BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI VIỆN KỸ THUẬT XÂY DỰNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ TÍNH TỐN CHUNG CƯ CAO TẦNG CT3 – NAM ĐỊNH GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN LỚP MÃ SỐ SINH VIÊN : ĐỖ VĂN LINH : LÊ ANH TUẤN : XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP 2-K50 : 4951101157 TP.HCM, tháng 06 năm 2014 SVTH: LÊ ANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH MỤC LỤC PHẦN KIẾN TRÚC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TRÌNH 1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH 1.2.1 Giải pháp mặt bằng 1.2.1.1 Tầng hầm (cao trình ) Tầng hầm chia làm khu vực để xe, trạm biến áp cho cơng trình, hệ thống bơm nước cho cơng trình, hệ thống rác thải hệ thống kỹ thuật khác 1.2.1.2 Tầng 01(cao trình) 1.2.2 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo 10 1.2.3 Giải pháp mặt đứng và hình khối 13 1.2.4 Giải pháp kết cấu công trình kiến trúc 16 1.2.5 Các giải pháp kỹ thuật khác công trình 16 1.2.5.1 Giải pháp giao thông theo phương ngang phương đứng ngồi cơng trình 16 1.2.5.2 Giải pháp thông gió chiếu sáng 16 1.2.5.3 Giải pháp cấp, thoát nước 17 1.2.5.4 Giải pháp cấp điện 18 1.2.5.5 Giải pháp phòng cháy chữa cháy .18 1.2.5.6 Giải pháp về thông tin liên lạc 19 PHẦN KẾT CẤU 20 CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU .21 2.1 CƠ SỞ TÍNH TỐN KẾT CẤU 21 2.2 LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU PHẦN THÂN 21 2.2.1 Phân tích lựa chọn giải pháp kết cấu phần thân 21 2.2.1.1 Lựa chọn giải pháp cho hệ kết cấu tổng thể .21 2.2.1.2 Lựa chọn giải pháp kết cấu sàn 22 2.2.2 Vật liệu sử dụng cho công trình 22 2.2.3 Kích thước các cấu kiện công trình .23 2.2.4 Mặt bằng kết cấu tầng điển hình 31 CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG TÁC DỤNG LÊN CÔNG TRÌNH 32 3.1 TẢI TRỌNG THƯỜNG XUYÊN (tĩnh tải) 32 3.1.1 Tải trọng tường xây 33 3.2 HOẠT TẢI SỬ DỤNG 34 3.3 TẢI TRỌNG GIÓ 35 3.3.1 Thành phần tĩnh tải trọng gio 35 3.3.2 Thành phần động tải trọng gio .37 SVTH: LÊ ANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ SÀN 41 4.1 MẶT BẰNG CÁC Ô SÀN 41 4.2 TÍNH TỐN THIẾT KẾ Ô SÀN 42 4.2.1 Tính toán thiết kế ô sàn S3 42 4.2.1.1 Tải trọng: lấy từ mục tính tốn 42 4.2.1.2 Sơ đồ tính tốn 43 4.2.1.3 Xác định nội lực .43 4.2.1.4 Tính thép 44 4.2.2 Tính toán thiết kế ô sàn S4 46 4.2.3 Tính toán thiết kế ô sàn S5 47 CHƯƠNG 5: TÍNH TỐN THIẾT KẾ KHUNG, 52 5.1 SƠ ĐỒ HÌNH HỌC VÀ SƠ ĐỒ TÍNH KHUNG 52 5.1.1 Sơ đồ hình học khung 52 5.1.2 Sơ đồ tính khung 52 5.2 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG 52 5.2.1 Phương pháp xác định nội lực .52 5.2.2 Tính toán nội lực 52 5.2.2.1 Sơ đồ nội lực khung 52 5.2.2.2 Tổ hợp nội lực khung 52 5.3 THIẾT KẾ CHI TIẾT CẤU KIỆN 52 5.3.1 Tính toán bố trí cốt thép cột 52 5.3.1.1 Lý thuyết tính tốn cột chịu nén lệch tâm xiên 52 5.3.1.2 Tính tốn cốt thép cột .55 5.3.1.2.1 Số liệu đầu vào: 55 5.3.1.2.2 Tính tốn bố trí cốt thép chịu lực: 56 5.3.2 Tính toán các cợt lại 58 5.3.3 Tính toán bố trí cốt thép dầm .58 5.3.3.1 Tính tốn cốt thép dầm tầng 58 5.3.3.2 Tính dầm dọc khung trục C 63 5.3.3.3 Kiểm tra lại khả chịu uốn dầm sau thiết kế 63 5.3.4 Thiết kế vách thang máy 65 CHƯƠNG 6: TÍNH TỐN THIẾT KẾ MĨNG 69 6.1 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MÓNG 69 6.1.1 Điều kiện địa chất công trình .69 6.1.2 Phân tích lựa chọn phương án mong 69 6.2 THIẾT KẾ CHI TIẾT MÓNG 69 6.2.1 Tính toán sức chịu tải cọc 69 6.2.1.