Đang tải... (xem toàn văn)
KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
THIẾT KẾ KẾT CẤU KHÁCH SẠNINTERCONTINENTAL HỒ TRÀM
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
NGÀNH KỸ THUẬT XÂY DỰNG
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, NĂM 2024
Trang 2KHOA KỸ THUẬT CÔNG TRÌNH
LA HƯNG - 81900406
THIẾT KẾ KẾT CẤU KHÁCH SẠNINTERCONTINENTAL HỒ TRÀM
Trang 3tạo điều kiện cho em được làm đồ án tốt nghiệp lần này giúp em hiểu được phần nào công việc của người kỹ sư từ đó đã cho em rất nhiều bài học kinh nghiệm bổ ích trong việc áp dụng kiến thức của tất cả các môn học mà em đã được học trong suốt 4 năm học tập tại ngôi trường Đại học Tôn Đức Thắng.
Và sau đó em xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đối với thầy Trần Minh Tùng, người đã tận tình hướng dẫn và chỉ dạy cho em trong suốt quá trình làm đồ ánnày Thầy tuy có nghiêm khắc với chúng em nhưng cũng là vì muốn bài làm của chúng em hoàn chỉnh hơn Do lần đầu được làm đồ án tốt nghiệp và kiến thức vẫn còn rất hạn hẹp nên thuyết minh và bản vẽ vẫn còn nhiều thiếu sót, em kính mong nhận được sự góp ý, giúp đỡ từ thầy Trần Minh Tùng và quý thầy/cô chấm phản biện đồ án tốt nghiệp Em xin chân thành cảm ơn!!!
Cuối cùng, em xin kính chúc quý thầy cô luôn mạnh khỏe và hạnh phúc!!!Thành phố Hồ Chí Minh, ngày tháng năm
Tác giả
Trang 4Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Tôn Đức ThắngCán bộ hướng dẫn khoa học: TS TRẦN MINH TÙNG
Khóa luận/Đồ án tốt nghiệp được bảo vệ tại Hội đồng đánh giá Khóa luận/Đồ án
tốt nghiệp của Trường Đại học Tôn Đức Thắng vào ngày… /…/……
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá Khóa luận/Đồ án tốt nghiệp và Trưởng khoa quản lý chuyên ngành sau khi nhận Khóa luận/Đồ án tốt nghiệp đã được sửa chữa (nếu có).
Trang 5Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi và được sự hướng dẫn khoa học của TS Trần Minh Tùng Các nội dung nghiên cứu, kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa công bố dưới bất kỳ hình thức nào trước đây Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá được chính tác giả thu thập từ các nguồn khác nhau có ghi rõ trong phần tài liệu tham khảo.
Ngoài ra, trong Khóa luận/Đồ án tốt nghiệp còn sử dụng một số nhận xét, đánh giá cũng như số liệu của các tác giả khác, cơ quan tổ chức khác đều có trích dẫn và chú thích nguồn gốc.
Nếu phát hiện có bất kỳ sự gian lận nào tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về nội dung Khóa luận/Đồ án tốt nghiệp của mình Trường Đại học Tôn
Đức Thắng không liên quan đến những vi phạm bản quyền, bản quyền do tôi gây ra
trong quá trình thực hiện (nếu có)
TP Hồ Chí Minh, ngàytháng năm
Tác giả
(Ký tên và ghi rõ họ tên)
Trang 6HỒ TRÀMTÓM TẮT
1 Mục tiêu nghiên cứu
Trong giai đoạn hiện nay, sự tăng nhanh về dân số và nhu cầu cao về du lịch của người dân trong nước và cả khách du lịch nước ngoài, nền du lịch đang trên đà phát triển cho nên khi chúng ta đặt chân đến bất kỳ địa danh du lịch nào trên đất nước Việt Nam hay trên thế giới đều dễ nhìn thấy những công trình thiết kế kiến trúc nhà nghỉ, khách sạn hay khu resort Cùng với đó cũng là sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học kỹ thuật như kỹ thuật xây dựng, kỹ thuật điện, kỹ thuật cơ khí,…đã có vai trò quyết định trong việc phát triển xây dựng các khách sạn cao tầngđể đáp ứng nhu cầu đó Mục tiêu nghiên cứu của đề tài này là áp dụng những kiến thức đã được đào tạo ở trường vào thực tế để so sánh và đánh giá khi áp dụng vào thực tế Từ đó em có thể đánh giá lại được về kiến thức đang có của bản thân và họchỏi thêm những kiến thức mới trong quá trình nghiên cứu.
2 Phương pháp nghiên cứu
Sử dụng các phương pháp tính toán thông quá các tiêu chuẩn Việt Nam và các một số tiêu chuẩn nước ngoài kết hợp với các kiến thức đã được học tại trường Ngoài ra nghiên cứu dựa trên các giáo trình Xây dựng từ các nhà xuất bản uy tín.
3 Nội dung nghiên cứu
Đồ án được chia làm 11 chương:Chương 1: Giải pháp kết cấu.Chương 2: Thiết kế sàn tầng 1.
Chương 3: Tính toán tải trọng gió theo TCVN 2737:2023 tác dụng lên công trình.Chương 4: Thiết kế cầu thang bộ tầng 1-2.
Chương 5: Thiết kế bể nước mái.Chương 6: Thiết kế khung trục Y3.
Trang 7Chương 10: Thi công móng cọc khoan nhồi.
Chương 11: Chuyên đề thiết kế dầm chuyển khung trục Y3.
