CHUNG cư 12 TẦNG, AN PHÚ GIANG, q2, TP HCM

CHUNG cư 12 TẦNG, AN PHÚ GIANG, q2, TP HCM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Đập lập – Tự do – Hạnh phúc

……… ………

KHOA : KỸ THUẬT XÂY DỰNG

BỘ MÔN : THI CÔNG NHIỆM VỤ LUẬN ÁN TỐT NGHIỆP

HỌ VÀ TÊN : ĐỒNG MINH TUẤN MSSV : 80103013 NGÀNH : XÂY DỰNG DDCN LỚP : XD01DD4 1 Đầu đề luận văn : CHUNG CƯ 12 TẦNG, AN PHÚ GIANG, Q2 2 Nhiệm vụ (yêu cầu về nội dung và số liệu ban đầu) - Kiến trúc : Giới thiệu công trình, chức năng - Kết cấu : Tính toán, thiết kế kết cấu của công trình gồm: + Sàn điển hình, khung trục D’, 1 phương án móng + Phần mềm tính thép cho khung BTCT toàn khối - Thi công : Các phương án thi công: + Cọc ép, đào đất, đài cọc, cột, dầm, sàn + Tổng bình đồ công trường + Tiến độ thi công 3 Ngày giao nhiệm vụ luận văn : 20/9/2005 4 Ngày hoàn thành nhiệm vụ : 30/12/2005 5 Họ tên người hướng dẫn : Phần hướng dẫn: 1/ TS : NGÔ QUANG TƯỜNG Kiến trúc 10% 2/ KS : LÊ QUANG THÁI Kết cấu 40%

3/ TS : NGÔ QUANG TƯỜNG Thi công 50%

Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua bộ môn Ngày ……… tháng ……… năm CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH ( Ký và ghi rõ họ tên ) ( Ký và ghi rõ họ tên )

PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN: Người duyệt (chấm sơ bộ) :………

Đơn vị : ………

Ngày bảo vệ : ………

Điểm tổng kết : ………

Nơi lưu trữ luận văn : ………

Lời Cảm ơn

Để hoàn thành luận văn tốt nghiệp này em chân thành cảm ơn :

- Thầy Ngô Quang Tường : Trưởng Bộ môn Thi công - Khoa kỹ thuật xây dựng - Trường Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh.

- Thầy Lê Quang Thái : Bộ môn Công trình - Khoa Kỹ thuật Xây Dựng - Trường Đại học Bách Khoa Thành Phố Hồ Chí Minh.

Đã hướng dẫn tận tình hướng dẫn và cung cấp cho em những tài liệu quý báu Sự động viên và khích lệ của các thầy là những động lực vô cùng to lớn giúp em hoàn thành Luận Văn tốt Nghiệp của mình.

Các thầy cô ở trường Đại học Bách Khoa nói chung và Khoa Kỹ Thuật Xây Dựng nói riêng đã dạy dỗ và cung cấp cho em những kiến thức quý báo trong suốt

4 năm học vừa qua.

Các bạn cùng lớp đã cung cấp những tài liệu cần thiết cho em Sự đóng góp ý kiến và trao đổi lẫn nhau giúp cho em hoàn thiện kiến thức Luận văn tốt Nghiệp của mình Sự ủng hộ và kích lê tinh thần của các bạn cũng giúp em hoàn thành Luận Văn tốt Nghiệp

Cuối cùng em xin cám ơn Cha , Mẹ đã sinh ra con và nuôi dưỡng con khôn lớn đến ngày hôm nay Cha, Mẹ cũng đã tạo mọi điều kiên tốt nhất về vật chất lẫn tinh thần giúp em hoàn thành Luận văn này.

MỤC LỤC

PHẦN I : KIẾN TRÚC (10%)

CHƯƠNG 1: CHUNG CƯ AN PHÚ GIANG, Q2

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH 2

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình 2

1.1.2 Vị trí xây dựng công trình 2

1.1.3 Điều kiện tự nhiên 2

1.1.4 Qui mô công trình 2

1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC 1.2.1 Giải pháp giao thông nội bộ 3

1.2.2 Giải pháp về sự thông thoáng 3

1.3 CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU 3

1.4 CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT 1.4.1 Hệ thống điện 3

1.4.2 Hệ thống nước 3

1.4.3 Hệ thống phòng cháy, chữa cháy 3

1.4.4 Hệ thống vệ sinh 3

1.4.5 Các hệ thống kỹ thuật khác 4

1.5 HẠ TẦNG KỸ THUẬT 4

PHẦN II : KẾT CẤU (40%) CHƯƠNG 2 : SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH 2.1 MẶT BẰNG SÀN, TẦNG ĐIỂN HÌNH 6

2.2 XÁC ĐỊNH SƠ BỘ CHIỀU DÀY BẢN SÀN 6

2.3 TẢI TRỌNG 7

2.3.1 Tĩnh tải 7

2.3.2 Hoạt tải 8

2.3.3 Tổng tải tác dụng lên các ô bản 9

2.3.4 Sơ đồ tính 10

2.4 CÔNG THỨC TÍNH TOÁN 10

2.4.1 Sàn bản kê 4 cạnh 10

2.4.2 Sàn bản dầm 13

2.5 TÍNH CÁC Ô BẢN LOẠI BẢN KÊ 4 CẠNH 16

2.5.1 Xác định mômen 16

2.5.2 Tính cốt thép 16

2.6 TÍNH CÁC Ô BẢN LOẠI BẢN DẦM 19

2.6.1 Tính tải trọng, mômen 19

2.6.2 Tính cốt thép 21

CHƯƠNG 3 : CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH 3.1 MẶT BẰNG BỐ TRÍ CẦU THANG 22

3.2 TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CẦU THANG 22

3.2.1 Liên kết, kích thước các bộ phận cầu thang 22

3.2.2 Tải trọng tác dụng 23

3.2.3 Tính toán nội lực bản thang .25

3.2.4 Tính toán , bố trí cốt thép cho bản thang 26

3.2.5 Tính dầm chiếu nghỉ 27

CHƯƠNG 4 : TÍNH TOÁN KHUNG KHÔNG GIAN TÍNH VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO KHUNG TRỤC D’ 4.1 NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN 29

