Tính toán thiết kế Khu chung cư Tân tạo 1, nằm trong khu dân cư Bắc Lương Bèo, tọa lạc tại Phường Tân Tạo A trên mặt tiền quốc lộ 1A

- Các kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao gồm : Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung-vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống v

Trang 1

MỤC LỤC THUYẾT MINH

PHẦN I : KIẾN TRÚC 14

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH 14

I.NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH : 14

II.ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH : 14

III.GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC : 15

1.Mặt bằng và phân khu chức năng : 15

2.Mặt đứng công trình : 16

3.Hệ thống giao thông : 17

IV.GIẢI PHÁP KỸ THUẬT : 17

1.Hệ thống điện : 17

2.Hệ thống nước : 17

3.Thông gió : 17

4.Chiếu sáng : 17

5.Phòng cháy thoát hiểm : 18

6.Chống sét : 18

7.Hệ thống thoát rác : 18

PHẦN II : KẾT CẤU 19

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG 19

I.LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU : 19

1.Hệ kết cấu chịu lực thẳng đứng : 19

2.Hệ kết cấu chịu lực nằm ngang : 19

a.Hệ sàn sườn : 20

b.Hệ sàn ô cờ : 20

c.Hệ sàn không dầm : 20

d.Sàn không dầm ứng lực trước : 21

GVHD : Ths NGÔ VI LONG TRANG : 1

Ths MAI THỊ HẰNG

Trang 2

3.Kết luận : 22

II.LỰA CHỌN VẬT LIỆU : 22

a.Bê tông : 22

b.Cốt thép : 23

III.HÌNH DẠNG CÔNG TRÌNH : 23

1.Theo phương ngang : 23

2.Theo phương đứng : 24

IV.CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN : 25

1.Chọn sơ bộ chiều dày sàn : 25

2.Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm : 26

3.Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột : 27

4.Chọn sơ bộ kích thước tiết diên vách : 30

5.Chọn sơ bộ kích thước cầu thang máy, cầu thang bộ : 31

a.Kích thước sơ bộ cầu thang máy : 31

b.Kích thước sơ bộ cầu thang bộ : 31

V.TÍNH TOÁN KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG : 32

1.Sơ đồ tính : 32

2.Các giả thuyết dùng tính toán nhà cao tầng : 32

3.Phương pháp tính toán xác định nội lực : 33

4.Nội dung tính toán : 33

CHƯƠNG II : TÍNH DAO ĐỘNG CÔNG TRÌNH 34

I.CƠ SỞ LÝ THUYẾT : 34

II.KHAI BÁO TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀO CÔNG TRÌNH: 36

1.Khai báo tải trọng tĩnh tải : 36

2.Khai báo tải trọng hoạt tải : 37

3.Khai báo tải trọng khác : 37

III.KHẢO SÁT CÁC DẠNG DAO ĐỘNG RIÊNG : 38

Trang 3

1.Mô hình các mode dao động : 39

2.Nhận xét các mode dao động : 45

IV.TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG GIÓ : 46

1.Thành phần tĩnh của tải trọng gió : 47

2.Thành phần động của tải trọng gió : 49

a.Trình tự tính toán thành phần động của tải trọng gió : 50

b.Xác định thành phần động của tải trọng gió : 50

V.TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG ĐỘNG ĐẤT : 57

1.Tổng quan về động đất : 57

2 Tính toán kết cấu chịu tác động của động đất : 58

a.Xác định agR: 59

b.Nhận dạng điều kiện đất nền theo tác động của động đất : 59

c.Mức độ và hệ số tầm quan trọng : 60

d.Xác định gia tốc đỉnh nền đất thiết kế : 60

e.Xác định hệ số ứng xử q của kết cấu bê tông cốt thép : 60

3 Phương pháp phân tích lực tĩnh ngang tương đương : 61

a.Điều kiện áp dụng : 61

b.Xác định lực cắt đáy : 61

c.Phân bố lực động đất theo phương ngang : 62

d.Kết quả lực động đất bằng phương pháp phân tích lực tĩnh ngang tương đương : 62

4.Phương pháp phân tích phổ phản ứng của dao động : 65

a.Điều kiện áp dụng : 65

b.Số dạng dao động cần xét đến trong phương pháp phổ phản ứng : 65

c.Quy trình tính toán : 66

d.Kết quả lực động đất bằng phương pháp phân tích phổ phản ứng của dao động : 67

e.Tổng hợp kết quả tính toán lực động đất bằng phương pháp phân tích phổ phản ứng của dao động : 76

