Đồ án Thiết kế chung cư cao tầng Thiên Long (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Thiết kế chung cư cao tầng Thiên Long (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA XÂY DỰNG VÀ CƠ HỌC ỨNG DỤNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH XÂY DỰNG THIẾT KẾ CHUNG CƯ CAO TẦNG THIÊN LONG GVHD: TS. ĐỖ ĐẠI THẮNG SVTH: ĐINH XUÂN LÂM MSSV: 09114136 S K L 0 0 3 5 3 8 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015
2. 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 đểchúng em tổng hợp, hệ thốnglại 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 giáo T.S Đỗ Đại Thắng cùng với các Thầy Cô trong bộ môn Xây dựng. Em xin được gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất của mình đến Thầy giáo T.S Đỗ Đại Thắng những chỉ dẫn, kiến thức truyền đạt quý báu của Thầy chính là nền tảng, chìa khóa để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này. Qua đây, em cũng xin chân thành cảm ơn Thầy T.S Đỗ Đại Thắng đã hướng dẫn em phần Thi Công cũngnhư các Thầy Cô trong khoa Xây dựng và Cơ học ứng dụng – 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 quý báu trong những năm học qua, đó chính là hành trang không thể thiếu cho công việc của em 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 sau. Em xin chân thành cảm ơn. Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2015 Sinh viên ĐINH XUÂN LÂM 9
3. LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, sự phát triển và hội nhập của đất nước không ngừng đặt ra những yêu cầu mới cho sự phát triển kinh tế xã hội và xây dựng cơ sở hạ tầng. Đặc biệt trong những năm gần đây, cùng với sự không ngừng gia tăng dân số, nhu cầu nâng cao mức sống, sự phát triển công nghệ, kỹ thuật xây dựng các chung cư cao tầng xuất hiện với mật độ ngày càng gia tăng. Từ đó, có thể thấy rằng việc tập trung xây dựng, nâng cấp cơ sở hạ tầng phục vụ nhu cầu sống và sinh hoạt cho người dân đã trở thành một nhiệm vụ cấp bách, và vô cùng cần thiết. Để chuẩn bị hành trang thật tốt cho bản thân mình trước khi tham gia góp sức xây dựng nên các công trình thực tế, luận văn tốt nghiệp đề tài “Chung cư Cao Cấp Thiên Long” chính là cơ sở để em hệ thống, cũng cố và hoàn thiện phần nào đó kiến thức của mình. Luận văn gồm 8 chương, bao hàm hầu hết các kiến thức mà em đã được học tại trường đại học.Để có được thành quả như hôm nay, một lần nữa em xin phép được gửi lời cảm ơn đến tất cả các Thầy Cô rất nhiều. Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2015 Sinh viên ĐINH XUÂN LÂM 10
4. MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 5 BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN 7 BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN 8 LỜI CẢM ƠN 9 LỜI MỞ ĐẦU 10 MỤC LỤC 11 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 16 DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ 18 CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC 21 1.1. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC 21 1.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU TẠI TP.HCM 21 1.3. PHÂN KHU CHỨC NĂNG 22 1.4. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC 22 CHƯƠNG 2: CÁC NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN CHUNG 25 2.1. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU BTCT 25 2.1.1. Lập sơ đồ tính 25 2.1.2. Xác định tải trọng tác dụng 25 2.1.3. Xác định nội lực 25 2.1.4. Tổ hợp nội lực 25 2.1.5. Tính toán kết cấu BTCT theo TTGHI vàTTGHII 25 2.2. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 26 2.2.1. Xác định tải trọng 26 2.2.2. Nguyên tắc truyền tải 26 2.3. CƠ SỞ TÍNH TOÁN 26 2.4. SỬ DỤNG VẬT LIỆU 27 CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 28 3.1. SƠ BỘ CHIỀU DÀY TIẾT DIỆN DẦM SÀN 28 3.1.1. Chọn sơ bộ tiết diện sàn 28 3.1.2. Chọn sơ bộ tiết diện dầm 28 3.1.3. Nhịp tính toán các ô bản 30 3.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN SÀN 30 3.2.1. Tĩnh tải 30 3.2.2. Hoạt tải 31 3.2.3. Tổng tải tác dụng lên các ô sàn 32 3.3. THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH PHƯƠNG ÁN SÀN DẦM 33 3.3.1. Nguyên lý tính toán 33 11
5. 3.3.2. Tính toán ô bản 2 phương 34 3.3.3. Tính sàn loại bản dầm 36 3.3.4. Tính toán bố trí cốt thép 38 3.4. KIỂM TRA THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II 41 3.4.1. Kiểm tra võng của cấu kiện 42 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN CẦU THANG 47 4.1. TỔNG QUAN 47 4.2. TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN BẢN THANG 47 4.2.1. Tĩnh tải tác dụng lên bản thang 47 4.2.2. Hoạt tải tác dụng lên bản thang 48 4.2.3. Tổng tải trọng tác dụng lên bản thang 48 4.3. TÍNH TOÁN NỘI LỰC VÀ CỐT THÉP BẢN THANG 49 4.3.1. Tính toán nội lực bản thang 49 4.3.2. Tính thép cho bản thang 51 4.3.3. Tính dầm chiếu nghỉ 51 CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN BỂ NƯỚC MÁI 54 5.1. THÔNG SỐ BAN ĐẦU 54 5.1.1. Vật liệu 54 5.1.2. Kích thước hình học bể nước 54 5.1.3. Sơ bộ kích thước cột 55 5.1.4. Kiểm tra dung tích bể nước mái 55 5.2. TÍNH TOÁN KẾT CẤU NẮP BỂ NƯỚC MÁI 56 5.2.1. Tiết diện sơ bộ 56 5.2.2. Tính toán bản nắp 57 5.2.3. Tính toán dầm nắp 57 5.3. TÍNH TOÁN THÀNH BỂ 62 5.3.1. Tải trọng tác dụng 62 5.3.2. Tính toán bản thành theo phương cạnh dài 63 5.3.3. Tính toán thành bể theo phương cạnh ngắn 65 5.3.4. Tính toán cốt thép thành bể 65 5.4. TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY 66 5.4.1. Tiết diện sơ bộ 66 5.4.2. Tải trọng tác dụng 67 5.4.3. Tính toán nội lực và cốt thép cho bản đáy 68 5.5. KIỂM TRA NỨT CHO BẢN THÀNH VÀ BẢN ĐÁY 69 5.5.1. Kiểm tra độ võng của ô bản đáy hồ nước 65 5.5.2. Kiểm tra nứt cho bản thành và bản đáy 66 5.6. TÍNH TOÁN HỆ DẦM ĐÁY 68 12
6. 5.6.1. Tải trọng tác dụng lên dầm DD1 69 5.6.2.Tải trọng tác dụng lên dầm DD2 69 5.6.3. Tải trọng tác dụng lên dầm DD3 69 5.6.4. Tính toán cốt thép dọc cho dầm đáy 71 5.6.5. Tính toán thép ngang 72 CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN 74 6.1. TỔNG QUAN VỀ KHUNG VÀ VÁCH NHÀ CAO TẦNG 74 6.2. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC CÁC CẤU KIỆN 77 6.2.1. Chọn kích thước các phần tử dầm 77 6.2.2. Chọn kích thước các phần tử cột 79 6.2.3. Chọn tiết diện vách cứng 83 6.3. TẢI TRỌNG ĐỨNG TÁC DỤNG VÀO KHUNG 83 6.3.1. Tĩnh tải các lớp hoàn thiện và tường xây 83 6.3.2. Tải trọng bể nước mái 84 6.3.3. Phản lực gối tựa cầu thang 85 6.3.4. Hoạt tải 86 6.4. TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG VÀO HỆ KHUNG 87 6.4.1. Thành phần tĩnh của tải trọng gió (tính toán theo TCVN 2737-1995) 87 6.4.2. Thành phần động của tải trọng gió 90 6.5. XÂY DỰNG MÔ HÌNH CHO CÔNG TRÌNH 91 6.5.1. Vẽ mô hình khung không gian 91 6.5.2. Các trường hợp tải nhập vào công trình 92 