4.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO KHUNG 29

4.2.1 Nguyên tắc truyền tải trọng 29

4.2.2 Các trường hợp tải trọng 29

4.3 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC SƠ BỘ CHO DẦM VÀ CỘT 32

4.3.1 Chọn sơ bộ kích thước cho các phần tử 32

4.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CHO KHUNG 34

4.4.1 Phần mềm SAAP2000 34

4.4.2 Mô hình hoá công trình trong SAAP 36

4.4.3 Các trường hợp nhập tải 37

4.5 GIẢI NỘI LỰC CHO KHUNG TRỤC D’ 38

4.6 TÍNH VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO CỘT VÀ DẦM 42

4.6.1 Đặc trưng vật liệu 42

4.6.2 Cơ sở lí thuyết để tính cốt thép 42

4.6.3 Tính cốt thép cột 46

4.6.4 Tính cốt thép dầm 48

4.7 BỐ TRÍ CỐT THÉP CHO KHUNG 51

4.8 KIỂM TRA THÉP TẠI MỘT SỐ VỊ TRÍ 52

4.8.1 Kiểm tra tiết diện dầm 52

4.8.2 Kiểm tra tiết diện cột 52

CHƯƠNG 5 : PHƯƠNG ÁN MÓNG CỌC BTCT

5.1 THỐNG KÊ SỐ LIỆU ĐỊA CHẤT 53

5.1.1 Mặt cắt địa chất 53

5.1.2 Giới thiệu 53

5.1.3 Mô tả địa chất 54

5.1.4 Thống kê và xử lí số liệu địa chất 56

5.1.5 Các bước thống kê địa chất 56

5.1.6 Tính toán , thống kê số liệu 58

5.1.7 Kết luận, nhận xét số liệu 80

5.2 CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG 81

5.3 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÓNG CỌC ÉP 81

5.3.1 Tải trọng tác dụng lên móng 82

5.3.2 Chiều sâu đặt đài cọc 82

5.3.3 Chọn vật liệu làm cọc và chọn thép cho cọc 82

5.3.4 Kiểm tra cọc khi vận chuyển , lắp dựng 83

5.3.5 Xác định sức chịu tải của cọc 84

5.4 TÍNH TOÁN MÓNG CỌC CHO CÁC MÓNG TRỤC D’ 88

5.4.1 Tính móng cho trục D’1 88

5.4.2 Tính móng cho trục D’2, D’3, D’4 98

CHUYÊN ĐỀ: PHẦN MỀM TÍNH THÉP CHO KHUNG BTCT TOÀN KHỐI VB STEEL 1 GIỚI THIỆU PHẦN MỀM 110

2 SƠ ĐỒ KHỐI 111

3 NHỮNG YÊU CẦU CỦA PHẦN MỀM 115

4 SO SÁNH VỚI PHẦN MỀM RCD 116

5 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG 123

PHẦN III : THI CÔNG (50%)