Trang 4

CHƯƠNG III : TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG 77

I.NHẬP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG : 77

1.Nhập tải trọng tĩnh tải : 77

2.Nhập tải trọng hoạt tải : 77

3.Nhập tải trọng gió : 81

a.Nhập tải trọng của gió tĩnh: 81

b.Nhập tải trọng của gió động: 82

4.Nhập tải trọng động đất : 83

II.TỔ HỢP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG : 84

CHƯƠNG IV : KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CÔNG TRÌNH 88

I.KIỂM TRA CHUYỂN VỊ NGANG : 88

II.KIỂM TRA ỔN ĐỊNH CHỐNG LẬT : 91

CHƯƠNG V : TÍNH TOÁN KẾT CẤU KHUNG TRỤC C 93

I.TÍNH TOÁN DẦM KHUNG TRỤC C : 94

1.Cơ sở lý thuyết : 94

2.Quá trình tính toán dầm khung trục C: 95

3.Kiểm tra tính toán thép dầm khung trục C: 97

4.Kết quả tính toán thép dầm khung trục C : 97

5.Tính toán cốt đai cho dầm khung trục C : 103

II.TÍNH TOÁN CỘT KHUNG TRỤC C : 110

2.Quá trình tính toán cột khung trục C: 114

3.Kiểm tra bố trí thép cột khung trục C : 116

4.Kết quả tính toán thép cột khung trục C : 116

5.Tính toán cốt đai cho cột khung trục C : 124

III.TÍNH TOÁN VÁCH KHUNG TRỤC C : 125

Trang 5

2.Quá trình tính toán vách khung trục C: 127

3.Kiểm tra bố trí thép vách khung trục C : 128

4.Kết quả tính toán thép vách khung trục C : 128

5.Tính toán cốt đai cho vách khung trục C : 133

CHƯƠNG VI : TÍNH TOÁN SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 134

I.SỐ LIỆU TÍNH TOÁN : 134

1.Kích thước sơ bộ : 134

2.Vật liệu : 134

3.Tải trọng : 134

a.Phương pháp tính toán : 134

b.Tĩnh tải : 136

c.Hoạt tải : 138

d.Tổng tải trọng tác dụng lên các ô sàn : 139

II.TÍNH TOÁN BẢN SÀN : 139

1.Sơ đồ tính bản sàn : 139

a.Quan điểm tính toán : 139

b.Sơ đồ tính : 140

2.Xác định nội lực : 142

3.Tính cốt thép cho sàn : 144

III.TÍNH TOÁN SÀN BẰNG PHẦN MỀM ETABS: 148

1.Nội bản sàn lực sàn : 148

a.M11(Mômen sàn theo phương trục X) : 148

b.M22(Mômen sàn theo phương trục Y) : 148

c.V13(Lực cắt sàn theo phương trục X) : 149

d.V23(Lực cắt sàn theo phương trục Y) : 149

2.Tính toán nội lực ô sàn : 150

3.Tính toán thép sàn : 156

Trang 6

4.Kiểm tra lực cắt sàn : 160

5.Kiểm tra độ võng sàn : 160

6.Kiểm tra vết nứt cho sàn : 163

CHƯƠNG VII : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ CẦU THANG BỘ 164

1.Bố trí kết cấu : 164

2.Vật liệu : 165

3.Tải trọng : 165

a.Tải trọng tác dụng trên bản thang : 165

b.Tải trọng tác dụng trên bản chiếu nghỉ : 167

II.TÍNH TOÁN BẢN THANG : 168

2.Tính cốt thép : 170

III.TÍNH TOÁN DẦM THANG : 171

1.Tải trọng tính toán : 171

2.Tính toán cốt thép : 172

IV.TÍNH TOÁN CỘT CẦU THANG : 176

1.Nội lực tính toán : 176

2.Kết quả tính toán : 176

CHƯƠNG VIII : TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỒ NƯỚC MÁI 177

