Thiết kế chung cư the manhattan residences đồ án tốt nghiệp ngành công nghệ kỹ thuật công trình xây dựng

MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN KIẾN TRÚC CƠNG TRÌNH 1.1 GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH .2 1.1.1 Mục đích xây dựng cơng trình .2 1.1.2 Vị trí xây dựng cơng trình 1.1.3 Khí hậu khu vực 1.1.4 Quy mô cơng trình .4 1.1.5 Mặt cơng trình .5 1.1.6 Chiều cao cơng trình 1.2 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.2.1 Hệ thống điện .6 1.2.2 Hệ thống cấp thoát nước 1.2.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy 1.2.4 Hệ thống thoát rác 1.2.5 Hệ thống chiếu sáng .7 1.2.6 Hệ thống giao thông .7 CHƯƠNG TỔNG QUAN KẾT CẤU CƠNG TRÌNH 2.1 CƠ SỞ THIẾT KẾ 2.1.1 Tiêu chuẩn - Quy chuẩn áp dụng 2.1.2 Quan điểm tính tốn kết cấu 10 2.1.2.1 Giả thuyết tính tốn 10 2.1.2.2 Phương pháp xác định nội lực 10 2.1.2.3 Kiểm tra theo trạng thái giới hạn 10 2.1.3 Phần mềm tính tốn thể vẽ .11 2.1.4 Vật liệu sử dụng 11 2.1.4.1 Bê tông 11 2.1.4.2 Cốt thép .12 2.1.5 Lớp bê tông bảo vệ 12 2.2 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU .13 2.2.1 Phương án kết cấu chịu tải trọng đứng 13 2.2.2 Phương án kết cấu chịu tải ngang 14 2.2.3 Sơ kích thước cấu kiện cơng trình 14 CHƯƠNG TẢI TRỌNG VÀ TÁC ĐỘNG 16 3.1 TĨNH TẢI 16 3.1.1 Tải lớp cấu tạo sàn .16 3.1.2 Tải tường xây .17 vi 3.2 HOẠT TẢI 18 3.3 TẢI TRỌNG GIÓ .19 3.3.1 Tải trọng gió tĩnh .19 3.3.2 Tải trọng gió động 20 3.3.2.1 Mơ hình phân tích dao động .20 3.3.2.2 Kết phân tích dao động 20 3.3.2.3 Tính tốn thành phần động tải trọng gió 25 3.3.3 Kết tính tốn 25 3.3.3.1 Kết tổng hợp tải trọng gió 29 3.4 TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT .32 3.4.1 Phân tích dao động tính tốn tải trọng động đất .32 3.4.2 Tính tốn động đất theo phương pháp phổ phản ứng dao động 33 3.4.2.1 Gia tốc thiết kế .33 3.4.2.2 Cấp động đất (Phụ lục I, TCVN 9386 – 2012) 33 3.4.2.3 Các loại đất 33 3.4.2.4 Hệ số ứng xử tác động động đất theo phương ngang 33 3.4.2.5 Hệ số Mass Source (Mục 3.2.4, TCVN 9386 – 2012) 34 3.4.2.6 Phổ thiết Sd (T) theo phương ngang (Mục 3.2.2.2 TCVN 9386 – 2012) .34 3.4.2.7 Lực cắt đáy 34 3.5 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 42 3.5.1 Các loại tải trọng (Load Pattern) 42 3.5.2 Các trường hợp tải trọng (Load Cases) 42 3.5.3 Các tổ hợp tải trọng (Load Combination) 43 3.5.3.1 Tổ hợp tải trọng sàn 43 3.5.3.2 Tổ hợp tải trọng cầu thang 43 3.5.3.3 Tổ hợp tải trọng khung – vách – lõi – dầm – móng 43 CHƯƠNG KIỂM TRA TRẠNG THÁI GIỚI HẠN II (TTGH II) 44 4.1 KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN ỔN ĐỊNH CHỐNG LẬT 44 4.2 KIỂM TRA GIA TỐC ĐỈNH 44 4.3 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ ĐỈNH .45 4.4 KIỂM TRA CHUYỂN VỊ LỆCH TẦNG 45 4.5 KIỂM TRA HIỆU ỨNG P-DELTA 47 CHƯƠNG THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ ĐIỂN HÌNH 50 5.1 PHƯƠNG ÁN KẾT CẤU .50 5.1.1 Lựa chọn phương án kết cấu 50 vii 5.1.2 Sơ đồ tính thang 51 5.2 TẢI TRỌNG VÀ TỔ HỢP TẢI TRỌNG 52 5.2.1 Tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ 52 5.2.2 Tải trọng tác dụng lên thang .52 5.2.3 Hoạt tải tác dụng 53 5.2.4 Tải trọng tổ hợp tải trọng 53 5.3 KẾT QUẢ NỘI LỰC CẦU THANG .53 5.4 TÍNH TOÁN CỐT THÉP 55 CHƯƠNG THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH 57 6.1 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG .57 6.2 TỔ HỢP TẢI TRỌNG 57 6.3 PHÂN TÍCH MƠ HÌNH VÀ TÍNH TỐN .57 6.3.1 Kết phân tích nội lực sàn .58 6.3.2 Kiểm tra chuyển vị ngắn hạn .60 6.3.3 Tính tốn cốt thép 61 6.3.4 Kiểm tra chuyển vị dài