KHÁI QUÁT VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Công trình Double City là một công trình được xây dựng trên khu đất thuộc Q Hải Châu, Tp Đà Nẵng Với vị trí cực đẹp trong trung tâm thành phố Đà Nẵng, cư dân căn hộ Double City dễ dàng di chuyển đến các tiện ích ngoại khu như các chợ, bệnh viện Đà Nẵng, ngân hàng, trường học, cơ quan làm việc,… trong vòng chưa đến 10 phút di chuyển.
Với lối kiến trúc sang trọng, hiện đại, tòa nhà là một điểm nhấn tạo nên một cảnh đẹp góp phần hiện đại hóa bộ mặt thành phố Từ căn hộ Double City, khách hàng sẽ được chiêm ngưỡng con sông Hàn thơ mộng và Thành phố Đà Nẵng từ một góc nhìn thoáng đãng và đầy thu hút, hấp dẫn.
1.1.1 Mục đích xây dựng công trình Đối với nước ta, là một nước đang từng bước phát triển và ngày càng khẳng định vị thế trong khu vực và cả quốc tế, để làm tốt mục tiêu đó, điều đầu tiên cần phải ngày càng cải thiện nhu cầu an sinh và làm việc cho người dân Mà trong đó nhu cầu về nơi ở là một trong những nhu cầu cấp thiết hàng đầu.
Trước thực trạng dân số phát triển nhanh nên nhu cầu mua đất xây dựng nhà ngày càng nhiều trong khi đó quỹ đất của Thành phố thì có hạn, chính vì vậy mà giá đất ngày càng leo thang khiến cho nhiều người dân không đủ khả năng mua đất xây dựng Để giải quyết vấn đề cấp thiết này giải pháp xây dựng các chung cư cao tầng.
Bên cạnh đó, cùng với sự đi lên của nền kinh tế của Thành phố và tình hình đầu tư của nước ngoài vào thị trường ngày càng rộng mở, đã mở ra một triển vọng thật nhiều hứa hẹn đối với việc đầu tư xây dựng các cao ốc dùng làm văn phòng làm việc, các khách sạn cao tầng,… với chất lượng cao nhằm đáp ứng nhu cầu sinh hoạt ngày càng cao của mọi người dân.
Hơn nữa, đối với ngành xây dựng nói riêng, sự xuất hiện của các nhà cao tầng cũng đã góp phần tích cực vào việc phát triển ngành xây dựng thông qua việc tiếp thu và áp dụng các kỹ thuật hiện đại, công nghệ mới trong tính toán, thi công và xử lý thực tế, các phương pháp thi công hiện đại của nước ngoài…
Chính vì thế, công trình chung cư DOUBLE CITY được thiết kế và xây dựng nhằm góp phần giải quyết các mục tiêu trên.
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 1 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
1.1.2 Vị trí và đặc điểm công trình Địa chỉ : Đường số 38 Nguyễn Chí Thanh – Quận Hải Châu – TP Đà Nẵng
Tọa lạc ngay tại trung tâm thành phố Đà Nẵng, Trong đó, Hải Châu là quận trung tâm với khối trung tâm hành chính nhà nước, trường học, bệnh viện lâu năm và các tiện ích công cộng Hầu hết người dân muốn sống tại Hải Châu không chỉ vì: ở quận trung tâm hay gần các tiện ích mà còn ở sự đầu tư cho con cái Phía Bắc, phía Nam và phía Tây toà nhà giáp khu dân cư, phía Đông là mặt tiền đường Nguyễn Chí Thanh, một trong những tuyến đường chính của trung tâm thành phố. Đồng thời, hệ thống cấp điện, cấp nước trong khu vực đã hoàn thiện đáp ứng tốt các yêu cầu cho công tác xây dựng Khu đất xây dựng công trình bằng phằng, hiện trạng không có công trình cũ, không có công trình ngầm bên dưới đất nên rất thuận lợi cho công việc thi công và bố trí tổng bình đồ.
Hình 1-1:Vị trí công trình chụp từ google map
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 2
1.1.3 Điều kiện tự nhiên Đà Nẵng nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa điển hình, nhiệt độ cao và ít biến động. Khí hậu Đà Nẵng là nơi chuyển tiếp đan xen giữa khí hậu miền Bắc và khí hậu miền Nam, với tính trội là khí hậu nhiệt đới điển hình ở phía Nam Mỗi năm có 2 mùa rõ rệt: mùa mưa kéo dài từ tháng 8 đến tháng 12 và mùa khô từ tháng 1 đến tháng 7, thỉnh thoảng có những đợt rét mùa đông nhưng không đậm và không kéo dài.
Nhiệt độ trung bình hàng năm khoảng 25.9 0 C; cao nhất vào các tháng 6,7,8 trung bình từ 28 − 30 0 C; thấp nhất vào các tháng 12,1,2 trung bình từ 18 − 23 0 C Riêng vùng rừng núi
Bà Nà ở độ cao gần 1500m nhiệt độ trung bình khoảng 20 0 C. Độ ẩm không khí trung bình hàng năm là 83.4%; cao nhất vào các tháng 10,11 trung bình từ 85.67 – 87.67%; thấp nhất vào các tháng 6,7 trung bình từ 76.67 – 77.33%.
Lượng mưa trung bình hàng năm là 2504.57 mm/năm, lượng mưa cao nhất vào các tháng 10,11 trung bình từ 550 – 1000 mm/tháng; cao nhất vào các tháng 1,2,3 trung bình từ 23 – 40 mm/tháng.
- Quy mô công trình (Theo : Công trình dân dụng - cấp 2 (10.000m 2 phục lục II - Thông tư số ≤ Ssàn ≤30.000m 2 hoặc 8 ≤ số tầng ≤ 24). 06/2021/TT-BXD) Bao gồm: 1 tầng bán hầm + 2 tầng chức năng
+12 tầng điển hình + 1 tầng thượng và mái.
- Tổng diện khu đất : hơn 870 m 2
- Diện tích sàn xây dựng : hơn 750 m 2 căn hộ
- Chiều cao tầng : Tầng bán hầm cao 3.2m, tầng 1,2 cao
4.5m, các tầng còn lại (3 – 14) cao 3.5 m. -
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 3 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
1.2 GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH
Hình 1-2: Mặt bằng tầng điển hình 3-14
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 4
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 5 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
1.2.1 Giải pháp giao thông công trình
Giao thông theo phương ngang chính của công trình là các hành lang và sảnh Giao thông theo phương đứng sử dụng hệ thống thang máy kết hợp với thang bộ Diện tích sàn lớn, lượng người phục vụ nhiều nên sử dụng 2 thang máy và cầu thang bộ đặt tại vị trí trung tâm của mặt bằng.
Công trình sử dụng điện từ hệ thống điện thành phố.
Nguồn nước được lấy từ hệ thống cấp nước của thành phố Nước được điều khiển bơm hoàn toàn tự động Từ bể nước máy qua hệ thống ống dẫn được đưa đến các vị trí cần thiết của công trình.