II.TÍNH TOÁN NẮP BỂ : 179

1.Quan điểm tính toán : 179

2.Tải trọng tác dụng : 180

a.Tĩnh tải : 180

b.Hoạt tải : 180

c.Tổng tải trọng tác dụng lên các ô bản nắp : 181

Trang 7

5.Kiểm tra độ võng cho bản nắp : 182

6.Kiểm tra vết nứt cho bản nắp : 185

III.TÍNH TOÁN BẢN THÀNH : 185

4.Tính cốt thép cho bản thành : 189

IV.TÍNH TOÁN BẢN ĐÁY : 190

5.Kiểm tra độ võng cho bản đáy : 193

6.Kiểm tra vết nứt cho bản đáy : 196

V.TÍNH TOÁN DẦM HỒ NƯỚC MÁI : 196

a.Tải trọng tác dụng lên dầm nắp : 196

b.Tải trọng tác dụng lên dầm đáy : 197

2.Tính cốt thép cho dầm hồ nước : 200

VI.TÍNH TOÁN CỘT HỒ NƯỚC MÁI : 208

1.Nội lực tính toán : 208

2.Kết quả tính toán : 208

CHƯƠNG XIX : TÍNH TOÁN MÓNG CÔNG TRÌNH TRỤC C 209

I.CƠ SỞ LÝ THUYẾT : 210

II.SỐ LIỆU TÍNH TOÁN MÓNG CÔNG TRÌNH : 213

Trang 8

III.PHƯƠNG ÁN CỌC ÉP : 216

1.Chọn chiều sâu chôn móng và chiều dày đài : 216

2.Chọn loại cọc và chiều sâu đặt mũi cọc : 216

3.Tính toán sức chịu tải của cọc : 216

a.Sức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu : 216

b.Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền : 218

c.Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT : 221

d.Thiết kế móng cọc trong vùng có động đất : 221

e.Sức chịu tải thiết kế của cọc : 222

4.Xác định số cọc và bố trí trong cọc : 222

a.Nguyên tắc bố trí cọc trong đài : 222

b.Xác định số lượng cọc : 222

5.Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc : 224

6.Kiểm tra độ lún của móng cọc ép : 228

7.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của móng cọc ép : 237

8.Tính toán cốt thép cho đài móng cọc ép : 237

a.Sơ đồ tính : 237

b.Ngoại lực tác dụng : 238

c.Xác định mômen trong đài : 238

d.Tính toán cốt thép trong đài : 238

e.Kết quả tính toán : 238

9.Kiểm tra cọc theo điều kiện cẩu cọc và dựng cọc : 241

IV.PHƯƠNG ÁN CỌC KHOAN NHỒI : 242

1.Chọn chiều sâu chôn móng và chiều dày đài : 242

2.Chọn loại cọc và chiều sâu đặt mũi cọc : 243

3.Tính toán sức chịu tải của cọc : 243

a.Sức chịu tải của cọc theo độ bền vật liệu : 243

Trang 9

b.Sức chịu tải của cọc theo chỉ tiêu cơ lý của đất nền : 244

c.Sức chịu tải của cọc theo kết quả xuyên tiêu chuẩn SPT : 247

d.Thiết kế móng cọc trong vùng có động đất : 247

e.Sức chịu tải thiết kế của cọc : 248

4.Xác định số cọc và bố trí trong cọc : 248

a.Nguyên tắc bố trí cọc trong đài : 248

b.Xác định số lượng cọc : 248

5.Kiểm tra tải trọng tác dụng lên cọc : 250

6.Kiểm tra độ lún của móng cọc khoan nhồi : 253

7.Kiểm tra điều kiện xuyên thủng của móng cọc khoan nhồi : 258

8.Tính toán cốt thép cho đài móng cọc khoan nhồi : 258

a.Sơ đồ tính : 258

b.Ngoại lực tác dụng : 258

c.Xác định mômen trong đài : 258

d.Tính toán cốt thép trong đài : 259

e.Kết quả tính toán : 259

V.LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC CHO CÔNG TRÌNH : 261

1.Tổng hợp vật liệu : 261

2.So sánh phương án móng cọc : 262

a.Điều kiện kỹ thuật : 262

b.Điều kiện thi công : 262

c.Điều kiện kinh tế : 262

d.Các điều kiện khác : 262

3.Lựa chọn phương án móng cọc : 263

PHẦN III : THI CÔNG 264

CHƯƠNG I : KHÁI QUÁT CÔNG TRÌNH 264

I.VỊ TRÍ XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH : 264

Trang 10

II.ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH : 264

III.ĐẶC ĐIỂM CÔNG TRÌNH : 264

1.Kiến trúc : 264

2.Kết cấu : 265

3.Nền móng : 265

IV.ĐIỀU KIỆN THI CÔNG : 265

1.Tình hình cung ứng vật tư : 265

2.Máy móc và thiết bị thi công : 265

3.Nguồn nhân công xây dựng : 265

4.Nguồn nước thi công : 266

5.Nguồn điện thi công : 266

6.Thiết bị an toàn lao động : 266

V.KẾT LUẬN : 266

CHƯƠNG II: THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI 267

I.SỐ LIỆU THIẾT KẾ : 267

II.VẬT LIỆU THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI : 267

III.CHỌN MÁY THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI : 268

1.Máy khoan nhồi : 268

2.Máy cẩu : 268

IV.TRÌNH TỰ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI : 270

1.Công tác chuẩn bị : 270

a.Công tác định vị cân chỉnh máy khoan : 270

b.Chuẩn bị máy khoan : 270

c.Dung dịch khoan : 271

2.Công tác khoan tạo lỗ : 273

a.Khoan gần cọc vừa mới đổ bê tông : 273

b.Thiết bị khoan tạo lỗ : 273

Trang 11

c.Ống vách : 273

d.Cao độ dung dịch khoan : 274

e.Đo đạc trong khi khoan : 274

f.Công tác gia công và hạ cốt thép : 275

g.Ống siêu âm : 276

h.Xử lý cặn lắng đáy lỗ khoan trước khi đổ bê tông : 276

3.Đổ bê tông : 277

4.Rút ống vách và vệ sinh đầu cọc : 277

5.Hoàn thành cọc : 278

6.Kiểm tra chất lượng cọc khoan nhồi bằng phương pháp siêu âm : 279

a.Nguyên lý : 279

b.Thiết bị : 279

c.Quy trình thí nghiệm : 279

CHƯƠNG III : THI CÔNG ÉP CỪ THÉP 281

I.VÁCH CHỐNG ĐẤT : 281

1.Lựa chọn phương án : 281

2.Chọn tường cừ thép Larsen : 281

3.Chọn máy thi công cừ thép Larsen : 282

II.KỸ THUẬT THI CÔNG CỪ THÉP LARSEN : 283

1.Chuẩn bị mặt bằng : 283

2.Quy trình thi công cừ thép Larsen : 284

CHƯƠNG IV : ĐÀO VÀ THI CÔNG ĐẤT 285

I.ĐÀO ĐẤT : 285

1.Quy trình thi công : 285

2.Tính toán khối lượng đào : 285

3.Chọn máy đào đất : 285

4.Chọn ô tô vận chuyển đất : 286

Trang 12

5.Tổ chức mặt bằng thi công đất : 287

CHƯƠNG V : THIẾT KẾ BIỆN PHÁP THI CÔNG MÓNG, DẦM MÓNG VÀ SÀN TẦNG HẦM 288

I.THI CÔNG BÊ TÔNG LÓT MÓNG : 288