hạn 62 6.3.5 Kiểm tra chuyển vị toàn phần kể đến hình thành vết nứt .62 6.3.5.1 Kiểm tra điều kiện hình thành vết nứt 62 6.3.5.2 Tính tốn độ võng có xuất vết nứt sàn 64 CHƯƠNG THIẾT KẾ KHUNG 67 7.1 THIẾT KẾ DẦM TẦNG ĐIỂN HÌNH (TCVN 5574 – 2018) 67 7.1.1 Mơ hình tính tốn dầm .67 7.1.2 Tính tốn cốt thép dầm 67 7.1.2.1 Tính tốn cốt thép chịu lực 69 7.1.2.2 Tính tốn cốt thép đai 70 7.1.3 Cấu tạo kháng chấn cốt đai 70 7.1.4 Tính tốn đoạn neo, nối cốt thép 71 7.1.4.1 Neo cốt thép 71 7.1.4.2 Nối cốt thép 72 7.1.5 Kết tính tốn thép dầm tầng điển hình 72 7.2 THIẾT KẾ VÁCH ĐƠN 74 7.2.1 Vật liệu sử dụng 74 7.2.2 Lý thuyết tính tốn .74 7.2.3 Tính tốn phần tử điển hình .74 7.3 THIẾT KẾ VÁCH LÕI .77 7.3.1 Vật liệu sử dụng 78 viii 7.3.2 Lý thuyết tính tốn .78 7.3.3 Tính tốn phần tử điển hình .78 CHƯƠNG THIẾT KẾ MÓNG 81 8.1 Thông tin địa chất .81 8.2 Lựa chọn phương án thiết kế móng 83 8.3 Thông số thiết kế .85 8.4 Sức chịu tải cọc khoan nhồi D1000 85 8.4.1 SCT theo tiêu lý đất (Mục 7.2.3, TCVN 10304 – 2014) 85 8.4.2 SCT cọc theo tiêu cường độ đất (Phụ lục G2 – TCVN 103042014) 86 8.4.3 Sức chịu tải cọc theo thí nghiệm SPT (Cơng thức viện kiến trúc Nhật Bản 1988) 87 8.4.4 SCT cọc theo vật liệu (Mục 7.1.7, TCVN 10304 – 2014) 88 8.4.5 SCT thiết kế cọc khoan nhồi D1000 90 8.5 Xác định độ lún cọc đơn 90 8.6 Thiết kế móng M8 .90 8.6.1 Nội lực móng M8 .91 8.6.2 Chọn bố trí cọc 91 8.6.3 Kiểm tra phản lực đầu cọc 91 8.6.4 Xác định khối móng quy ước .92 8.6.5 Kiểm tra áp lực đáy móng quy ước, áp lực tiêu chuẩn 92 8.6.5.1 Áp lực tiêu chuẩn đáy móng quy ước 92 8.6.5.2 Áp lực tiêu chuẩn RII 93 8.6.5.3 Kiểm tra áp lực đáy móng quy ước 94 8.6.6 Kiểm tra lún khối móng quy ước 94 8.6.7 Tính toán kiểm tra điều kiện xuyên thủng 96 8.6.8 Tính tốn cốt thép đài móng 97 8.7 Thiết kế móng M11 98 8.7.1 Nội lực móng M11 .98 8.7.2 Chọn bố trí cọc 98 8.7.3 Kiểm tra phản lực đầu cọc 98 8.7.4 Xác định khối móng quy ước .99 8.7.5 Kiểm tra áp lực đáy móng quy ước, áp lực tiêu chuẩn 99 8.7.5.1 Áp lực tiêu chuẩn đáy móng quy ước 99 8.7.5.2 Áp lực tiêu chuẩn RII 100 8.7.5.3 Kiểm tra áp lực đáy móng quy ước 100 ix 8.7.6 Kiểm tra lún khối móng quy ước .101 8.7.7 Điều kiện chống xuyên thủng móng 103 8.7.8 Tính tốn cốt thép đài móng 103 8.8 Thiết kế móng lõi thang hầm B2 104 8.8.1 Nội lực móng lõi thang hầm B2 .104 8.8.2 Chọn bố trí cọc 104 8.8.3 Kiểm tra phản lực đầu cọc .105 8.8.4 Xác định khối móng quy ước 105 8.8.5 Kiểm tra áp lực đáy móng quy ước, áp lực tiêu chuẩn 105 8.8.5.1 Áp lực tiêu chuẩn đáy móng quy ước 106 8.8.5.2 Áp lực tiêu chuẩn RII 106 8.8.5.3 Kiểm tra áp lực đáy móng quy ước 107 8.8.6 Kiểm tra lún khối móng quy ước .107 8.8.7 Điều kiện chống xuyên thủng móng 109 8.8.8 Tính tốn cốt thép đài móng 110 CHƯƠNG THIẾT KẾ TƯỜNG VÂY 112 9.1 Thiết lập ban đầu .112 9.2 Trạng thái áp lực nước lỗ rỗng 112 9.3 Xây dựng mơ hình tính tốn 112 9.4 Biện pháp trình tự thi cơng .113 9.5 Thông số địa chất, tường vây, Kingpost-Shoring 113 9.5.1 Thông số địa chất .113 9.5.2 Thông số tường vây 114 9.5.3 Thông số Shoring – Kingpost 114 9.6 Phụ tải mặt đất thi công điều kiện MNN 115 9.7 Mơ hình phần mềm PLAXIS 2D V8.6 115 9.8 Kết mô 116 9.8.1 Kiểm tra điều kiện thủy động lực tiến hành thoát nước hố đào 116 9.8.2 Kiểm tra chuyển vị khả chịu lực tường vây .117 9.8.3 Tính toán cốt thép tường vây 120 9.9 Nội lực chống từ 121 9.10 Thiết kế chống (Shoring) 122 9.10.1 Trường hợp hố đào có hệ chống Shoring 122 9.10.1.1 Thông số tiết diện Shoring 122 9.10.1.2 Độ mảnh quy ước 123 9.10.1.3 Kết nội lực giai đoạn .123 x 