Đồ án Thiết kế chung cư Linh Trung (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Thiết kế chung cư Linh Trung (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 LINH TRUNG GVHD: ThS. LÊ PHÚ CƯỜNG SVTH: NGUYỄN VĂN LINH MSSV: 11949024 S K L 0 0 3 4 6 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015
2. 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 KỸ SƯ XÂY DỰNG ĐỀ TÀI THIẾT KẾ CHUNG CƯ LINH TRUNG (THUYẾT MINH) GVHD : TH.S. LÊ PHÚ CƯỜNG SVTH : NGUYỄN VĂN LINH MSSV : 11949024 LỚP : 119490B KHÓA : 2011 - 2015 TP. HỒ CHÍ MINH – 07/ 2015
3. LỜI CẢM ƠN Đối với mỗi sinh viên ngành Xây dựng, luận văn tốt nghiệp là công việc kết thúc quá trình học tập ở trƣờng đại học, đồng thời mở ra trƣớc mắt mỗi ngƣời một hƣớng đi mới vào cuộc sống thực tế công việc, nghề nghiệp trong tƣơng lai. Thông qua quá trình làm luận văn đã tạo điều kiện để em tổng hợp, hệ thống lại những kiến thức đã đƣợc học, đồng thời bổ sung thêm những kiến thức mình còn thiếu sót, rèn luyện khả năng tính toán và giải quyết các vấn đề. Trong suốt khoảng thời gian thực hiện luận văn của mình, em đã nhận đƣợc rất nhiều sự chỉ dẫn, giúp đỡ tận tình của Thầy hƣớng dẫn cùng với quý Thầy Cô trong Khoa Xây Dựng và Cơ Học Ƣng Dụng. Sự hƣớng dẫn tận tình, chia sẻ những kinh nghiệm thực tế của Thầy Lê Phú Cƣờng. Em xin gửi lời cảm ơn chân thành, sâu sắc nhất của mình đến quý thầy cô. Những kiến thức và kinh nghiệm mà các thầy cô đã truyền đạt cho em là nền tảng, chìa khóa để em có thể hoàn thành luận văn tốt nghiệp này và cũng là hành trang để em bƣớc vào nghề. Mặc dù đã cố gắng hết sức nhƣng 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 đƣợc sự chỉ dẫn của quý 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 sự nghiệp truyền đạt kiến thức cho thế hệ sau. Em xin chân thành cám ơn. M Sinh viên thực hiện NGUYỄN VĂN LINH i
4. NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Sinh viên : NGUYỄN VĂN LINH MSSV: 11949024 Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng Ngành : SPKT _ Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp Tên đề tài : CHUNG CƢ LINH TRUNG 1. Số liệu ban đầu Hồ sơ kiến trúc (đã chỉnh sửa các kích thƣớc theo GVHD) Hồ sơ khảo sát địa chất 2. Nội dung các phần lý thuyết và tính toán a. Kiến trúc Thể hiện lại các bản vẽ theo kiến trúc b. Kết cấu Tính toán, thiết kế sàn tầng điển hình Tính toán, thiết kế cầu thang bộ và bể nƣớc mái Mô hình, tính toán, thiết kế khung trục 2 và khung trục B c. Nền móng Tổng hợp số liệu địa chất Thiết kế 02 phƣơng án móng khả thi 3. Thuyết minh và bản vẽ 01 Thuyết minh và 01 Phụ lục 15 bản vẽ A1 (03 Kiến trúc, 09 Kết cấu, 02 Nền móng, 01 TC) 4. Cán bộ hƣớng dẫn : ThS. LÊ PHÚ CƢỜNG 5. Ngày giao nhiệm vụ : 09/02/2015 6. Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 28/06/2015 Tp. HCM ngày Xác nhận của GVHD Xác nhận của BCN Khoa ii
5. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN Sinh viên : NGUYÊN VĂN LINH MSSV: 11949024 Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng Ngành : SPKT _ Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp Tên đề tài : CHUNG CƢ LINH TRUNG NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lƣợng thực hiện: 2. Ƣu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) TP. HCM, ngày tháng năm 2015 Giáo viên hƣớng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) iii
6. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Độc lập - Tự do - Hạnh Phúc KHOA XÂY DỰNG & CƠ HỌC ỨNG DỤNG BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Sinh viên : NGUYỄN VĂN LINH MSSV: 11949024 Khoa : Xây Dựng & Cơ Học Ứng Dụng Ngành : SPKT _ Xây Dựng Dân Dụng & Công Nghiệp Tên đề tài : CHUNG CƢ LINH TRUNG CÂU HỎI: NHẬN XÉT: Tp. HCM, ngày tháng năm 2015 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) iv
7. MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ii BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN iii BẢNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iv MỤC LỤC v DANH MỤC CÁC HÌNH viii DANH MỤC CÁC BẢNG xi CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1 2. PHÂN KHU CHỨC NĂNG. 1 3. CÁC HỆ THỐNG KỸ THUẬT KHÁC. 1 4. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU 2 4.1. Giải pháp kết cấu phần thân 2 4.2. Giải pháp kết cấu phần móng: 2 5. PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN 2 CHƢƠNG 2: CÁC NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN CHUNG 3 2.1. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN KẾT CẤU BÊ TÔNG CỐT THÉP. 3 2.1.1. Lập sơ đồ tính. 3 2.1.2. Xác định tải trọng tác dụng. 3 2.1.3. Xác định nội lực. 3 2.1.4. Tổ hợp nội lực. 3 2.1.5. Tính toán kết cấu bê tông cốt thép theo TTGH I và TTGH II. 3 2.2. NGUYÊN TẮC TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG. 4 2.2.1. Xác định tải trọng. 4 2.2.2. Nguyên tắc truyền tải. 4 2.3. CĂN CỨ KỸ THUẬT. 4 2.4. VẬT LIỆU SỬ DỤNG 5 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 6 PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ SÀN DẦM 6 3.1. Sơ bộ tiêt diện cấu kiện. 6 3.1.1. Chọn sơ bộ tiết diện sàn 6 3.1.2. Chọn sơ bộ tiết diện dầm 6 3.1.3. Nhịp tính toán các ô bản 7 3.2. Tải trọng tác dụng lên sàn 8 v
8. 3.3. THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH BẰNG PHƢƠNG PHÁP TRA BẢNG 11 3.4. KIỂM TRA THEO TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II: 18 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG 23 4.1. Tổng quan về công dụng cầu thang trong kết cấu 23 4.2. Tải trọng tác dụng lên bản thang 24 4.3. Tính toán nội lực và cốt thép bản thang 26 4.3.1. Tính toán nội lƣc 26 4.3.2. Tính thép cho bản thang. 