4 Kết luận:
Với kết quả nghiên cứu này, đã giúp cho em hiểu rõ hơn về các vấn đề nảy sinh và cách giải quyết vấn đề trong quá trình thiếtkế Đồng thời trong quá trình nghiên cứu làm đồ án tốt nghiệp em cũng đã cố gắng tìm tòi cũng như đọc nhiều tài liệu trong và ngoài nước từ đó được có cơ hội để phần nào hoàn thiện kiến thức của bản thân Cuối cùng, đồ án này cũng dùng để đánh giá kết quả củamột quá trình 4 năm học hỏi kiến thức của em từ nhà trường và các thầy cô.
Trang 8LỜI CAM ĐOAN
DANH MỤC HÌNH ẢNHDANH MỤC BẢNG BIỂU
CHƯƠNG 1: GIẢI PHÁP KẾT CẤU 1
1.1 Giới thiệu chung và giới thiệu công trình: 1
1.1.1 Quy mô công trình: 2
1.1.2 Điều kiện địa chất: 3
1.2 Phân tích giải pháp kết cấu: 4
1.2.1 Hệ khung-lõi ở tầng 1-4 kết hợp với hệ vách từ tầng 5 trở lên (Kết cấu chuyển đặt ở tầng 4) 4
Trang 92.2 Hoạt tải sàn: 13
2.3 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên từng ô sàn 14
2.4 Tính toán thép sàn: 14
2.4.1 Tính chi tiết ô sàn S18 và S24: 14
2.4.2 Tính toán và chọn thép cho tất cả các ô sàn 2 phương của tầng 1: 19
2.4.3 Tính toán và chọn thép cho tất cả các ô sàn 1 phương của tầng 1: 19
CHƯƠNG 3: TẢI TRỌNG GIÓ 20
3.1 Xác định giá trị áp lực gió cơ sở, bề rộng và chiều cao đón gió của công trình 20
3.2 Tính chi tiết giá trị tải trọng gió tiêu chuẩn tác dụng lên tầng 2 và 3 của khối đế công trình 20
3.2.1 Tính toán giá trị của hệ số k z echo tầng 2 và 3 20
3.2.2 Xác định hệ số khí động c theo phụ lục F.4: 22
3.2.3 Hệ số giật Gfcủa lần lượt tháp 1 và tháp 2: (đối với công trình bê tông cốt thép theo công thức đơn giản) 22
3.2.4 Giá trị tiêu chuẩn của tải trọng gió tầng 2 và 3 (khối đế công trình): 22
3.2.5 Diện tích đón gió của khối đế (Tầng 2, tầng 3): 23
3.2.6 Giá trị áp lực gió tiêu chuẩn tầng 2 và 3 (khối đế): 23
3.2.7 Giá trị áp lực gió tính toán tầng 2 và 3 (khối đế): 23
3.3 Gía trị áp lực gió tính toán của 2 tháp: 24
CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ TẦNG 1-2 26
4.1 Xác định các kích thước của cầu thang 26
Trang 104.2.2 Tải trọng tác dụng lên bản thang nghiêng: 29
CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ BỂ NƯỚC MÁI 39
5.1 Tính dung tích của bể nước mái 39
5.2 Tính kích thước và tiết diện của bể nước mái 40
5.2.1 Thiết kế kích thước dầm đáy và dầm nắp 41
5.2.2 Tính chiều dày bản nắp và bản đáy 42
5.2.3 Chọn sơ bộ chiều dày bản thành 43
5.3 Xác định tải trọng bể nước mái 43
5.3.1 Xác định tải trọng thẳng đứng tác dụng lên bể nước mái 43
5.3.2 Xác định tải trọng ngang tác dụng lên thành bể nước 45
5.4 Xác định nội lực của khung bể nước mái 46
5.5 Tính toán cốt thép của bể nước mái 50
5.5.1 Tính toán cốt thép bản đáy, bản nắp, bản thành 50
5.6 Tính toán kiểm tra sự hình thành và mở rộng vết của nứt bể nước mái 61
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ KHUNG TRỤC Y3 62
6.1 Mô hình khung trục Y3 62
Trang 116.2 Tính toán và bố trí cốt thép của cột khung trục Y3 73
6.2.1 Tính toán cốt thép dọc cho cột khung trục Y3 73
6.2.2 Tính toán và bố trí thép đai cho cột khung trục Y3 81
6.3 Tính toán và bố trí cốt thép của dầm khung trục Y3 82
6.3.1 Tính thép dọc cho dầm khung trục Y3 83
6.3.2 Tính thép đai cho dầm khung trục Y3 84
6.3.3 Tính toán giật đứt ở những vị trí dầm phụ giao với dầm chính: 85
6.4 Tính toán và bố trí cốt thép cho vách cứng khung trục Y3 87
6.4.1 Tính toán và bố trí cốt thép dọc cho vách cứng ở trục X2 khung trục Y3 (phần bên tháp cao) 87
6.4.2 Tính toán và bố trí cốt thép dọc cho tất cả các vách cứng khác của khung trục Y3 (phần bên tháp cao) 89
6.4.3 Tính toán và bố trí cốt thép đai cho các vách cứng khung trục Y3 (phần bên tháp cao) 89
CHƯƠNG 7: ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH 92
7.1 Điều kiện địa chất công trình 92
7.4.1 Chỉ tiêu của các lớp đất như sau: 93
7.4.2 Thống kê số liệu địa chất 95
CHƯƠNG 8: THIẾT KẾ PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC ÉP KHUNG TRỤC Y3 100
Lựa chọn phương án móng: 100
8.1 Các loại tải trọng dùng để tính toán 100
8.1.1 Tải trọng tính toán 101
Trang 128.2.1 Chọn sơ bộ chiều cao đài cọc và chiều dài cọc cho móng M2 103