Nước bẩn công trình được đưa qua hệ thống thoát nước bẩn chung của thành phố trên đường Nguyễn Chí Thanh Nước bẩn trước khi đưa vào hệ thống thoát nước chung của thành phố phải được xử lý cục bộ và tập trung vào hệ thống thoát nước chung theo khu quy hoạch.
Chiếu sáng kết hợp chiếu sáng nhân tạo với chiếu sáng tự nhiên Trong đó chiếu sáng nhân tạo là chủ yếu Các phòng đều được lấy ánh sáng tự nhiên thông qua hệ thống cửa sổ và cửa mở ra ban công để lấy ánh sáng tự nhiên Hệ thống chiếu sáng nhân tạo được cung cấp từ hệ thống đèn điện, lắp trong các phòng, hành lang, cầu thang.
1.2.6 Hệ thống phòng cháy chữa cháy
GIẢI PHÁP VẬT LIỆU
Bê tông có cấp độ bền B30 với các thông số tính toán như sau:
+ Cường độ tính toán chịu nén: R b = 17 MPa.
+ Cường độ tính toán chịu kéo: R bt = 1.2 MPa.
+ Mô đun đàn hồi: E b = 32500 MPa.
- Cốt thộp loại CB300-T (đối với cốt thộp cú ỉ ≤ 10):
+ Cường độ tính toán chịu nén: R sc = 260 MPa.
+ Cường độ tính toán chịu kéo: R s = 260 MPa.
+ Cường độ tính toán cốt ngang: R sw = 210 MPa.
+ Mô đun đàn hồi: E s = 200000 MPa.
- Cốt thộp loại CB400-V (đối với cốt thộp cú ỉ > 10):
+ Cường độ tính toán chịu nén: R sc = 350 MPa.
+ Cường độ tính toán chịu kéo: R s = 350 MPa.
+ Cường độ tính toán cốt xiên: R sw = 280 MPa.
+ Mô đun đàn hồi: E s = 200000 MPa.
2.2 PHẦN MỀN ỨNG DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÍNH TOÁN
Mô hình hệ kết cấu công trình: ETABS 9, SAFE12.
Tính toán cốt thép và tính móng cho công trình: Sử dụng phần mềm EXCEL kết hợp với lập trình VBA.
TIÊU CHUẨN ÁP DỤNG
Công việc thiết kế được tuân theo các quy phạm, các tiêu chuẩn thiết kế do nhà nước
Việt Nam quy định đối với ngành xây dựng:
+ TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế;
+ TCVN 5574- 2018 Tiêu chuẩn thiết kế bê tông cốt thép;
+ TCXD 198- 1997 Nhà cao tầng –Thiết kế bê tông cốt thép toàn khối;
+ TCXD 10304-2012: Móng cọc- tiêu chuẩn thiết kế;
+ TCVN 9362:2012 Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và công trình;
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 8
+ TCVN 9386-2012 Thiết kế công trình chịu động đất;
+ TCVN 7888- 2014: Cọc bê tông ly tâm ứng lực trước
LỰA CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CÁC CẤU KIỆN
2.4.1 Giải pháp kết cấu ngang (sàn, dầm)
❖ Sơ bộ sàn theo công thức sau:
Chiều dày sàn sơ bộ theo công thức sau: h s
1 m÷15 bản công xôn l 1 : Nhịp theo phương ngắn
D=0.8÷1.4 phụ thuộc vào tải trọng Ghi chú: m chọn lớn hay nhỏ là phụ thuộc vào ô liên tục hay ô bản đơn
❖ Sơ bộ tiết diện khung:
❖ Dầm chính ( bao quanh ngoài)
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 9
2.4.2 Giải pháp kết cấu đứng
Kết cấu đứng ta chọn hệ vách chịu lực
+ Với vách thang máy ta chọn vách bê tông cốt thép với diều dày d00mm
Hình 2-1: Mặt bằng định vị cột và vách
Bảng 2-1: Tổng hợp sơ bộ tiết diện cột h x b (cm 2 )
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 10 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 3.1 MẶT BẰNG DẦM SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH
Hình 3-1: Mặt bằng ô sàn tầng điển hình 3.2 XÁC ĐỊNH TẢI TRỌNG
3.2.1.1 Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn điển hình căn hộ
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 11
Hình 3-2: Các lớp cấu tạo sàn.
Bảng 3-1: Bảng tính trọng lượng cấu tạo lớp sàn
Chiều Trọng Tải trọng Hệ số Tải trọng Vật liệu lượng riêng tiêu chuẩn vượt tải tính toán dày (m) γ (kN/m 3 ) (kN/m 2 ) n (kN/m 2 )
Sàn bê tông cốt thép 0.2 25 5 1.1 5.5
Trần treo - - 0.3 1.2 0.36 Đường ống, thiết bị 0.5 1.1 0.55
3.2.1.2 Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn thang máy & sảnh hành lang
Bảng 3-2: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn thang máy & sảnh hành lang
Chiều Trọng Tải trọng Hệ số Tải trọng Vật liệu lượng riêng tiêu chuẩn vượt tải tính toán dày (m) γ (kN/m 3 ) (kN/m 2 ) n (kN/m 2 )
Sàn bê tông cốt thép 0.2 25 5 1.1 5.5
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 12
3.2.1.3 Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn phòng vệ sinh
Bảng 3-3: Trọng lượng các lớp cấu tạo sàn phòng vệ sinh
Chiều Trọng Tải trọng Hệ số Tải trọng Vật liệu lượng riêng tiêu chuẩn vượt tải tính toán dày (m) γ (kN/m 3 ) (kN/m 2 ) n (kN/m 2 )
Vữa lát nền tạo dốc 0.015 18 0.27 1.3 0.351
Sàn bê tông cốt thép 0.17 25 4.25 1.1 4.675
Trần treo - - 0.3 1.2 0.36 Đường ống, thiết bị 0.5 1.1 0.55
Ta thấy kết quả tính toán tải trọng chênh lệch nhau không đáng kể Để đơn giản và thiên về an toàn sinh viên tính toán lấy tĩnh tải là giá trị lớn nhất của 1 ô sàn khu nhà ở và sàn vệ sinh.
Khi khai báo tải trọng ta chỉ nhập tải trọng các lớp hoàn thiện khai báo tải trọng theo hệ số vượt tải.
Bảng 3-4: Tĩnh tải trường gạch Tường xây trên sàn thì tải trọng phân bố dọc theo dầm 300x700.