27 4.3.3. Tính dầm chiếu nghỉ. 28 CHƢƠNG 5: THIẾT KẾ BỂ NƢỚC MÁI 31 5.1. SƠ BỘ KÍCH THƢỚC BỂ NƢỚC 31 5.2. THÔNG SỐ BAN ĐẦU 32 5.3.TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ KẾT CẤU BỂ NƢỚC. 34 5.3.1. Tính toán bản nắp 34 5.3.2. TÍNH TOÁN BẢN THÀNH 37 5.3.3 Tính toán bản đáy 39 5.3.4. Tính toán dầm nắp bể nƣớc 42 5.3.5. Tính toán hệ dầm dáy 46 CHƢƠNG 6: TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ HỆ KHUNG 51 6.1. TRÌNH TỰ TÍNH TOÁN KẾT CẤU KHUNG 51 6.2. VẬT LIỆU 51 6.3. CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƢỚC 51 6.4. TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG 52 6.4.1. Tĩnh tải 52 6.4.2. Hoạt tải sử dụng 53 6.4.3. Tính toán tải trọng gió 54 6.5. Tải trọng động đất 69 6.6.TỔ HỢP TẢI TRỌNG 77 6.7. KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH CÔNG TRÌNH 78 6.8. NHẬN XÉT KẾT QUẢ NỘI LỰC 78 6.9. TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ KHUNG 84 6.9.1. Kết quả nội lực 84 6.9.2 Cơ sở tính toán - thiết kế hệ dầm 88 6.10. Tính toán - thiết kế cột 109 6.10.1. Nguyên lý tính toán 109 6.10.2. Kế quả tính toán thép cột 115 vi
9. 6.11. Tính toán - thiết kế vách 150 6.11.1. Lý thuyêt tính toán vách cứng 150 6.11.2. Kết quả tính toán cốt thép vách 156 CHƢƠNG 7: THIẾT KẾ MÓNG CÔNG TRÌNH 157 7.1. Kết quả khảo sát địa chất 157 7.2. PHƢƠNG ÁN 1 : THIẾT KẾ MÓNG CỌC KHOAN NHỒI 165 7.2.1. Tính toán khản năng chịu tải của cọc khoan nhồi 166 7.2.2. Thiết kế móng dƣới chân cột 171 7.2.3. Thiết kế móng cọc dƣới lõi thang. 187 7.3. PHƢƠNG ÁN 2: THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP BT ỨNG LỰC TRƢỚC 208 7.3.1. Tính toán khả năng chịu tải của cọc ép (Theo điạ tầng hố khoan 1) 208 7.3.2. Thiết kế móng cọc ép BT ứng suất trƣớc 216 7.4. SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN MÓNG 251 CHƢƠNG 8: THI CÔNG 253 8.1. THI CÔNG CỪ LARSEN: 253 8.1.1. Đặc điểm hố đào. 253 8.1.2. Phƣơng pháp thi công. 253 8.1.3. Chọn kích thƣớc cừ Larsen. 253 8.2. Trình tự thi công hố đào. 254 8.3. Mô hình thi công hố đào bằng plaxis 254 8.3.1. Chọn mô hình tính toán. 254 8.8.2. Thông số địa chất. 255 8.3.3. Thông số của cừ Larsen và cây chống. 256 8.3.4. Tải trọng tác dụng 256 8.4 Trình tự thực hiện tính toán trong Plaxis 256 8.5. Kết quả tính toán 260 9. CÔNG TÁC ĐÀO ĐẤT 263 9.1. Quy trình thi công đào đất: 263 9.2. Tính khối lƣợng đào đất: 263 9.3. Chọn phƣơng tiện thi công đào đất. 263 TÀI LIỆU THAM KHẢO 267 vii
10. DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Mặt bằng kiến trúc tầng 2_ tầng điển hình 2 Hình 3.1 Mặt bằng bố trí dầm sàn tầng điển hình 7 Hình 3.2 Mặt cắt cấu tạo sàn 8 Hình 4.1: Mặt bằng cầu thang. 23 Hình 4.2: Cấu tạo bậc thang. 24 Hình 4.3: Mặt bằng bố trí ô bản cầu thang. 26 Hình 4.4: Sơ đồ tính bản thang. 26 Hình 4.5: Biểu đồ Môment . 27 Hình 4.6: Phản lực tại vị trí gối tựa 27 Hình 4.7: Sơ đồ tính và biểu đồ Mômen dầm D1. 29 Hình 5.1: Mặt bằng bể nƣớc mái. 32 Hình 5.2 Mặt bằng bố trí dầm nắp 33 Hình 5.3 Mặt bằng bố trí dầm đáy 33 Hình 5.4: Mô hình bể nƣớc trong ETABS 34 Hình 5.5: Sơ đồ tính bản thành 38 Hình 5.6: Lực tác dụng và biểu đồ Moment bản thành 39 Hình 5.7: Biểu đồ Moment bản đáy theo phƣơng X 40 Hình 5.8: Biểu đồ Moment bản đáy theo phƣơng Y 41 Hình 5.9: Độ võng bản đáy 42 Hình 5.10: Lực cắt trong hệ dầm nắp 43 Hình 5.11: Moment trong hệ dầm nắp 44 Hình 5.12: Moment trong hệ dầm đáy 48 Hình 5.13: Lực cắt