8.2.2 Tính sức chịu tải cọc theo vật liệu: 104
8.2.3 Tính sức chịu tải theo đất nền: 104
8.2.4 Chọn số lượng cọc cho đài cọc móng M2: 108
8.2.5 Bố trí cọc trong đài móng M2 108
8.2.6 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc móng M2 109
8.2.7 Kiểm tra hiệu ứng nhóm cọc trong đài cọc móng M2 111
8.2.8 Xác định kích thước khối móng quy ước của móng M2 112
8.2.9 Xác định tải trọng tác dụng lên đáy khối móng quy ước và kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước của móng M2: 113
8.2.10 Kiểm tra độ lún móng M2 115
8.2.11 Tính toán cốt thép đài móng M2 118
8.2.12 Kiểm tra đâm thủng đài cọc móng M2 120
8.2.13 Kiểm tra tiết diện nghiêng của đài cọc móng M2 121
Trang 139.2.5 Bố trí cọc trong đài móng M2 130
9.2.6 Kiểm tra tải trọng tác dụng lên đầu cọc móng M2 132
9.2.7 Kiểm tra hiệu ứng nhóm cọc trong đài cọc móng M2 133
9.2.8 Xác định kích thước khối móng quy ước của móng M2 135
9.2.9 Xác định tải trọng tác dụng lên đáy khối móng quy ước và kiểm tra ổn định đất nền dưới đáy khối móng quy ước của móng M2: 136
9.2.10 Kiểm tra độ lún móng M2 138
9.2.11 Tính toán cốt thép đài móng M2 141
9.2.12 Kiểm tra đâm thủng đài cọc móng M2 143
9.2.13 Kiểm tra tiết diện nghiêng của đài cọc móng M2 144
9.3 Thiết kế móng M4 144
CHƯƠNG 10 THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 145
10.1 Các yêu cầu kỹ thuật của cọc khoan nhồi và các thiết bị thi công cọc 145
10.1.1 Các yêu cầu kỹ thuật của cọc 145
10.1.2 Các yêu cầu kỹ thuật của thiết bị thi công cọc 145
10.2 THI CÔNG CỌC THỬ 150
10.3 Quy trình thi công cọc khoan nhồi 151
10.3.1 Sơ đồ thi công cọc khoan nhồi 151
10.3.2 Kỹ thuật thi công cọc khoan nhồi 152
10.5 Các sự cố xảy ra khi thi công cọc khoan nhồi và biện pháp xử lý 167
10.5.1 Sụt lở thành hố khoan 167
10.5.2 Các thiết bị thi công rơi vào hố khoan 167
Trang 1410.5.5 Nghiêng lệch hố khoan khi khoan 167
10.5.6 Không rút được đầu mũi khoan lên 167
CHƯƠNG 11: CHUYÊN ĐỀ THIẾT KẾ DẦM CHUYỂN KHUNG TRỤC Y3 168
11.1 Tính toán và bố trí cốt thép cho dầm chuyển khung trục Y3 bằng phương pháp mô hình giàn ảo theo quy phạm ACI 318-19 168
11.1.1 Xác định vị trí vùng nút, kích thước và lực trong thanh chống và giằng: 173
11.1.2 Tính toán cốt thép cho từng thanh giằng 182
11.1.3 Thiết kế cốt đai cho dầm chuyển: 184
11.2 Thiết kế dầm chuyển dựa trên tiêu chuẩn ACI 318-02 185
11.2.1 Tính toán cốt thép chịu moment uốn: 185
11.2.2 Tính toán thép chịu lực cắt trong dầm 188
11.2.3 Kiểm tra khả năng chịu xoắn của dầm chuyển 190
11.3 Dùng phương pháp phân bố ứng suất đàn hồi để kiểm tra ứng suất của các phần tử nguy hiểm trong dầm chuyển khung trục Y3 194
11.4 Phân tích nội lực và chuyển vị theo giai đoạn thi công 197
11.5 Kết luận và kiến nghị 199
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Trang 15Hình 1 2: Qui định về chiều dày của vách cứng dựa trên chiều cao thông thủy của
Hình 2 1: Sơ đồ tính của ô sàn S18 15
Hình 2 2: Sơ đồ tính của ô sàn S24 18
Hình 4 1: Mặt cắt thể hiện chiều cao tầng của tầng 1 26
Hình 4 2: Các kích thước của cầu thang được cho trước từ bản vẽ kiến trúc 26
Hình 4 3: Kích thước của bậc gạch trên bản nghiêng cầu thang 27
Hình 4 4: Gán tiết diện của bản thang 31
Hình 4 5: Khai báo tiết diện và vật liệu của bản thang 31
Hình 4 6: Gán tải trọng phân bố đều vào bản chiều nghỉ và bản thang nghiêng 32
Hình 4 7: Phản lực liên kết của bản thang, sơ đồ tính gối cố định + gối di động 32
Hình 4 8: Phản lực liên kết của bản thang, sơ đồ tính 2 gối cố định ở 2 đầu bản thang 33
Hình 4 9: Phản lựa liên kết của bản thang, sơ đồ tính 2 liên kết ngàm ở 2 đầu bản thang 33
Hình 4 10: Biểu đồ Moment của bản thang, sơ đồ tính 1 đầu gối cố định 1 đầu gối di động ở vị trí liên kết giữa bản chiếu nghỉ và dầm chiếu nghỉ 33
Hình 4 11: Biểu đồ Moment của bản thang, sơ đồ tính liên kết ở 2 đầu bản thang là 2 gối cố định 34
Hình 4 12: Biểu đồ Moment của bản thang, sơ đồ tính liên kết ở 2 đầu bản thang là 2 liên kết ngàm 34
Hình 5 1: Bảng tra thể tích nước sinh hoạt trong 24h của khu vực đô thị loại II 39
Trang 16Hình 5 4: Mặt bằng bố trí dầm chính và dầm phụ của bản nắp và bản đáy bể nước.