0.1 0.2 h (m) qt tc (KN/m 2 ) n gt tc (KN/m) gt tt (KN/m)
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 13
- Thông thường dưới các tường thường có kết cấu dầm đỡ nhưng để tăng tính linh hoạt trong việc bố trí tường ngăn vì vậy một số tường này không có dầm đỡ bên dưới Do đó khi xác định tải trọng tác dụng lên ô sàn, ta phải kể thêm trọng lượng tường ngăn, tải này được quy về phân bố đều trên toàn bộ ô sàn Được xác định theo công thức: g B ×H ×l ×γ t t t t t S
H t : Chiều cao tường (m) l t : Chiều dài tường (m) γ t : Trọng lượng riêng tường xây (DaN/m 3 )
S: diện tích ô sàn có tường (m 2 )
Bảng 3-5: Tải tường xây phân bố đều trên sàn Ô số S1 S2 S3 S4 S5 S6
Giá trị hoạt tải lấy từ TCVN 2737:1995 điều 4.3.1-bảng 3 được lựa chọn theo chức năng sử dụng của các loại phòng.
Hệ số tin cậy của tải trong lấy theo điều 4.3.3. p p tc tc
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 14
Bảng 3-6: Giá trị hoạt tải sử dụng
Phòng ngủ, phòng khách, phòng ăn, phòng bếp, phòng
1.5 1.3 1.95 giặt, phòng tắm, sân thượng
Lô gia, nhà kho, kỹ thuật 2 1.2 2.4
Hành lang , cầu thang, ban công 3 1.2 3.6
3.3 TÍNH TOÁN SÀN ĐIỂN HÌNH
3.3.1 Mô hình sàn điển hình
Hình 3-3: Mô hình sàn điển hình trên SAFE
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 15 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
3.3.2 Kiểm tra chuyển vị ngắn hạn bằng phần mềm SAFE
Hình 3.5:Độ võng sàn (s=-13.72 mm)
Theo TCVN 5574-2018, độ võng của sàn
Với nhịp lớn nhất trong ô bản khoảng L lục M (TCVN 5574-2018) có giá trị nội suy: kiểm tra theo điều kiện f < [f gh ].
10m Độ võng giới hạn được nêu trong Phụ
Nguyờn lý chia dóy strip: Bố trớ đều theo ẳ sàn giỏp cột (dóy column strip ) và ẵ cạch sàn (dãy middle strip) và tính toán như 1 dầm có bề rộng bằng 1m.
Cốt thép sàn CB400-V => R s = 350(MPa)
Tiết diện tính toán bxh = 1000x200(mm)
Kiểm tra hàm lượng cốt thép: μ min =0.1% μ= Asμ max =ξR
R s ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
Hình 3-4: Dãy Strip theo phương X Hình 3-5: Dãy Strip theo hương Y
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 17
Hình 3-6: Moment dãy Strip theo phương X Hình 3-7: Moment dãy Strip theo hương Y
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 18 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
Bảng 3-7: Tính toán thép sàn Ô sàn Vị trí
(kN.m) (mm) (mm) (mm²) chọn (mm²)
TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG X ễ sàn Gối -5.80 1000 150 30 0.0237 0.024 140 0.12 ỉ8a200 250 0.21
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 19 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH Ô sàn Vị trí
(kN.m) (mm) (mm) (mm²) chọn (mm²)
TÍNH TOÁN THÉP SÀN THEO PHƯƠNG Y ễ sàn Gối -8.05 1000 150 30 0.0329 0.0335 195 0.16 ỉ8a160 314 0.26
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 20 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
SỐ LIỆU TÍNH TOÁN
Nhằm mục đích đáp ứng nhu cầu đi lại và thoát nạn an toàn, công trình được bố trí 2 cầu thang nằm trong vách cứng có trang bị hệ thống thông gió và van thoát khói tự động. Việc thiết kế, xây dựng cầu thang đảm bảo cầu thang là bộ phận vững chắc nhất trong công trình.
Hình 4-1: Mặt bằng cầu thang bộ
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 21
KÍCH THƯỚC SƠ BỘ
Hình 4-2: Mặt cắt thang bộ
Cầu thang tầng điển hình của công trình là cầu thang 2 vế dạng bản.
Chiềucao tầng 3.5m mỗi vế gồm 10 bậc thang với kích thước: h b = 175
Theo Sách Kết cấu bê tông cốt thép tập 3-Võ Bá Tầm Góc nghiêng cầu thang: tanα h b
=0.84 được chọn sơ bộ theo công thức: hb Lo
Chọn chiều dày bản thang
Kích thước dầm thang (dầm b0mm chiếu tới) được chọn sơ bộ theo công thức: h dt
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 22 b h dt 400
Vậy chọn kích thước dầm chiếu tới b h = 400 200 mm
Kích thước Giá trị Đơn vị
Chiều cao bậc thang 175 (mm)
Chiều rộng bậc thang 270 (mm)
Chiều dày bản thang 150 (mm) Độ dốc 32 ( )
Dầm chiếu tới bxh 400x200 (mm)
TẢI TRỌNG
4.3.1 Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng
❖ Tỉnh tải: gồm trọng lượng bản thân các lớp cấu tạo
Hình 4-3: Cấu tạo bản thang Cầu thang được đổ toàn khối bằng bê tông n
Tĩnh tải được xác định theo công thức: g= γ i δ tdi n i
Trong đó: γ i : khối lượng của lớp thứ i δ tdi : chiều dày tương đương của lớp thứ i theo phương bản nghiêng n i : hệ số tin cậy lớp thứ i (theo công thức bảng 1,TCVN 2737-1995)
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 23 δ tdi : chiều dày tương đương của lớp bản thang được xác định theo công thức: δ tdi = ( l b + h b )l δ i cosα b
Trong đó: h b : chiều cao bậc thang l b : chiều dài bậc thang α : góc nghiêng của thang
Chiều dày lớp đá ceramic các lớp cấu tạo bậc thang: δ =0.02m
Chiều dày lớp vữa xi măng δ =0.015m i : δ ( l b
Chiều dày tương đương gạch bậc thang h cosα 270×0.84 δ td
❖ Hoạt tải: giá trị hoạt tải p=p tc n p
Trong đó p n tc p hoạt tải tiểu chuẩn được lấy từ điều 4.3.1, bảng 3, TCVN 2737-1995 hệ số tin cậy được lấy từ điều 4.3.3, TCVN 2337-1995.
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 24
Bảng 4-1: Tải trọng tác dụng lên bản nghiêng
Tải Chiều γ Tải trọng Tải trọng
Vật liệu dày n tính toán trọng (kN/m 3 ) tiêu chuẩn
Tỉnh tải Bậc thang (gạch xây) 0.07 18 1.314 1.3 1.7
Lớp bê tông cốt thép 0.15 25 3.75 1.1 4.125
Trọng lượng của lan can, tay vịn là 0.4 kN/m.
Tải trọng tác dụng lên trên 1m bề rộng bản thang: q bn'
Tổng tải theo phương thẳng đứng: q = q bn' =
4.3.2 Tải trọng tác dụng lên chiếu tới
Bảng 4-2: Bảng tải trọng tác dụng lên bản chiếu tới
Tải Chiều Trọng lượng Tải trọng Hệ số Tải trọng
Vật liệu vượt tải tính toán trọng dày (m) riêng γ (kN/m 3 ) tiêu chuẩn n (kN/m 2 )
Tỉnh Vữa lót 0.015 18 0.27 1.3 0.351 tải Bản bê tông
Trọng lượng của lan can, tay vịn là 0.4 kN/m.