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 69 6.2.1.2 Sức chịu tải cọc theo đất nền 69 6.2.2 Mặt bằng kết cấu mong 69 SVTH: LÊ ANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH 6.2.3 Tính toán đài mong 69 6.2.3.1 Tính tốn đài móng ĐM1 69 6.2.3.2 Tính tốn đài móng ĐM2 69 SVTH: LÊ ANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI VIỆN KỸ THUẬT XÂY DỰNG PHẦN KIẾN TRÚC (KHỐI LƯỢNG: 10%) GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN LỚP MÃ SỐ SINH VIÊN : ĐỖ VĂN LINH : LÊ ANH TUẤN : XÂY DỰNG DÂN DỤNG VÀ CÔNG NGHIỆP 2-K50 : 4951101157 TP.HCM, tháng 04 năm 2014 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC SVTH: LÊ ANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH 1.1 GIỚI THIỆU VỀ CƠNG TRÌNH Tên cơng trình: CHUNG CƯ CAO TẦNG CT5 – NAM ĐỊNH; Địa điểm xây dựng: THÀNH PHỐ NAM ĐỊNH; Chức nhiệm vụ của công trình: nhằm mục đích phục vụ nhà và siêu thị người dân thành phố Nam Định ngày một tăng, công trình xây dựng tại trung tâm thành phố Nam Định Do đo, kiến trúc cơng trình đòi hỏi khơng đáp ứng đầy đủ các công sử dụng mà phù hợp với kiến trúc tổng thể, quy hoạch chung thành phố Quy mô công trình: theo dự án, công trình thuộc loại nhà cao tầng khu vực, cho các hộ gia đình co thu nhập trung bình gồm 16 tầng nổi, 01 tầng hầm và 01 tầng mái: Bảng thơng số kỹ thuật chính: CÁC CHỈ TIÊU PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ DIỆN TÍCH XÂY DỰNG 948,6 m2 DIỆN TÍCH SÀN 15194,0 m2 CHIỀU CAO 58,5 m SỐ TẦNG 01 TẦNG HẦM, 01 TẦNG MÁI, 16 TẦNG NỔI Cấp công trình: theo Nghị định 15 bộ xây dựng quy định thì công trình phân vào cấp II (nhà chung cư co số tầng từ 8-20 tầng); Vị trí giới hạn khu vực xây dựng công trình: -Tây, Nam giáp đường nội bộ khu vực -Đông, Bắc giáp công trình khác 1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CỦA CÔNG TRÌNH 1.2.1 Giải pháp mặt bằng Việc thiết kế tầng một co mặt bằng hình chữ nhật và rộng tầng điển hình về mặt kết cấu tạo một chân đế vững cho một khối nhà cao tầng, đồng thời tạo một chân đế vững cho một khối nhà cao tầng, đồng thời tạo sự vươn lên mạnh mẽ cho công trình, làm đẹp thêm cho bộ mặt khu đô thị Các tầng từ tầng đến tầng 16 co mặt bằng bố trí tương đối đối xứng qua tâm nhà, đồng thời co các khối nhô hoặc thụt vào vừa phá sự đơn điệu kiến trúc vừa tạo điều kiện thuận lợi cho thông gio chiếu sáng Mặt bằng công trình là đơn nguyên liền khối đối xứng, mặt bằng hình chữ nhật và co nhiều ban công tăng diện tích tiếp xúc nhà với thiên nhiên SVTH: LÊ ANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH 1.2.1.1 Tầng hầm (cao trình dưới ±0,000 ) Tầng hầm chia làm các khu vực để xe, trạm biến áp cho công trình, hệ thống bơm nước cho công trình, hệ thống rác thải và các hệ thớng kỹ tḥt khác CÁC THƠNG SỐ CHÍNH CỦA GARA NGẦM: CÁC CHỈ TIÊU PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ DIỆN TÍCH TẦNG HẦM 893,75 m2 CHIỀU CAO 3,2 m CHIỀU CAO THƠNG THỦY 3,05 m DIỆN TÍCH ĐỖ XE 220 