46
Hình 5 5: Tiết diện của dầm và cột bể nước mái 47
Hình 5 6: Định nghĩa tải trọng tác dụng lên khung bể nước mái 47
Hình 5 7: Sơ đồ truyền tải từ bản nắp và bản đáy truyền vào các dầm chính và dầm phụ theo dạng hình thang và hình tam giác 49
Hình 5 8: Biểu đồ bao moment của mô hình khung bể nước mái 49
Hình 5 9: Biểu đồ bao lực cắt của mô hình khung bể nước mái 50
Hình 5 10: Sơ đồ tính của ô bản đáy bể nước 51
Hình 5 11: Sơ đồ tính của ô bản thành khi cắt 1 dãy bản có bề rộng 1 mét theo phương chiều cao thành 55
Hình 5 12: Vị trí xảy ra hiện tượng giật đứt 60
Hình 6 1: Hệ dầm cột vách khung trục Y3 62
63
Hình 6 2: Hoạt tải chất đầy (HT1) 63
Hình 6 3: Tĩnh tải của tầng 1 (Chưa kể TLBT) 63
Hình 6 4: Hoạt tải chất đầy trên tầng lẻ (HT2) 63
Hình 6 5: Hoạt tải tầng lẻ nhịp lẻ theo phương X (HT4) 63
Hình 6 6: Hoạt tải tầng lẻ tác dụng lên nhịp chẳn theo phương X (HT5) 63
Hình 6 7: Hoạt tải tầng lẻ tác dụng lên nhịp lẻ theo phương Y (HT6) 64
Hình 6 8: Hoạt tải tầng lẻ tác dụng lên nhịp chẳn theo phương Y (HT7) 64
Hình 6 10: Tải trọng tường xây trên dầm của tầng 1 64
Hình 6 9: Tải tập trung của bể nước mái 64
Trang 17Hình 6 13: Biểu đồ bao moment khung trục Y3 69
Hình 6 14: Biểu đồ bao moment dầm chuyển trục Y3 (1) 69
Hình 6 15: Biểu đồ bao moment dầm chuyển trục Y3 (2) 69
Hình 6 16: Biểu đồ bao lực cắt khung trục Y3 70
Hình 6 17: Biểu đồ bao lực cắt dầm chuyển trục Y3 (1) 70
Hình 6 18: Biểu đồ bao lực cắt dầm chuyển trục Y3 (2) 70
Hình 6 19: Biểu đồ bao lực dọc tầng 1-3 khung trục Y3 71
Hình 6 20: Biểu đồ bao lực xoắn dầm chuyển trục Y3 (1) 71
Hình 6 21: Biểu đồ bao lực xoắn dầm chuyển trục Y3 (2) 71
Hình 6 22: Chuyển vị ngang lớn nhất từng tầng của công trình 72
Hình 6 23: Tên cột khung trục 3 73
Hình 6 24: Tên và kích thước tiết diện các dầm khung trục Y3 phần bên tháp cao 82
Hình 6 25: Vị trí xảy ra hiện tượng giật đứt 86
Hình 7 1: Mặt cắt địa chất tại nơi xây dựng công trình 92
Hình 7.2: Các bước thống kê các đặc trưng địa chất , B, W, WL WP 95
Hình 8 1: Mặt bằng móng cọc ép khung trục Y3 100
Hình 8 2: Phân chia các chân cột có tải trọng truyền xuống gần bằng nhau 101
Hình 8 3: Hình bố trí cọc trong đài của móng M2 108
Hình 8 4: Khối móng quy ước 112
Bảng 8 5: Bảng tính lún công trình bằng phương pháp phân tầng cộng lún 117
Hình 8 5: Biểu đồ gây lún công trình 118
Trang 18Hình 8 8: Moment theo phương cạnh dài của đài cọc móng M2 120
Hình 8 9: Hình vẽ tháp xuyên thủng đài móng M2 121
Hình 9 1: Hình bố trí cọc trong đài của móng M2 131
Hình 9 2: Khối móng quy ước 135
Hình 9 3: Biểu đồ gây lún công trình 140
Hình 9 4: Sơ đồ tính thép đài móng theo 2 phương 141
Hình 9 5: Sơ đồ tính thép đài cọc theo phương cạnh dài 142
Hình 9 6: Moment theo phương cạnh dài của đài cọc móng M2 142
Hình 9 7: Hình vẽ tháp xuyên thủng đài móng M2 143
Hình 10 1: Máy khoan KH-150-3 146
Hình 10 2: Cần trục E2508 148
Hình 10.3 Ô tô vận chuyển bê tông Kamaz-5511 150
Hình 10 4: Cấu tạo gầu khoan, 155
Hình 10 5: Hình ảnh quả dọi thép 157
Hình 10 6: Phương pháp buộc lồng thép 160
Hình 11 1: Biểu đồ phân bố ứng suất của dầm thường (bên trái), biểu đồ phân bố ứng suất của dầm cao (bên phải) 169
Hình 11 2: Quỹ đạo ứng suất dầm cao 169
Hình 11 3: Phản lực gối tựa và quy đổi tải trọng phân bố đều của vách thành tải tập trung trên dầm chuyển 170
Hình 11 4: Mô hình giàn ảo áp dụng trong thiết kế 172
Hình 11 5: Vị trí và lực của các nút tại B 174
Trang 19Hình 11 8: Sơ đồ chống và giằng của hệ dàn 178
