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 XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CƠNG NGHIỆP KHU ĐƠ THỊ ĐẠI PHÚ GVHD: TS HÀ DUY KHÁNH SVTH: NGUYỄN VĂN TÂM MSSV: 10914083 SKL 0 3 Tp Hồ Chí Minh, tháng 1/2016 MỤC LỤC CHƢƠNG 1KIẾN TRÚC 1.1 Giới thiệu cơng trình 1.2 Giải pháp thiết kế 1.3 Hệ thống điện 1.4 Hệ thống chiếu sáng 1.5 Hệ thống cấp ,thốt nƣớc 1.6 Cấp nƣớc 1.6.1 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy 1.6.2 Hệ thống thu lơi 1.6.3 Đặc điểm khí hậu 1.6.3.1 Nhiệt độ : 1.6.3.2 Độ ẩm : 1.6.3.3 Mƣa : 1.6.3.4 Gió: CHƢƠNG KẾT CẤU Khái qt chung 2 Lựa chọn sơ đồ tính Giải pháp kết cấu 2.3.1 Phƣơng án sàn 2.3.1.1 Sàn sƣờn tồn khối 2.3.1.2 Sàn cờ 2.3.1.3 Sàn phẳng (sàn khơng dầm) 2.3.1.4 Kết luận 2.3.2 Phƣơng án hệ kết cấu chịu lực 2.3.2.1 Hệ khung chịu lực 2.3.2.2 Hệ vách cứng chịu lực: 2.3.2.3 Hệ lõi cứng chịu lực 2.3.2.4 Hệ khung – vách chịu lực 2.3.2.5 Hệ khung – lõi chịu lực: 2.3.2.6 Kết luận 10 2.3.3 Vật liệu sử dụng 10 2.3.3.1 Bê tơng 10 2.3.3.2 Cốt thép 10 2.3.4 Tài liệu tham khảo 10 2.3.5 Chƣơng trình ứng dụng phân tích tính tốn kết cấu 10 2.4.1 Tải trọng tác động 11 Tải trọng đứng 11 2.4.1.1 Tĩnh tải 11 2.4.1.2 Hoạt tải 11 2.4.2 Tải trọng ngang 11 CHƢƠNG TÍNH TỐN SÀN ĐIỂN HÌNH 12 3.1 Sơ đồ sàn 12 3.2 Cấu tạo sàn 13 3.2.1 Chọn sơ kích thƣớc dầm 13 3.2.1.1 Đối với dầm chính: 13 3.2.1.2 Chọn sơ kích thƣớc sàn 13 3.3 Tải trọng truyền lên sàn 14 3.3.1 Tĩnh tải: 14 3.3.2 Hoạt tải: 15 3.3.3 Xác định nội lực sàn 17 3.3.3.1 Liên kết 17 3.3.3.2 Phân loại sàn 18 3.3.4 Tính tốn phƣơng 18 3.3.4.1 Các cơng thức tính tốn nội lực: 18 3.3.5 Tính nội lực sàn S4 18 3.3.6 Sàn dầm 21 3.4 Tính tốn độ võng f 28 CHƢƠNG TÍNH TỐN CẦU THANG BỘ 30 4.1 Các đặc trƣng cầu thang 30 4.2 Tính thang 31 4.2.1 Sơ đồ tính 31 4.2.2 Tải trọng tác dụng lên thang 32 4.2.2.1 Cấu tạo 32 4.2.2.1.1 Tĩnh tải chiếu nghỉ chiếu tới 32 4.2.2.1.2 Bản thang nghiêng 32 4.2.2.2 Hoạt tải 33 4.2.2.3 Tổng tải trọng 33 4.2.3 Tính tốn nội lực: 33 4.2.4 Tính tốn cốt thép cho thang 36 4.2.5 Tính dầm chiếu tới 36 4.2.5.1 Tải trọng sơ đồ tính 36 4.2.5.2 Tính tốn cốt thép : 37 4.2.5.3 Tính tốn thép đai 38 CHƢƠNG TÍNH TỐN THIẾT KẾ BỂ NƢỚC MÁI 40 5.1 Hình dạng, kích thƣớc bể nƣớc mái 40 Chiều dài a 40 5.2 Kiểm tra dung tích bể nƣớc 40 5.3 TÍNH TỐN BẢN THÀNH 41 5.3.1 Tải trọng tác động sơ đồ tính tốn thành bể nƣớc 41 5.3.2 Tính tốn nội lực cốt thép cho thành 42 5.4 TÍNH TỐN BẢN NẮP 42 5.4.1 Mặt nắp bể nƣớc 42 5.4.2 Tải trọng tác động lên nắp: 43 5.4.3 Tính tốn nội lực cốt thép cho nắp 44 5.4.4 Cốt thép xung quanh lỗ thăm dò 45 5.4.5 Kiểm tra độ võng nắp 45 5.5 TÍNH TỐN ĐÁY BỂ 46 5.5.1 Mặt đáy bể nƣớc 46 5.5.2 Tải trọng tác động lên đáy 46 5.5.3 Tính tốn nội lực cốt thép cho đáy 47 5.5.4 Kiểm tra độ võng đáy bể nƣớc 48 5.5.5 Kiểm tra nứt cho đáy bể nƣớc 49 5.5.5.1 Tính bề rộng khe nứt gối 50 5.5.5.2 Tính bề rộng khe nứt nhịp: 51 TÍNH TỐN DẦM NẮP, DẦM ĐÁY 52 5.6 5.6.1 Tải trọng tác dụng lên hệ dầm nắp 52 5.6.2 Tải trọng tác dụng lên hệ dầm đáy 54 CHƢƠNG TÍNH TỐN – THIẾT KẾ HỆ KHUNG 57 6.1 Tổng quan khung hệ vách nhà cao tầng 57 6.1.1 6.2 Nhận xét tổng quan cơng trình: 57 VẬT LIỆU SỬ DỤNG 59 6.2.1 Chọn sơ kích thƣớc cấu kiện 59 6.2.1.1 Chọn kích thƣớc phần tử dầm 59 6.2.1.2 Chọn sơ tiết diện cột 60 6.2.1.2.1 Cơ sở lý thuyết 60 6.2.1.2.2 Phân loại loại nhóm cột 61 6.2.1.2.3 Tải truyền lên cột: 62 6.2.1.2.4 Chọn tiết diện vách cứng 69 6.3 6.2.1.2.5 Tải trọng đứng tác dụng vào hệ khung 69 Gió