trong hệ dầm đáy 48 Hình 6.1: Sơ đồ tính toán động lực tải gió tác dụng lên công trình 57 Hình 6.2: Mô hình phân tích kết cấu 58 Hình 6.3: Hệ kết cấu chịu lực đứng 59 Hình 6.4: Mặt bằng kết cấu sàn hầm 60 Hình 6.5: Mặt bằng kết cấu sàn tầng 1 60 Hình 6.6: Mặt bằng kết cấu sàn tầng 2 ( điển hình) 61 Hình 6.7: Mặt bằng kết cấu sàn tầng 19 61 Hình 6.8: Đồ thị xác định hệ số động lực  63 Hình 6.9: Hệ tọa độ xác định hệ số tƣơng quan  65 Hình 6.10: Biểu đồ tải trọng động đất theo phƣơng X của các Mode dao động 75 Hình 6.11: Biểu đồ tải trọng động đất theo phƣơng Y của các Mode dao động 76 Hình 6.12: Biểu đồ Moment khung trục B do combo1 gây ra. 79 Hình 6.13: Biểu đồ lực cắt khung trục B 80 viii
11. Hình 6.14: Biểu đồ lực dọc khung trục B 81 Hình 6.15: Trích biểu đồ Moment dầm khung trục B 82 Hình 6.16: Moment tại vị trí giao giữa dầm và vách 82 Hình 6.17: Biểu đồ lực cắt khung trục 2 84 Hình 6.18: Biểu đồ Moment khung trục 2 85 Hình 6.19: Biểu đồ lực cắt khung trục B 86 Hình 6.20: Biểu đồ Moment khung trục B 87 Hình 6.21 : Chƣơng trình tính toán cốt thép dầm 90 Hình 6.22: Lực cắt tại vị trí dầm phụ gác lên dầm chính 91 Hình 6.23: Cốt thép ngang trong vùng tới hạn của dầm 92 Hình 6.24: Moment uốn và lực dọc tác dụng lên cột 109 Hình 6.25: Chƣơng trình tính toán cốt thép cột 112 Hình 6.26: Bố trí cốt đai tại nút khung chịu động đất. 114 Hình 6.27: Nội lực trong vách 150 Hình 6.28: Biểu đồ ứng suất tại các điểm trên mặt cắt ngang của vách 150 Hình 6.29: Chƣơng trình tính toán cốt thép vách. 154 Hình 7.1 Mặt cắt địa chất công trình HK1-HK2 162 Hình 7.2: Mặt bằng định vị móng cọc khoan nhồi 165 Hình 7.3 Tổng thể cao độ cọc khoan nhồi 166 Hình 7.4: Sơ đồ bố trí cọc móng M2 172 Hình 7.5 Sơ đồ mặt ngàm tại mép cột C2E. 178 Hình 7.6 Sơ đồ tính thép đài móng M2 178 Hình 7.7: Sơ đồ bố trí cọc móng M3 180 Hình 7.8: Sơ đồ mặt ngàm tại mép cột C2B. 186 Hình 7.9: Sơ đồ tính thép đài móng M3 186 Hình 7.10: Kích thƣớc lõi thang máy 193 Hình 7.11: Mặt bằng định vị móng lõi thang 194 Hình 7.12: Sơ đồ tháp chống xuyên đài móng lõi thang 198 Hình 7.13: Xuất mô hình từ Etabs sang SAFE 199 Hình 7.14: Lựa chọn tầng, và các trƣờng hợp tải trọng 199 Hình 7.15: Khai báo vật liệu 200 Hình 7.16: Khai báo đài cọc 201 Hình 7.17: Mô hình móng lõi thang trong SAFE 202 Hình 7.18: Phản lực đầu cọc móng MLT (Pmax) 202 Hình 7.19: Phản lực đầu cọc móng MLT (Pmin) 203 Hình 7.20:Moment theo phƣơng X (EN Max) 204 Hình 7.21: Moment theo phƣơng X (EN Min) 204 Hình 7.22: Moment theo phƣơng Y (EN Max) 205 Hình 7.23: Moment theo phƣơng Y (EN Min) 205 ix