Hình 11 9: phương ứng suất của phần tử dạng vách dựa trên hệ tọa độ địa phương của phần mềm Etabs 194
Hình 11 10: Biểu đồ màu ứng suất S12 của mặt bên dầm chuyển 195
Hình 11 11: Biểu đồ màu ứng suất S11 của mặt bên dầm chuyển 196
Hình 11 12: Khai báo phân tích theo giai đoạn thi công 197
Hình 11 13: Biểu đồ moment dầm chuyển tương ứng với trường hợp tĩnh tải 198
Hình 11 14: Biểu đồ moment dầm chuyển tương ứng với trường hợp tải trọng bản thân theo từng giai đoạn thi công công trình 198
Trang 20Bảng1 2: Kích thước tiết diện tối thiểu của dầm, cột, sàn theo yêu cầu chịu lửa của
công trình 6
Bảng 2 1: Tải trọng bản thân của sàn BTCT và các lớp cấu tạo 12
Bảng 2 2: Tải trọng tính toán của tường đặt lên từng ô sàn của tầng 1 13
Bảng 2 3: Bảng tính hoạt tải tính toán của từng ô sàn ở tầng 1 dựa theo công năng 14
Bảng 3 1: Bảng xác định hệ số c của vùng đón gió và hút gió theo 2 phương X,Y 22
Bảng 3 2: Giá trị áp lực gió tính toán từng tầng của tháp 1 25
Bảng 3 3: Giá trị áp lực gió tính toán từng tầng của tháp 2 25
Bảng 4 1: Bảng tính toán trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản chiếu nghỉ 28
Bảng 4 2: Bảng tính toán và lựa chọn thép bố trí cho bản thang 35
Bảng 5 1: Bảng tính toán trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản nắp 44
Bảng 5 2: Bảng tính toán trọng lượng bản thân của các lớp cấu tạo bản đáy 45
Bảng 5 3: Bảng tổ hợp tải trọng cơ bản tác dụng lên khung bể nước mái 48
Trang 21Bảng 7 1: Bảng thống kê số liệu dung trọng của lớp đất 1 96
Bảng 7 2: Bảng thống kê số liệu dung trọng của lớp đất 1 sau khi loại mẫu 96
Bảng 7 3: : Bảng thống kê số liệu hệ số rỗng, giới hạn chảy, độ ẩm của lớp đất 1 97Bảng 7 4: Bảng thống kê số liệu giới hạn dẻo, độ sệt của lớp đất 1 97
Bảng 7 5: Bảng thống kê chỉ số và theo 3 cấp áp lực và xác định c và phi của lớp đất 1 98
Bảng 7 6: Bảng tóm tắt chỉ tiêu cơ lý từng lớp đất 99
Bảng 8 1: Bảng các thành phần phản lực của các móng khung trục Y3 103
Bảng 8 2: Bảng tính lực kháng ma sát giữa cọc với từng phần lớp đất 106
Bảng 8 3: Bảng tính tải trọng tác dụng lên đầu cọc 110
Bảng 8 4: Bảng kết quả thí nghiệm nén đất của lớp đất dưới đát khối móng qui ước (Lớp đất 2) 116
Bảng 9 1: Bảng tính lực kháng ma sát giữa cọc với từng phần lớp đất 129
Bảng 9 2: Bảng kết quả thí nghiệm nén đất của lớp đất dưới đát khối móng qui ước (Lớp đất 2) 139
Bảng 9 3: Bảng tính lún công trình bằng phương pháp phân tầng cộng lún 140
Bảng 10 1: Sai số khi thi công cọc khoan nhồi 145
Bảng 10 2: Các thông số kỹ thuật của máy khoan KH-150-3-R6G (HITACHI) 146
Bảng 10 3: Bảng thông số máy trộn BE-15A 147
Bảng 10 4: Các thông số kỹ thuật của xe Kamaz-5511 149
Bảng 10 5: Chỉ tiêu ban đầu của dung dịch bentonite 154
Bảng 11 1: Bảng tóm tắt vị trí các nút (1) 177
Trang 22Bảng 11 4: Bảng tính toán bề rồng của các thanh chống và giằng 181
Trang 23CHƯƠNG 1: GIẢI PHÁP KẾT CẤU1.1 Giới thiệu chung và giới thiệu công trình:
Trong giai đoạn hiện nay, sự tăng nhanh về dân số và nhu cầu cao về du lịch của người dân trong nước và cả khách du lịch nước ngoài, nền du lịch đang trên đà phát triển cho nên khi chúng ta đặt chân đến bất kỳ địa danh du lịch nào trên đất nước Việt Nam hay trên thế giới đều dễ nhìn thấy những công trình thiết kế kiến trúc nhà nghỉ, khách sạn hay khu resort Cùng với đó cũng là sự phát triển mạnh mẽ của các ngành khoa học kỹ thuật như kỹ thuật điện, kỹ thuật cơ khí, kỹ thuật xây dựng đã cóvai trò quyết định trong việc phát triển xây dựng các khách sạn cao tầng để đáp ứng nhu cầu đó.
