.6

Kiểm tra độ lún móng cọc theo TCVN 9362 – 2012 1767.3.7

Kiểm tra xuyên thủng 1797.3.8

Kiểm tra cọc chịu tải trọng ngang theo mô hình Winkler : 1817.3.9

Tính toán cốt thép 1837.3.10

7.4 TÍNH TOÁN MÓNG LÕI THANG 187

7.4.2 Chọn sơ bộ tiết diện đài móng 188 Kích thước cọc 1887.4.3

Sức chịu tải cọc theo chỉ tiêu cơ lý đất nền 1897.4.5

Tính toán số cọc và bố trí : 1957.4.6

Kiểm tra tải trọng tác dụng: 1957.4.7

Phản lực đầu cọc móng loi thang 1977.4.8

Kiểm tra cọc chịu tải ngang mô hình Winkler 2017.4.12

Kiểm tra khả năng chịu cắt cho đài móng: 2087.4.14

Trang 6

CHƯƠNG 8 : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 210 8.1 CÁC THÔNG SỐ CỌC KHOAN NHỒI 210

Chọn sơ bộ tiết diện đài móng: 2108.1.3

Nội lực tính toán 2118.2.1

Tính toán sức chịu tải tính toán : 2128.2.2

Tính toán số cọc và bố trí 2178.2.3

Kiểm tra ứng suất dưới móng khối quy ước: 2218.2.5

Kiểm tra cọc chịu tải ngang theo mô hình Winkler : 2278.2.8

Tải trọng ngang tác dụng vào đầu cọc: 2278.2.9

Kiểm tra cọc chịu uốn và nứt cọc: 2328.2.10

Kiểm tra cọc chịu cắt: 2338.2.11

Tính thép cho đài móng: 2338.2.12

Thông số cọc: 2378.3.2

8.3.2.1 Chọn sơ bộ tiết diện đài móng 237 Tính toán sức chịu tải của cọc 2378.3.3

Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc : 2388.3.4

Kiểm tra cọc chịu tải ngang mô hình Winkler : 2468.3.9

Tải trọng ngang tác dụng vào cọc: 2468.3.10

Kiểm tra cọc chịu uốn và nứt cọc: 2518.3.11

Kiểm tra cọc chịu cắt: 2528.3.12

Trang 7

8.4 TÍNH TOÁN MÓNG LÕI THANG 256

Nội lực tính toán móng 2568.4.3

Tính toán sức chịu tải tính toán : 2578.4.4

Tính toán sức chịu tải của cọc : 2608.4.5

Tính toán số lượng cọc và bố trí cọc : 2608.4.6

Kiểm tra cọc chịu tải ngang mô hình Winkler 2698.4.11

Kiểm tra khả năng chịu cắt cho đài móng: 2748.4.2

Trang 8

MỤC LỤC BẢNG

Bảng 2-1 Tiết diện sơ bộ dầm 10

Bảng 3-1 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn văn phòng tầng điển hình 13

Bảng 3-2 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh tầng điển hình 14

Bảng 3-3 Hoạt tải sử dụng trên công trình 14

Bảng 3-4 tải sử dụng trên công trình 15

Bảng 3-5 Sơ đồ tính và giá trị nội lực của ô bản đơn theo cơ học kết cấu 16

Bảng 3-6 Hệ số tải trọng xác định theo phương pháp cơ kết cấu 23

Bảng 3-7 Bảng kết quả tính toán cốt thép của bản sàn 2 phương 27

Bảng 4-1 Tải trọng các lớp cấu tạo trên bản chiếu nghỉ 32

Bảng 4-2 Tải trọng các lớp cấu tạo trên bản thang 33

Bảng 4-3 So sánh kết quả giữa hai phương pháp tính 37

Bảng 4-4 Kết quả tính toán cốt thép cầu thang 40

Bảng 4-5 Kết quả tính toán cốt thép dầm chiếu nghỉ 40

Bảng 5-1 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn căn hộ tầng điển hình ( chưa kể đến trọng lượng bê tông ) 42

Bảng 5-2 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn nhà vệ sinh tầng điển hình ( chưa kể đến trọng lượng bê tông) 42