động 74 6.4 Mơ hình phân tích kết cấu 99 6.4.1 Tính tốn cơt thép cho khung 101 6.4.2 Tính thép cho dầm biên 101 6.4.2.1 Tính thép dọc cho dầm 101 6.4.2.2 Lý thuyết tính tốn: 101 6.4.2.3 Tính thép dọc dầm cho trƣờng hợp cụ thể 102 6.4.2.4 Đối với tiết diện nhịp: 103 6.4.2.5 Đối với tiết diện gối: 104 6.4.2.6 Tính tốn cốt đai cho dầm 128 6.4.3 Tính thép cho cột 128 6.4.3.1 Lý thuyết tính tốn 128 6.4.4 Tính vách cứng 143 CHƢƠNG PHƢƠNG ÁN MĨNG CỌC KHOAN NHỒI 150 7.2.1 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất nền: ( TCVN 10304-2014) 160 7.2.2 Sức chịu tải theo tiêu cƣờng độ đất nền( phụ lục G TCVN 10304-2014) 162 7.3.1 Tải trọng tính tốn 164 7.3.2 Xác định số lƣợng cọc cần thiết 165 7.3.3 Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc, kiểm tra điều kiện sử dụng 165 7.3.4 Kiểm tra khả chịu tải Rtc dƣới đáy móng khối quy ƣớc 168 7.3.5 Kiểm tra độ lún móng cọc: 170 7.3.6 Kiểm tra xun thủng 171 7.3.7 Tính kết cấu đài 171 7.3.8 Kiểm tra phần mền safe V12.3.2 173 7.4.1 Tải trọng tính tốn 178 7.4.2 Kiểm tra sức chịu tải làm việc nhóm: 181 7.4.3 Kiểm tra khả chịu tải Rtc dƣới đáy móng khối quy ƣớc 182 7.4.4 Kiểm tra độ lún móng cọc: 185 7.4.5 Kiểm tra xun thủng 185 7.4.6 Tính kết cấu đài 186 7.5.1 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất nền: ( TCVN 10304-2014) 192 7.5.2 2014) Sức chịu tải theo tiêu cƣờng độ đất nền( phụ lục G TCVN 10304 193 7.5.3 Tính tốn kết cấu móng lõi thang: 196 7.5.3.1 Tải trọng tính tốn 196 7.5.3.2 Tính tốn sơ số lƣợng cọc: 197 7.5.3.3 Tải trọng tác dụng lên đầu cọc: 199 7.5.3.4 Kiểm tra khả chịu tải Rtc dƣới đáy móng khối quy ƣớc 200 7.5.3.5 Kiểm tra độ lún móng cọc: 203 7.5.3.6 Kiểm tra xun thủng 204 7.5.3.7 Tính tốn thép cho đài móng 204 7.5.3.8 Tính thép đài 208 CHƢƠNG 8PHƢƠNG ÁN MĨNG CỌC VNG BTCT 210 8.1 Tính tốn khả chịu tải cọc khoan nhồi theo địa tầng hố khoan 1): 211 8.1.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu làm cọc: 213 8.1.2 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất : 214 8.1.3 Sức chịu tải cọc theo tiêu cƣờng độ đất theo PHỤ LỤC G TCVN 10304-2014: 215 8.2 Thiết kế móng cho cột C11 thuộc khung trục A: 219 8.2.1 Tải trọng tính tốn 219 8.2.2 Xác định số lƣợng cọc cần thiết 220 8.2.3 Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc, kiểm tra điều kiện sử dụng 221 8.2.4 Kiểm tra khả chịu tải Rtc dƣới đáy móng khối quy ƣ.ớc 224 8.2.5 Kiểm tra độ lún móng cọc: 227 8.2.6 Kiểm tra xun thủng đài cọc 228 8.2.7 Tính kết cấu đài 229 8.3 Thiết kế móng cho cột C34 thuộc khung trục A: 230 8.3.1 Tải trọng tính tốn 230 8.3.2 Xác định số lƣợng cọc cần thiết 230 8.3.3 Xác định tải trọng tác dụng lên đầu cọc, kiểm tra điều kiện sử dụng 231 8.3.4 Kiểm tra khả chịu tải Rtc dƣới đáy móng khối quy ƣớc 235 8.3.5 Kiểm tra độ lún móng cọc: 238 8.3.6 Tính kết cấu đài 240 8.4 Móng lõi thang máy 242 8.4.1 Tính tốn khả chịu tải cọc ép Theo địa tầng hố khoan 1) 242 8.4.2 Sức chịu tải cọc theo vật liệu làm cọc: 244 8.4.3 Sức chịu tải cọc theo tiêu lý đất : 245 8.4.4 Sức chịu tải cọc theo tiêu cƣờng độ đất theo PHỤ LỤC G TCVN 10304-2014: 247 8.4.5 Kiểm tra cẩu lắp 250 8.4.6 Tải trọng tính tốn 251 8.4.7 Tính tốn sơ số lƣợng cọc: 251 8.4.8 Kiểm tra khả chịu tải Rtc dƣới đáy móng khối quy ƣớc 253 8.4.9 Kiểm tra độ lún móng cọc: 256 8.4.10 Kiểm tra xun thủng 258 8.4.11 Tính tốn thép cho đài móng 258 CHƢƠNG KIẾN TRÚC 1.1 Giới thiệu cơng trình Chung cƣ 18 lầu, lầu gồm 12 hộ Địa điểm xây dựng: ấp Tân Hòa, xã Đơng