Nhiều nghiên cứu trên thế giới chỉ ra rằng các công trình càng cao thì chịu tải trọng ngang càng lớn cùng với đó là độ mảnh của công trình sẽ càng cao nhưng nó lại đem lại hiệu quả kinh tế cao hơn Vì vậy, thách thức với các kỹ sư kết cấu hiện nay là phát triển và thiết kế các công trình cao tầng sẽ ngày càng cao hơn nhưng phải đảm bảo đáp ứng được khả năng chịu lực, độ ổn định và nhu cầu sử dụng bình thường.
Chính vì điều đó, dưới sự hướng dẫn tận tình của GV,TS Trần Minh Tùng, em
được nhận đề tài “Thiết kế kết cấu khách sạn Intercontinental Hồ Tràm”.
Trang 24Hình 1 1: Mặt bằng kiến trúc của công trình khách sạn Intercontinental Hồ Tràm.
Công trình với quy mô 15 tầng, cao 59.05m, công trình tọa lạc tại huyện Xuyên Mộc, tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu Với vị trí tiếp giáp với trục đường lớn có khu sinh thái, điểm nhìn đẹp và thuận lợi về giao thông, công trình sau khi hoàn thành sẽ là một công trình đóng vai trò quan trọng cho góp phần làm tăng vẻ đẹp hiện đại của địa điểm du lịch nổi tiếng này.
Vật liệu được sử dụng là kết cấu bê tông cốt thép, sử dụng hệ kết cấu khung vách lõi cứng có thể chia nhỏ phục vụ cho các phòng có công năng khác nhau bằng các vách ngăn nhẹ nhàng.
1.1.1 Quy mô công trình:
Số tầng công trình: 15 tầng.
Cấp công trình: 2 (Dựa vào bảng 2 ở phụ lục 2 - TT 03/2016-BXD Phân cấp công trình xây dựng theo quy mô kết cấu).
Trang 25Công trình bao gồm từ tầng 1 đến 4 là khối podium từ tầng 5 trở lên chia thành 2 tòa tháp dùng để chia phòng khách sạn (1 tòa tháp gồm 15 tầng và mái, tòa tháp cònlại gồm 10 tầng và mái).
Chiều cao công trình: 61 (m).
Bảng1 1: mối tương quan giữa cấp công trình theo độ bền vững và bậc chịu lửa.
Bảng 1.1 được tham khảo từ QCVN 03:2012/BXD Trong bảng này qui định công
trình cấp 2 sẽ có độ bền vững bậc 2 (nghĩa là niên hạn sử dụng của công trình từ 50 năm đến 100 năm, giới hạn chịu lửa R120 với R là khả năng chịu lực của cấu kiện đi kèm với số sau nó tương ứng với thời gian chịu lửa tính bằng phút (120 phút).
1.1.2 Điều kiện địa chất:
Điều kiện địa chất công trình khá tốt Các lớp đất sét chủ yếu là dẻo cứng, đất cát chặt Thuận lợi cho xây dựng công trình.
Dựa vào mục Lời giới thiệu trang số 9 TCVN 9386:2012 Thiết kế công trình chịu động đất, theo giá trị gia tốc nền thiết kế ag T agR
chia thành 3 trường hợp động đất:
Trang 26=>Vậy công trình ở vị trí này không cần tính toán động đất.
1.2 Phân tích giải pháp kết cấu:
1.2.1 Hệ khung-lõi ở tầng 1-4 kết hợp với hệ vách từ tầng 5 trở lên (Kết cấu chuyển đặt ở tầng 4).
Hệ khung-lõi (tầng 1-4).
Hệ khung lõi được tạo ra bằng việc kết hợp hệ thống khung và hệ thống lõi cứng.Hệ thống lõi cứng được tạo ra tại khu vực cầu thang bộ, cầu thang máy, đều là các khu vực có tường liên tục lên nhiều tầng Hệ thống khung được bố trí tại các khu vực còn lại của công trình Hệ thống khung lõi được liên kết với nhau qua hệ kết cấusàn Trong trường hợp này lõi cứng đóng vai trò chủ yếu chịu tải trọng ngang, hệ khung chủ yếu được thiết kế để chịu tải trọng thẳng đứng
Ưu điểm của phương pháp này là tạo điều kiện để tối ưu hóa các cấu kiện, giảm
bớt kích thước cột, dầm, đáp ứng được yêu cầu của kiến trúc Hệ kết cấu khung lõi là kết cấu tối ưu cho nhiều loai công trình chịu tải ngang lớn.
Hệ vách cứng (tầng 5 trở lên)
Hệ kết cấu vách cứng có thể được bố trí thành hệ thống theo một phương, hai phương hoặc liên kết lại thành hệ không gian gọi là lõi cứng
Ưu điểm của loại kết cấu này là có khả năng chịu lực ngang tốt nên thường được
dùng cho các công trình có chiều cao trên 20 tầng
Nhược điểm là hệ thống vách cứng trong công trình cản trở việc tạo ra không
gian rộng.
Công trình này kết 2 giải pháp kết cấu nhằm tối ưu diện tích công trình:Ưu điểm: hệ khung các tầng dưới tạo không gian lớn phù hợp để kinh doanh, đậu xe Các tầng trên dùng hệ vách phù hợp để chia không gian nhỏ cho các căn hộ nhỏ.
Nhược điểm: Chỉ phù hợp với các công trình không quá nhiề tầng Vì nếu công trình quá cao tầng thì hệ chuyển bên dưới sẽ phải đỡ quá nhiều tầng vách cứng bên trên chồng lên nhau gây ra tải trọng rất lớn đặt lên hệ kết cấu chuyển bên dưới.