Bảng 5-3: Hoạt tải phân bố trên sàn 43

Bảng 5-4 Địa điểm và vị trí xây dựng công trình 44

Bảng 5-5 Độ cao Gradient và hệ số mt 44

Bảng 5-6 Bảng tổng hợp các giá trị tính toán 45

Bảng 5-7 Kết quả tính thành phần tĩnh của tải trọng gió theo phương X 45

Bảng 5-8 Kết quả tính thành phần tĩnh của tải trọng gió theo phương Y 45

Bảng 5-9 Chu kì dao động riêng của công trình 50

Bảng 5-10 Giá trị khối lượng từng tầng và tọa độ tấm cứng, tâm khối lượng 51

Bảng 5-11 Giá trị tần số dao động của công trình theo chu kì 55

Bảng 5-12 Giá trị tính toán thành phần động của gió theo phương X (Mode 3) 56

Bảng 5-13 Giá trị tính toán thành phần động của gió theo phương Y (Mode 1) 56

Bảng 5-14 Các trường hợp tải trọng 57

Bảng 5-15 Các tổ hợp tải trọng trung gian 57

Bảng 5-16 Các tổ hợp tải trọng 57

Trang 9

Bảng 5-17 Tổng hợp chuyển vị đỉnh của công trình 69

Bảng 5-18 Kết quả tính toán cốt thép dầm B44 – B102 Khung trục C 75

Bảng 5-19 Lọc dầm có lực cắt lớn nhất 81

Bảng 5-20 Các hệ số để xác định đoạn neo nối cót thép không căng 84

Bảng 5-21 Tiêu chuẩn tính toán cốt thép cho vách 87

Bảng 5-22 Kết quả nội lực vách P1 92

Bảng 5-23 Kết quả tính toán thép vách P1 – Khung trục C 94

Bảng 5-38 Lực cắt lớn nhất của vách P3 khung trục C 109

Bảng 6-1 Bảng thống kê chiều sâu phân bố các lớp đất 111

Bảng 6-2 Hệ số biến động 112

Bảng 6-3 Tra bảng A.1 TCVN 9362-2012 113

Bảng 6-4 Dung trọng tự nhiên của lớp 1 114

Bảng 6-5 Dung trọng khô của lớp 1 115

Bảng 6-6 Cường độ (c,φ) 116

Bảng 6-8 Dung trọng khô lớp 2 : 118

Bảng 6-11 Dung trọng tự khô của lớp 3 122

Trang 10

Bảng 6-17 Dung trọng tự nhiên lớp đất 5 132

Bảng 6-18 Dung trọng tự nhiên lớp đất 5 133

Bảng 6-21 Bảng tổng hợp các chỉ tiêu thống kê địa chất 136

Bảng 6-22 Bảng tổng hiệu chỉnh số búa 138

Bảng 7-1 Thông số kỹ thuật cọc ép bê tông ly tâm 141

Bảng 7-2 Nội lực tính toán 143

Bảng 7-3 Tải trọng tiêu chuẩn 143

Bảng 7-4 Hệ số rỗng e được xác định từ thí nghiệm nén cố kết mẫu hố khoan HK2-17 ở độ sâu 33,5 – 34m 157

Bảng 7-5 Tính lún móng M1 158

Bảng 7-6 Độ cứng của lò xo theo chiều sâu 161

Bảng 7-7 Kết quả Momen kết cấu móng M1 170

Bảng 7-8 Tính toán thép cho móng M1 170

Bảng 7-9 Nội lực tính toán móng M2 171

Bảng 7-10 Nội lực tiêu chuẩn móng M2 171

Bảng 7-14 Kết quả Moment kết cấu móng M2 186

Bảng 7-16 Thông số kỹ thuật cọc ép bê tông ly tâm 188

Bảng 7-17 Nội lực tính toán móng lõi thang 189

Bảng 7-18 Nội lực tiêu chuẩn móng lõi thang 189

Bảng 7-19 Kết quả tính lún móng lõi thang 200

Bảng 7-21 Kết quả Moment kết cấu móng lõi thang 207

Bảng 7-22 Tính toán thép cho móng lõi thang 208

Trang 11

Bảng 8-1 Tải trọng tính toán 211

Bảng 8-2 Tải trọng tiêu chuẩn 212

Bảng 8-3 Phản lực đầu cọc móng M1 220

Bảng 8-6 Tính độ cứng lò xo cho từng lớp đất 228

Bảng 8-7 Kết quả tính thép cho đài móng M1 236

Bảng 8-8 Nội lực tính toán móng M2 236

Bảng 8-9 Nội lực tiêu chuẩn móng M2 236

Bảng 8-10 Phản lực đầu cọc móng M1 241

Bảng 8-12 Tính độ cứng lò xo cho từng lớp đất 247

Bảng 8-13 Kết quả Moment kết cấu móng M2 255

Bảng 8-15 Nội lực tính toán móng lõi thang 257

Bảng 8-16 Nội lực tiêu chuẩn móng lõi thang 257

Bảng 8-19 Kết quả Moment kết cấu móng lõi thang 274

Bảng 8-20 Tính toán thép cho móng lõi thang 274

Trang 12

MỤC LỤC HÌNH

Hình 1.1- Mặt đứng chính công trình trục 8-1 2

Hình 1.2-Mặt bằng kiến trúc tầng điển hình 3

Hình 3.1 - Mặt bằng đánh số ô sàn tầng điển hình 12

Hình 3.2 - Mặt cắt các lớp cấu tạo sàn căn hộ 12

Hình 4.1 Mặt bằng cầu thang 30

Hình 4.2 Mặt cắt cầu thang 31

Hình 4.3 Sơ đồ tính vế thang 1 34

Hình 4.4 Biểu đồ moment vế thang 1 36

Hình 4.5 Phản lực gối tựa bản thang 37

Hình 4.6 Sơ đồ tính của dầm chiếu nghỉ 38

Hình 4.7 Biểu đồ momen của dầm chiếu nghỉ 38

Hình 5.1 – Đồ thị xác định hệ số động lực i 47

Hình 5.2 - Sơ đồ tính thanh consol có hữu hạn khối lượng tập trung 49

Hình 5.3 - Sơ đồ tính toán động lực tải trọng gió lên công trình 49

Hình 5.4 - Dao động thứ nhất- Mode 1- phương Y 52

Hình 5.5 - Dao động thứ nhất- Mode 2 - phương Z 53

Hình 5.6 - Dạng dao động thứ 3 - Theo phương X (Mode 3) 54

Hình 5.7 - Mô hình tổng thể kết cấu công trình 59

Hình 5.8 - Mặt bằng sàn tầng điển hình trong ETABS 60

Hình 5.9 - Khai báo vật liệu sử dụng bêtông B30 60

Hình 5.10 - Khai báo tiết diện dầm 400800 61

Hình 5.11 - Khai báo tiết diện sàn dày 140mm 61

Hình 5.12 - Khai báo tiết diện vách dày 300mm 62

Hình 5.13 - Khai báo tiết các trường hợp tải trọng 62

Hình 5.14 - Khai báo các trường hợp tổ hợp tải trọng 63

Hình 5.15 - Trọng lượng các lớp hoàn thiện tác dụng lên sàn (kN/m2) 63

Hình 5.16 - Hoạt tải tác dụng lên sàn (kN/m2) 64

Hình 5.17 - Tải trọng tường tác dụng lên dầm 64

Hình 5.18 - Khai báo Mass Source khối lượng tham gia dao động 65

Hình 5.19 - Gán tâm cứng Diaphragm cho sàn 65

Hình 5.20 - Chia nhỏ các ô sàn bằng cách Mesh ảo 66

Hình 5.21 - Thành phần tĩnh của gió theo phương X(GTX) 66

Trang 13

Hình 5.22 - Thành phần tĩnh của gió theo phương Y (GTXY) 67

Hình 5.23 - Thành phần động của gió theo phương X (GDX) 67

Hình 5.24 - Thành phần động của gió theo phương Y (GDY) 68

Hình 5.25 - Mô hình đã kiểm tra không có lỗi 68

Hình 5.26 – Khung trục C mô hình Etabs 70

Hình 5.27 Biểu đồ moment uốn của tổ hộp combo bao khung trục C 71

Hình 5.28 Biểu đồ lực cắt của tổ hộp combo bao khung trục C 72

Hình 5.29 - Nội lực tác dụng lên vách 85

Hình 5.30 - Xác định trục chính và Moment quán tính chính trung tâm của vách 86

Hình 5.31 - Chia vách thành những phần tử nhỏ 86

Hình 5.32 - Xác định tung độ điểm chịu nén lấy với trục quán tính chính trung tâm 86