Tải trọng tác dụng lên trên 1m bề rộng bản thang: q bn' = ( g+p ) ×1+0.4=8.8×1+0.4=9.2kN/m
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 25
Cắt một dãy có bề rộng b=1m để tính Vì trong công trình, hai vế cầu thang giống nhau nên ta chỉ tính cho một vế, rồi lấy kết quả tương tự cho vế còn lại.
Liên kết giữa bản thang nghiêng và dầm chiếu nghĩ: theo quan niệm tính toán trong sách tham khảo, xét tỉ số h d /h s :
+ Nếu h d /h s = 400/150 = 2.67 < 3 thì liên kết giữa bản thang nghiêng với dầm chiếu tới được xem là khớp.
Sơ đồ tính bản thang: gối cố định, gối di động.
Hình 4-4: Sơ đồ tính bản thang
Hình 4-5: Biểu đồ moment bản thang
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 26 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
Hình 4-6: Biểu đồ lực cắt 4.4.3 Tính toán cốt thép
Chọn lớp bê tông bảo vệ a
Hàm lượng cốt thép thoả điều kiện μA s A s μ =0.1%
Bảng 4-3: Bảng tính toán cốt thép bản thang
(kN.m) (mm) (mm) (mm) (mm 2 ) chọn (mm 2 ) (%)
Nhịp 14.91 1000 150 120 0.06 0.065 367 ỉ10a200 392 0.35 Đoạn 13.57 1000 150 120 0.05 0.057 332 ỉ10a200 392 0.28 gãy ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
CHỌN KÍCH THƯỚC SƠ BỘ
Chọn kích thước sơ bộ công trình, theo mục 2.4.
TẢI TRỌNG ĐỨNG TÁC DỤNG VÀO HỆ KHUNG
Ta thấy kết quả tính toán tải trọng chênh lệch nhau không đáng kể Để đơn giản sinh viên tính toán lấy tĩnh tải và hoạt tải là giá trị của tầng điển hình cũng như tầng các tầng chức năng và tầng thượng.
=> Tải trọng đứng gán vào mô hình bao gồm:
- Trọng lượng cấu tạo lớp sàn, theo mục 3.2.1
- Tải tường xây phân bố trên dầm, theo mục 3.2.1
- Tải tường xây phân bố trên sàn, theo mục 3.2.1
Giá trị hoạt tải lấy theo mục 3.2.2.
5.3 TẢI TRỌNG NGANG TÁC DỤNG VÀO HỆ KHUNG
=> Tải trọng ngang gắn vào mô hình bao gồm :
5.3.1 Thành phần tĩnh của tải trọng gió ( tính toán theo TCVN 2737-1995) Áp lực gió tĩnh được phân bố theo diện tích được tính theo công thức :
W 0 = 0.95 (kN/ m 2 ) (TP Đà Nẵng, thuộc khu vực IIB). n =1.2 hệ số tin cậy c :Hệ số khí động ; c = +0,8 : gió đẩy ; c = -0,6 :gió hút k : hệ số xét đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao (tra bảng 5 -TCVN 2737-
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 28
B : diện tích đón gió của các khung.
Bề rộng đón gió theo phương trục Y: Tầng 1 đến 14 L x 0m; tầng thượng L x !m;
Bề rộng đón gió theo phương trục X: Tầng 1 đến 14 L y = 25m; tầng thượng L y 14.5m;
Giá trị tiêu chuẩn thành phần tĩnh của áp lực gió Wj ở độ cao Zj so với mốc chuẩn được xác định theo công thức:
Bảng 5-1: Tính toán gió tĩnh
Tầng Độ cao Kz htầng h(đón
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 29
5.3.2 Thành phần động của tải trọng gió
Công trình có độ cao HW.2m) > 40 (m) nên cần phải tính thành phần động của gió.
5.3.2.1 Sơ đồ tính toán động lực
Vị trí các điểm tập trung khối lượng đặt tương ứng với cao trình trọng tâm của các kết cấu truyền tải trọng ngang của công trình (sàn nhà).
Giá trị các khối lượng tập trung ở các mức trong sơ đồ tính toán bằng tổng khối lượng của kết cấu chịu lực, kết cấu bao che, trang trí và 0.5 hoạt tải (TCVN 2737:1995).
5.3.2.2 Xác định các đặc trung động lực
5.3.2.2.1 Xác định tần số dao động riêng
Sau khi nhập vào mô hình làm việc với các thông số về tiết diện dầm, cột, bản sàn , vách cứng và hoạt tải, tĩnh tải tường, khai báo số mode là 4.
Chạy chương trình Vào mục Display/Show Tables / Modal Participation để xem các chu kỳ và dạng dao động.
Bảng 5-2: Chu kì dao động của công trình
Dao động Chu kỳ Tần số
UX UY RZ Chú thích
Vì đây là hệ khung bê tông cốt thép: δ =0.3 ; công trình ở vùng áp lực gió IIB.
Tra bảng 2 ( TCVN 229:1999) Giá trị giới hạn của tần số dao động riêng f L =1.3.
Ta có dạng dao động thứ 4 theo phương Y có tần số f = 0.57< f L =1.3 Tỷ lệ chiều cao nhà/bề rông nhà = 2.4 < 5 Kết luận: Không cần kiểm tra lật.
5.7.5 Kiểm tra điều kiện P-Delta
Hiệu ứng P-delta là sự biến dạng của kết cấu dưới tác dụng của ngoại lực.
➢ Lý thuyết tính toán Độ nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng tính theo công thức 4.28 TCVN
+ θ : là hệ số độ nhạy của chuyển vị ngang tương đối giữa các tầng;
+ P tot : là tổng tải trọng tường tại tầng đang xét và các tầng bên trên nó khi thiết kế chịu động đất;
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 42
+ V tot : là tổng lực cắt tầng do động đất gây ra;
+ dr : là hiệu của chuyển vị ngang trung bình ở tâm khối lượng tại trần và sàn của tầng đang xét;
Ghi chú: θ ≤ 0.1:không cần xét đến hiệu ứng P-Δ
0.1 < θ ≤ 0.2: gần đúng nhân các hệ quả tác động với 1/(1-θ)
0.2 < θ ≤ 0.3: phải xét đến hiệu ứng P-Δ θ > 0.3:điều chỉnh lại hệ kết cấu và tính toán kiểm tra lại
• Combo tổ hợp tải trọng tiêu chuẩn xác định P tot :
Ptot = Tĩnh tải ( tải trọng bản thân + tải trọng hoàn thiện + tải trọng tường… ) + n*Hoạt tải lấy n = 0.3: hệ số tổ hợp
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 43 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
Bảng 5-9: Kiểm tra điều kiện P-Δ
Chiều Vtot Dr θ Kiểm cao Ptot tra
Tầng tầng điều h Top Shear X Shear Y X Y X Y kiện
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 44 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
Bảng 5-10: Bảng quy đổi tên dầm trên Etabs tương ứng trên bản vẽ
Tên dầm Tiết diện dầm
Label dầm ETABS b(mm) h(mm)
B-Y14 200 500 B54,B58 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
Hình 5-2: Mặt bằng định vị dầm
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 46
Hình 5-3: Biểu đồ comb bao moment tầng điển hình
Hình 5-4: Biểu đồ comb bao lực cắt tầng điển hình 5.8.2 Tính toán thép dọc Đối với tính toán thiết kế thép cho dầm cho chọn tổ hợp tất cả các trường hợp tải trọng để thiết kế Tại dầm ta lấy nội lực 3 vị trí đầu dầm, giữa dầm và cuối dầm để tính toán.