Trang 271.2.2 Giải pháp sàn:
Trong công trình, hệ sàn có ảnh hưởng lớn tới sự làm việc của kết cấu cũng như ảnh hưởng đến không gian sử dụng Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điềurất quan trọng Do đó, phải có sự phân tích để chọn ra phương án phù hợp với kết cấu công trình Dựa trên cơ sở đặc điểm kiến trúc, kết cấu của công trình và phân tích sơ bộ ở trên, ta lựa chọn phương án sàn như sau:
Sàn BTCT toàn khối :
Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.
- Ưu điểm: Tính toán đơn giản, được sử dụng phổ biến ở trong nước, dễ
thi công hơn các phương án sàn khác, dễ dàng kiểm soát chất lượngsàn.
- Tuy nhiên vẫn có 1 vài nhược điểm: Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn
lớn khi vượt khẩu độ lớn, gây ra chiều cao tầng của công trình lớn nên dẫn đến sựbất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang Có thể khắc phục bằngcách bố trí thêm dầm phụ vào mỗi ô sàn để giảm kích thước ô bản sàn.
1.3 CHỌN VẬT LIỆU SỬ DỤNG:
Bê tông:
Cấp độ bền của bê tông B30 ( phụ lục 2 TCVN 5574:2018 Kết cấu bê tông cốt thép)
có các đại lượng cường độ chịu nén tính toán và cường độ chịu kéo tính toán nhưsau:
- Cường độ chịu nén tính toán của bê tông: Rb = 17 Mpa.- Cường độ chịu kéo tính toán của bê tông: Rbt = 1.15 MPa.
Trang 28Cột BTCT Kích thước min của tiết diện 300 (mm)Dầm BTCT Chiều dày min của lớp BT bảo vệ 45 (mm)
Chiều rộng min của tiết diện 180 (mm)Sàn BTCT Chiều dày min của lớp BT bảo vệ 20 (mm)
Bảng1 2: Kích thước tiết diện tối thiểu của dầm, cột, sàn theo yêu cầu chịu lửa củacông trình.
Bảng 1.2 được tham khảo ở QCVN 06:2010/BXD Có ý nghĩa là công trình
cấp 2 yêu cầu giới hạn chịu lửa là R120 tương ứng với các kích thước tiết diện tối thiểu của 3 loại cấu kiện là dầm, cột, sàn để đảm bảo giới hạn chịu lửa.
1.4 THIẾT KẾ BỀ DÀY SÀN.
Gọi kích thước cạnh ngắn của ô sàn là l1(m), kích thước cạnh dài của ô sàn là l2(m).Em lựa chọn ô sàn có kích thước cạnh ngắn lớn nhất là ô sàn (S16) để tính toán và thiết kế chiều dày bản sàn cho tất cả các ô sàn ở tầng trệt:
Kích thước cạnh ngắn và cạnh dài của ô sàn S16: l1= 6.15 (m), l2=6.48 (m).
1.05 26.15
l Ô sàn S16 làm việc theo 2 phương.
Dh = l
Vậy thiết kết chiều dày sàn 150 (mm) cho tất cả ô sàn của tầng trệt, thỏa yêucầu giới hạn chịu lửa >125(mm) Sàn nhà vệ sinh vẫn thiết kế chiều dày sàn là150 (mm) nhưng khi thi công hạ cao độ sàn vị trí nhà vệ sinh như bản vẽ kếtcấu.
Trang 291.5 CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC VÁCH CỨNG.
Chọn kích thước vách theo TCXDVN 375 : 2006:
Trong mục 5.4 – thiết kế cho trường hợp cấp dẻo kết cấu trung bình đối với tườngcó tính dẻo kết cấu (mục 5.4.1.2.3, trang 84), quy định bề dày của tường – váchcứng:
Hình 1.2 được tham khảo trong sách “Kết cấu bê tông cốt thép – phần kết
cấu nhà cửa’’ của Ngô Thế Phong – chủ biên Trong đó t là dày của vách cứng, ht là
chiều cao thông thủy của nhà Suy ra bề dày tường : bw0= t
h 4.8
= = 0.2222 22
.bw0= t
Trang 30Kết luận :
Công trình sử dụng vách cứng ở nhiều vị trí kiến trúc khác nhau Để thuận tiệnthi công và tăng tối đa tính hiệu quả kinh tế cho công trình, ta chọn kích thước sơ bộnhư sau:
Lh =
.Trong đó :
I1 là mô men quán tính của dầm thường trước khi quy đổi.I2 là mô men quán tính của dầm bản quy đổi.
Chọn trước chiều cao dầm bản: h2 = 700mm.
Trang 31h = 8.9 ÷ = (0.45 ÷ 0.74)12 20
Ta có công thức xác định sơ bộ tiết diện cột : b
NA = k
Ac là diện tích tiết diện cột
γ 1 là hệ số điều kiện làm việc của bê tông.
N là Lực nén được tính toán gần đúng theo công thức ss
Rb – Cường độ chịu nén của vật liệu làm cột Bêtông cột có cấp bền B30, có
1.5 Khi ảnh hưởng của moment là bé thì lấy k = 1.1t 1.4
Trang 32Chọn k=1.4 cho cột biên.Chọn k=1.2 cho cột giữa.
Cột C1 là cột ở 4 góc, diện truyền tải giảm đi chỉ còn 1/4 lần so với diện truyền tải
lớn nhất, cột C1 chỉ xuất hiện từ tầng 1 đến tầng 4 Để chọn tiết diện phù hợp với
, đối với cột nhà gh 100.