12. Hình 7.24 Chuyển vị của đài cọc 207 Hình 7.25: Mặt bằng định vị móng cọc ép BT 208 Hình 7.26:. Tổng thể cao độ cọc ép BT 209 Hình 7.27: Mặt bằng bố trí cọc móng cọc ép M2 217 Hình 2.28: Sơ đồ mặt ngàm tại mép cột C2E 223 Hình 7.30: Sơ đồ tính thép đài móng cọc ép M2 223 Hình 7.30: Mặt bằng bố trí cọc móng cọc ép M3 225 Hình 7.31: Sơ đồ mặt ngàm tại mép cột C2B 230 Hình 7.32: Sơ đồ tính thép đài móng M3 231 Hình 7.33: Mặt bằng bố trí cọc móng cọc ép M4 232 Hình 7.34: Sơ đồ mặt ngàm tại mép cột C4B 238 Hình 7.35: Sơ đồ tính thép đài móng cọc ép M4 238 Hình 7.36: Mặt bằng định vị móng MLT 240 Hình 7.37: Chia dải trip theo phƣơng X 245 Hình 7.38: Chia dải trip theo phƣơng Y 245 Hình 7.39: Phản lực đầu cọc móng MLT (Pmax) 246 Hình 7.40: Phản lực đầu cọc móng MLT (Pmax) 246 Hình 7.41: Biểu đồ Moment theo phƣơng X (EN Max) 247 Hình 7.42: Biểu đồ Moment theo phƣơng X (EN Min) 247 Hình 7.43: Biểu đồ Moment theo phƣơng Y (EN Max) 248 Hình 7.44: Biểu đồ Moment theo phƣơng Y (EN Min) 248 Hình 7.45: Chuyển vị móng lõi thang 250 Hình 8.2: Cataloge cừ Larsen 254 Hình 8.3: Hình dạng cừ larsen cắm trong đất 255 Hình 8.4: Mô hình tính toán 257 Hình 8.5: Khai báo dặc trƣng vật liệu 258 Hình 8.6: Lƣới tính toán 258 Hình 8.7: Ứng suất ban đầu trong đất 259 Hình 8.8: Các giai đoạn thi công theo mô hình 259 Hình 8.9: Kết quả phân tích 260 Hình 8.10: Biểu đồ chuyển vị và nội lực trong các phase 262 Hình 8.11: Mặt bằng thi công đào đất 265 Hình 8.12: Mặt cắt ngang hố đào - thi công công tác đất 266 x
13. DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1 Trọng lƣợng bản thân các lớp cấu tạo sàn 8 Bảng 3.2: Tải tƣờng phân bố theo diện tích trên các ô sàn 9 Bảng 3.3 Hoạt tải tác dụng lên các ô sàn 9 Bảng 3.4 Tổng tải tác dụng lên các ô sàn 10 Bảng 3.5 Các hệ số tra bảng 13 Bảng 3.6: Kết quả nội lực các ô bản. 13 Bảng 3.7: Nội lực các ô bản 2 15 Bảng 3.8 Kết quả tính toán cốt thép sàn. 16 Bảng 4.1: Trọng lƣợng các lớp cấu tạo cầu thang 24 Bảng 4.2 Kết quả tính thép bản thang. 28 Bảng 5.1 Tổng tải trọng tác dụng lên nắp bể nƣớc 35 Bảng 5.2 Cốt thép bản nắp bể nƣớc 36 Bảng 5.3: Tĩnh tải bản thành 37 Bảng 5.4: Kết quả tính toán cốt thép thành bể 39 Bảng 5.5: Tĩnh tải bản đáy 40 Bảng 5.6: Kết quả tính toán cốt thép bản đáy 41 Bảng 5.7 Cốt thép dầm nắp bể nƣớc 45 Bảng 5.8 Cốt thép dầm đáy bể nƣớc 49 Bảng 6.1: Sơ bộ tiết diện cột 52 Bảng 6.2: Tải trọng sàn BTCT 52 Bảng 6.3: Tải trọng sàn mái, khu WC 53 Bảng 6.4: Tải trọng tƣờng 53 Bảng 6.5: Hoạt tải phân bố trên sàn 53 Bảng 6.6: Tổng hợp tải trọng tác dụng lên sàn. 54 Bảng 6.7: Kết quả tính toán gió tĩnh theo phƣơng X và Y 56 Bảng 6.8: Kết quả Mode dao động 62 Bảng 6.9: Các tham số ρ và χ 65 Bảng 6.10: Hệ số tƣơng quan không gian 1 65 Bảng 6.11: Thành phần động của tải trọng gió theo phƣơng X 66 Bảng 6.12: Thành phần động của tải trọng gió theo phƣơng Y 67 Bảng 6.13: Thông số đất nền tính động đất 72 Bảng 6.14: Phần trăm tổng trọng lƣợng hữu hiệu các Mode theo phƣơng X 72 Bảng 6.15: Phần trăm tổng trọng lƣợng hữu hiệu các Mode theo phƣơng Y 72 Bảng 6.16: Kết quả tính toán động đất theo phƣơng X 73 xi