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 47 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
Bê tông B30 : Rb = 17 MPa , Rbt = 1.2 MPa, E b = 32500 Mpa
Thép CB400-V: Rs = 350 MPa , Rsc = 350 MPa , E s = 200000 Mpa
- Xác định tiết diện tính toán cốt thép
+ Để thuận tiện cho việc tính toán cốt thép cho nhìu dầm cùng 1 lúc, ta chọn tiết diện tương ứng với tiết diện đã chọn để tính tóa cốt thép.
+ Tiết diện dầm tính toán: b h
- Tính toán giá trị cốt thép nhịp bố trí cho dầm trong hung trục lần lượt theo các công thức: α m
- Khi tính toán thiết kế cốt thép cho dầm phải tuân thủ giá trị chiều cao vùng nén tương đối ξ
- Hàm lượng cốt thép trong dầm phải thỏa mãn: μ min =0.1% μA s μmax =ξ R γ b
• Ví dụ tính toán thép cho dầm B-X1
Bê tông B30 : Rb = 17 MPa , Rbt = 1.2 MPa, E b = 32500 Mpa
Thép CB400-V: Rs = 350 MPa , Rsc = 350 MPa , E s = 200000 Mpa
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 48 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
Tính toán cốt thép cho dầm B6 tầng 3 kích thước tiết diện dầm 300 lực như sau:
Bảng 5-11: Nội lực tính thép dầm B-X1
- Hàm lượng cốt thép trong dầm phải thỏa mãn: μ min
Giả thiết a = 60 mm, ta có chiều cao làm việc của tiết diện: ho = h – a = 700 – 60 = 640 mm αm = M
Diện tích thép cần dùng là: As = ξRbbho
Chọn cốt thộp: 2ỉ22+2ỉ20, đặt 2 lớp → A schon = 1388(mm 2 ) γbR b = 2.59%
Kiểm tra hàm lượng cốt thép : μ min
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 49 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
Giả thiết a = 60 mm, ta có chiều cao làm việc của tiết diện: ho = h – a = 700 – 60 = 640 mm αm = M
Diện tích thép cần dùng là: As = ξRbbho
Chọn cốt thộp: 2ỉ22, đặt 1 lớp → A schon v0(mm 2 ) μ max = ξ r γbR b
Kiểm tra hàm lượng cốt thép : μ min
As γ b R b μmin = 0.1% ≤ μ = bho = 0.4% ≤ μmax = ξr Rs = 2.59%
Bê tông B30: Rb = 17 MPa, Rbt = 1.2 MPa, Eb = 32500 Mpa
Thép CB300-V: Rs = 260 MPa, Rsw = 210 MPa, Es = 200000
Mpa Thông số nội lực:
Sinh viên chọn dầm có lực cắt dầm lớn nhất để tính toán chung cho tất cả các dầm còn lại Nhận thấy dầm B-X2 có lực cắt lớn nhất. ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
Bảng 5-12: Dữ liệu tính thép cốt đai dầm B-X2
`Vị trí Tiết diện dầm Nội lực b(mm) h(mm) a (mm ho (mm) Vmax (KN)
Hình 5-5: Biểu đồ lực cắt dầm B-X2
❖ Kiểm tra điều kiện ứng suất nén chính lực
→ Bê tông không bị phá hoại do ứng suất nén chính.
❖ Kiểm tra khả năng chịu cắt của bê tông trong tiết diện nghiêng
Lực cắt bê tông chịu được xét trên tiết diện nghiêng có chiều dài lớn nhất do ngoại h 0 d0 C 2h
Q b= b2 bt 0 = 2.8kN < Q max (Không thỏa)
→Cần bố trí cốt đai
Theo mục 5.4.3.1.2 (TCVN 9386-2012), trong các dầm kháng chấn chính, phải bố trí cốt đai thỏa các yêu cầu: Đường kính d bw của các thanh cốt đai(tính bằng mm) không được nhỏ hơn 6.
Khoảng cách s của các vòng cốt đai( tính bằng mm) không được vượt quá. hs = min ; 24d bw ; 225;8d = 175;192;225;144 w bL
• dbw -Đường kính cốt thép đai( = 8mm )
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 51 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
• Cốt đai đầu tiên đặt cách mút đầu dầm không qua 50(mm)
Từ các yêu cầu tính toán và cấu tạo:
+ Chọn bố trí ∅8a100 ở vùng hai đầu mút dầm.
+ Chọn bố trí ∅8a200 ở vùng giữa nhịp dầm.
5.8.4 Chiều dài đoạn neo, nối cốt thép (theo TCVN_5574:2018 )
Theo Mục 10.3.5.5 TCVN 5574-2018, chiều dài neo tính toán yêu cầu neo cốt thép có kể đến giải pháp cấu tạo vùng neo của cấu kiện được xác định theo công thức:
Theo mục 10.3.6.2 TCVN 5574-2018, các mối nối cốt thép phải có chiều dài nối chồng không nhỏ hơn giá trị chiều dài thép thanh chịu kéo hoặc chịu nén lap xác định theo công thức: L = L A s,cal lap o,an
Bảng 5-13: Chiều dài đoạn neo, nối cốt thép
Chiều dài neo Chiều dài nối thép vị trí nén
Chiều dài nối thép vị trí kéo
30ỉ30ỉ40ỉ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
5.8.5 Tính toán cốt treo gia cường tại vị trí dầm phụ lên dầm chính
Tại vị trí dầm phụ kê lên dầm chính, lực tập trung xuất hiện và truyền vào dầm chính nên cần gia cường cốt treo tại các vị trí có dầm phụ đi qua của dầm chính, nhằm tránh phá hoại cục bộ và chống nứt Sinh viên chọn phương án cốt đai dạng đai, nếu thiếu sẽ gia cường thêm cốt đai dạng xiên. Để đơn giản cho việc tính toán và thi công cốt thép cho dầm, chọn lực cắt lớn nhất trong các dầm để tính toán cốt thép đai gia cường, sau đó bố trí thép cho các dầm còn lại từ kết quả tính được.