m2 DIỆN TÍCH PHẦN KỸ THUẬT 50 m2 Gara ngầm bố trí đường lên xuống cho xe tại hướng, hai hướng này đảm bảo cho việc lưu thông lượng xe lên xuống cho khối nhà CT3 và HH1 Gara co bố trí 01 thang bộ và 02 thang máy tại các vị trí phù hợp với các trục giao thông đứng công trình đa phía trên, giúp cho việc lên xuống dễ dàng và thuận tiện Ngoài các vị trí đỗ xe ơtơ và xe đạp, xe máy; gara ngầm bớ trí các bể nước, các phòng kỹ tḥt tại các vị trí thích hợp SVTH: LÊ ANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH 1.2.1.2 Tầng 01(cao trình ±0,000 ) Được bố trí lối vào chính co hướng vào từ trục đường chính theo quy hoạch, các không gian sinh hoạt chung bao gồm: Sảnh vào chính, khu siêu thị và cửa hang tự chọn, không gian học nhom trẻ, khu vệ sinh chung Các phần không gian này liên hệ với phần sảnh giao thông chính bao gồm 02 thang máy, 01 thang bộ Cơ cấu mặt bằng tầng 01 tổ chức sau: - Sảnh chính: 108 m2 - Khu siêu thị và cửa hàng tự chọn: 205 m2 - Không gian học nhom trẻ: 155 m2 - Khu vệ sinh: 30 m2 1.2.1.3 Tầng 02 đến tầng thượng (từ cao trình +4500 đến cao trình +54000m) Các tầng bớ trí giống bao gồm: Không gian sảnh tầng, thang máy phục vụ giao thông đứng, thang bộ, thang thoát người, các hộ loại B1, B2, B3, B4, B5, B6 Mặt bằng các tầng bao gồm các khu chức chính sau: - Không gian sảnh tầng: 40 m2 SVTH: LÊ ANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP - Căn hộ loại B1: - Căn hộ loại B2: - Căn hộ loại B3: - Căn hộ loại B4: - Căn hộ loại B5: - Căn hộ loại B6: - Căn hộ loại B7: SVTH: LÊ ANH TUẤN GVHD: ĐỖ VĂN LINH 82,45 m2 101,06 m2 101,19 m2 83,98 m2 77,65 m2 137,16 m2 90,0 m2 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH 1.2.2 Giải pháp mặt cắt và cấu tạo Nhà chung cư cao tầng CT3 thiết kế với chiều cao các tầng sau: Tầng hầm cao 3,2m, tầng cao 4,5m, tầng đến tầng thứ 16 cao 3,3m Chiều cao các tầng là phù hợp và thuận tiện cho không gian sử dụng tầng Cốt sàn tầng 1(cốt ±0,000 ) cao cốt mặt đất tự nhiên là 1,05m - Tường bao quanh chu vi sàn là tường xây 220, phần lớn diện tích tường ngoài là khung nhôm kính - Sàn các tầng kê trực tiếp lên các cột và dầm, co các dầm bo xung quanh nhà để đảm bảo một số yêu cầu về mặt kết cấu Do yêu cầu về mặt thẫm mỹ nên trần các phòng đều co cấu tạo trần neo - Các tầng từ 02 đến tầng 16 co chiều cao điển hình là 3.3m phù hợp với quá trình sử dụng chung mổi gia đình Đảm bảo cho không gian không quá chật trội, nhằm co sự thông thoáng cho hộ SVTH: LÊ ANH TUẤN 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH Diện tích toàn bộ cốt thép Ast tính theo công thức Ast = Ne − Rbb.(ho − x / 2) 0, Rsc Z + Trường hợp 3: Nén lệch tâm lớn Khi ε = eo ho > 0, 30 và đồng thời x1 < ξRho Tính toán theo trường hợp nén lệch tâm lớn Tính Ast với hệ số k = 0,4 : Ast = N (e + 0,5 x1 − ho ) 0, Rs Z Với tiết diện vuông co cốt thép đặt đều theo chu vi với số lượng từ 12 trở lên (12; 16; 20 ) co thể tính toán gần bằng cách qui về tiết diện tròn co đường kính D = 1,05Cx Tính với lực nén N và mômen tổng M= M x +M y Tính toán theo tiết diện tròn, cớt thép A st , chọn và bố trí cốt thép cho tiết diện vuông Sau tính cốt thép cần kiểm tra lại hàm lượng cớt thép nằm khoảng µmin và µmax, không