Hình 5.33 - Sơ đồ tính vách 88

Hình 5.34 - Biểu đồ ứng suất trong bêtông, Biểu đồ biến dạng, Quan hệ ứng suất biến dạng của cốt thép theo tiêu chuẩn ACI318, BS8110 và AS3600 90

Hình 5.35 - Trình tự thiết lập biểu đồ tương tác 91

Hình 5.36 - Biểu đồ tương tác 91

Hình 5.37 Mặt cắt ngang của vách P1 và phần tử biên 92

Hình 6.1 – Sơ họa vị trí hố khoan 110

Hình 6.2 – Biểu đồ quan hệ  và  117

Hình 7.1 Hình trụ hố khoang 139

Hình 7.2 - Thông số tiết diện ngang cọc D600 142

Hình 7.3 – Các hệ số k, Zl và N’q cho cọc trong đất cát 145

Hình 7.4 Biểu đồ xác định hệ số  146

Hình 7.5 Biểu đồ xác định hệ số N’q , N’c 146

Hình 7.6 - Bố trí cọc móng M1 151

Hình 7.7 – Phản lực đầu cọc sau khi chạy xong chương trình (ComboBaomax) 152

Hình 7.8 – Phản lực đầu cọc sau khi chạy xong chương trình (ComboBaomin) 152

Hình 7.9 - Ranh giới móng khối quy ước khi tính độ lún móng cọc 153

Hình 7.10 Móng khối quy ước 156

Hình 7.11 - Tháp xuyên thủng với hđ=1.5m 159

Trang 14

Hình 7.12 – Khai báo vật liệu cọc 161

Hình 7.13 – Khai báo tiết diện cọc 162

Hình 7.14 – Khai báo liên kết gối cố định tại mũi cọc 162

Hình 7.15 Khai báo liên kết ngàm trượt cho đầu cọc 163

Hình 7.16 – Khai báo độ cứng lò xo 163

Hình 7.17 – Biểu đồ lực cắt tại đầu cọc 164

Hình 7.18 – Biểu đồ momen cắt tại đầu cọc 164

Hình 7.19 – Biểu đồ lực cắt 165

Hình 7.20 – Biểu đồ momen 165

Hình 7.21 – Chuyển vị đầu cọc 166

Hình 7.22 – Dải STRIP theo 2 phương X, Y 167

Hình 7.23 – Momen theo phương X (max) 168

Hình 7.24 – Momen theo phương X (min) 168

Hình 7.25 – Momen theo phương Y (max) 169

Hình 7.26 – Momen theo phương Y (min) 169

Hình 7.27 Bố trí cọc móng M2 172

Hình 7.28 Phản lực tại đầu cọc sau khi chạy xong chương trình (ComboBAOmax) 173

Hình 7.29 – Phản lực đầu cọc sau khi chạy xong chương trình (ComboBaomax) 173

Hình 7.30 móng khói quy ước 176

Hình 7.31 Tháp xuyên thủng đài móng M2 179

Hình 7.32 Chuyển vị đầu cọc 182

Hình 7.33 Momen theo phương cạnh dài X (max) 184

Hình 7.34 Momen theo phương cạnh dài X (min) 184

Hình 7.35 – Momen theo phương cạnh ngắn Y (max) 185

Hình 7.36 – Momen theo phương cạnh ngắn Y (min) 185

Hình 7.37 – Các hệ số k, Zl và N’q cho cọc trong đất cát 190

Hình 7.38 Biểu đồ xác định hệ số  190

Hình 7.39 – Bố trí cọc trong móng lõi thang 195

Hình 7.40 – Phản lực đầu cọc trong phần mềm SAFE (MAX) 196

Hình 7.41 – Phản lực đầu cọc trong phần mềm SAFE (MIN) 197

Hình 7.42 - Tháp xuyên thủng móng lõi thang 201

Hình 7.43 – Chuyển vị đầu cọc 203

Hình 7.44 – Mô hình móng lõi thang máy 204

Trang 15

Hình 7.45 mo hình giật hố pit lõi thang 205

Hình 7.46 – Moment theo phương X (max) 205

Hình 7.47 – Moment theo phương X (min) 206

Hình 7.48 – Moment theo phương Y (max) 206

Hình 7.49 – Moment theo phương cạnh ngắn (min) 207

Hình 7.50- Lực cắt trên dãy Strip phương X 208

Hình 7.51- Lực cắt trên dãy Strip phương Y 209

Hình 8.1 – Mặt cắt tiết diện cọc khoan nhồi 211

Hình 8.2 Kích thước móng M1 218

Hình 8.3 Phản lực đầu cọc trong phần mềm SAFE ( MAX) 219

Hình 8.4 Phản lực đầu cọc trong phần mềm SAFE (MIN) 220

Hình 8.5 Ranh giới móng khối quy ước khi tính độ lún móng cọc 221

Hình 8.6 Tháp xuyên thủng với hđ=2m 226

Hình 8.7 Sơ đồ tải trọng tác dụng lên cọc 227

Hình 8.8 Khai báo vật liệu cọc 229

Hình 8.9 Khai báo tiết diện cọc 229

Hình 8.10 Khai báo liên kết gối cố định tại mũi cọc 230

Hình 8.12 khai báo độ cứng lò xo 231

Hình 8.13 Gán lực ngang tại đầu cọc (kN) 231

Hình 8.14 Chuyển vị đầu cọc (m) 232

Hình 8.15 Dải STRIP theo 2 phương X, Y 234

Hình 8.16 Moment max đài cọc theo phương cạnh dài 234

Hình 8.17 Moment min đài cọc theo phương cạnh dài 235

Hình 8.18 Moment max đài cọc theo phương cạnh ngắn 235

Hình 8.19 Moment min đài cọc theo phương cạnh ngắn 235

Hình 8.20 Bố trí cọc trong móng M2 238

Hình 8.21 Mô hình móng M2 239

Hình 8.22 Phản lực đầu cọc trong phần mềm SAFE (MAX) 240

Hình 8.23 Phản lực đầu cọc trong phần mềm SAFE (MIN) 240

Hình 8.25 Tháp xuyên thủng với hđ=2m 245

Hình 8.26 – Sơ đồ tải trọng tác dụng lên cọc 246

Trang 16

Hình 8.27 Khai báo vật liệu cọc 248

Hình 8.28 Khai báo tiết diện cọc 248