CHƯƠNG 6: MỞ ĐẦU

6.1 TỔNG QUAN CÔNG TRÌNH 125

6.1.1 Địa chất công trình 126

6.1.2 Nguồn nước thi công 128

6.1.3 Nguồn điện thi công 128

6.1.4 Tình hình cung ứng vật tư 129

6.1.5 Máy móc thiết bị thi công 129

6.1.6 Nguồn nhân công xây dựng và láng trại công trình 129

6.2 ĐIỀU KIỆN THI CÔNG 129

6.3 TỔ CHỨC THI CÔNG 130

6.3.1 Giai đoạn chuẩn bị 130

6.3.2 Giai đoạn thi công chính 131

6.3.3 Giai đoạn hoàn thiện 131

CHƯƠNG 7: PHƯƠNG ÁN THI CÔNG CỌC ÉP 7.1 CÔNG TÁC TRẮC ĐẠC 133

7.1.1 Khống chế mặt bằng 133

7.1.2 Khống chế cao độ 133

7.1.3 Khống chế trục đứng công trình 133

7.1.4 Bố trí các chi tiết công trình 133

7.1.5 Quan trắc biến dạng 133

7.2 THI CÔNG ÉP CỌC 134

7.2.1 Khối lượng công tác 134

7.2.2 Chọn máy ép cọc 135

7.2.3 Thiết bị thi công 135

7.2.4 Công tác chuẩn bị 137

7.2.5 Trình tự thi công 138

7.2.6 An toàn lao động trong khi ép cọc 142

7.3 THI CÔNG ĐÀO ĐẤT 142

7.3.1 Chống vách hố móng bằng cừ Larsen 142

7.3.2 Chọn máy đào đất 145

7.3.3 Bố trí hướng đi của máy đào 146

7.4 THI CÔNG BÊ TÔNG ĐÀI CỌC 147

7.4.1 Khối lượng công tác 147

7.4.2 Kỹ thuật thi công 147

CHƯƠNG 8: CHỌN MÁY THI CÔNG

8.1 CHỌN MÁY ĐÀO ĐẤT 150

8.2 CHỌN CẦN TRỤC THÁP 151

8.3 CHỌN MÁY ÉP CỌC 152

8.4 CHỌN XE TRỘN BÊ TÔNG 153

8.5 CHỌN XE BƠM BÊ TÔNG 153

8.6 CHỌN ÔTÔ CHỞ ĐẤT 153

8.7 CHỌN MÁY ĐẦM DÙI 153

8.8 CHỌN MÁY VẬN THĂNG 154

8.9 CHỌN CÁC LOẠI MÁY DỰ PHÒNG KHÁC 154

8.10 THIẾT BỊ VẬN CHUYỂN NỘI BỘ 154

CHƯƠNG 9: THI CÔNG PHẦN THÂN NHÀ 9.1 KHỐI LƯỢNG CÔNG TÁC THÂN NHÀ 155

9.1.1 Khối lượng bê tông thân nhà 155

9.1.2 Khối lượng công tác cốt thép 157

9.1.3 Khối lượng côppha thi công thân nhà 158

9.2 PHẦN CÔPPHA CÂY CHỐNG 161

9.2.1 Côppha cột và côppha dầm sàn 161

9.2.2 Chống côppha dầm sàn bằng cây chống thép 163

9.2.3 Trình tự thi công 168

9.2.4 Các yêu cầu kỹ thuật 168

9.3 CÔNG TÁC CỐT THÉP 172

9.3.1 Yêu cầu 172

9.3.2 Nối buộc cốt thép 172

9.3.3 Lắp dựng cốt thép 173

9.3.4 Cắt uốn và neo cốt thép 174

9.3.5 Tổ chức thi công cốt thép 174

9.4 CÔNG TÁC ĐỔ BÊ TÔNG 175

9.4.1 Yêu cầu chung 175

9.4.2 Đổ và đầm bê tông 175

9.4.3 Bảo dưỡng bê tông 179

9.4.4 Mạch ngừng thi công 180

9.4.5 Kiểm tra – nghiệm thu 180

9.5 THI CÔNG HOÀN THIỆN 181

9.5.1 Thi công xây tường 181

9.5.2 Thi công trát tường, cột và sàn 181

9.5.3 Thi công lát gạch nền nhà 182

9.5.4 Thi công sơn nước tường và trần nhà 182

CHƯƠNG 10: TIẾN ĐỘ THI CÔNG 10.1 MỤC ĐÍCH, Ý NGHĨA CỦA VIỆC LẬP TIẾN ĐỘ 183

10.2 CƠ SỞ LẬP TIẾN ĐỘ 183

10.3 CÁC BƯỚC LẬP TIẾN ĐỘ 184

10.4 TRÌNH TỰ THI CÔNG CÁC CÔNG VIỆC 185

10.4.1 Phần ngầm 185

10.4.2 Phần thân 185

10.4.3 Phần hoàn thiện 186

10.5 LẬP BẢNG TIẾN ĐỘ THI CÔNG 186

10.6 GIỚI THIỆU VỀ MICROSOFT PROJECT 190

CHƯƠNG 11: TỔNG BÌNH ĐỒ CÔNG TRƯỜNG 11.1 YÊU CẦU CHUNG 195

11.2 PHƯƠNG ÁN BỐ TRÍ 195

11.3 THIẾT KẾ TỔNG BÌNH ĐỒ CÔNG TRƯỜNG 196

11.3.1 Nguyên tắc thiết kế tổng mặt bằng 196

11.3.2 Nội dung thiết kế 197

CHƯƠNG 12: AN TOÀN LAO ĐỘNG 12.1 BỐ TRÍ LÀM VIỆC 202

12.2 AN TOÀN KHI SỬ DỤNG DỤNG CỤ, VẬT LIỆU 202

12.3 AN TOÀN KHI VẬN CHUYỂN CÁC LOẠI MÁY 203

12.4 AN TOÀN KHI VẬN CHUYỂN BÊ TÔNG 205

12.5 AN TOÀN KHI ĐỔ ĐẦM BÊ TÔNG 205

12.6 AN TOÀN KHI DƯỠNG HỘ BÊ TÔNG 206

12.7 AN TOÀN TRONG CÔNG TÁC VÁN KHUÔN 206

12.8 AN TOÀN TRONG CÔNG TÁC CỐT THÉP 206

TÀI LIỆU THAM KHẢO 207

PHẦN I :

KIẾN TRÚC

(10%)

CNBM : TS NGÔ QUANG TƯỜNG

GVHDTC : TS NGÔ QUANG TƯỜNG

GVHDKC : THS.LÊ QUANG THÁI SVTH : ĐỒNG MINH TUẤN

MSSV : 80103013

TP HCM, THÁNG 12 – 2005

CHƯƠNG 1: CHUNG CƯ AN PHÚ GIANG, Q2

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÔNG TRÌNH:

1.1.1 Mục đích xây dựng công trình:

Hiện nay mức độ đô thị hóa ngày càng tăng, đòi hỏi về nhu cầu chổ ở càng lớn Dođó việc xây dựng nhà cao tầng theo kiểu chung cư để giải quyết được nhu cầu nhà ở chongười dân, cán bộ công tác, lao động nước ngoài… Chung cư này thích hợp cho nhu cầu

ở của người có thu nhập cao, người nước ngoài lao động tại Việt Nam, chung cư còn cóthể cho thuê, mua bán…

1.1.2 Vị trí xây dựng công trình:

Công trình được xây dựng tại khu vực năng động và nhiều tiềm năng nhất thành phố

ta hiện nay là Q2, thành phố Hồ Chí Minh

1.1.3 Điều kiện tự nhiên:

Đặc điểm khí hậu thành phố Hồ Chí Minh được chia thành hai mùa rõ rệt

1) Mùa mưa : từ tháng 5 đến tháng 11 có

Nhiệt độ trung bình : 25oC

Nhiệt độ thấp nhất : 20oC

Nhiệt độ cao nhất : 36oC

Lượng mưa trung bình : 274.4 mm (tháng 4)

Lượng mưa cao nhất : 638 mm (tháng 5)

Lượng mưa thấp nhất : 31 mm (tháng 11)

Độ ẩm tương đối trung bình : 48.5%

Độ ẩm tương đối thấp nhất : 79%

Độ ẩm tương đối cao nhất : 100%

Lượng bốc hơi trung bình : 28 mm/ngày đêm

2) Mùa khô :

Nhiệt độ trung bình : 27oC

Nhiệt độ cao nhất : 40oC

3) Gió :

- Thịnh hàng trong mùa khô :

- Thịnh hàng trong mùa mưa :

- Hướng gió Tây Nam và Đông Nam có vận tốc trung bình: 2,15 m/s

- Gió thổi mạnh vào mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 11, ngoài ra còn có gió Đông Bắcthổi nhẹ