phải thay đổi tiết diện cột hoặc tăng cốt thép Tính toán cốt đai: Lực cắt cợt là nhỏ, cốt đai xác định sau: + Đường kính cốt đai ∅đ ≥ 0,25 ∅max + Trong đọan nối cốt thép s ≤ 10 ∅L + Các vị trí khác s ≤ ( 15∅Lmin , 500 ) mm 5.3.1.2 Tính toán cốt thép cột 5.3.1.2.1 Số liệu đầu vào: - Bê tông, cột, vách, lõi, B25 co: Rb = 17 MPa = 17 daN/cm2 Rbt = 1,2 MPa = 12 daN/cm2 Eb = 3,26.105 daN/cm2 - Thép chịu lực AIII: Rs = Rsc = 365 MPa = 3650 daN/m2 - Thép cấu tạo AI: Rs = Rsc = 225 MPa = 2250 daN/m2 - µmin = 0,15% - Cột BTCT: C x = C y = 70(cm ) co: Ac = 70.70 = 4900( cm ) - Hệ số : ξ R = 0,541 - Độ lệch tâm ngẫu nhiên: SVTH: LÊ ANH TUẤN 55 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP eax = eay = max(2; GVHD: ĐỖ VĂN LINH 1 Cx ) = 2,8( cm ) ≥ h = 70 = 2,8 (cm) 25 25 25 - Chọn các bộ ba nội lực sau để tính: Nmax = 875150 (daN); Mx = 3254 (daNm); My = 5320 (daNm) ;   N = 569460 (daN); Mx,max = 15977 (daNm); My = 8088 (daNm);  N = 644610 (daN) ; Mx = 5875 (daNm); My,max = 20313 (daNm); 5.3.1.2.2 Tính toán bố trí cốt thép chịu lực: Cặp 1: Nmax = 875150 (daN); Mx = 15977 (daNm); My = 5320 (daNm) Giả thuyết khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép chịu kéo hoặc nén là: a = a' = 5cm ho = 70 - = 65 (cm); Z = h - 2a = 70 - 2.5 = 60 (cm) b.h3 Ix = ; ix = 12 λx = Ix b.h3 h = = = 0, 288h Ac 12b.h lox ψ l 0,7.320 = = = 11,11 ; λy = λx = 11,11 ix ix 0, 288.70 λ = max(λx ; λ y ) = 11,11 Do λ = 11,11 < 28 nên bỏ qua hệ số uốn dọc lấy: η x = η y = Mx1 = ηx.Mx =3254 (daNm) ; My1 = ηy.My =5320 (daNm) M x1 3254 = = 4648,57 (daN) ; Cx 0,70 M y1 5320 = = 7600 (daN) Cy 0,7 So sánh M x1 M y1 < → Tính theo phương y Cx Cy M1 = My1 =5320 (daNm) ; M2 = Mx1 =3254 (daNm) Độ lệch tâm ngẫu nhiên ea = eay + 0,2 eax = 2,8 + 0,2.2,8 = 3,36 (cm) x1 = N 875150 = = 73,54 (cm) > ho = 60 (cm) Rbb 170.70 ⇒ mo = 0, SVTH: LÊ ANH TUẤN 56 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP M = M + mo M GVHD: ĐỖ VĂN LINH h b = 5320 + 0, 4.3254 0, 70 0, 70 = 6621, (daNm) M 6621, = = 0, 0076 (m) = 0,76 (cm) N 875150 e1 = Với kết cấu siêu tĩnh eo = max (e1, ea) = max (0,76 ; 3,36) = 3,36 (cm) ε= eo 3, 36 = = 0, 0517 < 0, 30 ho 65 • Tính toán gần nén tâm (lệch tâm rất bé): Tính γ ε = (0, − ε)(2 + ε) = (0,5 − 0, 0517)(2 + 0, 0517) = 1, 087 Hệ số uốn dọc phụ thêm xét nén tâm: λ = 11,11 < 28 lấy ϕ = ϕe = ϕ = Diện tích toàn bộ cốt thép dọc Ast: Ast = γe N − Rb b.h ϕe Rsc − Rb 1, 087.875150 − 170.70.70 = = 33, 99 (cm ) 3650 − 170 Tương tự tính toán cho cặp 2,3 tương ứng co Ast = 112,84( cm ) và Ast = 74,79( cm ) Chọn thép cột gồm 20∅28 (diện tích As = 123,16cm2) bố trí xung quanh chu vi cột Như vậy hàm lượng cớt thép thực tế là: µt = As Ac 100% = 123,16 70.65 = 2, 71% > µ = 0, 4% 3.Thiết kế cốt đai chịu cắt: Đường kính cốt đai lấy sau: ∅đ ≥ max (1/4 ∅ dọc ; 5mm) = max (6,25mm ; 5mm) chọn ∅ = 8mm Bố trí khoảng cách cốt đai S sau: S ≤ ( 15∅dọc; 500mm) = (375mm; 500mm) = 250mm Chọn cốt đai ∅8 a250 Bố trí đoạn nối cốt thép : S ≤ 10∅dọc = 250 mm Chọn cốt đai ∅8 a150 SVTH: LÊ ANH TUẤN 57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH Việc bố trí cốt thép cột trình bày cụ thể bản vẽ KC kèm theo thuyết minh này 5.3.2 Tính toán các cột lại Các cợt lại