II.THI CÔNG ĐÀI MÓNG : 289

1.Biện pháp thi công đài móng : 289

2.Công tác cốt thép đài móng : 289

3.Công tác cốt pha đài móng : 289

a.Vật liệu sử dụng : 289

b.Tính toán cốt pha đứng : 290

4.Công tác bê tông đài móng : 292

a.Khối lượng bê tông đài móng : 292

b.Tổ chức thi công trên mặt bằng : 292

III.THI CÔNG SÀN TẦNG HẦM : 293

1.Công tác chuẩn bị : 293

2.Công tác cốt thép : 293

3.Biện pháp thi công : 293

a.Biện pháp thi công : 293

b.Tổ chức thi công : 293

c.Chọn máy phục vụ thi công : 295

CHƯƠNG VI : THIẾT KẾ CỐT PHA CỘT, VÁCH, TƯỜNG TẦNG HẦM 297

I.THIẾT KẾ CỐT PHA CỘT TẦNG HẦM : 297

1.Cấu tạo cốt pha cột : 297

2.Phương pháp đổ bê tông : 297

3.Kiểm tra sườn đứng : 297

4.Kiểm tra gông L : 299

II.THIẾT KẾ CỐT PHA VÁCH TẦNG HẦM : 300

Trang 13

1.Cấu tạo cốt pha vách : 300

4.Kiểm tra sườn ngang : 302

5.Kiểm tra ti giằng : 303

III.THIẾT KẾ CỐT PHA TƯỜNG TẦNG HẦM : 304

1.Cấu tạo cốt pha tường : 304

4.Kiểm tra sườn ngang : 306

5.Kiểm tra ti giằng : 307

PHẦN IV : AN TOÀN LAO ĐỘNG 310

I.KỸ THUẬT AN TOÀN KHI THI CÔNG ĐÀO ĐẤT : 310

II.AN TOÀN KHI SỬ DỤNG DỤNG CỤ, VẬT LIỆU : 310

III.AN TOÀN KHI VẬN CHUYỂN CÁC LOẠI MÁY : 311

IV.AN TOÀN KHI VẬN CHUYỂN BÊ TÔNG : 312

V.AN TOÀN KHI ĐẦM ĐỔ BÊ TÔNG : 313

VI.AN TOÀN KHI BẢO DƯỠNG BÊ TÔNG : 313

VII.AN TOÀN TRONG CÔNG TÁC VÁN KHUÔN : 313

VII.AN TOÀN TRONG CÔNG TÁC CỐT THÉP : 313

TÀI LIỆU THAM KHẢO 315

Trang 14

PHẦN I : KIẾN TRÚC

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH

I.NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH :

- Ngày nay, trong tiến trình hội nhập của đất nước, kinh tế ngày càng phát triển kéo theo đời sống của nhân dân ngày càng được nâng cao Một bộ phận lớn nhân dân có nhu cầu tìm kiếm một nơi an cư với môi trường trong lành, nhiều dịch vụ tiện ích hỗ trợ để lạc nghiệp đòi hỏi sự ra đời nhiều khu căn hộ cao cấp Trong xu hướng đó, nhiều công ty xây dựng những khu chung cư cao cấp đáp ứng nhu cầu sinh hoạt của người dân Chung cư Tân Tạo 1 là một công trình xây dựng thuộc dạng này

- Với nhu cầu về nhà ở tăng cao trong khi quỹ đất tại trung tâm thành phố ngày càng ít đi thì các dự án xây dựng chung cư cao tầng ở vùng ven là hợp lý và được khuyến khích đầu

tư Các dự án nói trên, đồng thời góp phần tạo dựng bộ mặt đô thị nếu được tổ chức tốt vàhài hòa với môi trường cảnh quan xung quanh

- Như vậy việc đầu tư xây dựng khu chung cư Tân Tạo 1 là phù hợp với chủ trương khuyếnkhích đầu tư của TPHCM, đáp ứng nhu cầu bức thiết về nhà ở của người dân và thúc đẩy phát triển kinh tế, hoàn chỉnh hệ thống hạ tầng đô thị

II.ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH :

- Địa chỉ : Quốc Lộ 1A, Phường Tân Tạo A, Quận Bình Tân, TP Hồ Chí Minh

+ Khu chung cư Tân tạo 1, nằm trong khu dân cư Bắc Lương Bèo, tọa lạc tại Phường Tân Tạo A trên mặt tiền quốc lộ 1A Nằm kế KCN Tân Tạo và KCN Pou Yen Giao thông thuận lợi, huyết mạch của Quận Bình Tân và Trung Tâm Đô Thị Mới Tây Sài Gòn như Quốc lộ 1A, Đường Bà Hom, Đường số 7, Tỉnh lộ 10, Đường Kinh Dương Vương (Hùng Vương nối dài) kết nối chung cư Tân Tạo 1 với Quận 6, Quận 12, Quận Tân Phú, Quận Bình Tân và Huyện Bình Chánh

- Nhiều tiện ích :

+ Chung cư Tân Tạo 1 sát chợ Bà Hom, gần trường tiểu học Bình Tân, Trường trung họcNgôi sao, Siêu thị Coopmart, Siêu thị BigC An Lạc, Bệnh viện Quốc Ánh, Bệnh viện Triều An

+ Đảm bảo 15% diện tích cây xanh và hành lang xanh cách ly quốc lộ 1A cho bóng mát, không khí trong lành, môi trường và tiện ích khép kín

Trang 15

III.GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC :

1.Mặt bằng và phân khu chức năng :

MẶT BẰNG ĐIỂ N HÌNH TẦ NG 10 (CAO ĐỘ : +34.2m)

3250

- Chung cư Tân tạo 1 gồm 15 tầng bao gồm : 1 tầng hầm, 13 tầng nổi và 1 tầng mái

- Cơng trình cĩ diện tích 38x40m Chiều dài cơng trình 40m, chiều rộng cơng trình 38m

- Diện tích sàn xây dựng

- Được thiết kê gồm : 1 khối với 96 căn hộ

- Bao gồm 4 thang máy 3 thang bộ

- Tầng hầm để xe

- Tầng trệt bố trí thương mại – dịch vụ

GVHD : Ths NGƠ VI LONG TRANG : 15

Trang 16

- Lối đi lại, hành lang trong chung cư thoáng mát và thoải mái.

- Cốt cao độ được chọn tại cao độ mặt trên sàn tầng hầm, cốt cao độ mặt đất hoàn thiện , cốt cao độ mặt trên đáy sàn tầng hầm , cốt cao độ đỉnh công trình

- Công trình có dạng hình khối thẳng đứng Chiều cao công trình là 48,5m

- Mặt đứng công trình hài hòa với cảnh quan xung quanh

Trang 17

- Công trình sử dụng vật liệu chính là đá Granite, sơn nước, lam nhôm, khung inox trang trí

và kính an toàn cách âm cách nhiệt tạo màu sắc hài hòa, tao nhã

3.Hệ thống giao thông :

- Hệ thông giao thông phương ngang trong công trình là hệ thống hành lang

- Hệ thống giao thông phương đứng là thang bộ và thang máy Thang bộ gồm 2 thang bộ hai bên công trình và 1 thang bộ ở giữa công trình Thang máy gồm 4 thang máy được đặt

Trang 18

5.Phòng cháy thoát hiểm :

- Công trình bê tông cốt thép bố trí tường ngăn bằng gạch rỗng vừa cách âm vừa cách nhiệt

- Dọc hành lang bố trí các hộp chống cháy bằng các bình khí CO2

- Các tầng đều có đủ 3 cầu thang bộ để đảm bảo thoát người khi có sự cố về cháy nổ

- Bên cạnh đó trên đỉnh mái còn có bể nước lớn phòng cháy chữa cháy

Trang 19

+ Tiếp nhận tải trọng từ dầm, sàn để truyền xuống móng, xuống nền đất.