- Khu vực thành phố Hồ Chí Minh rất ít chịu ảnh hưởng của gió bão

1.1.4 Qui mô công trình:

Công trình này thuộc công trình cấp I

Tổng số tầng là 12

Diện tích xây dựng là 900 m2

1.2 CÁC GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC:

1.2.1 Giải pháp giao thông nội bộ:

- Về mặt giao thông đứng được tổ chức gồm 2 cầu thang bộ dùng để di chuyển và thoátngười khi có sự cố

- Về mặt giao thông ngang trong công trình ( mỗi tầng) là các hành lang chạy xung quanhgiếng trời của công trình thông suốt từ trên xuống

1.2.2 Giải pháp về sự thông thoáng:

- Tất cả các căn hộ đều nằm xung quanh giếng trời có kích thước 1.6x9.2m suốt từtầng mái đến tầng trệt sẽ phục vụ việc chiếu sáng và thông gió cho công trình

- Ngoài ra tất cả các căn hộ đều có lỗ thông tầng để lấy ánh sáng tự nhiên, trên tầng máitại các lỗ thông tầng ấy ta lắp đặt các tấm kiếng che nước mưa tạc vào công trình

1.3 CÁC GIẢI PHÁP KẾT CẤU:

Toàn bộ công trình là kết cấu khung chịu lực bằng BTCT, khẩu độ chính của côngtrình là 4.1m và 7.2m theo cả 2 phương

Tường bao che công trình là tường gạch trát vữa ximăng Phương án móng cho côngtrình là móng cọc BTCT Bố trí hồ nước mái trên sân thượng phụ vụ cho sinh hoạt vàcứu hỏa tạm thời, nước cứu hỏa và sinh hoạt là được ngăn riêng biệt để sử dụng riêng

1.4 GIẢI PHÁP KỸ THUẬT:

1.4.1 Hệ thống điện:

Nguồn điện cung cấp cho chung cư chủ yếu là nguồn điện thành phố (mạng điện quận2), có nguồn điện dự trữ khi có sự cố cúp điện là máy phát điện đặt ở tầng trệt để bảođảm cung cấp điện 24/24h cho chung cư

Hệ thống cáp điện dược đi trong hộp gain kỹ thuật và có bảng điều khiển cung cấp điện chotừng căn hộ

1.4.2 Hệ thống nước:

Nguồn nước cung cấp cho chung cư là nguồn nước thành phố, được đưa vào bể nướcngầm của chung cư sau đó dùng máy bơm đưa nước lên hồ nước mái, rồi từ đây nước sẽđược cung cấp lại cho các căn hộ Đường ống thoát nước thải và cấp nước đều sử dụngống nhựa PVC

Mái bằng tạo độ dốc để tập trung nước vào các sênô bằng BTCT, sau đó được thoát vào ốngnhựa thoát nước để thoát vào cồng thoát nước của thành phố

1.4.3 Hệ thống phòng cháy chữa cháy:

Các họng cứu hỏa được đặt hành lang và đầu cầu thang, ngoài ra còn có các hệ thốngchữa cháy cục bộ đặt tại các vị trí quan trọng Nước cấp tạm thời được lấy từ hồ nướcmái

1.4.4 Hệ thống vệ sinh:

Xử lý nước thải bằng phương pháp vi sinh có bể chứa lắng, lọc trước khi cho hệ thốngcống chính của thành phố Bố trí các khu vệ sinh của các tầng liên tiếp nhau theo chiềuđứng để tiện cho việc thông thoát rác thải

1.4.5 Các hệ thống kỹ thuật khác:

Thanh chống sét nhà cao tầng, còi báo động, hệ thống đồng hồ

1.5 HẠ TẦNG KỸ THUẬT:

Sân bãi, đường nội bộ được làm bằng BTCT, lát gách xung quanh toàn ngôi nhà Trồng cây xanh, vườn hoa tạo khung cảnh, môi trường cho chung cư.

CHƯƠNG 3: CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH

(Phương án : cầu thang dạng bản)

3.1 MẶT BẰNG BỐ TRÍ CẦU THANG :

Cầu thang dạng bản 3 vế gồm có: 3 bản than, 2 chiếu nghỉ, 1 dầm chiếu nghỉ hình

3.2 TÍNH TOÁN CÁC BỘ PHẬN CẦU THANG :

3.2.1 Liên kết và kích thước các bộ phận cầu thang:

Bản 2 và bản 3: một đầu tựa vào dầm sàn, một đầu tựa vào dầm chiếu nghỉ Bản 1: ngàm vào dầm chiếu nghỉ

Bề rộng bản thang 1,4m ; chiều dày hb = 15 cm

Chiếu nghỉ có bề rộng 1,4 m , bề dài 1.4 m

Dầm chiếu nghỉ có kích thước: bxh=30x40 (cmxcm)

Các bản thang có kích thước như nhau nên chọn kích thước các bậc thang như sau:

Mỗi bản thang có 8 bậc:

+ Bậc đầu tiên : b=27.5 cm,h=14 cm

3.2.2 Tải trọng :

3.2.2.1 – Tĩnh tải bản thang:

CHI TIẾT BẬC CẤP C.THANG

TỈ LỆ : 1/10

lớp vữa lót ximăng M 75 d= 2 cm

bậc xây gạch M75 đan BTCT d= 15 lớp vữa trát d= 1.5 cm bậc cấp ốp gạch granite đỏ 2 cm

STT Thành phần ctạo hi(m) gi( kg/m3) HSVT n gi( kg/m2)x 1m

3.2.2.2 - Tĩnh tải tác dụng lên chiếu nghỉ :

STT Thành phần cấu

tạo

hi(m) gi( kg/m3) HSVT n gi( kg/m2)x 1

2 Lớp vữa lót 0.02 1800 1.2 43.2

Ta chọn sơ đồ tính như hình vẽ: xem bản cầu thang như một dầm gãy đơn giản

2

2.26.11442

2.2

1





Mmax=Q1x(0.7+1.1)-q1x1.12 /2=1259x(0.7+1.1)-1144.6x 1.12 /2=1573.7 kGm =1.573Tm

2/2.2)