tính toán tương tự và thể hiện bảng phụ lực tính thép cột  GHI CHÚ: Bảng tính toán cốt thép thể hiện phần phụ lục kèm theo Trong quá trình tính toán cớt thép co mợt sớ tiết diện cợt chọn quá bé dẫn đến hàm lượng cốt thép khá lớn, em chọn giải pháp tăng tiết diện cột, độ cứng chọn là hợp lý ∆ = 0,0356( m) ≈ ∆ cp = ( chuyển vị đỉnh công trình 58,65 H = = 0,05865(m ) ) đo không cần tính toán lại Chi 1000 1000 tiết thể hiện bảng tính toán cốt thép đính kèm và bản vẽ kết cấu 5.3.3 Tính toán bớ trí cớt thép dầm 5.3.3.1 Tính toán cốt thép dầm tầng Tính dầm nhịp 1-3: (bxh=300x600mm) 5.3.2.1.1 Tính thép dọc chịu mơmen dương: (tiết diện dầm) Chọn nội lực tính toán là M+x = 22,06 (T.m) =22060 (daN.m); Tính theo bài toán cấu kiện chịu uốn tiết diện chữ T, Cánh nằm vùng nén, tham gia chịu lực với sườn Bề rộng cánh đưa vào tính toán là: bf = b + 2.Sc tr ục tr un g hò a bả n sàn as Trong đo Sc không vượt quá trị số bé nhất ba giá trị sau: + 1/2 khoảng cách hai mép dầm = ½.750 = 375 (cm) + 1/6 nhịp dầm = 1/6.850 = 141,7 (cm) SVTH: LÊ ANH TUẤN 58 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH + hf : (với hf là chiều cao cánh lấy bằng chiều dày bản hf =15cm; 6hf = 6.15 = 90 (cm) Với điều kiện hf > 0,1h = 0,1.60 = (cm) Sc = 75 cm → bf = b + 2Sc = 30+2.75 = 180 (cm) Vậy chọn: - Xác định vị trí trục trung hồ: Giả thuyết khoảng cách từ trọng tâm cớt thép đến mép chịu kéo hoặc nén: a = a' = cm → ho = 60 - = 55 (cm) Ta co mômen: Mf = Rb.bf.hf (ho - 0,5hf ) =170.180.15.(55-0,5.15) =24212250(daNcm) =242122,50 (daNm) Vậy ta co M = 23630 daNm < M f = 242122,50 (daNm) → Trục trung hoà qua cánh Lúc này tính toán đối với tiết diện chữ nhật bf x h = 180 x 60 cm αm = M 23630.100 = = 0,0255 < α R = 0, 418 → Chỉ cần đặt cốt đơn Rb b f ho 170.180.552 Ta co: ζ = − − 2α m = 0, 258; ξ = − 0,5ζ = − 0.5(1 − − 2α m ) = 0,9871 As = M 23630.100 = = 11,92 (cm ) Rs ξ ho 3650.0,9871.55 Chọn cốt thép dọc 4∅20 co As= 12,56 (cm2)+ bụng tăng cường 2∅16 co As= 4,02 (cm2) →µ= 5.3.2.1.2 As 16,58 = 100% = 1, 004% > µmin = 0,05% b.h0 30.55 Tính thép dọc chịu mơmen âm: (tiết diện đầu dầm) Chọn nội lực tính toán là M-x = - 43,280Tm = -43280 daNm; Giả thuyết khoảng cách từ trọng tâm cốt thép đến mép chịu kéo hoặc nén: a = a' = cm → ho = 60 - = 55 (cm) αm = M 43280.100 = = 0, 28 < α R = 0, 418 → Chỉ cần đặt cốt đơn Rb b.ho 170.30.552 Ta co: ζ = − − 2α m = 0,337; ξ = − 0,5ζ = − 0.5(1 − − 2α m ) = 0,832 As = M Rs ζ ho = 43280.100 3650.0,832.55 = 25, 91 (cm ) Chọn cốt thép dọc 4∅25 + tăng cường 2∅20 co As= 38,1 (cm2) SVTH: LÊ ANH TUẤN 59 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP → µ= 5.3.2.1.3 GVHD: ĐỖ VĂN LINH As 38,1 = 100% = 1,57% > µmin = 0, 05% b.h0 30.55 Tính cớt đai: Lấy giá trị lực cắt lớn nhất dầm để tính toán cốt đai : Qmax = 27,3 (T) =27300 (daN) ( Tại tiết diện đầu dầm ) Ta co : Qb,min = ϕ b3 Rbt b.h0 = 0,6.12,0.30.55 = 11880 (daN) Như vậy Q > Qb,min nên cần phải tính toán cốt đai Kiểm tra điều kiện đảm bảo độ bền giải nghiêng các vết nứt xiên : Qmax = 27300 (daN )< 0,3.ϕ w1.ϕ b1.Rb b.ho = 0,3.1.170.30.55 = 84150( daN ) Với bê tông nặng dùng cốt liệu bé , cấp độ bền không lớn B30 thì ϕω 1.