9.10.1.4 Trường hợp 123 9.10.2 Trường hố đào có hệ chống Shoring 126 9.10.2.1 Kết nội lực giai đoạn .126 9.10.2.2 Trường hợp 126 9.11 Thiết kế hệ cột chống Kingpost 128 9.11.1 Thông số tiết diện 128 9.11.2 Chiều dài tính tốn Kingpost 128 9.11.3 Tính tốn giá trị độ mảnh .129 9.11.4 Kết nội lực .129 9.11.5 Kiểm tra điều kiện bền 129 9.11.6 Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể 129 9.11.6.1 Ổn định tổng thể mặt phẳng khung .129 9.11.6.2 Ổn định tổng thể mặt phẳng khung .130 9.11.7 Kiểm tra điều kiện ổn định cục 130 9.11.7.1 Ổn định cục cánh .130 9.11.7.2 Ổn định cục bụng 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO 132 xi DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 Phân cấp công trình theo quy mơ kết cấu Bảng Chiều cao tầng cơng trình Bảng Hệ thống giao thông theo phương đứng Bảng Các phương pháp xác định nội lực 10 Bảng 2 Cấp độ bền bê tông thiết kế cho cấu kiện .11 Bảng Thông số vật liệu cốt thép theo 5574-2018 12 Bảng Lớp bê tông bảo vệ 12 Bảng Đánh giá mức độ phù hợp phương án sàn cơng trình .13 Bảng Đánh giá độ thích hợp phương án kết cấu chịu tải trọng ngang 14 Bảng Kích thước sơ kích thước cấu kiện 14 Bảng Tải lớp cấu tạo sàn điển hình 16 Bảng Tải lớp cấu tạo sàn vệ sinh 17 Bảng 3 Tải lớp cấu tạo sàn tầng 1-3 17 Bảng Tải tường tác dụng lên sàn điển hình 18 Bảng Tải tường tác dụng lên dầm điển hình 18 Bảng Giá trị hoạt tải theo TCVN 2737-1995 18 Bảng Chu kỳ % khối lượng tham gia dao động .20 Bảng Các dạng dao động cơng trình 22 Bảng Bảng kết khối lượng tầng, tâm cứng, tâm khối lượng 23 Bảng 10 Thơng số tính tốn cần thiết cho mode .25 Bảng 11 Kết tính tốn thành phần tĩnh tải trọng gió 25 Bảng 12 Kết tính tốn thành phần động tải trọng gió Mode 27 Bảng 13 Kết tính thành phần động tải trọng gió Mode 28 Bảng 14 Kết tổng hợp tải trọng gió 30 Bảng 15 Chu kỳ % khối lượng tham gia dao động phương X, Y .32 Bảng 16 Các mode tính tốn tải trọng động đất 33 Bảng 17 Tổng hợp hệ số tính tốn động đất 34 Bảng 18 Kết lực cắt đáy ứng với Mode (Phương X) .35 Bảng 19 Kết lực cắt đáy ứng với Mode (Phương Y) .36 Bảng 20 Kết lực cắt đáy ứng với Mode (Phương X) .37 Bảng 21 Kết lực cắt đáy ứng với Mode (Phương Y) .38 Bảng 22 Kết lực cắt đáy ứng với Mode (Phương X) .39 xii Bảng 23 Kết tổng hợp tải trọng động đất 40 Bảng 24 Các loại tải trọng .42 Bảng 25 Các trường hợp tải trọng 42 Bảng 26 Tổ hợp tải trọng sàn 43 Bảng 27 Tổ hợp tải trọng cầu thang .43 Bảng 28 Tổ hợp tải trọng khung – vách – lõi – dầm – móng 43 Bảng Kiểm tra chuyển vị đỉnh cơng trình 45 Bảng Hệ số chiết giảm  .45 Bảng Kết kiểm tra chuyển vị lệch tầng 46 Bảng 4 Kết kiểm tra hiệu ứng P-Delta 48 Bảng Tổng hợp thông số kích thước cầu thang 51 Bảng Tải trọng lớp cấu tạo chiếu nghỉ 52 Bảng Tải trọng lớp cấu tạo thang nghiêng .53 Bảng Kết tính tốn cốt thép cầu thang 56 Bảng Kết tính tốn thép sàn Strip B .61 Bảng Kết tính tốn thép sàn Strip A 61 Bảng Kết kiểm tra điều kiện vết nứt sàn 62 Bảng Bảng tổng hợp moment vị trí 64 Bảng Kết tính độ võng sàn có hình thành vết nứt gối trái .65 Bảng 6 Tổng hợp độ võng sàn vị trí 66 Bảng Quy đổi tên dầm từ ETABS 67 Bảng Kết tính tốn dầm tầng 19 73 Bảng Kết nội lực vách P3-F 74 Bảng Kết tính tốn thép vách P3-F 75 Bảng Đặc trưng hình học phần tử vách lõi PL01 .78 Bảng Kết nội lực vách lõi PL01 hầm B1 .79 Bảng 7 Kết tính thép vách lõi PL01 80 Bảng Kết phân loại lớp đất 81 Bảng Kết phân chia trạng thái lớp đất .81 Bảng Bảng tổng hợp tiêu lý đất 82 Bảng Thông số thiết kế cọc khoan nhồi D1000 (mm) 85 xiii Bảng Kết xác định sức kháng fi theo tiêu lý 86 