2.22/4.1(4.1)4.1/

2 2

Mô men lớn nhất xuất hiện tại vị trí: l= Q3/q1=2413.1/1144.6=2.11 m

Mmax=Q3x2.11-1144.6x2.112 /2=2543.7 kG=2.543 Tm

3.2.3.3 – Bản thang 3 :

Tương tự bản thang 2, bản thang 3 cũng có Mmax=2.543 Tm

3.2.4 Tính toán bố trí cốt thép cho bản thang :

Vật liệu : Bêtông M # 250 Rn = 110 kg/cm2

10 573 1

b Rn M

A = 0 283

) 2 12 ( 100 90

10 543 2

b Rn M

E' E

3.2.5.2- Tải trọng:

Chọn kích thước dầm là 30x40 cm

 Trọng lượng bản thân dầm:

Dùng chương trình SAP2000 để giải nội lực dầm Kết quả như sau:

 Phản lực tại các gối tựa: V1=V2=

 Mômen lớn nhất xuất hiện tại gối: Mmax 1=

 Mômen lớn nhất xuất hiện tại nhịp: Mmax 2=

 Lực cắt lớn nhát Qmax=

Qmax<KoRnbho=0.35x10x30x36=41580 kG=41.58 T  không cần tính cốt đai, bố trítheo cấu tạo

4.1 NHIỆM VỤ TÍNH TOÁN:

Tính toán, tổ hợp nội lực và bố trí cốt thép cho khung ngang trục D’

4.2 TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO KHUNG:

4.2.1 Nguyên tắc truyền tải trọng :

- Tải từ sàn gồm tĩnh tải và hoạt tải truyền vào khung dưới dạng tải hình thangvà tam giác

- Tải do dầm phụ truyền vào dầm chính của khung dưới dạng tải tập trung ( dophản lực tập trung và môment tập trung)

- Tải từ dầm truyền vào cột Sau cùng tải trọng từ cột truyền vào móng

Nhận xét:

- Nếu tính theo nguyên tắc trên xét riêng khung không có sàn thì chúng ta sẽ

truyền chuyển tải về dạng phân bố đều trên dầm Lúc đó hệ khung làm việc chỉcó cột và dầm

- Sơ đồ làm việc như trên không phù hợp với sơ đồ làm việc thực tế Để đơngiản cho công vịec tính toán và phù hợp với thực tế hơn ta chọn phương án khaibáo đồng thời hệ khung sàn làm việc đồng thời

4.2.2 Các trường hợp tải trọng:

4.2.2.1/ Tải phân bố trên sàn gồm :

- Trọng lượng bản thân sàn được khai báo trực tiếp lên SAP2000 gtt=

455.9(daN/m2)

- Hoạt tải tính toán tác dụng lên mặt sàn: ptt= 360(daN/m2)

4.2.2.2/ Tĩnh tải phân bố trên dầm gồm :

- Trọng lượng bản thân của lớp tường bên trên dầm tường dày 200 có chiều cao tườngbằng chiều cao tầng trừ đi chiều cao dầm bên trên

4.2.2.3/ Lực tập trung do dầm chiếu nghỉ truyền vào cột:

Với lực tác dụng do dầm chiếu nghỉ tác dụng lên cột trục E, E’:

VE = VE’ = 5.25 (T)

E' E

4.2.2.4/ Lực phân bố do bản thang 2 và 3 phân bố đều vào dầm:

V2 = V3 = 2413.1 (daN/m)

4.2.2.5/ Lực tập trung do hồ nước truyền vào khung:

- Lượng dân cư dự kiến: 350 người

- Trang thiết bị ngôi nhà : loại IV (nhà có hệ thống cấp thoát nước, có dụng cụ vệsinh và có thiết bị tắm thông thường, tra bảng 1.1 của sách cấp thoát nước – BộXây Dựng) Ta được :

 Tiêu chuẩn dùng nước trung bình : q tb 170l/ngườ i.ngàyđê m(150 200)

 Hệ số điều hoà ngày : Kng = 1.35 (1.35  1.5) theo TCXD –33 –68

 Hệ số điều hòa giờ : Kgio = 1.4 (1.7  1.4)

- Với số đám cháy đồng thời :1 đám cháy trong thời gian 10 phút, nhà 3 tầng trởlên, tra bảng phụ lục, ta được :

 qcc  10l/s

- Dung lượng sử dụng nước sinh hoạt trong ngày đêm :

/ngàyđêm80m

1000

35170.350.1,K

1000

.Nq

ng

tb SH êm

- Như vậy với số lần bơm là 2 lần/ngày thì dung tích hồ có thể chọn sơ bộ nhưsau :

3

76 2

152

Q

V  tt   Vậy lực tác dụng lên mỗi cây cột F V x 28 5T

4

76 5 1 4

5 1







4.2.2.6/ Tải trọng gió theo phương ngang:

* Công trình là nhà nhiều tầng có chiều cao nhỏ hơn 40m, nên tải trọng gió tác dụng vào công trình nhà chỉ xét đến gió tĩnh

* Qui tải gió thành lực phân bố về cột

* Giá trị tiêu chuẩn của áp lực gió Wj, ở độ cao zj so với mốc chuẩn được xác định theocông thức:

Wj = Wo K(zj) cB Trong đó:

+ Wo : giá trị áp lực gió ở độ cao 10m Theo tiêu chuẩn TCVN

2737-1995, TP HCM thuộc vùng II-A nên áp lưc gió : Wo = 83 (daN/m2)

+ K(zj) : hệ số tính đến sự thay đổi áp lực gió theo độ cao

(tra bảng 5 / tr 22-TCVN 2737-1995)

+ c : hệâ số khí động ( tra bảng 6 / tr 24-TCVN 2737-1995)

Phía đón gió c = 0.8

Phía hút gió c = 0.6

+ B: bề rộng đón gió trên mặt bằng = (7.2+7.2)/2 = 7.2 (m)