ϕ b1 = 1, Chọn sơ bộ n = , ∅8 co asw=0,503 (cm2) , Asw = 1,006 (cm2) Khoảng cách lớn nhất các cốt đai : Smax ϕ b Rbt b.h02 1,5.12.30.552 = = = 59,84(cm) Q 27300 Khoảng cách cấu tạo các cốt đai : Sct  =  min ( h / 3;500 ) = ( 600 / ;500 ) = 200(mm ) = 20(cm ) Vậy chọn khoảng cách các cốt đai : S = min( Scấu tạo , Smax ) = (20; 59,84) = 20(cm) → S = 20 (cm) Chọn ∅8, S = 20 (cm) - Kiểm tra điều kiện cường độ tiết diện nghiêng: µw = Asw 1, 006 = = 0, 0017 b.S 30.20 Tính Qbt : Qbt = 0,3.ϕ w1.ϕ b1.Rb b.h0 ; ϕ w1 = + 5α s µw ; ϕ b1 = − β Rb Qbt = 0, 3.ϕ w1.ϕb1.Rb b.h0 210000 0, 0017).(1 − 0,01.17).170.30.55 30000 = 74000(daN) = 0,3.(1 + Qbt = 74000(daN) > Q = 27300(daN) → Tiết diện chọn hợp lí Tính Mb : Do dầm không chịu nén nên ϕn = → ( + ϕ n + ϕ f ) = SVTH: LÊ ANH TUẤN 60 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH M b = ϕ b (1 + ϕ n + ϕ f ) Rbt b.h02 = 2.1,0.12.30.552 = 2178000 (daN.cm) p Qb1 = M b q1 = M b ( g + ) • Tính p, q: Trọng lượng bản thân dầm: g1 = 1,1.2500.b.h = 1,1.2500 0,3.0,6 =495 (daN/m) Diện tích truyền tải sàn vào dầm: S= ( 4,56 +2 8, 20 1,82) + ( 4,86 +2 8, 20 1, 67) = 22,52 (m ) Tĩnh tải sàn truyền lên dầm: g2 = g s S 566, 6.22,52 = = 1501,2 (daN/m) l 8,5 Hoạt tải sàn truyền lên dầm: p= ps S 240, 0.22,52 = = 635,9 (daN/m) l 8,5 → g = g1+g2 = 577,5 + 1501,2 = 2078,7 (daN/m) p = 635,9 (daN/m) q1 = g + p 635,9 = 2078,7 + =2396,65 (daN/m) 2 SVTH: LÊ ANH TUẤN 61 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH Qb1 = M b q1 = 21780.2396,65 = 14449,8 (daN) M b 21780 Q 14449,8 = = 39600 (daN); b1 = = 24083(daN) ho 0,55 0,6 0,6 • Co M b = 39600(daN) > Q = 27300 daN > Qb1 = 24083(daN) max ho 0,6 → qsw = (Qmax − Qb1 ) (27300 − 14449,8) = = 7581,6(daN/m) Mb 21780 Ta co : qsw = 7581,6 (daN/m) < Qmax − Qb1 27300 − 14449,8 = = 11682 (daN/m) 2h0 2.0,55 qsw = 9438 (daN/m) < Qb 12285 = = 9450 (daN/m) 2.h0 2.0,65 → Tính lại qsw 2 Q  Q  Q ϕ ϕ qsw = max + b q1 −  max + b q1 ÷ −  max ÷ 2.h0 ϕb  2.h0 ϕ b3   2.h0  2 27300 2  27300   27300  = + 2396,65 −  + 2396,65 ÷ −  ÷ 2.0,55 0,6  2.0,55 0,6   2.0,55  = 11351,1 (daN/m) = 113,51 (daN/cm) → Tính stt : stt = Rsw Asw 1750.1,006 = = 15,5 (cm) qsw 113,51 Lấy S ≤ min( Stt ; Sctao ; S max ) = (15,5; 20; 59,8)=15,5 (cm) Chọn S =15(cm) qsw = Rsw Asw 1750.1,006 = = 117,37 (daN/cm) S 15 q1 = g +  C = p = 23,96 (daN/cm) < 0,56qsw = 0,56.117,37 = 65,72 (daN/cm) Mb 2178000 = = 301,5 (cm) > (ϕ b / ϕ b ).ho = q1 23,96 ( / 0,6) 60 = 200(cm) → C = 200 (cm) = 2(m) SVTH: LÊ ANH TUẤN 62 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Qb = GVHD: ĐỖ VĂN LINH Mb 2178000 = = 10890 (daN) < Qb = 11880 (daN) C 200 → Qb = Qbmin = 11880 daN Tính C0 : Co = Mb = qsw 2178000 = 136, cm > 2.ho = 110 cm 117,37 → Co =2.ho = 110 (cm) Qsw = qsw.Co = 117,37.110 = 12910,7 (daN) Khả chịu lực tiết diện nghiêng : Qu =Qb + Qsw = 11880 + 12910 =24790,7 (daN) Lực cắt xuất hiện tiết diện nguy hiểm nhất : Q* = Qmax - q1.C = 27300 - 23,96.200 =22508 daN < Qu =24790,7 (daN) Cường độ tiết diện nghiêng đảm bảo Vậy chọn ∅8, s = 20 (cm) Bố trí cốt cốt đai sau: - Tại vị trí 1/4 nhịp đầu dầm bố ∅8a200, đoạn dầm ∅8a300 - Tại vị trí chịu lực tập trung( giao với các dầm) ∅8a50 5.3.2.1.4 - Tính chiều dài neo nới cớt thép: Chiều dài đoạn neo vùng chịu kéo là: 35D