14. Bảng 6.17: Kết quả tính toán động đất theo phƣơng Y 74 Bảng 6.18: Các trƣờng hợp tải trọng 77 Bảng 6.19: Tổ hợp nội lực từ các trƣờng hợp tải 77 Bảng 6.20: Chuyển vị đỉnh công trình 78 Bảng 6.21: Kết quả tính toán cốt thép dầm khung trục B (Cốt đơn) 94 Bảng 6.22: Kết quả tính toán cốt thép dầm khung trục 2 (Cốt đơn) 102 Bảng 6.23: Điều kiện và phƣơng tính toán 109 Bảng 6.24: Hệ số chuyển đổi mo 110 Bảng 6.25: Kết quả tính toán cốt thép cột khung trục B_ cột C5 115 Bảng 6.26: Kết quả tính toán cốt thép cột khung trục B _ cột C6 120 Bảng 6.27: Kết quả tính toán cốt thép cột khung trục B _ cột C7 125 Bảng 6.28: Kết quả tính toán cốt thép cột khung trục B _ cột C8 130 Bảng 6.29: Kết quả tính toán cốt thép cột khung trục 2_ cột C2. 135 Bảng 6.30: Kết quả tính toán cốt thép cột khung trục 2_ cột C12. 140 Bảng 6.31: Kết quả tính toán cốt thép cột khung trục 2_ cột C16 145 Bảng 6.31: Nội lực tính toán vách đại diện. 153 Bảng 6.32: Kết quả tính toán cốt thép vách P1khung trục 2 156 Bảng 7.1 Kết quả thống kê địa chất công trình 163 Bảng 7.2 Kết quả nội lực để tính móng. 164 Bảng 7.3: Kết quả tính sức chịu tải cọc khoan nhồi. 171 Bảng 7.4 Phản lực đầu cọc móng M2 173 Bảng 7.5: Ứng suất gây lún dƣới móng M2 177 Bảng 7.6: Phản lực đầu cọc móng M3 181 Bảng 7.7: Ứng suất gây lún dƣới móng M3 185 Bảng 7.8: Kết quả sức chịu tải cọc khoan nhồi MLT. 192 Bảng 7.9: Phản lực móng MLT 193 Bảng 7.10: Ứng suất gây lún dƣới móng lõi thang 197 Bảng 7.11: Kết quả tính thép theo phƣơng X 206 Bảng 7.12: Kết quả tính thép theo phƣơng Y 207 Bảng 7.13: Tổng hợp sức chịu tải cọc ép 216 Bảng 7.14: Phản lực đầu cọc móng cọc ép M2 218 Bảng 7.15: Ứng suất gây lún dƣới móng cọc ép M2 221 Bảng 7.16: Phản lực đầu cọc móng cọc ép M3 226 Bảng: 7.17: Ứng suất gây lún dƣới móng cọc ép M3 229 Bảng 7.18: Phản lực đầu cọc móng cọc ép M4 233 Bảng: 7.19: Ứng suất gây lún dƣới móng cọc ép M4 237 xii
15. Bảng 7.20: Phản lực móng cọc ép MLT 239 Bảng 7.21: Ứng suất gây lún dƣới mòng lõi thang 243 Bảng 7.22: Kết quả tính thép theo phƣơng X 250 Bảng 7.23: Kết quả tính thép theo phƣơng Y 250 Bảng 7.24: Bảng thống kê vật liệu phƣơng án cọc ép 251 Bảng: 7.25: Bảng thống kê vật liệu phƣơng án cọc khoan nhồi 251 Bảng 8.1 Thông số đầu vào của các lớp đất 256 Bảng 8.2: Bảng tổng hợp kết quả phân tich mô hình 262 xiii
16. CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1. GIỚI THIỆU CHUNG Tên công trình: CHUNG CƢ LINH TRUNG Địa chỉ: Khu căn hộ Linh Trung tọa lạc tại số 6-8, đƣờng 16, P. Linh Trung, Q. Thủ Đức - TP. HỒ CHÍ MINH. Chủ đầu tƣ: Công ty Cổ Phần BĐS Sài GònVi Na (LANDSAIGON). Quy mô công trình gồm, 1 tầng hầm, 1 tầng dịch vụ, 16 tầng điển hình, 1 tầng thƣợng. Chiều cao công trình: 66.6 m tính từ mặt đất tự nhiên. (Tầng hầm thiết kế theo kiểu bán hầm với chiều cao trên mặt đất là 1 m) Diện tích sàn tầng điển hình: 877.2 m2. Công trình đƣợc xây dựng ở khu vực đất nền tƣơng đối tốt. 2. PHÂN KHU CHỨC NĂNG. Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nƣớc, máy phát điện.Ngoài ra còn bố trí một kho phụ, phòng bảo vệ, phòng kỹ thuật điện, nƣớc, chữa cháy Hệ thống hồ chứa nƣớc đƣợc đặt ở góc của tầng hầm . Tầng 1 đƣợc sử dụng làm siêu thị phục vụ nhu cầu trong tòa nhà, phòng sinh hoạt chung của các hộ, nơi làm việc của ban quản lý siêu thị. Các tầng trên đƣợc sử dụng làm phòng ở, căn hộ cho thuê. Chiều cao tầng là 3,6m. 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 máy và 2 thang bộ đáp ứng đủ nhu cầu di chuyển của toàn bộ khu chung cƣ. 3. CÁC HỆ THỐNG KỸ THUẬT KHÁC. Hệ thống điện: hệ thống đƣờng dây điện đƣợc bố trí ngầm trong tƣờng và sàn, có thể lắp đặt hệ thống phát điện riêng phục vụ cho công trình khi cần thiết . Hệ thống cấp nƣớc: nguồn nƣớc đƣợc lấy từ hệ thống cấp nƣớc của thành phố kết hợp với nguồn nƣớc ngầm do khoan giếng dẫn vào hồ chứa ở tầng hầm và đƣợc bơm lên hồ nƣớc mái. Từ đó nƣớc đƣợc dẫn đến mọi nơi trong công trình. Hệ thống thoát nƣớc : nƣớc thải sinh hoạt đƣợc thu từ các ống nhánh, sau đó tập trung tại các ống thu nƣớc chính bố trí thông tầng. Nƣớc đƣợc tập trung ở tầng hầm, đƣợc xử lý và đƣa vào hệ thống thoát nƣớc chung của thành phố. - Hệ thống thoát rác : ống thu rác sẽ thông suốt các tầng, rác đƣợc tập trung tại ngăn chứa ở tầng hầm, sau đó có xe đến vận chuyển đi. 1
17. Hình 1.1: Mặt bằng kiến trúc tầng 2_ tầ điển hình 4. GIẢI PHÁP THIẾT KẾ KẾT CẤU 4.1. Giải pháp kết cấu phần thân - Hệ kết cấu chịu lực chính của công trình là hệ tƣờng chịu lực bao gồm các cột BTCT kết hợp với vách (lồng thang máy) để chịu toàn bộ tải trong đứng và tải trọng ngang. Vách thang máy bằng BTCT có bề dày 300 mm. Các cột BTCT có kích thƣớc đƣợc thay đổi trên chiều cao công trình. Hệ kết cấu dầm- sàn là dầm – sàn bê tông cốt thép có bề dày là 150 mm kết hợp với các dầm. - Dầm- Sàn tầng hầm: chọn chiều dày 300mm kết hợp với đà kiềng, bê tông cấp độ bền B30 có phụ gia chống thấm. 4.2. Giải pháp kết cấu phần móng: - Phƣơng án móng cọc ép BT ứng lực trƣớc. Đƣờng kính cọc D= 500 mm 5. PHẦN MỀM ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN Mô hình hệ kết cấu công trình: ETABS, SAFE, PLAXIS. Tính toán cốt thép và tính móng cho công trình: Sử dụng phần mềm EXCEL kết hợp với lập trình VBA. 2
18. CHƢƠNG 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. - Dạng liên kết. - Chiều dài nhịp, chiều cao tầng. - Sơ bộ chọn kích thƣớc tiết diện cấu kiện. 2.1.2. Xác định tải trọng tác dụng. - Căn cứ vào qui phạm hƣớng dẫn về tải trọng tác động xác định tải tác dụng vào cấukiện. - 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 trƣờng hợp tải tác dụng có thể xảy ra tác dụng vào cấu kiện. - Xác định nội lực do từng trƣờng 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 trƣờng hợp hay các trƣờng hợp hoạt tải nguy hiểm ( tuỳ loại tổ hợp tải trọng thiết lập). 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 đƣợc 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 nhƣ 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. 3
19. - 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 lƣợng bản thân: chọn sơ bộ tiết diện của cấu kiện từ đó tính ra trọng lƣơng bản thân. + Trọng lƣơng lớp hoàn thiện: căn cứ vào yêu cầu cấu tạo tính ra trọng lƣợng lớp hoàn thiện. + Đối với dầm còn có tính đến trọng lƣợng tƣờng 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 dƣới dạng tải hình thang và hình tam giác. - Tải do dầm phụ truyền vào dầm chính của khung dƣới 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. CĂN CỨ KỸ THUẬT. - Công việc thiết kế đƣợc tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nƣớc Việt Nam quy định đối với nghành xây dựng. TCVN 2737-1995. Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế; TCXD 229- 1999. Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN 2737-1995; TCVN 5574- 2012. Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép; TCXD 198- 1997. Nhà cao tầng –Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối; TCVN 195- 1997. Nhà cao tầng- thiết kế cọc khoan nhồi; TCXD 205-1998: Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế; TCVN 9362:2012. Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình; TCVN 9386-2012. Thiết kế công trình chịu động đất; TCVN 7888:2008. Cọc bê tông ly tâm ứng lực trƣớc; Bên cạnh các tài liệu trong nƣớc, để giúp cho quá trình tính toán đƣợc thuận lợi, đa dạng về nội dung tính toán, đặc biệt những cấu kiện (phạm vi tính toán) chƣa đƣợc tiêu chuẩn thiết kế trong nƣớc qui định rõ nhƣ: Thiết kế các vách cứng, lõi cứng, móng cọc ép BT ứng lực trƣớc. Nên trong quá trình tính toán có tham khảo các tiêu chuẩn nƣớc ngoài nhƣ: BS 811097; JIA A5337:1982. 4
20. 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. VẬT LIỆU SỬ DỤNG - Bê tông: Bê tông sử dụng trong công trình là loại bê tông có cấp độ bền B25 với các thông số tính toán nhƣ sau: Cƣờng độ tính toán chịu nén: Rb = 14.5 MPa + Cƣờng độ tính toán chịu kéo: Rbt = 1.05 MPa + Mô đun đàn hồi: Eb = 30000 MPa - Cốt thép: Cốt thép loại AI (đối với cốt thép có Ø ≤ 10) + Cƣờng độ tính toán chịu nén: Rsc = 225 MPa + Cƣờng độ tính toán chịu kéo: Rs = 225 MPa + Cƣờng độ tính toán cốt ngang: Rsw = 175 MPa + Mô đun đàn hồi: Es = 210000 MPa - Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép có Ø > 10) + Cƣờng độ tính toán chịu nén: Rsc = 365 MPa + Cƣờng độ tính toán chịu kéo: Rs = 365 MPa + Mô đun đàn hồi: Es = 200000 MPa 5
21. CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH PHƢƠNG ÁN THIẾT KẾ SÀN DẦM 3.1. Sơ bộ tiêt diện cấu kiện. 3.1.1. Chọn sơ bộ tiết diện sàn - Đặt hb là chiều dày của bản sàn, hb đƣợc 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 be tông nhẹ. - Để đơn giản, ngƣời ta thƣờng chọn hb theo nhịp tính toán lt của ô bản. 1 hlbt m + Trong đó: + m = 30÷35 đối với bản dầm. + m = 40÷50 đối với bản kê bốn cạnh . + lt = nhịp tính toán theo phƣơng cạnh ngắn. - Xét ô sàn có kích thƣớc lớn nhất: 6.6m x 5.1m, tỉ lệ : L 6.6 2 1.29 L 5.1 1 - Nên sàn làm việc theo 2 phƣơng , chọn m = 40 : 1 hb 5100 127.5( mm ). 40 => Chọn bề dày sàn: 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 thƣớc tiết diện 1 1 1 1 hdc  L  8600 716  1075 mm 12 8 12 8 Chọn: hdc = 700 (mm), bdc = 400 (mm) Vậy chọn dầm chính có kích thƣớc tiết diện: 400x700 (mm) - Dầm phụ: chia nhỏ ô sàn 1 1 1 1 hdp  L  8600 430  716 mm 20 12 20 12 6
22. S K L 0 0 2 1 5 4