+ Tiếp nhận tải trọng ngang tác dụng lên công trình (phân phối giữa các cột, vách và truyền xuống móng)

+ Giữ vai trò trong ổn định tổng thể công trình, hạn chế dao động, hạn chế gia tốc đỉnh

và chuyển vị đỉnh

- Các kết cấu bê tông cốt thép toàn khối được sử dụng phổ biến trong các nhà cao tầng bao

gồm : Hệ kết cấu khung, hệ kết cấu tường chịu lực, hệ khung-vách hỗn hợp, hệ kết cấu hình ống và hệ kết cấu hình hộp.Việc lựa chọn hệ kết cấu dạng này hay dạng khác phụ thuộc vào điều kiện cụ thể của công trình, công năng sử dụng, chiều cao của nhà và độ lớncủa tải trọng ngang (động đất, gió)

- Công trình chung cư Tân Tạo 1 được sử dụng hệ chịu lực chính là hệ kết cấu chịu lực khung vách hỗn hợp đồng thời kết hợp với lõi cứng Lõi cứng được bố trí ở giữa công trình, cột được bố trí ở giữa vã xung quanh công trình, vách cứng được bố trí xung quanh công trình để đảm bảo khả năng chịu lực cho công trình và chống xoắn tốt

2.Hệ kết cấu chịu lực nằm ngang :

- Trong nhà cao tầng, hệ kết cấu nằm ngang (sàn, sàn dầm) có vai trò :

+ Tiếp nhận tải trọng thẳng đứng trực tiếp tác dụng lên sàn (tải trọng bản thân sàn, người

đi lại, làm việc trên sàn, thiết bị đặt trên sàn…) và truyền vào các hệ chịu lực thẳng đứng để truyền xuống móng, xuống đất nền

+ Đóng vai trò như một mảng cứng liên kết các cấu kiện chịu lực theo phương đứng để chúng làm việc đồng thời với nhau

Trang 20

- Trong công trình hệ sàn có ảnh hưởng rất lớn đến đến sự làm việc không gian của kết cấu Việc lựa chọn phương án sàn hợp lý là điều rất quan trọng Do vậy cần phải có sự phân tích đúng để lựa chọn ra phương án phù hợp với kết cấu của công trình.

- Ta xét các phương án sàn sau :

a.Hệ sàn sườn :

- Cấu tạo : Gồm hệ dầm và bản sàn

- Ưu điểm :

+ Tính toán đơn giản

+ Được sử dụng phổ biến với công nghệ thi công phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn công nghệ thi công

- Nhược điểm :

+ Chiều cao dầm và độ võng của bản sàn rất lớn khi vượt khẩu độ lớn, dẫn đến chiều caotầng của công trình lớn nên gây bất lợi cho kết cấu công trình khi chịu tải trọng ngang

và không tiết kiệm chi phí vật liệu

+ Không tiết kiệm không gian sử dụng

b.Hệ sàn ô cờ :

- Cấu tạo : Gồm hệ dầm vuông góc với nhau theo hai phương, chia bản sàn thành các ô bản

kê bốn cạnh có nhịp bé, theo yêu cầu cấu tạo khoảng cách giữa các dầm không quá 2m

- Ưu điểm :

+ Tránh được có quá nhiều cột bên trong nên tiết kiệm được không gian sử dụng và có kiến trúc đẹp, thích hợp với công trình yêu cầu tính thẩm mỹ cao và không gian sử dụng lớn như hội trường, câu lạc bộ…

+ Không tiết kiệm, thi công phức tạp

+ Khi mặt bằng sàn quá rộng cần phải bố trí thêm các dầm chính Vì vậy, nó cũng khôngtránh được những hạn chế do chiều cao dầm chính phải lớn để giảm độ võng

c.Hệ sàn không dầm :

- Cấu tạo : Gồm các bản kê trực tiếp lên cột

Trang 21

- Ưu điểm :

+ Chiều cao kết cấu nhỏ nên giảm được chiều cao công trình

+ Tiết kiệm được không gian sử dụng

+ Dễ phân chia không gian

+ Dễ bố trí các hệ thống kỹ thuật điện nước…

+ Thích hợp với những công trình có khẩu độ vừa

+ Thi công nhanh, lắp đặt hệ thống cốt pha đơn giản

+ Trong phương án này cột không được liên kết với nhau để tạo thành khung do đó độ cứng nhỏ hơn nhiều so với phương án sàn dầm, và khả năng chịu lực theo phương ngang kém hơn phương án sàn dầm, chính vì vậy tải trọng ngang hầu hết do vách chịu

+ Giảm chiều dày sàn khiến giảm được khối lượng sàn đẫn tới giảm tải trọng ngang tác dụng vào công trình cũng như giảm tải trọng đứng truyền xuống móng

+ Tăng độ cứng của sàn lên, khiến cho thỏa mãn về yêu cầu sử dụng bình thường

+ Sơ đồ chịu lực trở nên tối ưu hơn do cốt thép chịu lực được đặt phù hợp với biểu đồ mômen do tĩnh tải gây ra, nên tiết kiện được cốt thép

Trang 22

+ Thiết bị thi công phức tạp hơn, yêu cầu việc chế tạo và đặt cốt thép phải chính xác do

đó yêu cầu tay nghề thi công phải cao hơn, tuy nhiên với xu thế hiện đại hóa hiện nay thì điều này là yêu cầu tất yếu

+ Thiết bị giá thành cao

- Vật liệu xây có cường độ cao, trọng lượng khá nhỏ, khả năng chống cháy tốt.