Lực tập trung do ngoại lực từ dầm phụ truyền vào có giá trị lớn nhất (xuất từ Etabs):
Lực giới hạn cho bê tông chịu, được xác định thông qua bề mặt tới hạn:
F Bê tông đủ chịu lực cắt
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 53
Bảng 5-14: Bảng tính thép dầm cho tầng sàn điển hình
As chọn μ ch kN.m mm mm mm mm 2 % mm 2 %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 54
Tên dầm Vị trí Mmax b h a α ξ As μ
Thép chọn As chọn μ ch kN.m mm mm mm mm 2 % mm 2 %
B-X5, B-X8, B-X13, B-X14, B-X15, B-X16 là những dầm cú nội lực nhỏ sử dụng thộp cấu tạo 2ỉ22 đai ỉ8a200
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 55
Tên dầm Vị trí Mmax b h a α ξ As μ
Thép chọn As chọn μ ch kN.m mm mm mm mm 2 % mm 2 %
B-Y1, B-Y5, B-Y10, B-Y11, B-Y12, B-Y13 là những dầm cú nội lực nhỏ sử dụng thộp cấu tạo 2ỉ22 đai ỉ8a200
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 56
Bảng 5-15: Bảng quy đổi tên cột trên Etabs tương ứng trên bản vẽ h x b (cm 2 )
Tên cột Label cột ETABS
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 57 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
5.9.1 Mô hình tính toán cột
Hình 5-6: Mặt bằng định vị cột 5.9.2 Cơ sở lý thuyết
Cột được thiết kế dựa trên sự chịu lực nén lệch tâm xiên.
Thép được bố trí theo chu vi.
❖ Các bước tính toán cột lệch tâm xiên:
[1]: Kiểm tra điều kiện tính toán gần dung cột nén lệch tâm xiên Điều kiện áp dụng phương pháp này là: 0.5 C x 2 , cốt thép được đặt theo chu vi
[2]: Tính toán độ ảnh hưởng của uốn dọc theo hai phương
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 58
Chiều dài tính toán: l oX
Y ×l Độ lệch tâm ngẫu nhiên: l ox
600 30 Độ lệch tâm tĩnh học: e M
1x N 1y N Độ lệch tâm tính toán (hệ siêu tĩnh): e ox
1x 1y Độ mảnh theo hai phương: λ = l ox = l ox ;λ = l oy = l oy x i 0.288C y i 0.288C x x y y
Tính hệ số ảnh hưởng của uốn dọc:
+ Nếu λx 14 → ηx =1 (bỏ qua ảnh hưởng uốn dọc);
(kể cả ảnh hưởng của uốn dọc);
• D: là độ cứng của cấu kiện bê tông cốt thép ở trạng thái giới hạn về độ bền, được xác định theo chỉ dẫn về tính toán biến dạng.
• l 0 : là chiều dài tính toán của cấu kiện.
- Cho phép xác định D theo công thức:
• E b , E s : là modun đàn hồi lần lượt của bê tông và cốt thép.
• I, I s : là momen quán tính của tiến diện lần lượt của bê tông và toàn bộ cốt thép dọc đối với trọng tâm tiết diện ngang của cấu kiện.
(Sử dụng vòng lặp tìm giá trị μ gtgần bằng giá trị μ tt )
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 59
: là hệ số kể đến ảnh hưởng của thời hạn tác dụng tải trọng (không lớn hơn 2).
- Trong đó: o M L : là momen đối với trọng tâm thép chịu kéo nhiều nhất hoặc chịu kéo ít nhất (khi toàn bộ tiết diện chịu nén) do tác dụng của toàn bộ tải trọng. o M L1 : là momen đối với trọng tâm thanh thép chịu kéo nhiều nhất hoặc chịu kéo ít nhất (khi toàn bộ tiết diện chịu nén) do tác dụng của tải thường xuyên và tải tạm thời. o δ = e
: là giá trị độ lệch tâm tương đối của lực dọc, 0.15 δ e
[3]: Quy đổi bài toán lệch tâm xiên sang bài toán lệch tâm phẳng tương đương Đưa về bài toán lệch tâm phẳng tương đương theo phương X và theo phương Y.
[4]: Tính toán diện tích thép theo yêu cầu
Tính x1 = γ b R b b (γ b =1) hệ số điều kiện làm việc của bê tông khi đổ theo phương đứng) Hệ số chuyển đổi mo
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 60
→ M=M 1 +m 0 ×M 2 × h b Độ lệch tâm tính toán:
→ Nén lệch tâm rất bé, tính toán gần như nén đúng tâm.
Hệ số uốn dọc phụ khi xét thêm nén đúng tâm: φ =φ+ (1-φ)ε e 0.3
Diện tích toàn bộ cốt thép được tính như sau: A = e st R -γ R sc b b
>0.3và x 1 >ξ R h 0 → Nén lệch tâm bé, xác định chiều cao vùng h
0 nén x theo công thức sau: 1-ξ R x= ξ R +
Diện tích toàn bộ cốt thép được tính như sau:
Trường hợp 3: ε= 0 >0.3 và x1 28 thì giá trị φ được xác định theo công thức: φ = 1.028 - 0.0000288λ2- 0.0016λ
Bước 4: Kiểm tra hàm lượng của cốt thép.
Nếu hàm lượng của cốt thép chịu kéo hoặc chịu nén không thỏa thì sẽ tiến hành tăng bề rộng Bl hoặc Br hoặc cả hai tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể Giá trị của mỗi bước tăng bề rộng là Tp/2 Bề rộng vùng biên tối đa là Lp/2 Nếu Bl hoặc Br tăng đến Lp/2 mà không thỏa hàm lượng cho phép của cấu kiện chịu kéo hoặc nén thì phải tiến hành tăng bề dày Tp của vách. Điều kiện hàm lượng cốt thép: φ t %= A bh st 100% và 2φ min φ t
Bước 5: Kiểm tra khả năng chịu nén của phần tường giữa của vách.
Nếu phần tường giữa của vách đã đủ khả năng chịu lực thì tiến hành đặt cốt thép theo cấu tạo Nếu phần giữa của vách không đủ khả năng chịu lực thì tiến hành tính toán cốt thép như cấu kiện chịu nén đúng tâm.
❖ Ví dụ tính toán cốt thép dọc cho vách P-X1 tầng hầm
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 73
- Vách có kích thước bề rộng: tw=0.3m ; chiều dài L = 3.2m chạy từ tầng hầm đến tầng thượng.
- Diện tích tiết diện vách: F = 0.3x2.6 = 0.78 m
- Kết quả nội lực vách được xuất từ ETABS với vách được gán các dạng phần tử
Bảng 5-20: Thông số tính thép Vách P-X1, tầng hầm
Load Loc P M 2 vách (kN) (kNm)
- Giả thiết chiều dài vùng biên: B left =
- Diện tích vùng biên: F bien = 0.3×0.65 Độ mãnh:
- Xác định lực kéo, nén trong vùng biên:
- Tính toán cốt thép cho vùng biên như cột chịu kéo – nén đúng tâm: + Diện tích cốt thép chịu nén là:
Tính tương tự như trường hợp 1: A st = -15.84(cm 2 )
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 74
Tính tương tự như trường hợp 1: A st = -15.84(mm 2 )
→ Nhận xét: Ta thấy hàm lượng cốt thép ở trường hợp 1: A st =-10.34(mm
2) nhất nên ta chọn trường hợp P max tính cho toàn bộ cốt thép cột còn lại.