Chiều dài đoạn neo vùng chịu nén là: 20D 5.3.3.2 Tính dầm dọc khung trục C Chọn dầm tầng điển hình tầng 4, tính toán tương tự dầm khung trục B Kết quả tính toán thể hiện bản phụ lục kèm theo, chi tiết bố trí cốt thép thể hiện bản vẽ KC-06 5.3.3.3 Kiểm tra lại khả chịu uốn của dầm sau thiết kế 5.3.2.3.1 Áp dụng tính toán cho dầm nhịp 1- tầng Sau thiết kế ta co các liệu tính toán sau: + Mô men uốn dầm sau xuất nội lực từ phần mềm Etabs : - Tiết diện đầu dầm : M d = 43, 28T m = 43280 (daN m) - Tiết diện dầm : M g = 22,06 (T m) = 22060 (daN m) + Tiết diện dầm : b.h = 300 x 600mm + Bê tông B30 co : R = 17 MPa, Rsc = 1, MPa b + Cốt thép AIII: Rs = Rsc = 365MPa SVTH: LÊ ANH TUẤN 63 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH + Diện tích cốt thép chọn : - Giữa dầm : 4φ 20 + 2φ16 co As = 16,58 (cm ) - Đầu dầm : 4φ 25 + 2φ 20 co As = 25,91 (cm ) Tính toán tại tiết diện dầm: - Xác định h0 thực tế Chọn lớp bê tông bảo vệ là 3,5 (cm), đường kính cốt thép 2,5cm Khi đo h0 = 60 − (3,5 + / 2) = 55,5 (cm) Với cốt thép và Bê tông ta tra bảng co giá trị ξ R = 0,541 Ta co: ξ= Rs As 365.1658 = = 0,24 < ξ R = 0,541 Rb b.h0 17.300.55,5 Tra bảng α m = 0,191 Khi đo ta co M gh : M gh = α m Rb b.h02 = 0,191.17.300.5552 = 30004,72 (daN m ) Vậy tại tiết diện dầm co : M g = 22060 (daN m) < M gh = 30004,72 (daN m ) nên tại tiết diện đầu dầm thỏa mãn khả chịu ́n Tính toán tại tiết diện đầu dầm: - Xác định h0 thực tế Chọn lớp bê tông bảo vệ là 3,5cm, đường kính cốt thép 2,8cm Khi đo h0 = 60 − (3,5 + 2,5 / 2) = 55, 25 (cm) Với cốt thép và Bê tông ta tra bảng co giá trị ξ R = 0,541 Ta co: ξ= Rs As 365.2591 = = 0,336 < ξ R = 0,541 Rb b.h0 17.300.552,5 Tra bảng α m = 0, 28 Khi đo ta co M gh : M gh = α m Rb b.h02 = 0, 28.17.300.552,52 = 43590,6 (daN m) Vậy tại tiết diện dầm co : M g = 43280 (daN m) < M gh = 43591,07 (daN m) nên tại tiết diện đầu dầm thỏa mãn khả chịu uốn Kết luận : Vậy dầm thiết kế đảm bảo khả chịu ́n 5.3.2.3.2 Tính toán cho các dầm lại : Tính toán tương tự kết quả lập thành bảng kèm theo phần phụ lục SVTH: LÊ ANH TUẤN 64 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH 5.3.4 Thiết kế vách thang máy 5.3.4.1 Lý thuyết áp dụng tính toán Ở áp dụng phương pháp giả thuyết vùng biên chịu mơ men • Mô hình tính toán : phương pháp này cho rằng cốt thép cốt thép đặt vùng biên hai đầu vách chịu toàn bộ mômen, lực dọc giả thuyết là phân bố đều toàn bộ chiều dài vách • Giả thuyết bản : + Vật liệu làm việc giai đoạn đàn hồi + Ứng lực kéo cốt thép chịu +Ứng lực nén cả bê tông và cốt thép chịu - Giả thuyết chiều dài vùng biên chịu mô men B = 0,1.L - Xác định lực kéo nén vùng biên: Pk , n = N M Ab ± A ( L − B) Trong đo: Ab - diện tích vùng biên A = B.L - diện tích mặt cắt vách Tính cốt thép chịu kéo, nén , xem đoạn vách cấu kiện nén hoặc kéo tâm Kiểm tra hàm lượng cốt thép Nếu không thỏa mãn thì tăng kích thước B lên rồi tính lại Kiểm tra phần vách lại hai vùng biên cấu kiện chịu nén tâm Trường hợp bê tông đủ khả chịu lực thì cốt thép vùng này đặt theo cấu tạo 5.3.4.2 Sơ đồ tính toán vách: SVTH: LÊ ANH TUẤN 65 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 5.3.4.3 GVHD: ĐỖ VĂN LINH Xác định nội lực: - Toàn bộ vách hệ lõi chia thành các phần tử nhỏ và đặt tên hình vẽ Etab Su phân tích mô hình ta co nội lực hệ lõi Lọc kết quả xuất sang excel ta co nội lực và sau đo tổ hợp nội lực - Bảng tổ hợp nội lực vách đính kèm phần phụ lục 5.3.4.4 Áp dụng tính toán: Ở ta áp dụng tính toán cho vách V5: Co chiều cao 3,2m Tiết diện : 300x3900mm Nội lực tính toán: Tầng Vách Tiết diện Nội lực Hầm V5 Bottom N M Độ mãnh mặt phẳng uốn : λ = SVTH: LÊ ANH TUẤN Mxmax ( T.m2 ) 1236,3 5,4 Mymax ( T.m2 ) 1236,3 660,5 Nmax (T) 1236,3 161,7 L0 0, 288.h 66 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH Trong đo : L0 - chiều dài tính toán cấu kiện: L0 = 0, 7.h = 0, 7.3, = 2, 24m Vậy : λmax = 2, 24 = 25,9 < 28 bỏ qua uốn dọc lấy ϕ = 0, 288.0,3 Chọn chiều dài vùng biên: B = 0,1.L = 0,1.3 = 0,39m ≈ 0,5(m) - Lực kéo hoặc nén hai đầu vùng biên : Pn ,k = N M Ab ± A ( L − B) 1236,3.0,5.0,3 660,53 ± = 158,5 ± 194, 23 3,9.0,3 (3,9 − 0,5) Pn = 352,73 (T ) Pn ,k = Pk = −100,61 (T ) - Lực nén tâm đoạn vách giữa: Pg = N 1236,3.(3,9.0.3 − 2.0,5.0,3) ( A − Ab ) = = 919,3 (T ) A 3,9.0,3 - Cốt thép các vùng : + Vùng biên chịu nén: Pn − Rb Ab 352,73 − 1700.0,5.0,3 ϕ ' As = = = 26,8 (cm ) Rsc 36500 + Vùng biên chịu kéo: As = Pk 35,73 = = 9,79 (cm ) Rs 36500 Chọn 10φ 20 ( As = 31, 42 (cm ) ) để bố trí cho cà biên vì mô men co thể đổi chiều + Vùng giữa: Pn − Rb Ab 919,3 − 1700.(3,9.0,3 − 2.0,5.0,3) ϕ ' As = = = −0,015 < Rsc 36500 Vậy cốt thép đặt theo cấu tạo chọn φ16a 200 Bố trí sau: Tính tương tự cho cặp lại: Hàm lượng cớt thép < 0, Bớ trí cốt thép theo cấu tạo Tương tự cho cách vách lại, kết quả thể hiện bảng phụ lục đính kèm SVTH: LÊ ANH TUẤN 67 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH Do nội lực vách tầng hầm lớn nợi lực các tầng lại, nên ta bố trí cốt thép cho toàn bộ vách các tầng lại giớng cớt thép các vách tầng hầm SVTH: LÊ ANH TUẤN 68 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH CHƯƠNG 6: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MĨNG 6.1 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP MĨNG 6.1.1 Điều kiện địa chất cơng trình 6.1.2 Phân tích lựa chọn phương án mong a) Phương án b) Phương án 6.2 THIẾT KẾ CHI TIẾT MĨNG 6.2.1 Tính toán sức chịu tải cọc 6.2.1.1 Sức chịu tải cọc theo vật liệu 6.2.1.2 Sức chịu tải cọc theo đất nền 6.2.2 Mặt bằng kết cấu mong Sơ bộ xác định số lượng cọc và bố trí đài mong, 6.2.3 Tính toán đài mong 6.2.3.1 Tính toán đài móng ĐM1 6.2.3.2 Tính toán đài móng ĐM2 SVTH: LÊ ANH TUẤN 69 ... thoáng cho hộ SVTH: LÊ ANH TUẤN 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ ANH TUẤN GVHD: ĐỖ VĂN LINH 11 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ ANH TUẤN GVHD: ĐỖ VĂN LINH 12 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH 1.2.3 Giải... các phòng bên SVTH: LÊ ANH TUẤN 13 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ ANH TUẤN GVHD: ĐỖ VĂN LINH 14 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP SVTH: LÊ ANH TUẤN GVHD: ĐỖ VĂN LINH 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH 1.2.4 Giải... TUẤN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: ĐỖ VĂN LINH 6.2.3 Tính toán đài mong 69 6.2.3.1 Tính tốn đài móng ĐM1 69 6.2.3.2 Tính toán đài móng ĐM2 69 SVTH: LÊ ANH TUẤN ĐỒ ÁN TỐT