- Vật liệu có tính biến dạng cao : Khả năng biến dạng dẻo cao có thể bổ sung cho tính năng

chịu lực thấp

- Vật liệu có tính thoái biến thấp : Có tác dụng tốt khi chịu tác dụng của tải trọng lặp lại

(động đất, gió bão)

- Vật liệu có tính liền khối cao : Có tác dụng trong trường hợp tải trọng có tính chất lặp lại

không bị tách rời các bộ phận công trình

- Vật liệu có giá thành hợp lý.

- Nhà cao tầng thường có tải trọng rất lớn Nếu sử dụng các loại vật liệu trên tạo điều kiện

giảm được đáng kể tải trọng cho công trình, kể cả tải trọng đứng cũng như tải trọng ngang

do lực quán tính

- Trong điều kiện nước ta hiện nay thì vật liệu BTCT hoặc thép là loại vật liệu đang được

các nhà thiết kế sử dụng phổ biến trong kết cấu nhà cao tầng

a.Bê tông :

- Công trình được sử dụng bê tông Bê tông B30 với các chỉ tiêu như sau :

+ Khối lượng riêng :

+ Cấp độ bền của bê tông khi chịu nén :

+ Cấp độ bền của bê tông khi chịu kéo:

Trang 23

+ Hệ số làm việc của bê tông :

+ Mô đun đàn hồi :

b.Cốt thép :

- Công trình được sử dụng thép gân AIII và thép trơn AI

+ Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc :

+ Cường độ chịu cắt của cốt thép ngang (cốt đai, cốt xiên) :

+ Cường độ chịu nén của cốt thép :

+ Hệ số làm việc của cốt thép :

+ Cường độ chịu kéo của cốt thép dọc :

+ Cường độ chịu cắt của cốt thép ngang (cốt đai, cốt xiên) :

+ Cường độ chịu nén của cốt thép :

+ Hệ số làm việc của cốt thép :

III.HÌNH DẠNG CÔNG TRÌNH :

1.Theo phương ngang :

- Mặt bằng công trình chung cư Tân Tạo 1 có hình dạng đơn giản, có tích chất đối xứng cao

- Công trình được bố trí các vách cứng xung quanh lõi cứng nên khả năng chịu tải trọng ngang và tính chống xoắn của công trình tốt

Trang 24

- Đối với nhà cao tầng có mặt bằng chử nhật thì tỉ số giữa chiều dài và chiều rộng phải thỏa mãn điều kiện : Theo “TCXD 198-1997”

- Không thay đổi trọng tâm cũng như tâm cứng của nhà trên các tầng

- Không mở rộng các tầng trên và tránh được phần nhô ra cục bộ

- Tỉ số giữa độ cao và bề rộng của ngôi nhà hay còn gọi là độ cao tương đối chỉ nên nằm trong giới hạn cho phép Giá trị giới hạn tỉ số chiều cao và bề rộng của công trình đối với kết cấu khung – vách thuộc cấp kháng chấn theo “TCXD 198-1997” là

là thỏa mãn

Trang 25

IV.CHỌN SƠ BỘ KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN :

1.Chọn sơ bộ chiều dày sàn :

- Đặt là chiều dày bản Chọn theo điều kiện khả năng chịu lực và thuận tiện cho thi công Ngoài ra cũng cần theo điều kiện sử dụng

- Tiêu chuẩn TCXDVN 356-2005 (điều 8.2.2) quy định :

+ đối với sàn nhà ở và công trình công cộng

+ đối với sàn của nhà sản xuất

+ đối với bản làm từ bê tông nhẹ

- Để thuận tiện cho thi công thì nên chọn là bội số của 10 mm

- Quan niệm tính : Xem sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng ngang Sàn không bị rung động, không bị dịch chuyển khi chịu tải trọng ngang Chuyển vị tại mọi điểm trên sàn là như nhau khi chịu tác động của tải trọng ngang

- Chọn chiều dày của sàn phụ thuộc vào nhịp và tải trọng tác dụng Có thể chọn chiều dày bản sàn xác định sơ bộ theo công thức :

- Với bản chịu uốn 1 phương có liên kết 2 cạnh song song lấy

- Với ô bản liên kết bốn cạnh, chịu uốn 2 phương và là nhịp theo phương cạnh ngắn

Trang 26

2.Chọn sơ bộ kích thước tiết diện dầm :

- Dựa vào cuốn “ Sổ tay thực hành kết cấu công trình ” Trang 151 ta có :

KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN DẦM

Loại dầm Nhịp L (m) Một nhịpChiều cao hNhiều nhịp Chiều rộng bDầm phụ

Dầm chính

Trang 27

3.Chọn sơ bộ kích thước tiết diện cột :

- Hình dáng tiết diện cột thường là chữ nhật, vuông, tròn Cùng có thể gặp cột có tiết diện chữ T, chữ I hoặc vòng khuyên

- Việc chọn hình dáng, kích thước tiết diện cột dựa vào các yêu cầu về kiến trúc, kết cấu và thi công

- Về kiến trúc, đó là yêu cầu về thẩm mỹ và yêu cầu về sử dụng không gian Với các yêu cầu này người thiết kế kiến trúc định ra hình dáng và kích thước tối đa, tối thiểu có thể chấp nhận được, thảo luận với người thiết kế kết cấu để sơ bộ chọn lựa

- Về kết cấu, kích thước tiết diện cột cần đảm bảo độ bền và độ ổn định

Trang 28

- Về thi công, đó là việc chọn kích thước tiết diện cột thuận tiện cho việc làm và lắp dựng ván khuôn, việc đặt cốt thép và đổ bê tông Theo yêu cầu kích thước tiết diện nên chọn là bội số của 2 ; 5 hoặc 10 cm.