6.5.3. Tổ hợp tải trọng 92 6.6. TÍNH THÉP CHO HỆ KHUNG 94 6.6.1. Cơ sở tính toán 94 6.6.2. Nội lực tính toán 104 6.6.3. Tính toán cụ thể 104 6.7. TÍNH TOÁN VÁCH CỨNG KHUNG TRỤC 2 146 6.7.1. Mô hình 146 6.7.2. Các giả thuyết cơ bản 146 6.7.2.1. Các bước tính toán 147 6.7.2.2. Tính toán cốt thép một trường hợp cụ thể cho vách 149 6.7.2.3. Tính cốt thép ngang cho vách 152 CHƯƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG CÔNG TRÌNH 153 7.1. KẾT QUẢ KHẢO SÁT ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 153 7.2. PHƯƠNG ÁN 1: THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 161 7.2.1. Tính toán khả năng chịu tải của cọc khoan nhồi 162 7.2.1.1. Theo phụ lục B 163 13
7. 7.2.1.1. Theo phụ lục A 165 7.2.1.1. Theo vật liệu làm cọc 167 7.2.2. Thiết kế móng cọc dưới cột 168 7.2.2.1. Cột C1A, thuộc khung trục 1 tầng Base 168 7.2.2.2. Cột CD2, thuộc khung trục D tầng Base 174 7.2.2.3. Cột CD4, thuộc khung trục D tầng Base 181 7.2.3. Thiết kế móng cọc dưới lõi thang 188 7.2.3.1. Tính toán khả năng chịu tải của cọc khoan nhồi 188 7.2.3.2. Tính móng lõi thang máy 193 7.3. PHƯƠNG ÁN 2: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 214 7.3.1. Tính toán khả năng chịu tải của cọc ép 214 7.3.1.1. Theo vật liệu làm cọc 216 7.3.1.2. Theo phụ lục B 219 7.3.1.3. Theo phụ lục A 221 7.3.2. Thiết kế móng cọc ly tâm 222 7.3.2.1. Cột C1A, thuộc khung trục 1 tầng Base 222 7.3.2.2. Cột CD2, thuộc khung trục D tầng Base 231 7.3.2.3. Cột CD1, thuộc khung trục D tầng Base 240 7.4.SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 250 CHƯƠNG 8: CÔNG TÁC THI CÔNG 252 A. THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 252 8.1. CÁC THUẬT NGỮ VÀ THÔNG SỐ ĐẦU VÀO 252 8.1.1. Các thuật ngữ 252 8.1.2. Các thông số đầu vào 252 8.1.3. Lựa chọn máy thi công 252 8.2. DUNG DỊCH GIỮ THÀNH HỐ KHOAN 253 8.2.1. Đặc điểm dung dịch bentonite 253 8.2.2. Chế tạo dung dịch bentonite 254 8.2.3. Kiểm tra các thông số của dung dịch sau khi pha 255 8.2.4. Sơ đồ nguyên lí làm việc của dung dịch bentonite 259 8.3. TRÌNH TỰ THI CÔNG CỌC NHỒI 259 8.3.1. Công tác chuẩn bị 259 8.3.2. Trình tự thi công 260 8.4. KIỂM TRA CỌC NHỒI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SIÊU ÂM 271 8.4.1. Lí thuyết về siêu âm 271 8.4.2. Kiểm tra cọc nhồi bằng phương pháp siêu âm 272 8.5. NGUYÊN NHÂN SỤT LỠ THÀNH HỐ VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC 274 8.5.1. Nguyên nhân 274 14
8. 8.5.2. Biện pháp xử lí khắc phục 274 8.5.3. Các biện pháp đề phòng sụt thành hố khoan 275 B. THI CÔNG CỪ LARSEN-ĐÀO ĐẤT 275 8.6. THI CÔNG CỪ LARSEN 275 8.6.1. Đặt điểm hố đào 275 8.6.2. Phương pháp thi công 275 8.6.3. Tính toán thi công hố đào bằng phần mền plaxis 8.2 276 8.7. CÔNG TÁC ĐÀO ĐẤT 276 8.7.1. Quy trình thi công 276 8.7.2. Tính khối lượng đào đất 276 8.7.3. Chọn phương tiện thi công 276 8.7.4. Bố trí mặt bằng 277 TÀI LIỆU THAM KHẢO 280 15
9. DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU BẢNG TRANG Bảng 3.1 Trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo sàn 31 Bảng 3.2 Tải tường phân bố theo diện tích trên các ô sàn 32 Bảng 3.3 Hoạt tải tác dụng lên các ô sàn 33 Bảng 3.4 Tổng tải tác dụng lên các ô sàn 33 Bảng 3.5Các hệ số tra bảng 36 Bảng 3.6 Kết quả nội lực các ô bản 36 Bảng 3.7 Kết quả tính toán cốt thép sàn 42 Bảng 4.1Tổng quan cầu thang 69 Bảng 4.2 Trọng lượng các lớp cấu tạo 70 Bảng 4.3Kết quả tính thép bản thang 74 Bảng 5.1 Tổng tải trọng tác dụng lên nắp bể nước 81 Bảng 5.2 Cốt thép bản nắp bể nước 82 Bảng 5.3 Cốt thép dầm nắp bể nước 87 Bảng 5.4 Kết quả tính toán cốt thép thành bể 93 Bảng 5.5 Các lớp cấu tạo đáy bể nước 94 Bảng 5.6 Tổng tải trọng tác dụng lên đáy bể nước 94 Bảng 5.7Cốt thép đáy bể nước 96 Bảng 5.8Kết quả tính toán nứt ô bản đáy và ô bản thành 99 Bảng 5.9Cốt thép dầm đáy bể nước 103 Bảng 6.1 Sơ bộ tiết diện cột 113 Bảng 6.2Chọn sơ bộ tiết diện cột 113 Bảng 6.3 Trọng lượng bản thân các lớp hoàn thiện sàn điển hình 114 Bảng 6.4 Hoạt tải tác dụng lên các ô sàn 118 Bảng 6.5Kết quả tính toán áp lực gió tĩnh 119 Bảng 6.6Kết quả tính gió tĩnh 120 Bảng 6.7Kết quả chu kỳ và tần số dao động 123 Bảng 6.8Biên độ của Mode dao động 125 Bảng 6.9 Khối lượng các tầng 126 Bảng 6.10Kết quả tính áp lực gió tĩnh 127 Bảng 6.11Hệ số động lực 130 Bảng 6.12 Tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương X ứng với dạng dao động thứ nhất 131 Bảng 6.13Tính toán thành phần động của tải trọng gió theo phương Y ứng với dạng dao động thứ ba. 132 Bảng 6.14Kết quả gió động 133 16
10. Bảng 6.15 Tổng hợp các thành phần gió 134 Bảng 6.21 Tổ hợp tải trọng 152 Bảng 6.22Giá trị wp, λp 163 Bảng 6.23 Nội lực cột C32 tầng 1 164 Bảng 6.24Nội lực cột C32 tầng 18 166 Bảng 6.25Các thông số tính toàn dầm B102 172 Bảng 6.26Tính toán bố trí thép dầm B102 173 Bảng 6.27Nội lực tính toán vách đại diện 178 Bảng 6.28Kết quả tính toán cốt thép vách Pier 1 các tầng 181 Bảng 7.1 Kết quả thống kê địa chất công trình 188 Bảng 7.2 Kết quả nội lực để tính móng 189 Bảng 7.3Kết quả tính toán tải trọng tác dụng lên đầu cọc móng cột C2A 199 Bảng 7.4Kết quả tính toán tải trọng tác dụng lên đầu cọc móng cột CD3 206 Bảng 7.5 Kết quả tính toán tải trọng tác dụng lên đầu cọc móng cột CD4 213 Bảng 7.6 Giá trị nội lực trong vách tại tầng dưới cùng 224 Bảng 7.7Tải tác dụng lên đầu cọc 229 Bảng 7.8Kết quả tính toán tải trọng tác dụng lên đầu cọc móng cột C2A 253 Bảng 7.9Kết quả tính toán tải trọng tác dụng lên đầu cọc móng cột CD3 262 Bảng 7.10Kết quả tính toán tải trọng tác dụng lên đầu cọc móng cột CD4 271 Bảng 7.11Bảng thống kê vật liệu phương pháp cọc ép 279 Bảng 7.12Bảng thống kê vật liệu phương pháp cọc khoan nhồi 279 17
11. DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ HÌNH – BIỂU ĐỒ TRANG Hình 1.1 Mặt đứng chính công trình 24 Hình 3.1 Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình 29 Hình 3.2 Mặt cắt cấu tạo sàn 30 Hình 4.1 Mặt bằng cầu thang 69 Hình 4.2Cấu tạo bậc thang 70 Hình 4.3Mặt bằng bố trí hệ ô bản cầu thang 72 Hình 4.4 Sơ đồ tính bản thang 73 Hình 4.5 Biểu đồ moment 73 Hình 4.6Phản lực tại vị trí gối tựa 73 Hình 4.7Sơ đồ tính và biểu đồ Mômen dầm D1 75 Hình 5.1 Mặt bằng hồ nước mái 77 Hình 5.2Kích thước bể nước mái 78 Hình 5.3 Mặt bằng bố trí dầm nắp 80 Hình 5.4Sơ đồ truyền tải lên dầm bản nắp 84 Hình 5.5Tải tác dụng lên hệ dầm nắp 85 Hình 5.6Lực cắt trong hệ dầm nắp 86 Hình 5.7Moment uốn trong hệ dầm nắp 86 Hình 5.8Mặt đứng bản thành theo phương cạnh dài 90 Hình 5.9Lực tác dụng vào thành bể 91 Hình 5.10Sơ đồ tính và biểu đồ Mômen 92 Hình 5.11Mặt bằng bố trí dầm đáy 93 Hình 5.12Sơ đồ truyền tải lên dầm bản đáy 99 Hình 5.13Tải tác dụng lên hệ dầm đáy 101 Hình 5.14Moment trong hệ dầm đáy 101 Hình 5.15Lực cắt trong hệ dầm đáy 102 Hình 6.1 Mặt chiếu đứng công trình 106 Hình 6.2 Mô hình khung không gian 107 Hình 6.3 Tiết diện dầm trong mô hình Etabs 109 Hình 6.4Sơ đồ bố trí cột 110 Hình 6.5Kích thước bể nước mái 115 Hình 6.6 Phản lực cầu thang dưới tác dụng tĩnh tải 116 Hình 6.7 Phản lực cầu thang dưới tác dụng hoạt tải 117 Hình 6.8Khai báo các trường hợp tải trọng 121 Hình 6.9Khai báo Mass Source trong Etabs 121 Hình 6.10Checks Model trước khi chạy chương trình 122 18