Hình 8.29 Khai báo liên kết gối cố định tại mũi cọc 249

Hình 8.31 Khai báo độ cứng lò xo 250

Hình 8.32 Gán lực ngang tại đầu cọc (kN) 250

Hình 8.33 Chuyển vị đầu cọc (m) 251

Hình 8.34 Moment theo phương cạnh dài (max) 253

Hình 8.35 Moment theo phương cạnh dài (min) 253

Hình 8.36 Moment theo phương cạnh ngắn (max) 254

Hình 8.38 Bố trí cọc trong móng lõi thang 261

Hình 8.39 Mô hình móng lõi thang 262

Hình 8.40 mo hình giật hố pít lõi thang máy 262

Hình 8.41 Phản lực tại đầu cọc (COMBOBAOmax) 263

Hình 8.42 Phản lực tại đầu cọc (COMBOBAOmin) 263

Hình 8.44 Tháp xuyên thủng với hđ= 3 268

Hình 8.45 Chuyển vị đầu cọc 270

Hình 8.46 Moment theo phương cạnh dài (max) 272

Hình 8.47 Moment theo phương cạnh dài (min) 272

Hình 8.49 Moment theo phương cạnh ngắn (min) 273

Hình 8.50 Lực cắt trên dãy Strip phương cạnh ngắn 275

Hình 8.51 Lực cắt trên dãy Strip phương cạnh dài 275

Trang 17

CHƯƠNG 1 KIẾN TRÚC Trang 1

KIẾN TRÚC CHƯƠNG 1 :

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH

Quy mô công trình

1.1.1

Công trình là khách sạn Phạm Ngọc Thạch tọa lạc tại vị trí tuyệt đẹp ngay mặt tiền đường Phạm Ngọc Thạch Từ đây chỉ mất vài phút để đến trung tâm quận 1: Hồ Con Rùa,Dinh Độc Lập,Nhà Thờ Đức Bà…giao thông vô cùng thuận tiện ra vào sân bay Tân Sơn Nhất

Công trình gồm: 2 tầng hầm, 19 tầng nỏi gồm: 1 tầng trệt, 16 tầng điển hình, 1 tầng tum,1 tầng mái

Cao độ tầng trệt cao hơn so với cao độ nền sân: 6.5m

Tầng điển hình (từ tầng 2 đến tầng 17), cao 3.5m, sử dụng làm khu phòng khách sạn cao cấp

Mặt bằng công trình tương đối phức tạp với chiều dài là 48950m, chiều rộng là 31650m

Giao thông công trình

1.1.2

Giao thông đứng trong công trình được đảm bảo bằng 4 buồng thang máy và 2 cầu

thang bộ, được đặt tại vị trí giữa khối nhà

Giao thông ngang của mỗi đơn nguyên là hệ thống hành lang chung

Tầng trệt cao 6.5m khu sảnh và phòng quản lí

Tầng tum cao 3.5m bố trí các hệ thống kỹ thuật

Giải pháp thông thoáng

Trang 18

Trang 19

Trang 20

CHƯƠNG 2 CƠ SỞ THIẾT KẾ Trang 4

CƠ SỞ THIẾT KẾ CHƯƠNG 2 :

2.1 NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

Nội dung tính toán đặt ra gồm 2 yêu cầu: Thiết kế kết cấu khung trục và Thiết kế kết

cấu móng cho công trình được giao

Thiết kế kết cấu khung

2.1.1

Yêu cầu thiết kế khung tối thiểu 15 tầng trở lên

Thiết kế sàn tầng điển hình

Thiết kế cầu thang

Thiết kế 1 khung trục: Sử dụng mô hình khung không gian, có tính thành phần động của gió và bố trí vách cứng hợp lý

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

 5574 – 2012: Kết cấu bêtông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế

 TCVN 198 – 1997: Nhà cao tầng Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép toàn khối

 TCXD 195-1997: Nhà Cao Tầng - Thiết Kế Cọc Khoan Nhồi

 TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

 TCVN 299 – 1999: Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo tiêu

chuẩn TCVN 2737 – 1995

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

2.3 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU

Chuyển vị

2.3.1

Bao gồm chuyển vị ngang và chuyển vị đứng Trong đó nếu chuyển vị ngang lớn sẽ làm tăng giá trị nội lực, do độ lệch tâm tăng theo, có thể làm hư hỏng các bộ phận phi kết cấu (tường, vách ngăn…), làm tăng dao động ngôi nhà, làm cho con người có cảm giác khó chịu và hoảng sợ, có thể làm mất ổn định tổng thể nhà Chuyển vị ngang nhà không được

vượt quá giới hạn cho phép.Theo Bảng C.4 – [TCVN 5574 - 2012: Kết cấu bêtông và bê

tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế] có quy định:

Kết cấu khung nhà nhiều tầng: f/H ≤ 1/500

Hệ kết cấu chính

2.3.2

Căn cứ vào sơ đồ làm việc thì kết cấu nhà cao tầng có thể phân loại như sau:

 Các hệ kết cấu cơ bản: Kết cấu khung, kết cấu tường chịu lực, kết cấu lõi cứng và kết cấu ống

 Các hệ kết cấu hỗn hợp: Kết cấu khung-giằng, kết cấu khung-vách, kết cấu ống lõi

và kết cấu ống tổ hợp

 Các 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

Trang 21

Mỗi loại kết cấu trên đều có những ưu nhược điểm riêng tùy thuộc vào nhu cầu và khả năng thi công thực tế của từng công trình

2.3.2.1 Hệ khung

Được cấu tạo từ các cấu kiện dạng thanh (cột, dầm) liên kết cứng với nhau tạo nút

Hệ khung có khả năng tạo ra không gian tương đối lớn và linh hoạt với những yêu cầu kiến trúc khác nhau

Sơ đồ làm việc rõ ràng, tuy nhiên khả năng chịu tải trọng ngang kém, sử dụng tốt cho công trình có chiều cao đến 15 tầng nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 7, 10 –

12 tầng nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 8 và không nên áp dụng cho công trình nằm trong vùng tính toán chống động đất cấp 9

2.3.2.2 Hệ khung vách

Sử dụng phù hợp với mọi giải pháp kiến trúc nhà cao tầng

Thuận tiện cho việc áp dụng linh hoạt các công nghệ xây khác nhau như vừa có thể lắp ghép vừa có thể đổ tại chỗ các kết cấu bêtông cốt thép

Vách cứng chủ yếu chịu tải trọng ngang, được đổ toàn khối bằng hệ thống ván khuôn trượt, có thể thi công sau hoặc trước

Hệ khung vách có thể sử dụng hiệu quả với các kết cấu có chiều cao trên 40m

2.3.2.3 Hệ khung lõi

Lõi cứng chịu tải trọng ngang của hệ, có thể bố trí trong hoặc ngoài biên

Hệ sàn gối trực tiếp lên tường lõi hoặc qua các cột trung gian

Phần trong lõi thường bố trí thang máy, cầu thang và các hệ thống kỹ thuật của nhà cao tầng

Sử dụng hiệu quả với các công trình có độ cao trung bình hoặc lớn có mặt bằng đơn giản

Xét các phương án sàn :

2.3.3.1 Hệ sàn sườn

Cấu tạo bao 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 nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang và không tiết kiệm chi phí vật liệu

Trang 22

 Không tiết kiệm không gian sử dụng

2.3.3.2 Hệ sàn ô cờ

Cấu tạo gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m

 Ưu điểm

 Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và

có kiến trúc đẹp, thích hợp với các công trình yêu cầu thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ

 Không tiết kiệm, thi công phức tạp

 Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng không tránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng

2.3.3.3 Sàn không dầm có mũ cột ( sàn nấm )

Sàn nấm là sàn không có dầm, bản sàn tựa trực tiếp lên cột Xung quanh vùng sàn gối lên cột có thể loe rộng đầu cột ra thành mũ cột, hoặc tăng chiều dày bản sàn thành bản đầu 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

 Dễ bố trí hệ thống kỹ thuật điện, nước…

 Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa

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

 Do chiều cao tầng giảm nên thiết bị vận chuyển đứng cũng không cần yêu cầu cao, công vận chuyển đứng giảm nên giảm giá thành

 Tải trọng ngang tác dụng vào công trình giảm do công trình có chiều cao giảm so với phương án sàn dầm

 Trong phương án này các cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung

do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều 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 chịu

 Sàn phải có chiều dày lớn để đảm bảo khả năng chịu uốn và chống chọc thủng do

đó dẫn đến tăng khối lượng sàn

2.3.3.4 Sàn dầm ứng lực trước – Sàn dự ứng lực

 Ưu điểm

 Ngoài các đặc điểm chung của phương án sàn không dầm thì phương án sàn không dầm ứng lực trước sẽ khắc phục được một số nhược điểm của phương án sàn không dầm

Trang 23

 Giảm chiều dày sàn khiến giảm được khối lượng sàn dẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng

 Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thoả mãn về yêu cầu sử dụng bình thường

 Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép ứng lực trước được đặt phù hợp với biểu đồ mômen do tĩnh tải gây ra, nên tiết kiệm được cốt thép

 Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác do đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hoá hiện nay thì điều này sẽ là yêu cầu tất yếu

 Thiết bị giá thành cao và còn hiếm do trong nước chưa sản xuất được

2.3.3.5 Sàn betong BubbleDeck & Uboot Beton

Bản sàn bêtông BubbleDeck & Uboot Beton phẳng, không dầm, liên kết trực tiếp với hệ cột, vách chịu lực, sử dụng quả bóng nhựa, hộp nhựa tái chế để thay thế phần bêtông 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, và 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

 Tổng quan kích thước công trình

 Quy mô công trình 2 tầng hầm và 19 tầng nổi, tổng chiều cao 66.00m, dựa trên đặc điểm của các giải pháp kết cấu đã trình bày, chọn hệ khung kết hợp vách làm kết cấu chịu lực cho công trình là phù hợp nhất

 Công trình với tổng quy mô là 19 tầng, với kích thước bước nhịp lớn nhất là 7.1m Chính vì vậy cần có lựa chọn giải pháp kết cấu phù hợp và đảm bảo tính hiệu quả cho công trình

 Do công trình là dạng nhà cao tầng, có bước nhịp lớn, đồng thời để đảm bảo tính mỹ quan cho các căn hộ nên giải pháp kết cấu chính của công trình được lựa chọn như sau:

Trang 24

 Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng nhỏ, khả năng chống cháy tốt

 Vật liệu có tính biến dạng cao: Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng chịu lực thấp

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

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

Chọn vật liệu sử dụng cho công trình

2.4.2

Dựa vào tính chất đặc thù của nhà cao tầng là thường có tải trọng lớn Vậy nên cần sử dụng loại vật liệu có tính chất vừa giảm được tải trọng cho công trình, tiết kiệm được chi phí, và phổ biển Do vậy lựa chọn vật liệu thích hợp để đi thiết kế cho công trình là bêtông cốt thép

2.4.2.1 Bêtong

(Bêtông sử dụng cho công trình theo TCVN 5574 – 2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt

thép – Tiêu chuẩn thiết kế)

Bêtông sử dụng cho kết cấu bên trên công trình là bêtông có cấp độ bền B30 với các chỉ tiêu như sau:

 Khối lượng riêng: 3

25 (kN/m )

 Cường độ chịu nén tính toán: Rb  17MPa

 Cường độ chịu kéo tính toán:

Riêng kết cấu móng công trình (Phần kết cấu chịu lực của công trình trong đất), bêtông

sử dụng cho kết cấu sẽ thể hiện trong thiết kế chi tiết

2.4.2.2 Cốt thép

(Thép sử dụng cho công trình theo)

 Cốt thép trơn Ø 10mm : Dùng tính toán cốt đai cho dầm, cột và cốt dọc cho sàn…Sử dụng thép AI có các chỉ tiêu:

Cường độ chịu nén tính toán R s  225MPa

Cường độ chịu kéo tính toán Rsc  225MPa

Cường độ chịu kéo tính cốt thép ngang: Rsw  175MPa

Mođun đàn hồi Es  210000MPa

 Đối với cốt thép trong thiết kế cọc khoan nhồi, sử dụng thép gân Ø 10mm thuộc nhóm cốt thép AII, có các chỉ tiêu:

Cường độ chịu kéo tính toán Rs 280MPa

Cường độ chịu nén tính toán Rsc  280MPa

bt

R 1.2MPab

E  32500MPa

Trang 25

Cường độ chịu kéo cốt thép ngang: Rsw  225MPa

Mođun đàn hồi: Es  210000MPa

 Đối với cốt thép trong thiết kế sàn, dầm, cột và vách, sử dụng thép gân

Ø 10mm thuộc nhóm cốt thép AIII, có các chỉ tiêu:

Cường độ chịu kéo tính toán Rs 365MPa

Cường độ chịu nén tính toán Rsc  365MPa

Cường độ chịu kéo cốt thép ngang: Rsw  290MPa

Mođun đàn hồi: Es  200000MPa

 Đối với các cấu kiện đặc biệt, cốt thép sử dụng trong thiết kế sẽ được thể hiện chi tiết trong tính toán

2.4.2.3 Vật liệu khác

Vữa ximăng – cát, gạch xây tường:   18kN / m3

Gạch lát nền Ceramic:   20kN / m 3

2.4.2.4 Lớp bê tông bảo vệ

Mục 8.3.2 [TCVN 5574-2012: Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế]

 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 > 100mm: ….….… 15mm ( 20mm )

 Trong dầm và dầm sườn có chiều cao ≥ 250mm:… …20mm ( 25mm )

 Trong cột: 20mm ( 25mm )

 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

 Chiều dày lớp bê tông bảo vệ cho cốt thép đai, cốt thép phân bố và cốt thép cấu tạo cần

được lấy không nhỏ hơn đường kính của các cốt thép này và không nhỏ hơn:

 Khi chiều cao tiết diện cấu kiện nhỏ hơn 250mm:…… 10mm ( 15mm )

 Khi chiều cao tiết diện cấu kiện từ 250mm trở lên: 15mm ( 20mm )

Chú thích: giá trị trong ngoặc ( ) áp dụng cho kết cấu ngoài trời hoặc những nơi ẩm ướt 2.5 SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CHO CÔNG TRÌNH

Sơ bộ tiết diện dầm

2.5.1

 Chiều cao và bề rộng dầm được chọn lựa theo công thức kinh nghiệm sau:

d d d

L h m

Trang 26

 md : Phụ thuộc vào tính chất của khung và tải trọng

 Kích thước tiết diện các dầm còn lại thể hiện trong

Bảng 2-1 Tiết diện sơ bộ dầm

2.5.2.1 Điều kiện bố trí và sơ bộ tiết diện vách

Việc lựa chọn một “cấu hình kết cấu” hợp lý cho công trình liên quan tới dạng hình học của kết cấu, loại kết cấu (khung hay vách) và loại cấu kiện sử dụng là trong những yếu tố quan trọng quyết định sự làm việc của cả công trình Một cấu hình kết cấu tồi có thể dẫn đến tình trạng tập trung ứng suất nghiêm trọng, vì vậy, trong quá trình thiết kế nên lưu ý một số điều kiện:

 Khi thiết kế các công trình sử dụng vách và lõi cứng chịu tải trọng ngang, phải bố trí ít nhất 3 vách cứng và không được gặp nhau tại một điểm

 Nên thiết kế các vách giống nhau (về độ cứng cũng như kích thước hình học) và

bố trí sao cho tâm cứng của hệ trùng với tâm khối lượng của nó Trong trường hợp chỉ đối xứng về độ cứng (độ cứng trong giai đoạn đàn hồi) mà không đối xứng về kích thước hình học thì khi vật liệu làm việc ở giai đoạn dẻo dưới tác động lớn như động đất vẫn có thể dẫn đến sự thay đổi độ cứng Điều này sẽ gây ra biến dạng và chuyển vị khác nhau trong các vách khác nhau Hệ quả là sự đối xứng về

độ cứng bị phá vỡ và phát sinh ra các tác động xoắn rất nguy hiểm đối với công trình

 Không nên chọn các vách có khả năng chịu tải lớn nhưng số lượng ít mà nên chọn nhiều vách nhỏ có khả năng chịu tải tương đương và phân đều các vách trên mặt công trình

 Hệ kết cấu chịu tải trọng ngang như lõi, tường, khung, vách phải liên tục từ móng tới mái của công trình hoặc tới đỉnh của vùng có gió giật cấp của công trình nếu có gió giật cấp tại các cao độ khác nhau

 Không nên chọn khoảng cách giữa các vách và từ các vách đến biên quá lớn

Trang 27

 Từng vách nên có chiều cao chạy suốt từ móng đến mái và có độ cứng không đổi trên toàn bộ chiều cao của nó

 Các lỗ (cửa) trên các vách không được làm ảnh hưởng đáng kể đến sự làm việc chịu tải của vách và phải có biện pháp cấu tạo tăng cường cho vùng xung quanh

lỗ

 Bố trí khung vách sao cho độ cứng không được khác nhau rõ rệt theo cả 2 phương

và không được bằng nhau theo 2 phương, mà phải đồng đều và khác nhau theo 2 phương (khác nhau về chu kỳ dao động theo 2 phương)