Hòa, Huyện Dĩ An, tỉnh Bình Dƣơng Quy mơ cơng trình: Diện tích khu đất: 39.6m × 27.8m= 1100 m2 - Chiều cao cơng trình: 59.75 m - Cơng trình gồm 18 tầng có: o tầng hầm chiều cao 3.35 m o Tầng trệt, lầu chiều cao 4m, tổng diện tích mặt bằng: 1100 m2 Diện tích tổng hộ : 880 m2 chiếm 80% Diện tích cầu thang + giếng trời + hành lang: 220 m2 chiếm 20% o Lầu 2-16 chiều cao 3.15m, tổng diện tích mặt bằng: 1010 m2 Diện tích tổng hộ : 830.4 m2 chiếm 82.21% Diện tích cầu thang + giếng trời + hành lang: 179.6 m2 chiếm 17.78% o lầu sân thƣợng cao 3.15m mái 27800 13900 3200 13900 3400 6300 2000 6300 3200 S1 4200 S1 3400 S3 S3 D5 7500 D5 S2 S2 c c B B TỦ PCCC P KY?THUẬT NƯỚC TỦ PCCC RÁC KHÔ A 7100 A S1 S1 S1 D5 S3 S1 D5 3700 2000 S3 6700 S1 S3 D5 S1 S3 phòng gen rác P KY?THUẬT ĐIỆN S1 7100 S1 D5 A 3401 B A c c S2 7500 S2 B D5 D5 S3 S3 4200 39600 sảnh tầng S1 S1 Hình 1.1 Hình.1 Mặt tầng điển hình 1.2 Giải pháp thiết kế Mặt cơng trình có dạng hình chữ nhật cơng trình đƣợc thiết kế dƣới dạng hình chữ nhật chịu lực theo hai phƣơng, tạo nên vẽ thẩm mỹ cần thiết cho cơng trình, góp phần tơ thêm vẽ đẹp cho nội thành phố Tồn tầng hầm đƣợc sử dụng làm gara xe, nhằm giải tình trạng nhu cầu để xe nay, ngồi có hệ thống kỹ thuật, hầm tự hoại, bể nƣớc ngầm… Từ lầu 2÷16 đƣợc sử dụng phục vụ cho nhà cho hộ gia đình Mỗi hộ có phòng khách, phòng ngủ, phòng ăn, bếp, vệ sinh balcon riêng Tòa nhà có thang ba hầm thang máy nhằm giải giao thơng cho cơng trình, hệ thống giao thơng kết hợp với hệ thống sảnh hành lang sàn tầng tạo thành nút giao thơng đặt trọng tâm cơng trình Trên mái bố trí bể nƣớc để cấp nƣớc sinh hoạt cho tồn cơng trình dự phòng chữa cháy Mặt đứng cơng trình đƣợc tổ chức theo kiểu khối đặc chữ nhật, kiến trúc đơn giản phát triển theo chiều cao mang tính bề thế, hồnh tráng Cả bốn mặt cơng trình có cửa kính khung nhơm, ban cơng với chi tiết cấu tạo mảnh, trang trí độc đáo cho cơng trình Hệ thống kỹ thuật cơng trình 1.3 Hệ thống điện Sử dụng nguồn điện khu vực thành phố cung cấp Ngồi cơng trình máy phát điện dự phòng tầng hầm đảm bảo cung cấp điện 24/24 có cố điện xảy Hệ thống điện đƣợc hộp kỹ thuật Mỗi tầng có bảng hiệu điều khiển riêng can thiệp tới nguồn điện cung cấp cho phần hay khu vực Các khu vực có thiết bị ngắt điện tự động để lập nguồn điện cục có cố 1.4 Hệ thống chiếu sáng Hầu hết hộ, phòng làm việc đƣợc bố trí có mặt thống khơng gian tiếp xúc bên ngồi lớn nên phần lớn phòng sử dụng đƣợc nguồn ánh sáng tự nhiên thơng qua cửa kính bố trí bên ngồi cơng trình Ngồi hệ thống chiếu sáng nhân tạo đƣợc bố trí cho đáp ứng đƣợc nhu cầu chiếu sáng cần thiết 1.5 Hệ thống cấp ,thốt nƣớc 1.6 Cấp nƣớc Nƣớc sử dụng đƣợc lấy từ trạm cấp nƣớc thành phố, dùng máy bơm đƣa nƣớc từ hệ thống lên bể chứa nƣớc mái hồ nƣớc ngầm Hai bể nƣớc vừa có chức phân phối nƣớc sinh hoạt cho phòng vừa có chức lƣu trữ nƣớc hệ thống nƣớc ngƣng hoạt động, quan trọng lƣu trữ nƣớc cho phòng cháy chữa cháy Thốt nƣớc Nƣớc thải cơng trình bao gồm nƣớc mƣa, nƣớc mặt nƣớc thải từ phòng vệ sinh Nƣớc mƣa từ mái balcon đƣợc thu vào ống nhựa PVC dẫn xuống hệ thống cống rãnh nƣớc ngồi cơng trình dẫn hệ thống nƣớc chung thành phố Nƣớc thải từ khu vệ sinh đƣợc đƣa vào bể bán tự hoại dẫn vào bể chứa Sau nƣớc đƣợc dẫn vào hệ thống nƣớc chung thành phố bùn cặn định kỳ đƣợc xe chun dùng bơm hút đƣa ngồi cơng trình Tất ống hộp kỹ thuật có chỗ kiểm tra, sữa chữa có cố 1.6.1 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy Vì nơi tập trung đơng ngƣời nhà cao tầng nên việc phòng cháy chữa cháy quan trọng, đƣợc bố trí theo tiêu chuẩn quốc gia Hệ thống báo cháy đƣợc đặt biệt quan tâm, cơng trình đƣợc trang bị hệ thống phòng cháy chữa cháy tầng hộ, có khả dập tắt nguồn phát lửa trƣớc có can thiệp lực lƣợng chữa cháy Các miệng báo khói nhiệt tự động đƣợc bố trí hợp lý cho khu vực có cố xảy 1.6.2 Hệ thống thu lơi Là cơng trình cao tầng nên mặt mái cơng trình đƣợc bố trí cột thu lơi có nhiệm vụ dẫm sét xuống điện cực tiếp xúc với đất đảm bảo an tồn cho cơng trình có cố sét xảy 1.6.3 Đặc điểm khí hậu Cơng trình xây dựng thuộc huyện Dĩ An – tỉnh Bình Dƣơng, nên chịu ảnh hƣởng chung khí hậu miền Nam Đây vùng có khí hậu nhiệt đới gió mùa, nóng ẩm, mƣa nhiều Thời tiết năm chia làm hai mùa rõ rệt, mùa mƣa mùa khơ Mùa mƣa từ tháng  11, có gió mùa Đơng Nam Tây Nam Mùa khơ từ tháng 12  4, chịu ảnh hƣởng gió mùa Đơng Bắc 1.6.3.1 Nhiệt độ : Nhiệt độ trung bình vùng 270C Nhiệt độ cao vào tháng 4: 390C Nhiệt độ thấp vào tháng 12: 230C 1.6.3.2 Độ ẩm : Độ ẩm trung bình vùng 79.5% Độ ẩm cao vào tháng 9: 90%; Độ ẩm thấp vào tháng 3: 65% 1.6.3.3 Mƣa : Lƣợng mƣa trung bình hàng năm 1979mm Tháng cao nhất: 300  338mm Tháng thấp nhất:  12mm 1.6.3.4 Gió: Khu vực tỉnh Bình Dƣơng thuộc khu vực vùng gió IA khu vực đƣợc đánh giá chịu ảnh hƣởng gió bão Thịnh hành mùa khơ gió Đơng Nam chiếm 30  40%, gió Đơng chiếm 20  30% 27800 1350 4000 4000 3150 3150 3150 3150 3150 3150 3150 59750 3150 3150 3150 3150 3150 3150 3150 3150 3150 CHƢƠNG KẾT CẤU Khái qt chung Lựa chọn hệ thống kết cấu chịu lực cho cơng trình có vai trò vơ quan trọng tạo tiền đề cho ngƣời thiết kế có đƣợc định hƣớng thiết lập mơ hình, hệ kết cấu chịu lực cho cơng trình nhằm đảm bảo u cầu độ bền, độ ổn định phù hợp với u cầu kiến trúc, thuận tiện sử dụng mang lại hiệu kinh tế Khi kiến trúc cơng trình đƣợc chọn, thiết kế kết cấu đƣợc thực theo bƣớc sau:  Chọn sơ đồ tính, giả thiết tính tốn  Xác định tải trọng tác động vào cơng trình  Dựa vào tải trọng tác động tính tốn để xác định sơ kích thƣớc cấu kiện  Tính tốn chuyển vị ngang tần số dao động riêng cơng trình để chọn lại kích thƣớc tiết diện cấu kiện cho thỏa độ cứng ngang  Xác định tải trọng tác động, ảnh hƣởng gió động động đất có)  Tổ hợp tải trọng xác định nội lực nguy hiểm xảy cấu kiện  Tính tốn khả chịu lực ổn định cấu kiện 2.Lựa chọn sơ đồ tính Để tính tốn nội lực cấu kiện cơng trình, xét đến cách xác đầy đủ yếu tố hình học cấu kiện tốn trở nên phức tạp Do đó, tính tốn ta thay cơng trình thực sơ đồ tính hợp lý đƣợc gọi lựa chọn sơ đồ tính Sơ đồ tính hình ảnh đơn giản hóa cơng trình mà đảm bảo phản ánh đƣợc tƣơng đối xác với làm việc thực tế cơng trình Việc lựa chọn sơ đồ tính cho cơng trình có liên hệ mật thiết với việc đánh giá xem sơ đồ tính có đảm bảo phản ánh đƣợc xác làm việc cơng trình thực tế hay khơng Khi lựa chọn sơ đồ tính phải dựa nhiều giả thiết đơn giản hóa mà phải thỏa mãn u cầu độ bền, độ cứng, độ ổn định nhƣ tiêu kinh tế kỹ thuật khác Với độ xác cho phép phù hợp với khả tính tốn nay, đồ án sử dụng sơ đồ tính tốn chƣa biến dạng hai chiều tức sơ đồ đàn hồi phẳng Hệ kết cấu gồm hệ sàn sƣờn tồn khối kết hợp với hệ khung – lõi cứng, tất cấu kiện đƣợc cấu tạo bê tơng cốt thép tồn khối Muốn chuyển từ sơ đồ thực tế sơ đồ tính tốn cần thiết phải thực theo hai bƣớc sau: Bƣớc 1: Thay đƣờng khơng gian, đƣợc gọi trục Thay tiết diện cấu kiện đại lƣợng đặc trƣng vật liệu module đàn hồi E, moment quan tính J,… Thay liên kết tựa liên kết lý tƣởng Đƣa tải trọng tác dụng lên mặt cấu kiện trục cấu kiện Đây bƣớc chuyển cơng trình thực sơ đồ tính cơng trình Bƣớc 2: Chuyển cơng trình thực sơ đồ tính cách bỏ qua thêm số yếu tố giữ vai trò thứ yếu làm việc khơng gian cơng trình 3.Giải pháp kết cấu Từ việc lựa chọn sơ đồ tính, ta đƣa giải pháp kết cấu nhƣ sau: 2.3.1 Phƣơng án sàn Trong cơng trình, hệ sàn có ảnh hƣởng lớn đến làm việc khơng gian kết cấu Việc lựa chọn phƣơng án sàn hợp lý điều quan trọng Do vậy, ngƣời thiết kế cần phải có phân tích cách đắng xác để lựa chọn phƣơng án phù hợp với kết cấu cơng trình  Ta xét phƣơng án sàn sau: 2.3.1.1 Sàn sƣờn tồn khối Cấu tạo hệ sàn sƣờn tồn khối gồm hệ dầm sàn Ưu điểm: Việc tính tốn đơn giản, chiều dày sàn nhỏ nên tiết kiệm đƣợc vật liệu bê tơng cốt thép Do vậy, sàn sƣờn tồn khối đƣợc giảm tải đáng kể tải trọng thân sàn Hiện nay, sàn sƣờn đƣợc sử dụng phổ biến nƣớc ta nhƣ nƣớc khác với cơng nghệ thi cơng đa dạng, cơng nhân lành nghề chun nghiệp nên thuận lợi cho việc lựa chọn kỹ thuật, tổ chức thi cơng Nhược điểm: Chiều cao dầm độ võng sàn lớn vƣợt độ lớn, dẫn đến chiều cao tầng cơng trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu cơng trình chịu tải trọng ngang khơng tiết kiệm chi phí vật liệu nhƣng phía dầm hầu hết tƣờng bao che tức dầm đƣợc giấu tƣờng phân cách tách biệt khơng gian nên tiết kiệm khơng gian sử dụng 2.3.1.2 Sàn cờ Cấu tạo gồm hệ dầm vng góc với theo hai phƣơng, chia thành kê bốn cạnh Ưu điểm: Tránh đƣợc trƣờng hợp có q nhiều cột bên nên tiết kiệm đƣợc khơng gian sử dụng có kiến trúc đẹp, thích hợp với cơng trình có u cầu thẩm mỹ cao khơng gian sử dụng lớn nhƣ hội trƣờng, câu lạc Nhược điểm: Kỹ thuật thi cơng phức tạp Mặt khác, mặt sàn q rộng cần phải bố trí thêm dầm Vì vậy, khơng tránh đƣợc hạn chế chiều cao dầm phải cao để giảm độ võng 2.3.1.3 Sàn phẳng (sàn khơng dầm) Cấu tạo gồm sàn kê trực tiếp lên cột có mũ cột khơng có mũ cột Ƣu điểm:  Chiều cao kết cấu nhỏ nên tăng đƣợc chiều cao thơng thủy tầng  Tiết kiệm đƣợc khơng gian sử dụng  Dễ dàng phân chia khơng gian sử dụng  Thích hợp với cơng trình có độ vừa 68m)  Kiến trúc đẹp, thích hợp với cơng trình kiến trúc đại Nhƣợc điểm:  Chiều dày sàn lớn nên tốn vật liệu, tải trọng thân lớn gây lãng phí  u cầu cơng nghệ trình độ thi cơng tiến tiến  Hiện nay, số cơng trình Việt Nam đƣợc sử dụng loại sàn hạn chế, nhƣng tƣơng lai khơng xa sàn khơng dầm kết hợp với sàn ứng suất trƣớc đƣợc sử dụng cách rộng rãi mang lại hiệu cao kinh tế kỹ thuật cho nƣớc ta 2.3.1.4 Kết luận Căn vào: - Mục đích sử dụng cơng trình - Đặc điểm kiến trúc đặc điểm kết cấu, tải trọng cơng trình - Cơ sở phân tích sơ - Thời gian tài liệu có hạn Đƣợc đồng ý giáo viên hƣớng dẫn Ts.Hà Duy khánh, cuối cùng, sinh viên định chọn phƣơng án Sàn sƣờn tồn khối để thiết kế cho cơng trình 2.3.2 Phƣơng án hệ kết cấu chịu lực Căn vào thiết kế kiến trúc cơng trình nhƣ hình dáng chiều cao cơng trình, khơng gian bên để ta chọn giải pháp kết cấu nhƣ sau: 2.3.2.1 Hệ khung chịu lực Hệ khung đƣợc tạo thành đứng cột ngang dầm, liên kết cứng chỗ giao dầm cột đƣợc gọi nút Các khung liên kết với qua ngang tạo thành hệ khung khơng gian cơng trình Hệ khung có bậc siêu tĩnh cao để chịu tải trọng ngang lớn, kết cấu bị phá hoại số cấu kiện mà khơng bị sụp đổ Khung đƣợc thiết kế cho khớp dẻo đƣợc hình thành dầm trƣớc, sau đến cột để có cố xảy phá hoại dầm xảy trƣớc phá hoại nút Các dầm đƣợc cấu tạo cho phá hoại uốn xảy trƣớc phá hoại cắt Ƣu điểm: - Bố trí khơng gian hợp lý, linh hoạt đáp ứng đƣợc u cầu mà giải pháp kiến trúc đƣa Hệ kết cấu khắc phục đƣợc nhƣợc điểm hệ vách chịu lực tạo đƣợc khơng gian tƣơng đối lớn - Việc tính tốn thi cơng đơn giản Nhƣợc điểm: - Hệ khung chịu lực làm việc khơng tốt với tải trọng ngang chịu uốn , tính liên tục khung cứng phụ thuộc nhiều vào độ bền độ cứng nút khung Do vừa chịu tải trọng ngang vừa phải chịu tải trọng đứng nên hệ cột có kích thƣớc lớn tầng dƣới ảnh hƣởng đến mỹ quan cơng trình làm giảm khơng gian sử dụng cơng trình 2.3.2.2 Hệ vách cứng chịu lực: Trong kết cấu này, cấu kiện thẳng đứng chịu lực cơng trình vách cứng phẳng bê tơng cốt thép Hệ kết cấu vách cứng đƣợc bố trí thành hệ thống theo phƣơng hai phƣơng Tải trọng ngang truyền đến vách cứng thơng qua sàn đƣợc xem tuyệt đối cứng Ƣu điểm: - Do kết cấu gồm mảng vách dày nên tạo đƣợc khơng khí thống mát cho phòng bên cơng trình - Phƣơng pháp kỹ thuật thi cơng xây dựng đơn giản, dễ dàng Nhƣợc điểm: - Kết cấu nặng nề, độ thơng thống bên kém, khó tạo đƣợc khơng gian linh hoạt - Tiến độ thi cơng chậm 2.3.2.3 Hệ lõi cứng chịu lực Thực chất, lõi cứng vách cứng liên kết lại thành hệ khơng gian kín Hệ lõi chịu lực có dạng vỏ hộp rỗng, diện tích kín hở có tác dụng nhận® tồn tải trọng tác động lên cơng trình truyền xuống đất Ưu điểm: Hệ lõi chịu lực có hiệu với cơng trình có độ cao tƣơng đối lớn, độ chống xoắn lớn Tận dụng lõi cứng để bố trí cầu thang máy cầu thang Nhược điểm: Việc tính tốn thi cơng phức tạp, khó thực 2.3.2.4 Hệ khung – vách chịu lực Đây kết cấu kết hợp khung bê tơng cốt thép vách cứng tham gia chịu lực, lõi thang máy đƣợc xây gạch Hệ thống vách cứng thƣờng đƣợc tạo khu vực vệ sinh chung, tƣờng biên khu vực có tƣờng liên tục nhiều tầng Tuy có khó khăn việc thi cơng nhƣng kết cấu loại có nhiều ƣu điểm nhƣ: - Khung bê tơng cốt thép chịu tải trọng đứng phần tải trọng ngang cơng trình - Vách cứng tham gia chịu tải trọng ngang cho cơng trình cách tích cực - Hệ kết cấu sử dụng hiệu cho cơng trình cao đến 40 tầng Ngồi ra, vách cứng kết cấu bao che cách nhiệt tốt 2.3.2.5 Hệ khung – lõi chịu lực: Đây kết cấu kết hợp khung bê tơng cốt thép lõi cứng tham gia chịu lực Lõi cứng thƣờng đƣợc tận dụng để bố trí cầu thang máy hay cầu thang hai Tuy có khó khăn phức tạp cơng tác thi cơng nhƣng kết cấu loại có nhiều ƣu điểm lớn nhƣ: - - Khung bê tơng cốt thép chịu tải trọng đứng phần tải trọng ngang cơng trình - Lõi cứng tham gia chịu tải trọng ngang cho cơng trình cách tích cực - Lõi cứng tận dụng lồng thang máy lồng thang nên khơng ảnh hƣởng đến khơng gian sử dụng Mặt khác, lõi cứng giảm đƣợc chấn động cho cơng trình thang máy hoạt động.Hệ kết cấu sử dụng hiệu cho cơng trình cao đến 40 tầng 2.3.2.6 Kết luận Căn vào hồ sơ khảo sát địa chất, hồ sơ thiết kế kiến trúc, tải trọng tác động vào phƣơng án thiết kế kết cấu đƣợc chọn nhƣ sau: - Hệ khung bê tơng cốt thép đổ tồn khối - Phƣơng án thiết kế móng: móng cọc hai phƣơngng án cọc ép cọc khoan nhồi 2.3.3 Vật liệu sử dụng 2.3.3.1 Bê tơng Bê tơng sử dụng cơng trình loại bê tơng có cấp độ bền B25 với thơng số tính tốn nhƣ sau: Cƣờng độ tính tốn chịu nén: Rb = 14.5 MPa Cƣờng độ tính tốn chịu kéo: Rbt = 1.05 MPa Mơ đun đàn hồi: Eb = 30000 MPa 2.3.3.2 Cốt thép Cốt thép loại AI cốt thép có Ø ≤ 10 Cƣờng độ tính tốn chịu nén: Rsc = 225 MPa Cƣờng độ tính tốn chịu kéo: Rs = 225 MPa Cƣờng độ tính tốn cốt ngang: Rsw= 175 MPa Mơ đun đàn hồi: Es =210000 MPa Cốt thép loại AIII cốt thép có Ø >10 Cƣờng độ tính tốn chịu nén: Rs = 365 MPa Cƣờng độ tính tốn chịu kéo: Rs = 365 MPa Cốt thép Mơ đun đàn hồi: Es = 200000 MPa 2.3.4 Tài liệu tham khảo TCVN: 2737:2006 Tải trọng tác động TCXD: 229:1999 Chỉ dẫn tính tốn thành phần động tải trọng gió theo tiêu chuẩn 2737:1995 TCXD: 5574:2012 Kết cấu bê tơng bê tơng cốt thép-Tiêu chuẩn thiết kế TCXD: 198: 1997 Nhà cao tầng-Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối TCVN: 10304: 2014 Móng cọc-Tiêu chuẩn thiết kế TCXD: 9386: 2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất 2.3.5 Chƣơng trình ứng dụng phân tích tính tốn kết cấu Mơ hình hệ kết cấu cơng trình : ETABS, SAFE 10 Tính tốn cốt thép tính móng cho cơng trình: EXCEL số bảng tính tự lập 4.Tải trọng tác động 2.4.1 Tải trọng đứng Tải trọng đứng sàn gồm tĩnh tải hoạt tải đƣợc lấy theo tiêu chuẩn TCVN 27372006 2.4.1.1 Tĩnh tải Tĩnh tải tác dụng lên cơng trình bao gồm:  Trọng lƣợng thân cơng trình  Trọng lƣợng lớp hồn thiện, tƣờng, kính, đƣờng ống thiết bị… 2.4.1.2 Hoạt tải Hoạt tải tiêu chuẩn tác dụng lên cơng trình đƣợc xác định theo cơng sử dụng sàn tầng STT Cơng Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m2) Phòng khách, Phòng ăn 1.5 Phòng ngủ, Phòng sinh hoạt 1.5 Phòng vệ sinh 1.5 Hành lang, Sảnh đợi Gara ơtơ Bang 2.1 Tải trọng đứng từ sàn truyền vào khung đƣợc phân bố theo diện truyền tải 2.4.2 Tải trọng ngang Do cơng trình có chịu động đất có chiều cao 40m nên tải gió tác dụng lên cơng trình bao gồm có thành phần tĩnh thành phần động tải gió theo tiêu chuẩn TCVN 27372006 đƣợc hƣớng dẫn tiêu chuẩn TCVN 229-1999 Áp lực gió tiêu chuẩn W0 = 55 daN/m² 11 CHƢƠNG TÍNH TỐN SÀN ĐIỂN HÌNH PHƢƠNG ÁN : SÀN SƢỜN TỒN KHỐI 3.1 Sơ đồ sàn Do sàn tầng tƣơng tự nên chọn sàn tầng làm tầng điển hình để tính tốn bố trí cốt thép Hình 3.1 Sơ đồ phân tích sàn 12 3.2 Cấu tạo sàn 3.2.1 Chọn sơ kích thƣớc dầm 3.2.1.1 Đối với dầm chính: 1 1 hdc= (  ) L  (  )  8150  (1018.8  679.2) chọn hdc= 700mm 12 12 1 1 bdc= (  )hdc  (  )  700  (350  175) chọn bdc= 300mm 4 kích thƣớc dầm 300 × 700 mm - Đối với dầm phụ: 1 1 hdp= (  ) L  (  )  8150  (679.2  509) chọn hdp= 500mm 12 16 12 16 1 1 bdp= (  )hdp  (  )  500  (250 125) chọn bdp= 200mm 4 kích thƣớc dầm phụ là: 200×500 mm Chọn kích thƣớc dầm phụ sàn toilet 200×300 3.2.1.2 Chọn sơ kích thƣớc sàn Vì chiều dày ơ sàn tƣơng tự nên lấy sàn có kích thƣớc lớn để tính chiều dày sau bố trí chung cho tồn mặt Chiều dày sàn xác định theo cơng thức: D hs   L1 m Trong đó: D = 0.8÷1.4 m = 30÷35 dầm = 40÷45 kê cạnh L: chiều dài nhịp Chọn sàn thứ S2 làm sàn điển hình có kích thƣớc 3250×6400mm 0.8  6400  114 mm → chọn chiều dày sàn 120 mm → hs  45 Cấu tạo lớp sàn sau: LỚP GẠCH CERAMIC LỚP VỮA LÓT ĐAN BÊTÔNG CỐT THÉP LỚP VỮA TRÁT TRẦN Hình 3.2 Cấu tạo lớp sàn 13 S K L 0 [...]... 300  338mm Tháng thấp nhất: 3  12 mm 1. 6.3.4 Gió: Khu vực tỉnh Bình Dƣơng thuộc khu vực vùng gió IA là khu vực đƣợc đánh giá là ít chịu ảnh hƣởng của gió bão Thịnh hành trong mùa khơ là gió Đơng Nam chiếm 30  40%, gió Đơng chiếm 20  30% 3 4 27800 5 13 50 4000 4000 315 0 315 0 315 0 315 0 315 0 315 0 315 0 59750 315 0 315 0 315 0 315 0 315 0 315 0 315 0 315 0 315 0 CHƢƠNG 2 KẾT CẤU 2 1 Khái qt chung Lựa chọn hệ thống... hdc= 700mm 8 12 8 12 1 1 1 1 bdc= (  )hdc  (  )  700  (350  17 5) chọn bdc= 300mm 2 4 2 4 vậy kích thƣớc dầm chính là 300 × 700 mm - Đối với dầm phụ: 1 1 1 1 hdp= (  ) L  (  )  815 0  (679.2  509) chọn hdp= 500mm 12 16 12 16 1 1 1 1 bdp= (  )hdp  (  )  500  (250 12 5) chọn bdp= 200mm 2 4 2 4 vậy kích thƣớc dầm phụ là: 200×500 mm Chọn kích thƣớc dầm phụ sàn toilet là 200×300 3.2 .1. 2 Chọn... chuẩn TCVN 229 -19 99 Áp lực gió tiêu chuẩn W0 = 55 daN/m² 11 CHƢƠNG 3 TÍNH TỐN SÀN ĐIỂN HÌNH PHƢƠNG ÁN : SÀN SƢỜN TỒN KHỐI 3 .1 Sơ đồ sàn Do sàn các tầng tƣơng tự nhau nên chọn sàn tầng 2 làm tầng điển hình để tính tốn và bố trí cốt thép Hình 3 .1 Sơ đồ phân tích ơ sàn 12 3.2 Cấu tạo ơ sàn 3.2 .1 Chọn sơ bộ kích thƣớc dầm 3.2 .1. 1 Đối với dầm chính: 1 1 1 1 hdc= (  ) L  (  )  815 0  (10 18.8  679.2)... tháng 5  11 , có gió mùa Đơng Nam và Tây Nam Mùa khơ từ tháng 12  4, chịu ảnh hƣởng của gió mùa Đơng Bắc 1. 6.3 .1 Nhiệt độ : Nhiệt độ trung bình của vùng là 270C Nhiệt độ cao nhất vào tháng 4: 390C Nhiệt độ thấp nhất vào tháng 12 : 230C 1. 6.3.2 Độ ẩm : Độ ẩm trung bình của vùng là 79.5% Độ ẩm cao nhất vào tháng 9: 90%; Độ ẩm thấp nhất vào tháng 3: 65% 1. 6.3.3 Mƣa : Lƣợng mƣa trung bình hàng năm là 19 79mm... tham khảo TCVN: 2737:2006 Tải trọng và tác động TCXD: 229 :19 99 Chỉ dẫn tính tốn về thành phần động tải trọng gió theo tiêu chuẩn 2737 :19 95 TCXD: 5574:2 012 Kết cấu bê tơng và bê tơng cốt thép-Tiêu chuẩn thiết kế TCXD: 19 8: 19 97 Nhà cao tầng-Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối TCVN: 10 304: 2 014 Móng cọc-Tiêu chuẩn thiết kế TCXD: 9386: 2 012 Thiết kế cơng trình chịu động đất 2.3.5 Chƣơng trình ứng... nhƣ sau: 2.3.2 .1 Hệ khung chịu lực Hệ khung đƣợc tạo thành bởi các thanh đứng là cột và các thanh ngang là dầm, liên kết cứng tại chỗ giao nhau của dầm và cột đƣợc gọi là nút Các khung liên kết với nhau qua thanh ngang tạo thành hệ khung khơng gian của cơng trình Hệ khung có bậc siêu tĩnh cao để khi chịu tải trọng ngang lớn, kết cấu có thể bị phá hoại ở một số cấu kiện mà khơng bị sụp đổ Khung đƣợc thiết... định theo cơng thức: D hs   L1 m Trong đó: D = 0.8 1. 4 m = 30÷35 bản dầm = 40÷45 bản kê 4 cạnh L: chiều dài nhịp Chọn ơ sàn thứ S2 làm ơ sàn điển hình có kích thƣớc 3250×6400mm 0.8  6400  11 4 mm → chọn chiều dày ơ sàn 12 0 mm → hs  45 Cấu tạo các lớp sàn như sau: LỚP GẠCH CERAMIC LỚP VỮA LÓT ĐAN BÊTÔNG CỐT THÉP LỚP VỮA TRÁT TRẦN Hình 3.2 Cấu tạo lớp sàn 13 S K L 0 0 2 1 5 4 ... tác dụng lên cơng trình đƣợc xác định theo cơng năng sử dụng của sàn ở các tầng STT Cơng năng Hoạt tải tiêu chuẩn (kN/m2) 1 Phòng khách, Phòng ăn 1. 5 2 Phòng ngủ, Phòng sinh hoạt 1. 5 3 Phòng vệ sinh 1. 5 4 Hành lang, Sảnh đợi 3 5 Gara ơtơ 5 Bang 2 .1 Tải trọng đứng từ sàn truyền vào khung đƣợc phân bố theo diện truyền tải 2.4.2 Tải trọng ngang Do cơng trình có chịu động đất và có chiều cao hơn 40m nên... khó thực hiện 2.3.2.4 Hệ khung – vách chịu lực Đây là kết cấu kết hợp khung bê tơng cốt thép và vách cứng cùng tham gia chịu lực, lõi thang máy đƣợc xây bằng gạch Hệ thống vách cứng thƣờng đƣợc tạo ra tại khu vực vệ sinh chung, hoặc các tƣờng biên là các khu vực có tƣờng liên tục nhiều tầng Tuy có khó khăn hơn trong việc thi cơng nhƣng kết cấu loại này có nhiều ƣu điểm nhƣ: - Khung bê tơng cốt thép chịu... ETABS, SAFE 10 Tính tốn cốt thép và tính móng cho cơng trình: EXCEL và một số bảng tính tự lập 2 4.Tải trọng tác động 2.4 .1 Tải trọng đứng Tải trọng đứng trên sàn gồm tĩnh tải và hoạt tải đƣợc lấy theo tiêu chuẩn TCVN 27372006 2.4 .1. 1 Tĩnh tải Tĩnh tải tác dụng lên cơng trình bao gồm:  Trọng lƣợng bản thân cơng trình  Trọng lƣợng các lớp hồn thiện, tƣờng, kính, đƣờng ống thiết bị… 2.4 .1. 2 Hoạt tải