Bố trớ cấu tạo ỉ16a200 , A st 05 cm
5.10.3 Tính toán cốt thép ngang cho vách
Theo TCVN 10.3.4.2 YCVN 5574-2018 cấu tạo cốt đai cho câu kiện như sau:
+Đường kớnh cốt đai: ỉ max /4> ỉ đai >6:chọn ỉ8
+Khoảng cách cốt đai:chọn a 0mm
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 75
Bảng 5-21: Tính thép cho vách vùng biên
Ast μ_b Thép As_ch μchch kN kN.m kN.m m cm cm cm cm² % v.biên cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 76
Ast μ_b Thép As_ch μchch kN kN.m kN.m m cm cm cm cm² % v.biên cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 77
Ast μ_b Thép As_ch μchch kN kN.m kN.m m cm cm cm cm² % v.biên cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 78
Ast μ_b Thép As_ch μchch kN kN.m kN.m m cm cm cm cm² % v.biên cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 79
Ast μ_b Thép As_ch μchch kN kN.m kN.m m cm cm cm cm² % v.biên cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 80
Ast μ_b Thép As_ch μchch kN kN.m kN.m m cm cm cm cm² % v.biên cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 81
Ast μ_b Thép As_ch μchch kN kN.m kN.m m cm cm cm cm² % v.biên cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 82
Ast μ_b Thép As_ch μchch kN kN.m kN.m m cm cm cm cm² % v.biên cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 83
Ast μ_b Thép As_ch μchch kN kN.m kN.m m cm cm cm cm² % v.biên cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 84
Ast μ_b Thép As_ch μchch kN kN.m kN.m m cm cm cm cm² % v.biên cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 85
Ast μ_b Thép As_ch μchch kN kN.m kN.m m cm cm cm cm² % v.biên cm² %
Tang 11 P-Y8 Comb9 Bottom -3274.55 -233.69 43.72 3.5 180 30 45 -991.74 851.02 -39.14 -2.9 ỉ16a200 10.05 0.34 Tang 10 P-Y8 Comb9 Bottom -3639.42 -225.64 44.45 3.5 180 30 45 -1077 942.78 -36.58 - ỉ16a200 10.05 0.34
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 86
Ast μ_b Thép As_ch μchch kN kN.m kN.m m cm cm cm cm² % v.biên cm² %
Bảng 5-22: Tính thép cho vách vùng giữa
As_mid μ_mid Thép As_ch μchch v giữa cm² % kN m cm cm cm cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 87
As_mid μ_mid Thép As_ch μchch kN m cm cm cm cm² % v giữa cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 88
As_mid μ_mid Thép As_ch μchch kN m cm cm cm cm² % v giữa cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 89
As_mid μ_mid Thép As_ch μchch kN m cm cm cm cm² % v giữa cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 90
As_mid μ_mid Thép As_ch μchch kN m cm cm cm cm² % v giữa cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 91
As_mid μ_mid Thép As_ch μchch kN m cm cm cm cm² % v giữa cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 92
As_mid μ_mid Thép As_ch μchch kN m cm cm cm cm² % v giữa cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 93
As_mid μ_mid Thép As_ch μchch kN m cm cm cm cm² % v giữa cm² %
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 94
CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MÓNG CHO CÔNG TRÌNH
Thiết kế kết cấu bên dưới nhà cao tầng bao gồm các tính toán liên quan đến nền và móng công trình Việc thiết kế nền móng phải đảm bảo các chỉ tiêu sau:
- Áp lực của bất cứ vùng nào trong nền đều không vượt qua khả năng chịu lực của đất (Điều kiện cường độ đất nền).
- Ứng suất trong kết cấu đều không vượt quá khả năng chịu lực trong suốt quá trình tồn tại của kết cấu (Điều kiện cường độ kết cấu).
- Chuyển vị biến dạng của kết cấu (độ lún của móng, độ lún lệch giữa các móng) được khống chế không vượt quá giá trị cho phép.
- Ảnh hưởng của việc xây dựng công trình đến các công trình lân cận được khống chế.
- Đảm bảo tính hợp lí của các chỉ tiêu kĩ thuật, khả năng thi công và thời gian thi công.
XỬ LÍ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT
❖ Phân loại và mô tả các lớp đất
Theo kết quả khảo sát thì đất nền gồm các lớp đất khác nhau Do độ dốc các lớp nhỏ, chiều dày khá đồng đều nên một cách gần đúng có thể xem xét nền đất tại mọi điểm của công trình có chiều dày và cấu tạo như mặt cắt địa chất điển hình.
Bảng 6-1: Mô tả lớp đất
Cao độ Mô tả dày
1 10 0.0 ÷ -10.0 Cát thô vừa màu vàng Bão hòa nước Kết cấu chặt vừa.
Sét lẫn vỏ sò màu xám xanh Bão hòa nước Trạng thái dẻo mềm Kết cấu chặt vừa.
3 9 -18.3 ÷ -27.3 Cát min màu xám trắng.Bão hòa nước Kết cấu rất chặt.
4 16.7 -27.3 ÷ -44.0 Đá phiến sét màu tím, xám vàng, xám xanh Kết cấu rất chặt.
5 5.5 -44.0 ÷ -49.5 Đá phiến sét xám vàng, xám xanh.
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 95
Bảng 6-2: Bảng thống kê địa chất móng cọc (MNN =2.5m)
Hệ số rỗng theo cấp tải − ( / ) E e e e e e
Thái KN/m 3 KN/m 3 kN/m 2 kg/cm 2
Mô tả lớp đất Cát thô vừa màu vàng Bão hòa nước Kết cấu chặt vừa.
Mô tả lớp đất Sét lẫn vỏ sò màu xám xanh Bão hòa nước Trạng thái dẻo mềm Kết cấu chặt vừa.
Mô tả lớp đất Cát min màu xám trắng.Bão hòa nước Kết cấu rất chặt.
Mô tả lớp đất Đá phiến sét màu tím, xám vàng, xám xanh Kết cấu rất chặt.
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 96
Hình 6-1: Địa tầng cao độ đặt cọc 7.1.2 Lựa chọn phương án thiết kế móng
Công trình với quy mô gồm 1 tầng bán hầm 14 tầng nổi và 1 tầng mái.
Vị trí xây dựng: Mặt bằng thi công công trình hẹp, xung quanh có nhiều công trình nhà ở cấp 4, có lưu lượng xe đông.
❖ Lựa chọn phương án thiết kế móng
Dựa vào mặt bằng công trình, nhận thấy khoảng cách giữa các cột là khá xa cộng thêm tải trọng công trình lớn Việc bố trí móng bè với chiều cao bè nhỏ sẽ không đảm bảo khả năng chịu lực.