- Việc chọn kích thước sơ bộ kích thước tiết diện cột theo độ bền theo kinh nghiệm thiết kế hoặc bằng công thức gần đúng

- Theo công thức (1 – 3) trang 20 sách “Tính toán tiết diện cột bê tông cốt thép” của GS.TS Nguyễn Đình Cống, tiết diện cột được xác định theo công thức :

- Trong đó :

+ - Cường độ tính toán về nén của bê tông

+ - Lực nén, được tính toán bằng công thức như sau :

+ - Diện tích mặt sàn truyền tải trọng lên cột đang xét

+ - Số sàn phía trên tiết diện đang xét kể cả tầng mái

+ - Tải trọng tương đương tính trên mỗi mét vuông mặt sàn trong đó gồm tải trọng thường xuyên và tạm thời trên bản sàn, trọng lượng dầm, tường, cột đem tính ra phân

bố đều trên sàn Giá trị được lấy theo kinh nghiệm thiết kế

+ Với nhà có bề dày sàn là bé ( kể cả lớp cấu tạo mặt sàn), có ít tường, kích thước của dầm và cột thuộc loại bé

+ Với nhà có bề dày sàn nhà trung bình ( kể cả lớp cấu tạo mặt sàn) tường, dầm, cột là trung bình hoặc lớn

+ Với nhà có bề dày sàn khá lớn ( ), cột và dầm đều lớn thì có thể lên đến

hoặc hơn nữa

+ - Hệ số xét đến ảnh hưởng khác như mômen uốn, hàm lượng cốt thép, độ mảnh củacột Xét sự ảnh hưởng này theo sự phân tích và kinh nghiệm của người thiết kế, khi ảnh hưởng của mômen là lớn, độ mảnh cột lớn thì lấy lớn, vào khoảng Khiảnh hưởng của mômen là bé thì lấy

Trang 30

BẢNG CHỌN KÍCH THƯỚC TIẾT DIỆN CỘT

4.Chọn sơ bộ kích thước tiết diên vách :

- Kích thước vách được chọn và bố trí chịu được tải trọng công trình và đặc biệt chịu tải trọng ngang do gió, động đất…

Trang 31

- Kích thước tiết diện vách cứng :

5.Chọn sơ bộ kích thước cầu thang máy, cầu thang bộ :

- Kích thước thang máy được chọn theo Catalogue phù hợp với diện tích hố thang.

Trang 32

- Cầu thang điển hình của công trình này là loại cầu thang 2 vế dạng bản.

- Vế 1 gồm 10 bậc thang với kích thước : ;

- Góc nghiêng của cầu thang :

- Chọn chiều dày bản thang :

+ Xem bản thang làm việc giống sàn một phương, ta có L=5,2 m

mô hình không gian nhằm tăng mức độ chính xác và phản ánh sự làm việc của công trình sát với thực tế hơn

2.Các giả thuyết dùng tính toán nhà cao tầng :

- Sàn là tuyệt đối cứng trong mặt phẳng của nó (mặt phẳng ngang) và liên kết ngàm với các phần tử cột, vách cứng ở cao trình sàn Không kể biến dạng cong (ngoài mặt phẳng sàn) lên các phần tử (thực tế không cho phép sàn có biến dạng cong) Sự bỏ qua ảnh hưởng độ cứng uốn của sàn tầng này đến sàn tầng kế bên

- Mọi thành phần hệ chịu lực trên từng tầng đều có chuyển vị ngang như nhau

- Các cột và vách cứng đều được ngàm ở chân cột và chân vách cứng ngay mặt đài móng

- Khi tải trọng ngang tác dụng thì tải trọng tác dụng này sẽ truyền vào công trình dưới dạng lực phân bố trên các sàn (vị trí tâm cứng của từng tầng) vì có sàn nên các lực này truyền sang sàn và từ đó truyền sang vách

- Biến dạng dọc trục của sàn, của dầm xem như là không đáng kể

Trang 33

3.Phương pháp tính toán xác định nội lực :

- Hiện nay trên thế giới có ba trường phái tính toán hệ chịu lực nhà nhiều tầng thể hiện qua

ba mô hình sau :

- Mô hình liên tục thuần túy : Giải trực tiếp phương trình vi phân bậc cao, chủ yếu dựa vào

lý thuyết vỏ, xem toàn bộ hệ chịu lực là hệ chịu lực siêu tĩnh Khi giải quyết theo mô hình này, không thể giải quyết được hệ có nhiều ẩn Đó chính là giới hạn của mô hình này

- Mô hình rời rạc (Phương pháp phần tử hữu hạn) : Rời rạc hóa toàn bộ hệ chịu lực của nhà

nhiều tầng, tại những liên kết xác lập những điều kiện tương thích về lực và chuyển vị Khi sử dụng mô hình này cùng với sự trợ giúp của máy tính có thể giải quyết được tất cả các bài toán Hiện nay ta có các phần mềm trợ giúp cho việc giải quyết các bài toán kết cấu như Etabs, Sap, Safe, Staad…

- Mô hình rời rạc – liên tục (Phương pháp siêu khối) : Từng hệ chịu lực được xem là rời

rạc, nhưng các hệ chịu lực này sẽ liên kết lại với nhau thông qua các liên kết trượt xem là phân bố liên tục theo chiều cao Khi giải quyết bài toán này ta thường chuyển hệ phương trình vi phân thành hệ phương trình tuyến tính bằng phương pháp sai phân Từ đó giải các

ma trận và tìm nội lực

4.Nội dung tính toán :