Bảng Kết xác định sức kháng fi theo cường độ đất 87 Bảng Kết sức kháng fi theo số SPT 88 Bảng 8 Tổng hợp SCT cọc khoan nhồi D1000 90 Bảng Kết nội lực móng M26 91 Bảng 10 Kết tính lún móng M8 95 Bảng 11 Kết tính thép đài móng M8 97 Bảng 12 Kết nội lực móng M11 98 Bảng 13 Kết tính lún móng M11 102 Bảng 14 Kết tính thép đài móng M8 .104 Bảng 15 Kết nội lực móng lõi thang B2 104 Bảng 16 Kết tính lún móng lõi thang hầm B2 108 Bảng 17 Kết tính thép đài móng lõi thang B2 111 Bảng Thông số địa chất lớp đất 114 Bảng Thông số Shoring – Kingpost 114 Bảng Kết nội lực, chuyển vị tường vây .118 Bảng Kết nội lực chống Shoring 121 Bảng Thông số tiết diện Shoring H350x350x12x19 123 Bảng Kết nội lực chống (Giai đoạn tầng chống) 123 Bảng Nội lực trường hợp 123 Bảng Kết nội lực chống (Giai đoạn tầng chống) 126 Bảng 9 Nội lực trường hợp (2 tầng chống) 126 Bảng 10 Kết nội lực Kingpost 129 xiv DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1 Vị trí cơng trình chụp từ Google Maps Hình Phối cảnh cơng trình Hình Lưu đồ phương án kết cấu cơng trình 13 Hình 2 Mặt dầm sàn tầng điển hình 19 15 Hình Mơ hình phân tích 3D cơng trình phần mềm ETABS 20 Hình Lưu đồ tính tốn thành phần động tải trọng gió 25 Hình Mặt kiến trúc kết cấu cầu thang .51 Hình Sơ đồ tính cầu thang 52 Hình Tĩnh tải tác dụng lên cầu thang 53 Hình Tĩnh tải hồn thiện tác dụng lên cầu thang 53 Hình 5 Hoạt tải tác dụng lên cầu thang 54 Hình Chuyển vị cầu thang 54 Hình Biểu đồ bao moment cầu thang 54 Hình Biểu đồ bao lực cắt cầu thang 55 Hình Mơ hình dầm sàn tầng điển hình 57 Hình Hoạt tải tác dụng lên sàn .58 Hình Biểu đồ màu moment M11 58 Hình Biểu đồ màu moment M22 59 Hình Dãy Strip sàn theo phương X .59 Hình 6 Dãy Strip sàn theo phương Y .59 Hình Biểu đồ Strip theo phương X .60 Hình Biểu đồ Strip theo phương Y .60 Hình Chuyển vị sàn tải trọng ngắn hạn 60 Hình 10 Chuyển vị sàn tải trọng dài hạn 62 Hình Mặt dầm vách tầng điển hình 19 68 Hình Biểu đồ moment tầng điển hình 19 68 Hình Biểu đồ nội lực dầm B01 (DX16) 69 Hình Cốt thép dọc đai vùng tới hạn dầm 71 xv Z Bảng Kết nội lực, chuyển vị tường vây Nội lực Chuyển vị ngang Moment M Lực cắt Q Ux (m) Giai đoạn 2:Đào đất đến -0.5m Shear forces -4.41 kN/m Horizontal displacement Extreme: 2.67E-03m Bending moment -84.53 kNm/m Shear forces -46.48 kN/m Horizontal displacement Extreme: 27.06E-03m Giai đoạn 3:Đào đất đến -3.0m Bending moment -7.39 kNm/m 118 Z Nội lực Lực cắt Q Bending moment 299.67 kNm/m Shear forces 116.63 kN/m Horizontal displacement Extreme: 62.89E-03m Bending moment 404.80 kNm/m Shear forces 182.67 kN/m Horizontal displacement Extreme: 86.45-03m Giai đoạn 5: Đào đất đến -7.0m Moment M Chuyển vị ngang Ux (m) Giai đoạn 7: Đào đất đến -10.0m 119 Nội lực Z Lực cắt Q Bending moment 404.80 kNm/m Shear forces 182.67 kN/m Axial Forces Extreme: 239.89 kN/m BIỂU ĐỒ BAO NỘI LỰC Moment M Chuyển vị ngang Ux (m) • Chuyển vị lớn đỉnh tường vây : Ux = 23.556ì10-3 (m)= 23.556(mm)< Ux =50(mm) ã Chuyn vị lớn bụng tường vây: Ux = 86.45×10-3 (m)= 86.45(mm)<  Ux  =200(mm) → Thõa điều kiện chuyển vị đỉnh bụng tường vây 9.8.3 Tính tốn cốt thép tường vây • Tính tốn cốt thép dọc Moment dương lớn Mmax = 404.80 (kN.m/m) Bê tông sử dụng B30 → 3.25×107 , Rb = 17 (MPa) Cốt thép sử dụng CB300-V → Rs = 260 (MPa) Giả thuyết a = 50 (mm) → h o = h-a = 800-50 =750 (mm) αm = ξR = M 404.80×106 = = 0.0423 < 0.583 R b ×b×h o2 17×1000×7502 0.8 0.8 0.8 = = = 0.583 εs,el (R s /Es ) (260/200000) 1+ 1+ 1+ 0.0035 ε b2 ε b2 ξ =1- 1-2α m =1- 1-2×0.0423= 0.0432 120 As = ξ×R b ×b×h o 0.0432×17×1000×750 = =2118.46(mm2 ) Rs 260 → Chọn 428 (As=2463 mm2) A 2463 ×100= 0.32% Hàm lượng cốt thép : μ= s ×100 = b×h o 1000×750 R 17 μ =0.1%  μ=0.32%  μ max = ξ × b = 0.583× ×100=3.8% R Rs 260 → Thõa điều kiện hàm lượng cốt thép hợp lý • Tính tốn cốt đai Bước 1:Kiểm tra điều kiện ứng suất nén Tính tốn cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo dải bê tông tiết diện nghiêng tiến hành theo điều kiện: Q  φb1×R b×b×ho  182.67  0.3×17×103×1×0.75=3825(kN) Bước 2: Tính Qb  φb2 R bt h o2  Điều kiện kiểm tra: 0.5R bt bh o  C h  C  2.5h  0.75  C  1.875(m) o  o φb2×R bt ×b×h o2 1.5×1.15×103×1×0.752 = =1212.89(kN) Chọn C = 0.8m → Qb = C 0.8 Bước 3:Kiểm tra có cần bố trí cốt đai hay không Q = 182.67(kN) < Qb =1212.89(kN) → Vậy cần bố trí cốt đai theo cấu tạo, chọn 6a200 9.9 Nội lực chống từ Bảng Kết nội lực chống Shoring Shoring S1 Shoring S2 Giai đoạn (kN) (kN) -124.30 -91.44 -243.80 121 Hình Nội lực chống giai đoạn 9.10 Thiết kế chống (Shoring) Thiết kế hệ chống theo giai đoạn thi cơng hố đào có hệ chống (giai đoạn 5) hố đào có hệ chống (giai đoạn 2).Việc phân tích thực cách sử dụng mơ hình kết hợp hai phần mềm Plaxis 2D ETABS theo giai đoạn thi cơng 9.10.1 Trường hợp hố đào có hệ chống Shoring Hình Tải tác dụng lên giai đoạn tầng chống 9.10.1.1 Thông số tiết diện Shoring 122 Bảng Thông số tiết diện Shoring H350x350x12x19 h bf tf tw hw hf A Sx (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm) (cm ) (cm3) 35 35 1.9 1.2 31.2 33.1 170.4 1246.6 Ix Wx Iy Wy ix iy Af Aw (cm4) (cm3) (cm4) (cm3) (cm) (cm) (cm2) (cm2) 39506.2 2257.5 13581.6 776.1 15.2 8.9 66.5 37.4 9.10.1.2 Độ mảnh quy ước H 10 = 0.806 Giả thuyết độ cứng nút : n = = L 12.4 Theo bảng 19 TCVN 5575 – 2012, hệ số chiều dài tính tốn sườn có tiết n+0.56 0.806+0.56 = =1.20 n+0.14 0.806+0.14 lx = l y = μ×L= 1.20×12.4 diện khơng quy đổi xác định sau: μ= Chiều dài tính tốn ngồi mặt phẳng : Độ mảnh chống: λ x = =14.88(m) l y 1488 lx 1488 = = 97.89, λ y = = = 167.19 i x 15.2 i y 8.9 Độ mảnh quy ước cho chống có tiết diện H350, vật liệu CCT42, chiều dày nhỏ 20mm, có f = 2450 (daN/cm2) E = 2.1E+06 (daN/cm2) − − f f 2450 2450 λ = λ y × = 167.19× λ = λ x × = 97.89× = = 5.71 3.34 , E E 2.1×10 2.1×106 9.10.1.3 Kết nội lực giai đoạn Bảng Kết nội lực chống (Giai đoạn tầng chống) Lực dọc N Lực cắt V Moment M STT Đặc điểm nội lực (kN) (kN) (kN.m) Nmax, Mtu, Qtu 2503.63 16.48 93.14 Mmax, Ntu, Qtu 2189.077 1223.53 1622.32 Mmin, Ntu, Qtu 2457.95 2347.64 3109.48 9.10.1.4 Trường hợp Bảng Nội lực trường hợp Lực dọc N Lực cắt V Moment M (kN) (kN) (kN.m) 2503.63 16.48 93.14 • Kiểm tra điều kiện bền 123 e M A 93.14×102 170.4 Độ lệch tâm tương đối : m = = × = × = 0.280 ρ N Wx 2503.63 2257.5 A 66.5 =1.78 >1 , 0.1  m  λmax = λ y =5.71>5 , tra bảng D9, Phụ Với f = A w 37.4 lục D TCVN 5575 – 2012 hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện  = 1.3 Độ lệch tâm tính đổi : me = η×m= 1.3×0.28= 0.364< 20 → Khơng cần kiểm tra điều kiện bền • Kiểm tra ổn định tổng thể mặt phẳng Vì độ lệch tâm tính đổi me = 0.28 < 20 nên điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng kiểm tra theo cơng thức: N  f×γc (Mục 7.4.2.2 TCVN 5575 – 2012) φ×A n Với e – Hệ số chiết giảm cường độ tính tốn nén lệch tâm, nén uốn, đặc, lấy theo bảng D.10, Phụ lục D, TCVN 5575 – 2012 e phụ thuộc vào độ mảnh quy ước λ độ lệnh tâm tính đổi me λ = 5.71, me = 0.364 → e = 0.602 Vậy N 2503.63×102 = = 2440 (daN/cm2 ) < fγc =2450(daN/cm2 ) φe×An 0.602×170.4 → Vậy thõa mãn điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng • Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng Ổn định tổng thể chống theo phương mặt phẳng xác định theo N  fγc công thức mục 7.4.2.4, TCVN 5575 – 2012 sau : c×φ y ×A n Với c hệ số ảnh hưởng moment M hình dáng tiết diện đến ổn định cột theo phương đứng vng góc với mặt phẳng uốn (phương ngồi mặt phẳng uốn), phụ thuộc vào độ lệch tâm tương đối m Vì m = 0.280 < nên c xác định theo công thức mục 7.4.2.5, TCVN 5575 – β 1.64 = = 1.419 2012: c = 1+α×m + 0.556  0.28 α=0.55+0.05m=0.55+0.05×0.280= 0.556  Trong :  φc 0.568 β= φ = 0.222 =1.64 y  Các hệ số c y tra theo bảng D8 phụ lục D TCVN 5575 – 2012 124 Vậy N 2503.63 102 = = 2438.74(daN/cm ) c×φ y ×A n 1.419×0.222×170.4 → Thõa điều kiện ổn định ngồi mặt phẳng • Kiểm tra ổn định cục cánh Bản cánh phải đảm bảo điều kiện ổn định cục theo cơng thức : Trong đó: bof = bof  bof    tf  t f  b bf -t w 35-1.2 16.9 = =16.9 → of = =8.45 2 tf Theo mục 7.6.3.3 TCVN 5574 – 2012, độ mảnh phần cánh nhô với độ mảnh quy ước λ tính theo cơng thức : 0.8  λ=min  λ x ;λ y  = 3.371;5.757  =3.371  Tra bảng 35, TCVN 5575 – 2012, ta quy đổi tỷ số:  bof   t f   = 0.36+0.1λ  Vậy b  bof =8.45   of  =20.41 tf  t f  ( E 2.1×106 = ( 0.36+0.1×3.371) × =20.41 f 2450 ) → Thõa điều kiện ổn định cục cánh • Kiểm tra điều kiện ổn định cục bụng Bản bụng phải đảm bảo điều kiện ổn định cục theo công thức hw  hw   t w  t w  Vì < m = 0.280 < λ  nên độ mảnh giới hạn bụng xác định theo công thức:  h  E 2.1×106   w  = 1.2+0.35λ = (1.2+0.35×5.757 ) × = 94.12 f 2450  t w    h w  E 2.1×106 =3.1× = 90.75    3.1 f 2450  t w  ( ) (Bảng 33 Mục 7.6.2.2 TCVN 5575 – 2012) Vậy h  h w 31.2 = =26   w  = 94.12 t w 1.2  tw  → Thõa điều kiện ổn định cục bụng Các trường hợp cịn lại trình bày phụ lục 125 9.10.2 Trường hố đào có hệ chống Shoring Hình Tải tác dụng lên tầng chống giai đoạn 9.10.2.1 Kết nội lực giai đoạn Bảng Kết nội lực chống (Giai đoạn tầng chống) Lực dọc N Lực cắt V Moment M STT Đặc điểm nội lực (kN) (kN) (kN.m) Nmax, Mtu, Qtu 2649.86 249.42 285.94 Mmax, Ntu, Qtu 1394.31 -712.14 944.74 Mmin, Ntu, Qtu 1370.57 732.79 969.80 9.10.2.2 Trường hợp Bảng 9 Nội lực trường hợp (2 tầng chống) Lực dọc N Lực cắt V Moment M (kN) (kN) (kN.m) 2649.86 249.42 285.94 • Kiểm tra điều kiện bền e M A 285.94×102 170.4 Độ lệch tâm tương đối : m = = × = × = 0.814 ρ N Wx 2649.86 2257.5 A 66.5 =1.78 >1 , 0.1  m  λ max = λ y =5.71 > , tra bảng D9, Phụ Với f = A w 37.4 lục D TCVN 5575 – 2012 hệ số ảnh hưởng hình dạng tiết diện  = 1.3 Độ lệch tâm tính đổi : me = η×m= 1.3×0.814= 1.058< 20 → Khơng cần kiểm tra điều kiện bền 126 • Kiểm tra ổn định tổng thể mặt phẳng Vì độ lệch tâm tính đổi me = 1.058 < 20 nên điều kiện ổn định tổng thể ngồi mặt phẳng kiểm tra theo cơng thức: N  f×γc (Mục 7.4.2.2 TCVN 5575 – 2012) φ×A n Với e – Hệ số chiết giảm cường độ tính toán nén lệch tâm, nén uốn, đặc, lấy theo bảng D.10, Phụ lục D, TCVN 5575 – 2012 e phụ thuộc vào độ mảnh quy ước λ độ lệnh tâm tính đổi me λ = 5.71, me = 1.058 → e = 0.644 Vậy N 2649.86×102 = = 2414 (daN/cm2 ) < fγc =2450(daN/cm2 ) φe×An 0.644×170.4 → Vậy thõa mãn điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng • Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng Ổn định tổng thể chống theo phương mặt phẳng xác định theo N  fγc công thức mục 7.4.2.4, TCVN 5575 – 2012 sau : c×φ y ×A n Với c hệ số ảnh hưởng moment M hình dáng tiết diện đến ổn định cột theo phương đứng vng góc với mặt phẳng uốn (phương mặt phẳng uốn), phụ thuộc vào độ lệch tâm tương đối m Vì m = 0.814 < nên c xác định theo công thức mục 7.4.2.5, TCVN 5575 – β 1.64 = = 