12. Hình 6.11 Chu kì dao động của công trình 122 Hình 6.12Khai báo sàn tuyệt đối cứng. 124 Hình 6.13 Khối lượng tập trung tại các tầng 125 Hình 6.18Mặt bằng bố trí dầm 152 Hình 6.19Biểu đồ Momen và lực cắt dầm khung 153 Hình 6.20Sơ đồ nén lệch tâm xiên 155 Hình 6.21Các trường hợp nén lệch tâm xiên 157 Hình 6.22Mặt biểu đồ tương tác 158 Hình 6.23 Biểu đồ Mômen dầm trục D tầng 13 đến tầng mái 168 Hình 6.24Biểu đồ Mômen dầm trục D tầng 7 đến tầng 12 168 Hình 6.25Biểu đồ Mômen dầm trục D tầng hầm đến tầng 6 169 Hình 6.26Biểu đồ lực cắt dầm khung trục D từ tầng 13 đến tầng mái 169 Hình 6.27Biểu đồ lực cắt dầm khung trục D từ tầng 7 đến tầng 13 170 Hình 6.28Biểu đồ lực cắt dầm khung trục D từ tầng hầm đến tầng 6 170 Hình 6.29 Mặt cắt và mặt đứng vách 175 Hình 6.30 Tiết diện các vùng Bê tông chịu lực 178 Hình 6.31 Bố trí cốt thép vách tầng 1 179 Hình 7.1 Mặt cắt địa chất công trình HK1 – HK2 187 Hình 7.2Vị trí cột trong khung cần tình móng 189 Hình 7.3Mặt bằng bồ trì móng cọc khoan nhồi 190 Hình 7.4 Tổng thể cao độ cọc khoan nhồi 191 Hình 7.5 Sơ đồ bố trí cọc dưới cột C2A 198 Hình 7.6 Sơ đồ mặt ngàm tại mép cột C2A 202 Hình 7.7 Sơ đồ bố trí cọc dưới cột CD3 205 Hình 7.8Sơ đồ mặt ngàm tại mép cột CD3 209 Hình 7.9 Sơ đồ bố trí cọc dưới cột C4D 212 Hình 7.10Sơ đồ mặt ngàm tại mép cột CD4 216 Hình 7.11 Tổng cao độ cọc khoan nhồi lõi thang 218 Hình 7.12 Kích thước móng lõi thang 223 Hình 7.13 Sơ đồ bố trí cọc dưới móng lõi thang 227 Hình 7.14 Biểu đồ tính lún lõi thang 234 Hình 7.15 Sơ đồ chống xuyên đài cọc 235 Hình 7.16Xuất mô hình từ etabs sang safe 236 Hình 7.17Lựa chọn tẩng và các trường hợp tải trọng 237 Hình 7.18 Khai báo vật liệu và tiết diện đài 237 Hình 7.19 Mô hình móng trong safe 238 Hình 7.20 Momen các dãi phương X : COMBBao max 239 Hình 7.21 Momen các dãi phương X : COMBBao min 239 19
13. Hình 7.22 Momen các dãi phương Y : COMBBao max 240 Hình 7.23 Momen các dãi phương Y : COMBBao min 240 Hình 7.24 Chuyển vị của đài cọc 242 Hình 7.25 Mặt bằng bố trí cọc ép 243 Hình 7.26 Tổng thể cao độ cọc dự ứng lực 244 Hình 7.27 Sơ đồ bố trí cọc dưới cột C2A 252 Hình 7.28 Sơ đồ mặt ngàm tại mép cột C2A 255 Hình 7.29 Biểu đồ tính lún móng cột C2A 259 Hình 7.30 Tháp chống xuyên cột C2A 260 Hình 7.31 Sơ đồ bố trí cọc dưới cột CD3 261 Hình 7.32Sơ đồ mặt ngàm tại mép cột CD3 266 Hình 7.33 Biểu đồ tính lún móng cột CD3 268 Hình 7.34 Tháp chống xuyên cột CD3 269 Hình 7.35 Sơ đồ bố trí cọc dưới cột CD4 270 Hình 7.36Sơ đồ mặt ngàm tại mép cột CD4 274 Hình 7.37 Biểu đồ tính lún móng cột CD4 277 Hình 7.38 Tháp chống xuyên cột CD4 278 20
14. CHƯƠNG 1: KIẾN TRÚC. 1.1. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC. Công trình Chung Cư Cao Cấp Thiên Long được xây dựng ở quận 9- Tp.HCM. Chức năng sử dụng của công trình là cho thuê hay bán cho người có nhu cầu về nhà ở, tầng hầm dùng để làm nơi chứa xe. Công trình có tổng cộng 21 tầng ( 1 tầng hầm và 20 tầng sàn). Tổng chiều cao công trình là 71 m. với tầng hầm có chiều cao là 3m, các tầng điển hình cao 3.4m và tầng thương mại cao 5m. Khu vực xây dựng ở xa trung tâm thành phố, do đó diện tích mặt bằng xây dựng tương đối rộng. Xung quanh công trình vẫn có trồng hoa để tăng vẻ thẩm mĩ cho công trình. Mặt đứng chính của công trình quay về phía tây. Kích thước mặt bằng sử dụng là 27mx34 m, công trình được xây dựng ở khu vực đất nền tương đối tốt. 1.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ HẬU Ở TP.HCM. Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt 1.2.1. Mùa mưa : từ tháng 5 đến tháng 11 có Nhiệt độ trung bình : 25oC Nhiệt độ thấp nhất : 20oC Nhiệt độ cao nhất : 36oC Lượng mưa trung bình : 274.4 mm (tháng 4) Lượng mưa cao nhất : 638 mm (tháng 5) Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11) Độ ẩm tương đối trung bình : 48.5% Độ ẩm tương đối thấp nhất : 79% Độ ẩm tương đối cao nhất : 100% Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày đêm 1.2.2. Mùa khô : từ tháng 12 đến tháng 4 có Nhiệt độ trung bình : 27oC Nhiệt độ cao nhất : 40oC 21
15. 1.2.3. Gió : Thông thường trong mùa khô : Gió Đông Nam : chiếm 30% - 40% Gió Đông : chiếm 20% - 30% Thông thường trong mùa mưa : Gió Tây Nam : chiếm 66% Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình : 2,15 m/s Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11 , ngoài ra còn có gió Đông Bắc thổi nhẹ Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão . 1.3. PHÂN KHU CHỨC NĂNG. Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nước, máy phát điện . Ngoài ra còn bố trí một số kho phụ, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật điện, nước, chữa cháy Hệ thống hồ chứa nước được đặt ở góc của tầng hầm . Tầng 1 được sử dụng làm phòng sinh hoạt chung của các hộ, nơi làm việc của ban quản lý siêu thị . Ngoài ra còn có đại sảnh, cầu thang là nơi gặp gỡ sinh hoạt chung của các hộ . Chiều cao tầng là 5m . Các tầng trên được sử dụng làm phòng ở, căn hộ cho thuê . Chiều cao tầng là 3,4m . Mỗi căn hộ có 2 phòng ngủ, 1 nhà bếp, 2 nhà vệ sinh, 1 phòng khách và phòng ăn . Công trình có 3 thang máyvà 2 thang bộ . 1.4. CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT KHÁC. Hệ thống điện : hệ thống đường dây điện được bố trí ngầm trong tường và sàn, có thể lắp đặt hệ thống phát điện riêng phục vụ cho công trình khi cần thiết . Hệ thống cấp nước: nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố kết hợp với nguồn nước ngầm do khoan giếng dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và được bơm lên hồ nước mái . Từ đó nước được dẫn đến mọi nơi trong công trình . Hệ thống thoát nước: nước thải sinh hoạt được thu từ các ống nhánh , sau đó tập trung tại các ống thu nước chính bố trí thông tầng . Nước được tập trung ở tầng hầm , được xử lý và đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố . Hệ thống thoát rác: ống thu rác sẽ thông suốt các tầng, rác được tập trung tại ngăn chứa ở tầng hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi . 22
16. Hệ thống thông thoáng, chiếu sáng: các phòng đều đảm bảo thông thoáng tự nhiên bằng các cửa sổ, cửa kiếng được bố trí ở hầu hết các phòng . Các phòng đều được chiếu sáng tự nhiên kết hợp với chiếu sáng nhân tạo . Hệ thống phòng cháy, chữa cháy: tại mỗi tầng đều được trang bị thiết bị cứu hoả đặt ở hành lang. Giải pháp giao thông trong công trình: hệ thống giao thông thẳng đứng gồm có ba thang máy và hai thang bộ. Hệ thống giao thông ngang gồm các hành lang giúp cho mọi nơi trong công trình đều có thể đến một cách thuận lợi, đáp ứng nhu cầu của mọi người. 23
17. CHƯƠNG 2: CÁC NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN CHUNG. 2.1. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP. 2.1.1. Lập sơ đồ tính. Dạng kết cấu dầm, cột, khung, dàn, vòm. Dạng liên kết. Chiều dài nhịp, chiều cao tầng. Sơ bộ chọn kích thước tiết diện cấu kiện. 2.1.2. Xác định tải trọng tác dung. Căn cứ vào qui phạm hướng dẫn về tải trọng tác động xác định tải tác dụng vào cấu kiện. Xác định tất cả các tải trọng và tác động tác dụng lên kết cấu. 2.1.3. Xác định nội lực. Đặt tất cả các trường hợp tải tác dụng có thể xảy ra tác dụng vào cấu kiện. Xác định nội lực do từng trường hợp đặt tải gây ra. 2.1.4. Tổ hợp nội lực. Tìm giá trị nội lực nguy hiểm nhất có thể xảy ra bằng cách thiết lập các sơ đồ đặt tải và giải nội lực do các sơ đồ này gây ra. Một sơ đồ tĩnh tải. Các sơ đồ hoạt tải nguy hiểm có thể xảy ra. Tại mỗi tiết diện tính tìm giá trị nội lực bất lợi nhất do tĩnh tải và một hay vài hoạt tải : T=T0 + Ti . Trong đó: T - giá trị nội lực của tổ hợp. T0 - giá trị đặt nội lực từ sơ đồ đặt tĩnh tải. Ti - giá trị nội lực từ sơ đồ đặt hoạt tải thứ i. - một trường hợp hay các trường hợp hoạt tải nguy hiểm ( tuỳ loại tổ hợp  tải trọng thiết lập). 24
18. 2.1.5. Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo TTGH I và TTGH II. Tính toán theo trạng thái giới hạn I: sau khi đã xác định được các nội lực tính toán M, N, Q tại các tiết diện cấu kiện, tiến hành tính khả năng chịu lực của các tiết diện thẳng góc với trục cũng như các tiết diện nghiêng. Việc tính toán theo một trong hai dạng sau: Kiểm tra khả năng chịu lực : Tiết diện cấu kiện, tiết diện cốt thép là có sẵn cần xác định khả năng chịu lực của tiết diện. Tính cốt thép: xác định tiết diện cấu kiện, diện tích cốt thép cần thiết sao cho cấu kiện đảm bảo khả năng chịu lực. Tính toán kiểm tra theo trạng thái giới hạn II: kiểm tra độ võng và vết nứt. 2.2. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG. 2.2.1. Xác định tải trọng. Tĩnh tải: + Trọng lượng bản thân: chọn sơ bộ tiết diện của cấu kiện từ đó tính ra trọng lương bản thân. + Trọng lương lớp hoàn thiện: căn cứ vào yêu cầu cấu tạo tính ra trọng lượng lớp hoàn thiện. + Đối với dầm còn có tính đến trọng lượng tường xây trên dầm (nếu có). Hoạt tải : căn cứ vào yêu cầu của từng loại cấu kiện, yêu cầu sử dụng mà qui phạm qui định từng giá trị hoạt tải cụ thể. 2.2.2. Nguyên tắc truyền tải. Tải từ sàn truyền vào khung dưới dạng tải hình thang và hình tam giác. Tải do dầm phụ truyền vào dầm chính của khung dưới dạng tải tập trung (phản lực tập trung và mômen tập trung). Tải từ dầm chính truyền vào cột.Sau cùng tải trọng từ cột truyền xuống móng. 2.3. CƠ SỞ TÍNH TOÁN. Công việc thiết kế được tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước Việt Nam quy định đối với nghành xây dựng. TCVN 2737-1995 : Tiêu chuẩn thiết kế tải trọng và tác động. TCVN 229-1999 : Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió . TCVN 5574-2012 : Tiêu chuẩn thiết kế bêtông cốt thép. 25
19. TCVN 198-1997 : Nhà cao tầng –Thiết kế bêtông cốt thép toàn khối. TCVN 195-1997 : Nhà cao tầng- thiết kế cọc khoan nhồi. TCVN 205-1998 : Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế. TCVN 9395:2012 : Cọc khoan nhồi - Thi công và nghiệm thu TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình TCVN9386-2012 : Thiết kế công trình chịu động đất. Bên cạnh các tài liệu trong nước, để giúp cho quá trình tính toán được thuận lợi, đa dạng về nội dung tính toán, đặc biệt những cấu kiện chưa được tiêu chuẩn thiết kế trong nước qui định như :Thiết kế các vách cứng, lõi cứng nên trong quá trình tính toán có tham khảo các tiêu chuẩn nước ngoài như :UBC 97, ACI 99, ACI 318_2002. Ngoài các tiêu chuẩn quy phạm trên còn sử dụng một số sách, tài liệu chuyên ngành của nhiều tác giả khác nhau (Trình bày trong phần tài liệu tham khảo). 2.4. SỬ DỤNG VẬT LIỆU Bê tông cấp độ bền B25 với các chỉ tiêu như sau: Trọng lượng riêng: =25 kN/m3 Cường độ chịu nén tính toán:Rb=14.5 Mpa Cường độ chịu kéo tính toán: Rbt=1,0 Mpa Mođun đàn hồi: Eb=31000Mpa Bảng : Một số chỉ tiêu chỉ tiêu của cốt thép Loại cường độ (Mpa) Nhóm cốt thép Modul đàn hồi Stt Chịu kéo Chịu nén Khi tính cốt đai, cốt xiên Theo TCVN Es(Mpa) Rs Rsc Rsw 1 AI 210000 225 225 175 2 AII 210000 280 280 225 3 AIII 200000 365 365 290 Rsc : Cường độ chịu nén tính toán Rs : Cường độ chịu kéo tính toán Rsw : Cừơng độ chịu kéo tính cốt thép ngang 26
20. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH PHƯƠNG ÁN 1 : THIẾT KẾ SÀN DẦM 3.1. SƠ BỘ CHIỀU DÀY TIẾT DIỆN DẦM SÀN 3.1.1 Chọn sơ bộ tiết diện sàn - Đặt hb là chiều dày của bản sàn, hb được chọn theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công, ngoài ra hb ≥ hmin - TCVN 5574:2012 (điều 8.2.2) quy định: hmin = 40mm đối với sàn mái. hmin = 50mm đối với sàn nhà ở và công trình công cộng. hmin = 60mm đối với sàn nhà sản xuất. hmin = 70mm đối với bản làm từ betong nhẹ. 1 - Để đơn giản, người ta thường chọn hb theo nhịp tính toán lt của ô bản. hl btm m = 30÷35 đối với bản dầm; m = 40÷50 đối với bản kê bốn cạnh lt = nhịp tính toán theo phương cạnh ngắn L5.4 - Xét ô sàn có kích thước lớn nhất: 4.5m x 5.4m, tỉ lệ : 2 1.2 nên sàn làm việc L4.51 theo 2 phương , chọn m = 40 : 1 hmm 4500 112.5( ). b 40 => Chọn bề dày sàn: hb = 120 (mm), vị trí sàn xung quanh lỗi thang chọn : hb = 150 (mm) (thõa mãn điều kiện hb> hmin = 50 đối với sàn dân dụng) 3.1.2. Chọn sơ bộ tiết diện dầm Dầm chính: sử dụng hệ dầm bẹp với kích thước tiết diện 11 11 hLdc   8800 735  1100 mm 12 8 12 8 Chọn:hdc = 700 (mm), bdc = 400 (mm) Vậy chọn dầm chính có kích thước tiết diện: 400x700 (mm) Dầm phụ: chia nhỏ ô sàn 11 11 hLdp   8800 440  735 mm 20 12 20 12 27
21. Chọn: hdp = 500 (mm) 11 11 bhdp   dp 500 (125  250) mm 42 42 Chọn: bdp = 300 (mm) Vậy chọn dầm phụ có kích thước tiết diện là: 300x500 (mm) Chọn hệ dầm côngxôn và dầm môi tiết diện: 200x400 (mm) 26400 8800 8800 8800 1500 4800 4000 2900 3000 2900 4000 4800 1500 1500 S12 S12 1500 E S1 S2 S2 S1 4200 S15 S15 8700 8700 4500 S4 S5 S16 S16 S5 S4 D 4200 S7 S8 S11 S8 S7 8700 8700 4500 S4 S5 S5 S4 C 34800 S10 34800 S4 S5 S5 S4 4500 8500 8700 S7 S8 S9 S8 S7 4200 B S4 S5 S6 S6 S5 S4 4500 3400 5400 8700 8700 4200 S1 S2 S3 S3 S2 S1 A 1500 S13 S14 S14 S13 1500 4800 4000 4400 4400 4000 4800 8800 8800 8800 26400 1 2 3 4 Hình 5.1Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình 28
22. S K L 0 0 2 1 5 4