Giá trị tính toán thành phần tĩnh áp lực gió Wjtt, ở độ cao zj so với mốc chuẩn

được xác định theo công thức:

Wjtt = Wj  n + n : hệ số vượt tải lấy 1.2

BẢNG TÍNH TOÁN THÀNH PHẦN TĨNH CỦA TẢI TRỌNG GIÓ

Tầng Cao độ(m) (T/mW 02 ) k

4.3 XÁC ĐỊNH KÍCH THƯỚC SƠ BỘ CHO DẦM VÀ CỘT

4.3.1 Chọn sơ bộ kích thước các phần tử:

1 ( , b ( 0 3  0 5 ) h

qi - tải trọng phân bố trên 1m2 sàn thứ i

Si - diện tích truyền tải xuống cột tầng thứ i

 = 1.21.5 - hệ số kể tới tải trọng ngang; chọn  = 1.3

Rn = 130 (daN/ cm2) :cường độ chịu nén của bêtông mác 300

Tính sơ bộ đối với diện truyền tải lớn nhất : F =56.88 m2

Lực dọc tác dụng lên cột tầng trên cùng :( chọn sơ bộ g = 1500 daN / m2)

N = 56.88  1500 = 85320 daN Lực dọc tầng dưới cùng :

N = 85320  12 tầng =1023840 daN = 1023.84 T

m F

a

m Rn

N F

cột bt cột

9 0 79 0

79 0 1300

84

Vậy chọn cột tiết diện vuông cạnh 800  800 cho tầng dưới cùng

Do diện truyền tải của cột biên nhỏ hơn so với cột giữa nên tiết diện cột biên sẽ giảm 100 Và mỗi 3 tầng sẽ thay đổi tiết diện 1 lần

BẢNG CHỌN TIẾT DIỆN CỘT SƠ BỘ CHO CÁC TẦNG

TẦNG Cột biên Cột giữa

Tất cả cột còn lại chọn tiết diện 300x300

Chọn sơ bộ tiết diện cho dầm:

Căn cứ vào nhịp để xác định chiều cao của dầm:

16

1 12

4.4 XÁC ĐỊNH NỘI LỰC CHO KHUNG

4.4.1 PHẦN MỀM SAP2000:

SAP (Structural Analysis Program) của Mỹ là bộ chương trình phân tích thiết kế kếtcấu chịu tác động của tải trọng: tĩnh di động , động lực học, ổn định công trình vànhiệt độ, động đất , với giả thuyết kết cấu có biến dạng nhỏ (tuyến tính) hoặc cóbiến dạng lớn (phi tuyến) Sap được khởi thảo từ năm 1970 của một nhóm các nhàkhoa học do giáo sư Edward L Winlson chủ trí thực hiện tại Trường đại học Berkleybang California Hệ thống Sap đã qua nhiều thế hệ, từ các chưong trình SAP, SOLIDSAP, SAP3 và SAPIV – chạy trên các máy tính điện tử thế hệ cũ có trước nhữngnăm 80 và sau đó là SAP80, SAP86,SAP90 và sau cùng là SAP2000 chạy trênWINDOWS9x hay WINDOWS NT SAP2000 là một đột phá của họ phần mềm SAP

do hãng CSI đưa ra vào cuối những năm 90 đầu năm 2000

Đối với Sap2000 Nonlinear :

Có thể phân tích các kết cấu có trên 2147483647 nút Có thể phân tích tĩnh, phântích dao động theo thời gian, phân tích tuyến tính, phi tuyến theo thời gian, phântích năng lượng dao động và các xung do tải trọng động, phân tích tải trọng độngtheo thời gian, phân tích các tải chuyển động, phân tích tĩnh các kết cấu phi tuyếnxét đến các vật liệu không đẳng hướng Có thể phân tích các phần tử như phiênbản (PLUS) Thiết kế bê tông cốt thép như phiên bản STANDARD

Một số khái niệm và qui ước :

o Label : Nhãn là những tên (ký hiệu) mà ta gán cho các thành phần khác nhau

để tạo nên các mẩu phần tử kết cấu và những phân tích của chúng

o Joins : Nút các phần tử là nơi giao nhau giữa các phần của kết cấu khi ta chia

nhỏ công trình thành hữu hạn các phần tử

o Frame : Bao gồm các cột thẳng đứng và các dầm nằm ngang Phần tử Frame

được tạo thành từ hai nút Tải trọng đứng được nhập trên các dầm trong từngkhung, tải trọng ngang quy lực phân bố đặt tại trọng tâm mặt bằng sàn tại caotrình sàn Các tải tác dụng lên Frame gồm có tải phân bố đều, tải phân bố dạngtam giác, hình thang, lực tập trung lên phần tử

o Shell : là các phần tử tấm, vỏ (sàn, vách ) được tạo thành từ 3 đến 4 nút.

Lực tác dụng lên shell gồm lực phân bố trên diện tích shell, áp lực nước, các lựctác dụng ở các nút shell

Hình 2.1 Qui ước toạ độ cục bộ và chiều dương ứng suất

o Phần tử solid : Là phần tử khối được tạo thành từ 6 mặt, 8 nút Dùng phần tử

solid để mô hình móng bè,…

Hình 2.2: Qui ước toạ độ cục bộ và chiều dương ứng suất phần tử Solid

o •Hệ tọa độ tổng thể ( Global coordainate system ) : Là hệ trục chung cho toàn

bộ công trình (tùy ý chọn) để từ đó xác định vị trí của từng phần tử trong kếtcấu

o •Hệ trục tọa độ điạ phương (Local coordinate system ) : Là hệ trục tọa độ của

mỗi phần tử trong kết cấu dùng Hệ trục tọa độ này có ba trục ký hiệu là 1,2,3được xác định theo quy tắc bàn tay phải

4.4.2 MÔ HÌNH HÓA CÔNG TRÌNH TRONG SAAP:

4.4.3 CÁC TRƯỜNG HỢP NHẬP TẢI :

a) Bao gồm 9 trường hợp chất tải lên công trình:

1 Tĩnh tải chất đầy bao gồm tải phân bố tường,tải sàn, tải cầu thang, tải hồ

nước

2 Hoạt tải cách tầng chẵn

3 Hoạt tải cách tầng lẻ

4 Hoạt tải cách nhịp tầng lẻ (ô cờ lẻ)

5 Hoạt tải cách nhịp tầng chẵn (ô cờ chẵn)

6 Hoạt tải gió trái (X)

7 Hoạt tải gió phải (X)

8 Hoạt tải gió trước (Y)

9 Hoạt tải gió sau (Y

b)

Các trường hợp tổ hợp nội lực :

Bao gồm 53 trường hợp tổ hợp nội lực

4.5 GIẢ NỘI LỰC CHO KHUNG TRỤC D’:

Sử dụng phần mềm SAP 2000 để tìm nội lực của khung

* Giải thích các kết quả số liệu từ SAP2000 xuất ra :

Sau khi có các giá trị cần thiết cho việc giải khung bằng phần mềm Sap 2000 , ta thực hiện các bước sau để giải khung tìm các giá trị nội lực:

 Khai báo đặt trưng vật liệu

 Khai báo và gán các đặt trưnh hình học cho các phần tử của khung

 Gán điều kiện biên

 Khai báo và gán các giá trị tải trọng ( tĩnh tải , hoạt tải phân bố , lực tập trung, tải trọng gió )

 Khai báo bậc tự do và lựa chọn kết quả cần xuất ra

 Khai báo số phân đoạn cho phần tử (khai báo 3 phân đoạn cho mỗi phần tử của cột & dầm )

Sau khi giải khung bằng chương trình Sap 2000, em xuất kết quả sang phần mềmtính toán kết cấu

ĐÁNH SỐ CÁC PHẦN TỬ KHUNG TRỤC E

* Giải thích các kết quả số liệu từ SAP2000 xuất ra :

SAP2000 v7.42 File: KHUNG KG Ton-m Units PAGE 2

2.10 -340.71 1.03 -8.828E-01 -1.397E-03

-6.296E-01 6.845E 6.296E-01

4.20 -343.54 1.03 -8.828E-01 -1.397E-03 1.22 -1.48

0.00 -38.16 5.030E-01 2.070E-02 1.727E-03

2.10 8.49 1.736E01 10.39 3.400E03 14.03 1.200E-01

4.20 8.49 1.736E01 10.39 3.400E03 35.84 -2.445E-01

2.10 8.49 -1.740E-01 -10.40 2.016E-03 14.04 -1.271E-01

4.20 8.49 -1.740E-01 -10.40 2.016E-03 35.88 2.383E-01

1 TOHOP1

0.00 383.72 1.88 1.60 1.867E03 4.53 5.28

2.10 386.55 1.88 1.60 1.867E03 1.17 1.33

4.20 -389.38 1.88 -1.60 -1.867E-03 2.19 -2.63

2.10 -378.87 1.53 -8.621E-01 3.300E-04

-5.799E-01 1.04

4.20 -381.70 1.53 -8.621E-01 3.300E-04 1.23 -2.18

1 TOHOP4

0.00 376.30 1.34 1.53 3.807E03 4.37 3.73

2.10 379.13 1.34 1.53 3.807E03 1.15 9.119E-01

4.20 -381.96 1.34 -1.53 -3.807E-03 2.07 -1.91

1 TOHOP5

0.00 300.30 7.61 8.629E01 1.149E02 2.43 6.817E-01

2.10 -303.13 -7.61 -8.629E-01 1.149E-02

-6.156E-01 16.67

4.20 -305.96 -7.61 -8.629E-01 1.149E-02 1.20 32.66

1 TOHOP6

0.00 375.45 9.79 9.066E01 4.273E04 2.55 5.45

2.10 -378.28 9.79 -9.066E-01 4.273E-04

-6.425E-01 -15.10

4.20 -381.11 9.79 -9.066E-01 4.273E-04 1.26 -35.66

(Nội lực minh họa của phần tử 1 Nội lực các phần tử còn lại xuất từ SAP ra in trong phụlục)

_Cột Frame chỉ phần tử số 1

_ Cột LOAD chỉ các trường hợp tải trọng khia báo trong SAP2000

_Cột LOC chỉ vị trí mặt cắt của phần tử so với gốc toạ độ địa phương

_Cột p:lực dọc

_V2:Lực cắt theo phương <2>

_V3: Lực cắt theo phương <3>

_T: Momen xoắn

_M2:Momen quay quanh trục <2>

_M3:Momen quay quanh trục<3>

4.6 TÍNH VÀ BỐ TRÍ THÉP CHO CỘT VÀ DẦM :

<1>

<3>

<2>

nút cuối

nút đầu

nút cuối

nút đầu

<2>

<3>

<1>

Z Y X

Trục toạ độ tổng thể

4.6.1 Đặc trưng vật liệu:

Bê Tông:

Bê tông được chọn thiết kế cho toàn khung có MAC 300 với các chỉ số

Cường độ tính toán gốc chịu nén: Rn = 130 (daN/cm 2 )

Cường độ tính gốc chịu kéo: Rk= 10 (daN/cm 2 )

Môđun đàn hồi: Eb = 290000 (daN/cm 2 )

Hệ số Poisson µ = 0.2

Cốt Thép:

Cốt thép chịu lực AII Ran = Rak = 2800 (daN/cm 2 )

Module đàn hồi Ea = 2100000 (daN/cm 2 )

4.6.2 Cơ sở lý thuyết để tính cốt thép:

Các công thức dùng để tính toán như sau :

4.6.2.1 Thép dọc cột :

Dùng chương trình Sap để tổ hợp nội lực cho cột, ta có 3 cặp nội lực

Ở đây cốt thép được tính và bố trí theo trường hợp cốt thép đối xứng Do giải khung

không gian nên tính và bố trí thép theo 2 phương do (V 3 , M 2 ) và ( V 2 , M 3 )

* Tính độ lệch tâm ban đầu :

eo = e01 + eng

với

e01 : là độ tâm do nội lực, e01 = M

N ; eng : độ lệch tâm ngẫu nhiên do sai lệch kích thước khi thi công và do độ bêtông không đồng nhất , eng = 2

25

h cm

Đối với cột biên có công thêm độ lệch tâm do sự thay đổi tiết diện cột

Ntrên , Ndưới : lực dọc tầng trên, tầng dưới

ehh : độ lệch tâm hình học do thay đổi tiết diện

 Độ lệch tâm tính toán :

e = .e0 +

2

h

- a e’ = .e0 -

2

h

+ a’

Trong đó :

 =

.