1.419 2012: c = 1+α×m + 0.556  0.28 α=0.55+0.05m=0.55+0.05×0.280= 0.556  Trong :  φc 0.568 β= = =1.64  φ 0.222 y  Các hệ số c y tra theo bảng D8 phụ lục D TCVN 5575 – 2012 Vậy N 2649.86 102 = = 2446.74(daN/cm ) < 2450(daN/cm ) c×φ y ×A n 1.419×0.222×170.4 → Thõa điều kiện ổn định ngồi mặt phẳng • Kiểm tra ổn định cục cánh Bản cánh phải đảm bảo điều kiện ổn định cục theo công thức : bof  bof    tf  t f  127 Trong đó: bof = b bf -t w 35-1.2 16.9 = =16.9 → of = =8.45 2 tf Theo mục 7.6.3.3 TCVN 5574 – 2012, độ mảnh phần cánh nhô với độ mảnh quy ước λ tính theo cơng thức : 0.8  λ=min  λ x ;λ y  = 3.371;5.757  =3.371  Tra bảng 35, TCVN 5575 – 2012, ta quy đổi tỷ số:  bof    = 0.36+0.1λ  t f  ( Vậy E 2.1×106 = ( 0.36+0.1×3.371) × =20.41 f 2450 ) b  bof =8.45   of  =20.41 tf  t f  → Thõa điều kiện ổn định cục cánh • Kiểm tra điều kiện ổn định cục bụng Bản bụng phải đảm bảo điều kiện ổn định cục theo công thức hw  hw   t w  t w  Vì < m = 0.280 < λ  nên độ mảnh giới hạn bụng xác định theo công thức:  h  E 2.1×106   w  = 1.2+0.35λ = (1.2+0.35×5.757 ) × = 94.12 f 2450  t w    h w  E 2.1×106  3.1 =3.1× = 90.75   t f 2450  w  ( ) (Bảng 33 Mục 7.6.2.2 TCVN 5575 – 2012) Vậy h  h w 31.2 = =26   w  = 94.12 t w 1.2  tw  → Thõa điều kiện ổn định cục bụng Các trường hợp cịn lại trình bày phụ lục 9.11 Thiết kế hệ cột chống Kingpost 9.11.1 Thông số tiết diện Mục 9.5.3 9.11.2 Chiều dài tính tốn Kingpost Hệ số chiều dài tính tốn cột có tiết diện khơng đổi xác định theo bảng D1 TCVN 5575 – 2012, đầu ngàm: = 0.7 Chiều dài tính tốn mặt phẳng khung: lx = 0.7×10= 7(m) 128 Chiều dài tính tốn mặt phẳng khung: l y = 0.7×10= 7(m) 9.11.3 Tính tốn giá trị độ mảnh Độ mảnh Kingpost: l y 700 l 700 λx = x = = 46.1;λ y = = = 78.7 i x 15.2 i y 8.9 Độ mảnh quy ước cho Kingpost có tiết diện H350, vật liệu CCT42, chiều dày nhỏ 20mm có f = 2450 (daN/cm2), E = 2.1E+06 (daN/cm2) − f 2450 f 2450 λ = λx× = 46.1× = 1.57 λ = λ × = 78.7× = 2.688 , y E E 2.1×106 2.1×106 9.11.4 Kết nội lực Bảng 10 Kết nội lực Kingpost Moment Mxmax (kN.m) -323.62 Moment Mymax (kN.m) 566.57 Nmax (kN) -129.52 Qmax (kN) 135.06 9.11.5 Kiểm tra điều kiện bền Độ lệch tâm tương đối: mx = M x A 323.62 102 170.4 × = × =18.8 N Wx 129.52 2257.5 my = M y A 566.57 102 170.4 × = × = 33.01 N Wy 129.52 2257.5 Với A f 66.5 = =1.78 >1 ,  λmax = λ y = 2.688  , tra bảng D9, phụ lục D, A w 37.4 TCVN 5575 – 2012, hệ số xét ảnh hưởng hình dạng tiết diện: η =1.4-0.2λmax =1.4-0.2×2.688 = 0.8624  mex =η×m x =0.8624×18.8=16.21< 20 Độ lệch tâm tính đổi:   mey =η×m y =0.8624×33.01=28.46 >20 → Cần kiểm tra điều kiện bền theo công thức : σ x,y = N M x,y ±  fγc A n Wx,y 129.52×100 566.57×104 = -2433.71(daN/cm ) <  σ  =2450(daN/cm ) 170.4 2257.5 → Thõa mãn điều kiện bền 9.11.6 Kiểm tra điều kiện ổn định tổng thể 9.11.6.1 Ổn định tổng thể mặt phẳng khung σy = 129 Tính toán cấu kiện chịu nén lệch tâm, nén uốn có tiết diện khơng đổi mặt phẳng moment uốn trùng với mặt phẳng đối xứng trục thực theo N  f×γc (Mục 7.4.2.2 TCVN 5575 – 2012) cơng thức: φ×A n Với e – Hệ số chiết giảm cường độ tính tốn nén lệch tâm, nén uốn, đặc, lấy theo bảng D.10, Phụ lục D, TCVN 5575 – 2012 e phụ thuộc vào độ mảnh quy ước độ lệnh tâm tính đổi me λ= 2.688 , me = 28.46 → e = 0.045 N 129.52×102 Vậy = = 1689.09 (daN/cm2 ) < fγc =2450(daN/cm2 ) φe×An 0.045×170.4 → Thõa điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng 9.11.6.2 Ổn định tổng thể mặt phẳng khung Ổn định tổng thể chống theo phương mặt phẳng xác định N  fγc theo công thức mục 7.4.2.4, TCVN 5575 – 2012 sau c×φ y ×A