- Hệ kết cấu nhà cao tầng cần được tính toán cả về tĩnh lực, ổn định và động lực

- Các bộ phận kết cấu được tính toán theo trạng thái thứ nhất (TTGH1)

- Trong trường hợp đặc biệt do yêu cầu sử dụng thì mới tính toán theo trạng thái giới hạn hai (TTGH2)

- Khác với nhà thấp tầng, trong thiết kế nhà cao tầng thì tính chất ổn định tổng thể công trình đóng vai trò hết sức quan trọng và cần phải được tính toán kiểm tra

Trang 34

CHƯƠNG II : TÍNH DAO ĐỘNG CÔNG TRÌNH

I.CƠ SỞ LÝ THUYẾT :

Xem công trình là một thanh công xôn có hữu hạn khối lượng tập trung

Xét hệ một thanh công xôn có n điểm tập trung khối lượng lần lượt là M, M2, …, Mn Phương trình vi phân tổng quát dao động của hệ khi bỏ qua khối lượng thanh :

- Trong đó :

+ là ma trận khối lượng, ma trận cản, ma trận độ cứng của hệ

+ là véctơ gia tốc, vận tốc và dịch chuyển của những tọa độ xác định bậc tự do của hệ

+ là véctơ lực kích động đặt tại các tọa độ tương ứng

- Tần số và dạng dao động riêng của hệ được xác định từ phương trình vi phân thuần nhất không có cản (Bỏ qua hệ số cản C) :

Trang 35

- Giả thiết :

- Trong đó :

+ là nghịch đảo chuyển vị tại điểm j do lực đơn vị đặt tại điểm i gây ra

- Điều kiện tồn tại dao động là , suy ra

- Viết dưới dạng phương trình đặc trưng :

- Trong đó :

+ là khối lượng tập trung ở điểm thứ j

+ là chuyển vị tại điểm j do lực đơn vị đặt tại điểm i gây ra

+ là tần số của vòng dao động riêng

Việc giải phương trình đặc trưng cho ta n giá trị thực dương của và tương ứng với n chu kỳ dao động riêng, n dạng dao động riêng Việc lập và giải phương trình đặc trưng mất rất nhiều công sức vì khối lượng tính toán quá lớn Thường có hai cách xác định chu

kỳ và dạng dao động riêng : nhờ vào máy tính điện tử hoặc dùng công thức thực nghiệm gần đúng Trong đồ án, sinh viên nhờ vào phần mềm ETABS 9.7 để xác định các đặc trưng động học của công trình

Trang 36

II.KHAI BÁO TẢI TRỌNG TÁC ĐỘNG VÀO CÔNG TRÌNH:

- Tải trọng tác dụng lên công trình gồm những tải trọng cơ bản sau :

+ Tĩnh tải

+ Hoạt tải

+ Tải trọng gió

+ Tải trọng động đất

+ Tải trọng khác (mưa, tuyết, nước, nhiệt độ …)

- Trong bài ta chỉ xét đến tải trọng của tĩnh tải, hoạt tải, gió và động đất Trọng lượng bản thân cấu kiện không cần phải tính vì ta đã khai báo để phần mềm Etabs tự tính

1.Khai báo tải trọng tĩnh tải :

Trang 37

- Sàn mái sân thượng :

2.Khai báo tải trọng hoạt tải :

- Giá trị hoạt tải cho sàn từng sàn :

3.Khai báo tải trọng khác :

- Công trình có khai báo tầng hầm trong Etabs nên ta kể thêm áp lực đất bên ngoài tác dụng vào mặt bên tầng hầm

- Theo số liệu địa chất công trình trọng lượng riêng của đất áp lực đất tácdụng lên tầng hầm phân bố theo áp lực ngang theo dạng tam giác Trong Etabs chỉ cho gắn

áp lực hình chữ nhật nên ta quy đều tải trọng tam giác của đất ra tải trọng đều để gắn

- Áp lực của đất phân bố dạng tam giác lớn nhất

xem gần đúng quy ra phân bố đều hình chữ nhật để gán áp lực đất vào thành tầng hầm

- Ta bỏ qua phần tải trọng do mưa, tuyết, nhiệt độ … gây ra

Trang 38

III.KHẢO SÁT CÁC DẠNG DAO ĐỘNG RIÊNG :

Toàn bộ các kết cấu chịu lực của công trình được mô hình hóa dạng không gian 3 chiều,

sử dụng các phần tử khung (frame) cho cột, dầm và phần tử tấm vỏ (shell) cho sàn và váchcứng Tính toán khảo sát chu kì dao động và dạng dao động cho 12 mode dao động đầu tiên Ta có 3 dạng dao động cơ bản như sau :

Khối lượng tập trung được khai báo khi phân tích dao động theo TCVN 229-1999 là 100% tĩnh tải và 50% hoạt tải

Công trình có khai báo cả tải trọng gió động và động đất nên chọn số dao động cần xét cho phù hợp với điều kiện đang xét :

+ Theo gió động số chu kì đầu tiên cần phải xét đến thõa mãn + Theo động đất số chu kì đầu tiên cần xét đến Chọn

(với n=15 là số tầng của công trình)

- Vậy khảo sát hình dáng dao động của 12 mode theo kết quả phân tích từ phần mềm Etabs như sau :

Trang 39

1.Mô hình các mode dao động :

Hình 2 : Hình dạng công trình

Mode 1: Công trình dao động theo phương Y với chu kì

Trang 40

Mode 2: Công trình dao động xoắn với chu kì

Mode 3: Công trình dao động theo phương X với chu kì

Định dạng
Số trang	318
Dung lượng	16,99 MB