111

t n

N N

S : hệ số kể đến ảnh hưởng của độ lệch tâm

- Khi e0 < 0,05h lấy S = 0,84 và khi e0 > 5h lấy S = 0,122

- Khi 0,05h  e0  5h thì S = 0

0.11

0.10.1 e

R ( đặt cốt thép đối xứng )

- Nếu x < 0.h0 thì lệch tâm lớn

- Nếu x > 0 h0 thì lệch tâm bé

+ Trường hợp lệch lớn : x <  0 h 0

- Nếu x > 2a’ thì : Fa = Fa’=  

 

0 ' 0

0.5'

a

N e

R h  a + Trường hợp lệch tâm bé : x >  0 h 0

Tính x’ ( chiều cao vùng nén )

* Kiểm tra lại  :  min     max

4.6.2.2 Thép dọc dầm :

* Trường hợp moment dương ở nhịp : ta tính thép theo tiết diện chữ T:

Điều kiện cấu tạo để đưa vào tính toán bề rộng cánh là :

bc = b + 2.cTrong đó c không được vượt quá giá trị bé nhất trong 3 giá trị sau :

6l : l là nhịp tính toán của dầm

 6.hc :khi hc > 0.1 h thì có thể lấy là 9.hc

* Xác định vị trí trục trung hòa :

Moment Mc ứng với trường hợp trục trung hòa qua mép giữa cánh và sườn, khi đặt cốt thép đơn Công thức tính như sau :

Mc = Rn.bc.hc.(ho – 0.5.hc)

 Nếu M  Mc  trục trung hòa qua cánh, khi đó tính dầm theo tiết diện hình chữnhật với kích thước (bc h)

 Nếu M > Mc  trục trung hòa đi qua sườn

 Trường hợp moment âm ở gối ta tính với tiết diện hình chữ nhật (bh):

Tính các thông số :

R

R = 100 0,55

130

3400=2.1%

4.6.2.3 Thép đai dầm :

Kiểm tra điều kiện hạn chế về lực cắt : Q  ko.Rn.b.ho trong đó ko =0.35 đối với bêtông mác 400 trở xuống ( trong kết cấu này ta chọn bêtông mác 300 )

Tính toán và kiểm tra điều kiện :

8 .k

Q

R b h chọn đường kính cốt đai và diện tích tiết diện cốt đai là fđ ; số nhánh cốt đai là 2 , 3 …Khoảng cách tính toán của các cốt đai là :

utt = ad . d

d

R n f q

Khoảng cách cực đại giữa hai cốt đai là :

umax =

2

1.5 .R b h k o Q

Khoảng cách cốt đai chọn không được vượt quá utt và umax ; đồng thời còn phải tuân theo yêu cầu về cấu tạo như sau :

 Với tiết diện có h  45 cm thì uct 

Trong đó :

Ra : cường độ tính toán về kéo của cốt thép

P1 : lực tập trung truyền từ dầm phụ cho dầm chính Số cốt treo cần thiết :

n : số nhánh đai chọn làm cốt treo

fđ : diện tích 1 nhánh đai Khoảng cách đặt cốt treo :

Str = bdp + 2.(hdc – hdp)

4.6.2.5 Thép đai cột :

kế cấu tạo bêtông cốt thép toàn khối

+ Chọn cốt đai trong cột thỏa

Trong các khoảng còn lại :

Uctạo  b cạnh ngắn của cọt

Cốt thép được tính và bố trí theo trường hợp cốt thép đối xứng Vì tính khung không gian nên cốt thép trong cột được bố trí treo phương chu vi , cốt thép tính theo phương nàothì bố theo phương tương ứng của cột , tận dụng cốt thép ở 4 góc để chịu lực theo cả 2 phương Tại đó diện tích cốt thép góc sẽ được chia đôi để bố trí

4.6.3 Tính Cốt Thép Cột:

Sau khi giải khung bằng chương trình Sap 2000, em xuất kết quả sang phần

mềm tính toán kết cấu VB STEEL: là chương trình tính TOÁN CẤU kiện BTCT theo qui phạm Việt Nam do em viết, sau đó dùng EXCELL để kiểm tra lại

KẾT QUẢ BỐ TRÍ CỐT THÉP

CÔNG TRÌNH: CHUNG CƯ AN PHÚ GIANG HẠNG MỤC : KHUNG TRỤC D’

GHI CHÚ :

* Đặc điểm vật liệu :

- Cường độ chịu nén của cốt thép Ran : 2800 (daN/cm2)

- Cường độ chịu kéo của cốt thép Ra : 2800 (daN/cm2)

- Cường độ chịu lực của cốt đai Rad : 2100 (daN/cm2)

- Module đàn hồi của cốt thép Ea : 2100000 (daN/cm2)

- Mac bê tông : 300

- Cường độ chịu nén của bê tông Rn : 130.00 (daN/cm2)

- Cường độ chịu kéo của bê tông Ra : 10.00 (daN/cm2)

- Module đàn hồi của bê tông Eb : 290000.00 (daN/cm2)

BẢNG KẾT QUẢ CỐT THÉP CỘT _ KHUNG TRỤC D’

(PHƯƠNG V2 – M3 & V3 – M2)

Phần tử Mặt Cắt Kích thước Cốt thép Fa Cốt thép Fan

b(cm) x h(cm) DT (cm2) Bố trí µ (%) DT (cm2) Bố trí µ (%)

Phần tử Kích thước Cốt thép Fa Cốt thép Fa’