→ Sinh viên chọn phương án móng cọc đài thấp.
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 97 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
❖ Lựa chọn phương án thiết kế cọc
Dựa vào vị trí và các chỉ tiêu cơ lý của đất nền ở bảng trên có thể đánh giá sơ bộ điều kiện địa chất này không phù hợp cho phương án cọc ép, vì các lớp đất cát pha, đá phiến khá dày, dẫn đến việc ép cọc khó khăn.
→ Trong đồ án, sinh viên lựa chọn phương án cọc khoan nhồi để thiết kế cho công trình.
LỰA CHỌN CỘT VÀ VÁCH ĐỂ TÍNH MÓNG
Sinh viên chọn tính toán móng cho các cột vách điển hình trong công trình để bố trí cho các móng còn lại.
CẤU TẠO ĐÀI CỌC VÀ CỌC
Vật liệu sử dụng cho đài cọc:
Bê tông cấp độ bền B30, R b MPa
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 98
Cốt thép chịu lực CB400-V, R s 50 MPa
Cốt thép đai CB300-T R s &0 MPa
Sơ bộ chiều cao đài cọc là H=1.5m, sau đó tiến hành tính toán, kiểm tra lại.
Thiết kế mặt đài trùng với mép trên kết cấu sàn tầng hầm.
Thiết kế mặt đài trùng mép trên sàn tầng hầm ở cốt -1.2m so với mặt đất tự nhiên + Đối với các cột và vách, chiều sâu chôn đài so mặt đất tự nhiên là:
Hd =1.2+1.5=2.7(m) Trong đó: 1.5 m là chiều cao sơ bộ của đài.
+ Đối với vách lõi thang thì chiều sâu chôn đài so với mặt đất tự nhiên
Trong đó: 2.5 m là chiều cao sơ bộ của đài.
6.3.2 Cấu tạo cọc khoan nhồi
Theo mục 12.10 TCVN 10304:2014 đối với móng cọc trong vùng động đất khi thiết kế móng cọc trong vùng động đất mũi cọc phải tựa trên nền đá, đất hòn vụn thô, nền cát chặt và chặt vừa, đất dính với chỉ số sệt I L ≤ 0,5 Không cho phép mũi cọc tựa trên cát xốp bão hoà nước và đất dính với chỉ số sệt I L > 0,5 Do đó ta chọn lớp đất 4 có (I L = - 0.105).
Vật liệu sử dụng cho cọc khoan nhồi:
Bê tông cấp độ bền B30: R b (Mpa)
Cốt thép chịu lực loại CB400-V: R s = 350 (Mpa)
Cốt thép đai loại CB300-T: Rs = 300 (MPa)
Trong đồ án sinh viên chọn đường kính cọc D0mm,
Bề dày cọc 200mm chiều sâu mũi cọc được cắm vào lớp đất số 4 Dự kiến mũi cọc ngàm vào lớp đất tốt (lớp 4) khoảng 10m. Đối với cọc thường:
- Chiều sâu mũi cọc được tính từ mặt đất tự nhiên là Hmũicọc = -35m.
- Chiều dài cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc là: L ctt = 35- (1.2+1.5) 2.3 m Đối với cọc dưới lõi thang:
- Chiều sâu mũi cọc được tính từ mặt đất tự nhiên là H mũicọc =-36m.
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 99 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP CNKT CTXD GVHD: PGS.TS CHÂU ĐÌNH THÀNH
- Chiều dài cọc tính từ đáy đài đến mũi cọc là: Lctt = 36- (1.2+2.5) 2.3 m Đoạn cọc ngàm vào đài và đoạn đập đầu cọc là L ngam = 1 (m)
Hàm lượng cốt thép dọc đối với nhà cao tầng thường chọn lớn hơn
(theo mục 3.3.6 của tiêu chuẩn TCXDVN 205:1998).
Do đú, sinh viờn chọn thộp dọc 12ỉ20 với A s = 37.68 (cm 2 ), thộp đai dựng thộp CB300-T ỉ8.
6.4 XÁC ĐỊNH SỨC CHỊU TẢI CỦA CỌC ( Theo TCVN_10304:2014)
Công trình có gia tốc nền quy đổi: a gR0
Theo phụ lục I TCVN 9386-2012, Bảng I.1- Bảng chuyển đổi từ đỉnh gia tốc nền sang cấp động đất nên suy ra Cấp động đất của công trình là cấp VII.
Khi xác định chiều sâu tính toán hd , dưới tác động tải động đất cần tiến hành với trị số góc ma sát trong tính toán cần giảm bớt giá trị góc ma sát là: -2 o với động đất cấp -4 o với động đất cấp 8, -7 o với động đất cấp 9.
-> Công trình thiết kế với động đất cấp 7 nên giảm 2 o
6.4.1 Xác định sức chịu tải của cọc theo độ bền của vật liệu
Theo mục 7.1.9 TCVN 10304:2014 sức chịu tải vật liệu được tính theo công thức sau:
Trong đó: γ cb =0.85 : kể đến việc đổ bê tông trong không gian chật hẹp của hố và ống vách; γ cb
=0.7: kể đến việc khoan và đổ bê tông vào lòng hố khoan dưới dung dịch khoan hoặc dưới nước chịu áp lực dư;
R b : cường độ tính toán của bê tông 17000 (KN/m 2 )
Ab : diện tích tiết diện ngang cọc, cọc có đường kính D = 0.8m: A b =0.37 ( m 2 )
: diện tớch tiết diện ngang của cốt thộp (m 2 ), chọn 12ỉ25 → A s X.91( cm 2 )
: cường độ chịu nén của cốt thép, R sc 50000 ( KN/m 2 )
: Hệ số xét đến ảnh hưởng của uốn dọc phụ thuộc vào độ mảnh λ , được xác định
SVTH: NGUYỄN TRUNG TÍN MSSV:18149325 Trang 100 μ=(0.4-0.65%) theo công thức (Mục 7.1.8 TCVN 10304 – 2014): λ 28: φ=1
28 λ 120: φ=1.028-0.0000288λ 2 -0.0016λ λ= - Đối với cọc vuông lấy cạnh hoặc cọc tròn lấy đường kính r một theo Đối với mọi loại cọc, khi tính toán theo cường độ vật liệu, cho phép xem cọc như thanh ngàm cứng trong đất tại tiết diện nằm cách đáy đài một khoảng l tt xác định
0– Chiều dài đoạn cọc kể từ đáy đài cao tới cao độ san nền Ở đây là cọc đài thấp nên lấy l 0
=0 αε= 5 kbp γc EI k – Hệ số tỷ lệ được lấy phụ thuộc loại đất bao quanh cọc (Bảng A.1, TCVN
10304 – 2014) được lấy trong khoảng chiều dày lớp đất.
(Lớp 4: đá + sét ( I L =-1.05