 Tránh bố trí các cấu kiện đứng (hệ khung, vách hay lõi) bất đối xứng (gây ra dao động xoắn), tác dụng chống xoắn của vách cứng nhỏ, nên bố trí các cấu kiện đứng đối xứng (để giảm dao động xoắn)

2.5.2.2 Sơ bộ tiết diện vách theo công trình

Theo mục 3.4.1 – [TCVN 198-1997_Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép

toàn khối], chọn sơ bộ kích thước vách như sau:

 Chiều dày cách chọn lớn hơn 150mm hoặc 1 Ht

F 12.3m

=> Fv 22.34m2

 fvl  0.015

Vậy fvl Fst  0.015 1032.8 15.492m   2Fv  22.34m2

 Kết luận: Kết quả diện tích vách cứng đã chọn đạt yêu cầu kết cấu

 Quan niệm tính toán xem sàn tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang, do đó bề dày của sàn

phải đủ lớn để đảm các điều kiện sau:

Sàn không bị rung động, dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang (gió, bão,…) ảnh hưởng đến công năng sử dụng

Trên sàn, hệ tường ngăn không có hệ dầm đỡ có thể được bố trí bất kỳ vị trí nào trên sàn

mà không làm tăng đáng kể độ võng của sàn

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

Trang 28

Trong đó:

 hb : chiều dày bản sàn

 m: hệ số phụ thuộc vào bản sàn

Bản dầm m30 35 , chọn m = 35 Bản kê m40 45 , chọn m = 40 Bản consol m10 18 , chọn m = 18

 D: hệ số phụ thuộc vào tải trọng, D0.8 1.4 , chọn D 1

 hmin : chiều dày tối thiểu của bản sàn

h  100mm : đối với sàn nhà công nghiệp, công trình công cộng

 Chọn tiết diện cho ô sàn điển hình

Chú ý: Các kích thước trên chỉ mang tính chất sơ bộ vì thế kết cấu hợp lý khi dao động

công trình thoã mãn và hàm lượng cốt thép trong cấu kiện hợp lý

Trang 30

CHƯƠNG 3 THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN ĐIỂN HÌNH Trang 12

THIẾT KẾ KẾT CẤU SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH CHƯƠNG 3 :

PHƯƠNG ÁN : SÀN BÊTÔNG CỐT THÉP TOÀN KHỐI – HỆ SÀN SƯỜN 3.1 MẶT BẰNG ĐÁNH SỐ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH

cấu tạo như Hình 3.2

Hình 3.2 - Mặt cắt các lớp cấu tạo sàn căn hộ

7100

2150

8400 2924

8 A

4270

C1

4130 900

7100

2

Trang 31

3.2.1.1 Tải trọng bản thân tường

 Tải tường trên sàn

Để đơn giản trong tính toán, tải trọng bản thân tường được phân thành tải phân bố đều trên sàn và trên dầm

Tải tường quy về phân bố đều trên sàn như sau:

+ Tường ngăn rộng 100mm

+ Chiều cao tường ht = (H – hS) = 3500 - 140 = 3360 mm

+ Tổng chiều dài của tường trên sàn là 441 m

+ Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc của tầng điển hình, tính được tổng diện tích sàn tầng điển hình là 2

1032.8m Tải tường trên sàn:

 Để đơn giản trong tính toán, tải trọng bản thân tường được phân thành tải phân bố đều trên sàn và trên dầm

 Tải tường quy về phân bố đều trên sàn:

- Tường rộng 100mm, cao 3360mm có tổng chiều dài là 181 m

- Tường rộng 200mm, cao 3360mm có tổng chiều dài là 87 m

Căn cứ vào mặt bằng kiến trúc của tầng điển hình, tính được tổng diện tích sàn tầng điển hình là 1032.8m2(đã trừ đi diện tích lỗ trống) Tải tường trên sàn:

2 t

g       n b h 1.1 18 0.2    3.4 0.6   11.09(kN / m)

3.2.1.2 Tải trọng cấu tạo các lớp sàn căn hộ và sàn nhà vệ sinh

Bảng 3-1 Tải trọng các lớp cấu tạo sàn văn phòng tầng điển hình

Loại

tải

trọng Lớp cấu tạo

Chiều dày δ (m)

Trọng lượng riêng γ (kN/m)

Tải trọng tiêu chuẩn

g kN / m

Hệ số vượt tải n

Tải trọng tính toán

g kN / m

Trang 32

Tải trọng tiêu chuẩn

g kN / m

Hệ số vượt tải n

Tải trọng tính toán

Trang 33

l1 l2 Tĩnh tải Hoạt tải Tổng Tĩnh tải Hoạt tải Tổng (m) (m) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2) (kN/m2)

Trang 34

Hình 3.3 Sơ đồ bản kê 4

 Momen ở nhịp theo phương cạnh ngắn : M1 m L L (gi1 1 2  p)

 Momen ở nhịp theo phương cạnh dài : M2  m L L (gi2 1 2  p)

 Momen ở gối theo phương cạnh ngắn : MI   k L L (g1 1 2  p)

 Momen ở gối theo phương cạnh dài : MII   k L L (g2 1 2  p)

Trong đó:

Với P = qsan x L1 x L2 (kN)

+ i: ký hiệu ô bản đang xét (i = 1,2,3,…5)

+ 1, 2: chỉ phương đang xét là L1 hay là L2

+ L1, L2: nhịp tính toán ô bản là khoảng cách giữa các trục gối tựa

+ mi1, mi2, ki1, ki2: các hệ số phụ thuộc vào tỷ số 2

Trang 35

Sơ đồ tính

Giá trị

Moment

nh g

A (%)

b h

 

Trong đó

 M: Moment tính toán ở nhịp hoặc ở gối

 Rb: Cường độ chịu nén của bêtông:

 Rs: Cường độ chịu kéo của cốt thép:

 Rs = 225 MPa đối với thép φ ≤ 8 (mm) loại AI

 Rs = 280 MPa đối với thép φ > 8 (mm) loại AII

 b: Bề rộng dải bản đem đi tính toán Với b = 1000mm

  b 1 : hệ số điều kiện làm việc

Với b 1 và bê tông B30, tra bảng ta có:

 Thép AI :  R 0.596 ;  R 0.419

 Thép AII:   R 0.573 ;   R 0.409

Kiểm tra

3.3.5

3.3.5.1 Kiểm tra hàm lượng cốt thép :

- Điều kiện kiểm tra: min    max

s 0

A (%)

b h

 



Trang 36

b

s b

Cấp 1: Không cho phép xuất hiện khe nứt

Cấp 2: Cho phép mở rộng ngắn hạn của vết nứt nhưng với bề rộng hạn chế acrc1nhưng đảm bảo sau đó vết nứt chắc chắn sẽ được khép kín lại

Cấp 3: Cho phép mở rộng ngắn hạn của vết nứt nhưng với bề rộng hạn chế acrc1 và có

sự mở rộng dài hạn của vết nứt nhưng với bề rộng hạn chế acrc2

Kết cấu bê tông cốt thép ( không ứng lực trước ) phần lớn thuộc cấp 3

Kiểm tra sự hình thành vết nứt , theo mục 7.1.2.4 TCVN 5574 – 2012 , vết nứt được hạn chế theo điều kiện :

 

Trang 37

b0

S : Moment tĩnh của diện tích tiết diện tương ứng của vùng bêtông chịu kéo đối với trục trung hòa

rp

M : Moment do ứng lực P đối với trục dùng để xác định Mr Trong tính toán, lấy dấu

“+” khi Mrp và Mr ngược chiều nhau, lấy dấu “–“ khi Mrp vàMr cùng chiều Đối với kết cấu bêtông không ứng lực trước, ứng lực trước P là do co ngót gây ra và Mrp lấy dấu “–” Xác định P và Mrp như sau:

 : Hệ số tác dụng của tải trọng, lấy theo mục 7.2.2.1 TCVN 5574 – 2012

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

μ : Hàm lượng cốt thép của tiết diện s

0

A 0.02

b h

d (mm): Đường kính cốt thép

Trang 38

s

 : Ứng suất trong các thanh cốt thép chịu kéo ở lớp ngoài cùng Đối với cấu kiện chịu uốn (bêtông cốt thép bình thường), được xác định như công thức:

s s

M

 

Với z là khoảng cách từ trọng tâm diện tích cốt thép As đến điểm đặt của hợp lực trong vùng chịu nén của tiết diện bêtông phía trên vết nứt Theo mục 7.4.3.2 TCVN 5574 – 2012:

'

2 f

f 0 0

f

hh

e

1 5

h10

0

h1

s,tot

tot

Me

Trang 39

crc2

a Bề rộng khe nứt do tác dụng dài hạn của tải trọng dài hạn

Các giá trị acrc1 , acrc2 tra Bảng 1 và Bảng 2 TCVN 5574 – 2012

3.3.5.3 Kiểm tra võng

 Tính toán độ cong của cấu kiện không có vết nứt trong vùng chịu kéo, theo mục

7.4.2– [TCVN 5574-2012: Kết cấu bêtông và bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế] Độ

cong toàn phần của cấu kiện chịu uốn, nén lệch tâm, kéo lệch tâm được xác định theo công thức:

 b1 : Hệ số xét đến từ biến ngắn hạn của bêtông

Đối với bêtông nặng, bêtông hạt nhỏ, bêtông nhẹ có cốt liệu nhỏ đặc chắc và bêtông tổ ong:  b1 0.85

Đối với bêtông nhẹ cốt liệu nhỏ xốp và bêtông rỗng:  b1 0.7

 M : Moment do ngoại lực dài hạn

 b2 : Hệ số xét đến ảnh hưởng của từ biến dài hạn của bêtông đến biến dạng của cấu kiện không vết nứt (Tra Bảng 33, TCVN 5574 – 2012)

  : Độ vòng do co ngót và từ biến của bêtông khi chiu ứng lực nén trước Đối

với cấu kiện bêtông thường,

Đối với kết cấu không ứng lực trước, giá trị độ cong    1 / r 3; 1 / r 4 lấy bằng 0 Các độ cong toàn phần  1 / r i của cấu kiện chịu uốn xác định theo công thức:

Trang 40

s

 : Hệ số xét đến sự làm việc của bêtông vùng chịu kéo trên đoạn có vết nứt Theo mục 7.4.3.3, TCVN 5574 – 2012, đối với cấu kiện làm từ bêtông nặng, bêtông hạt nhỏ, bêtông nhẹ:

s

1.251

Đối với bêtông nặng, bêtông hạt nhỏ, bêtông nhẹ cấp cao hơn B7.5: 0.9

Đối với bêtông nhẹ, bêtông rỗng và bêtông tổ ong cấp B7.5 và thấp hơn: 0.7

Đối với kết cấu chịu tác động của tải trọng lặp, không phụ thuộc loại và cấp độ bêtông: 1

 Tính toán võng cho cấu kiện

Độ võng của cấu kiện xác định theo công thức:

- Đối với cấu kiện sàn l / h10, có thể bỏ qua độ võng do biến dạng trượt gây ra

- Độ võng do biến dạng uốn trong trường hợp cấu kiện chịu uốn, tĩnh định, có tiết diện không đổi, xác định theo công thức:

2 m

r : độ cong toàn phần của cấu kiện

 L: là chiều dài tính toán ứng với moment M1 (L1 5.55m)

  : là hệ số tải trọng xác định theo phương pháp cơ kết cấu, lấy theo “bảng F1, TCVN 5574-2012” Mặt khác, “bảng F1, TCVN 5574-2012” không có sơ đồ hợp

lý với sơ đồ đang tính (2 đầu ngàm) Vì vậy, hệ số mđược lấy theo “Phụ lục 11 - Kết cấu bê tông cốt thép - Tập 1 - Thầy Võ Bá Tầm - Tái bản lần 7, năm 2014)” như sau:

Tiêu đề	Báo Cáo Thiết Kế Công Trình
Tác giả	Huỳnh Nhựt Thanh
Trường học	Phạm Ngọc Thạch
Thể loại	báo cáo tốt nghiệp
Năm xuất bản	19f

Định dạng
Số trang	294
Dung lượng	16,7 MB