Với i là bán kính quán tính của tiết diện vớ i=0.288b.
l0 : Chiều dài tính toán của cấu kiện, đối với cột đầu ngàm đầu khớp: l0 = 0,7x L
Cột góc tầng 1-4 có l0 4.8 0.7 3.36(m)
39 1000.3 0.288 gh
Vậy tiết diện cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định.
Cột giữa điển hình là cột giữa ở trục X5 :
Diện truyền tải là :
Trang 331.2 4868( )1.7
, đối với cột nhà gh 100.
Với i là bán kính quán tính của tiết diện vớ i=0.288b.
l0 : Chiều dài tính toán của cấu kiện, đối với cột đầu ngàm đầu khớp: l0 = 0.7x L
Cột giữa có l0 4.8 0.7 3.36(m)
17 1000.7 0.288 gh
Vậy tiết diện cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định.
Cột biên điển hình là cột biên ở trục X5 :
Diện truyền tải là:
, đối với cột nhà gh 100.
Với i là bán kính quán tính của tiết diện vớ i=0.288b.
l0 : Chiều dài tính toán của cấu kiện, đối với cột đầu ngàm đầu khớp: l0 = 0.7xL
Cột biên có l0 4.8 0.7 3.36(m)
Trang 340 3.36
17 1000.7 0.288 gh
Vậy tiết diện cột đã chọn đảm bảo điều kiện ổn định.
Trang 35CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SÀN TẦNG 12.1 Tĩnh tải:
Bảng 2 1: Tải trọng bản thân của sàn BTCT và các lớp cấu tạo.
Bảng 2.1 tính tải trọng bản thân sàn và các lớp cấu tạo theo công thức:
g h .
+ Trong đó: g là tĩnh tải tính toán của sàn (kN/m2).tt
g tĩnh tải tiêu chuẩn của sàn (kN/m2).tc
h là bề dày từng lớp cấu tạo sàn (m).
là khối lượng riêng của từng loại vật liệu cấu tạo nên sàn (kN/m3).
2.1.2 Tải tường tác dụng lên sàn tầng trệt:
Tính chi tiết cho ô sàn S1 (3.75x7.8):
1.2 0.8 18 4.8 0.22 7.8
4.87( / 2)3.75 7.8
Trang 36+gtuongtt là tải trọng tính toán của tường đặt trên sàn (kN/m2).
+t=18 (kN/m3) là trọng lượng riêng của tường gạch +t là bề dày tường.
+H=5.5-0.7=4.8(m) là chiều cao tường bằng chiều cao của tầng trừ chiều cao dầm.+L là tổng chiều dài trường trên ô sàn đang xét.
+n là hệ số độ tin cậy của vật liệu (gạch) bằng 1.2 (Tra bảng 1 TCVN 2737:2023).+S là diện tích ô sàn đang xét đến.
+c là hệ số ô cửa trên tường lấy bằng 0.8.
Kí hiệu
Tổng chiều dàitường trên sàn (m)
Hệ sốcửa
tường
Trang 37S1,S7,S8, S18,S19,S24,S25 Sảnh 4 1.3 5.2S5,S6,S11,S12,S13,S14,S15,S
Bảng 2 3: Bảng tính hoạt tải tính toán của từng ô sàn ở tầng 1 dựa theo công năng.
Bảng 2.3 cho thấy giá trị hoạt tải tiêu chuẩn và tính toán của từng ô sàn dựa
trên công năng được tham khảo ở Bảng 4 TCVN 2737:2023.Trong đó: P-tc là giá trị hoạt tải tiêu chuẩn của sàn (kN/m2)
P-tt là giá trị hoạt tải tính toán của sàn (kN/m2) (P-tt = P-tc t) t là hệ số độ tin cậy của tải trọng (Tham khảo mục 8.3.5 TCVN 2737:2023).
2.3 Tổng tải trọng tính toán tác dụng lên từng ô sàn.
Tổng tải trọng tác dụng lên từng ô sàn được thể hiện ở Phụ lục 1 mục 1.1
2.4 Tính toán thép sàn:
2.4.1 Tính chi tiết ô sàn S18 và S24:
+Tính chi tiết 1 ô sàn 2 phương điển hình và 1 ô sàn 1 phương điển hình, các ô sàn còn lại lập bảng excel
+Tất cả ô sàn của công trình đều là ô bản kê 4 cạnh
+Khi bản sàn tựa trên dầm bê tông cốt thép đổ toàn khối mà/ 700 /150 4.67 3
h h Liên kết được xem là liên kết ngàm
+Vậy các ô sàn 2 phương thuộc loại sơ đồ 9 (Phụ lục 5 sách Thiết kế kết cấu BTCT theo TCVN 5574:2018 PGS.TS Bùi Quốc Bảo)
+Chọn chiều dày lớp bê tông bảo vệ c=20 (mm), thỏa yêu cầu về giới hạn chịu lửa của sàn theo QCVN 06:2010/BXD
Trang 38Tính thép ô sàn S18 (5.3x8.3):
Hình 2 1: Sơ đồ tính của ô sàn S18.
Tính toán h Giả sử 0 d1d2 8(mm).
1.57 25.3
LL
Trang 39Trong đó:
+L L là chiều dài ô bản sàn theo phương cạnh ngắn và cạnh dài 1, 2 L1L2.
ξ 1 1 2 0.084 ξ 3
Trang 40ξ 1 1 2 0.039 ξ 3
ξ 1 1 2 0.038 ξ 3
ξ 1 1 2 0.018 ξ 3