n Với c hệ số ảnh hưởng moment M hình dáng tiết diện đến ổn định cột theo phương đứng vng góc với mặt phẳng uốn (phương mặt phẳng uốn), phụ thuộc vào độ lệch tâm tương đối m Vì m = 28.46 > 10 nên xác định theo công thức (Mục 7.4.2.5, TCVN 5574 – 2012) 1 c= = = 0.037 m yφ y 28.46×0.894 1+ 1+ φ b Với b, y hệ số tra theo bảng D.8 phụ lục D TCVN 5575 – 2012 Vậy N 129.52 102 = = 2297.88(daN/cm ) < 2450(daN/cm ) c×φ y ×A n 0.037×0.894×170.4 → Thõa điều kiện ổn định tổng thể mặt phẳng 9.11.7 Kiểm tra điều kiện ổn định cục 9.11.7.1 Ổn định cục cánh Bản cánh phải đảm bảo điều kiện làm việc cục theo cơng thức Trong đó: bof = bof  bof    tf  t f  b bf -t w 35-1.2 16.9 = =16.9 → of = =8.45 2 tf 130 Theo mục 7.6.3.3 TCVN 5574 – 2012, độ mảnh phần cánh nhô với độ mảnh quy ước λ tính theo cơng thức : 0.8  λ=min  λ x ;λ y  = 1.57;2.668 =1.57  Tra bảng 35, TCVN 5575 – 2012, ta quy đổi tỷ số:  bof    = 0.36+0.1λ  t f  ( Vậy E 2.1×106 = ( 0.36+0.1×1.57 ) × =15.15 f 2450 ) b bof =8.45   of tf  t f   =15.15  → Thõa điều kiện ổn định cục cánh 9.11.7.2 Ổn định cục bụng Bản bụng phải đảm bảo điều kiện ổn định cục theo công thức hw  hw   t w  t w  Vì < m = 0.280 < λ  nên độ mảnh giới hạn bụng xác định theo cơng thức:  h  E 2.1×106   w  = 1.2+0.35λ = (1.2+0.35×2.688 ) × = 62.7 f 2450  t w    h w  E 2.1×106  3.1 =3.1× = 90.75   f 2450  t w  ( ) (Bảng 33 Mục 7.6.2.2 TCVN 5575 – 2012) Vậy h  h w 31.2 = =26   w  = 90.75 t w 1.2  tw  → Thõa điều kiện ổn định cục bụng h w 31.2 E 2.1×106 = =26  2.3 =2.3× = 67.34 → Không cần gia cường thêm t w 1.2 f 2450 sườn ngang 131 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bùi Trường Sơn "Địa chất cơng trình" NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh Nguyễn Bá Kế (2010) "Thiết kế thi cơng hố móng sâu" NXB Xây dựng Hà Nội Nguyễn Đình Cống (2008) "Sàn sườn bê tơng cốt thép tồn khối" NXB Xây dựng Hà Nội Nguyễn Đình Nghĩa "Hiệu ứng P-Delta nhà cao tầng" TP.Hồ Chí Minh Nguyễn Lê Ninh "Cơ sở lý thuyết tính tốn động đất" TP.Hồ Chí Minh Nguyễn Tổng "Mơ hình nhà nhiều tầng BTCT phần mềm ETABS" TP.Hồ Chí Minh Nguyễn Tổng "Mơ hình với Safe - Độ võng sàn bê tông cốt thép co ngót, từ biến" TP.Hồ Chí Minh Nguyễn Tổng "Quy trình thiết kế nhà cao tầng" TP.Hồ Chí Minh Nguyễn Tổng "Sức chịu tải cọc khoan nhồi" TP.Hồ Chí Minh 10 Nguyễn Tổng ”Tổng quan ứng xử xoắn nhà nhiều tầng có hình dạng phức tạp" TP.Hồ Chí Minh 11 Nguyễn Tổng (2017) "Hiện tượng võng từ biến - co ngót" TP.Hồ Chí Minh 12 Nguyễn Tổng (2017) "Mơ hình truyền lực" TP.Hồ Chí Minh 13 Nguyễn Tổng (2018) "Hướng dẫn đồ án móng" TP.Hồ Chí Minh 14 Nguyễn Tuấn Hưng, Võ Mạnh Tùng "Một số phương pháp tính tốn thép vách phẳng BTCT" TP.Hồ Chí Minh 15.Võ Phán "Các phương pháp thí nghiệm đất phòng trường” NXB Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh 16.Vũ Mạnh Hùng "Sổ tay thiết kế kết cấu" Đại học Kiến Trúc TP.HCM 132 ... khung(không gồm kết cấu f.Số tầng ≥5 24 mục 2.3 ngầm 2.5) THE MANHATTAN RESIDENCES xây dựng khu đất có tổng diện tích 14.757 m2, tổng diện tích sàn xây dựng 162.345 m2 Quy mô THE MANHATTAN RESIDENCES. .. việc, tổ hợp cao tầng thiết kế thi công xây dựng với chất lượng cao, đầy đủ tiện nghi để phục vụ cho nhu cầu sống người dân 1.1.2 Vị trí xây dựng cơng trình THE MANHATTAN RESIDENCES tọa lạc số 18... chuẩn thiết kế • TCVN 5574 – 2018: Kết cấu bê tông bê tông cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế • TCVN 5575 – 2012: Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế • TCVN 10304 – 2014: Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế