Thuyết minh kết cấu nhà cao tầng

Mình chia sẻ cho các bạn đang làm về nhà cao tầng file thuyết minh thiết kế kĩ thuật nhà cao tầng. Đây là file thuyết minh của công ty mà mình đã từng làm, khi đọc file thuyết minh này các bạn sẽ hiểu thêm được đôi điều về thiết kế nhà cao tầng.

Trang 1

I - CƠ SỞ THIẾT KẾ

1 Căn cứ pháp lý:

Căn cứ luật Xây dựng ngày 26/11/2003

Căn cứ Nghị định số 59/2009/NĐ-CP ngày 18 tháng 06 năm 2015 của Chính Phủ về việc ban hành Quy chế quản lý đầu tư và xây dựng công trình;

Căn cứ Nghị định số 46/2015/NĐ-CP ngày 12 tháng 05 năm 20015 của Chính phủ về quản lý chất lượng công trình xây dựng;

Căn cứ thông tư số 02/2007/TT-BXD ngày 14 tháng 02 năm 2007 của Bộ Xây dựng Hướng dẫn một số nội dung về: lập, thẩm định, phê duyệt dự án đầu tư xây dựng công trình; giấy phép xây dựng và tổ chức quản lý dự án đầu tư xây dựng công trình quy định tại Nghị định số 16/2005/NĐ-CP ngày 07/02/2005 và Nghị định số 112/2006/NĐ-CP ngày 29/9/2006 của Chính phủ;

Các văn bản quy phạm pháp luật khác có liên quan

2 Các tiêu chuẩn thiết kế sử dụng trong đồ án thiết kế công trình:

TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 5574-2012 Kết cấu bê tông cốt thép - Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 5575-2012 Kết cấu thép – Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 45-78 Nền nhà và công trình – Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 9379-2012 Kết cấu xây dựng và nền – Nguyên tắc cơ bản về tính toán

TCVN 10304-2012 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế

TCVN 9346-2012 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép – Yêu cầu bảo vệ chống ăn

mòn trong môi trường nước biển TCVN 9395-2012 Cọc khoan nhồi – Thi công và nghiệm thu

TCVN 9396-2012 Cọc khoan nhồi – Xác định tính đồng nhất của bê tông –

Phương pháp xung siêu âm TCVN 9386-2012 Thiết kế công trình chịu động đất

TCVN 229-1999 Chỉ dẫn tính toán thành phần động của tải trọng gió theo TCVN

2737-1995

EN 1992-1-1 2002

EN 1992-1-2 2004

Thiết kế kết cấu bê tông cốt thép

Trang 2

Một số tiêu chuẩn tham khảo:

1.UBC97 - Uniform Building code 1997

2.BS6399 - Loading for building; part1, 2, 3

3.BS5950-1985 - Structural use of steelwork in building

4.BS8007-1987 - Design of concrete structures for retaining aqueous liquids

5.BS8004 - 1986 - Code of practice for Foundations

6.ACI 318-02 - American Concrete Institute

II – GIỚI THIỆU CÔNG TRÌNH

Công trình “Tổ hợp khách sạn, căn hộ dịch vụ Marriot và nhà ở để bán” được xây dựng tại số 58 Bạch Đằng – quận Hải Châu – Đà Nẵng

Công trình gồm 05 tầng hầm và 36 tầng nổi

Tầng hầm được sử dụng làm bãi đậu xe, chiều cao tầng hầm là 3m

Tầng điển hình có chiều cao 3.3m

III – GIẢI PHÁP KẾT CẤU

1 Giải pháp sử dụng vật liệu

a Cốt thép:

Thép nhóm AI, Rs = 2250kG/cm2 đối với các đường kính: 6

Thép nhóm AII, Rs = 2800 kG/cm2 đối với các đường kính: 8

Thép nhóm AIII, Rs = 3650 kG/cm2 đối với các đường kính 10 và lớn hơn

b Bê tông:

Bê tông sử dụng cho các loại cấu kiện như sau:

 Cọc khoan nhồi, tường tầng hầm: B25 (mác 350#)

 Đài, giằng móng, bể ngầm: B35 (mác 450#)

 Dầm, sàn không dự ứng lực, đường dốc, bể xử lý nước thải: B35 (mác 450#)

 Dầm, sàn dự ứng lực: B40 (mác 500#)

 Cột, vách lõi, dầm chuyển: B45 (mác 600#)

 Thang bộ, cấu kiện khác: B25 (mác 350#)

2 Giải pháp kết cấu phần ngầm:

a Tường vây:

Địa chất công trình tương đối tốt, nằm trên nền cát tuy nhiên ngay gần sông nên mực nước ngầm tương đối lớn Công trình có 5 tầng hầm, chiều cao hầm khá sâu nên

Trang 3

dùng tường vây chắn đất để thi công Diện tích xây dựng có địa hình dốc nên có 1 mặt

là 5 tầng hầm, 1 mặt là 6 tầng hầm, do đó chọn hệ tường vây chắn đất có chiều dày 800mm cho khu 5 tầng hầm và dày 1000mm cho khu 6 tầng hầm

Trục Y4 sát khách sạn Hilton Khách sạn Hilton có 2 tầng hầm, mỗi tầng sâu 3.5m, làm tường vây dày 800 sâu 22m Do đó tường vây trục Y4 không có áp lực đất trong khoảng 7m nên chọn tường vây trục này dày 800

Tường vây dài 32-35m cắm vào lớp đất sét để hạn chế nước ngầm tràn vào hố móng Có 2 tấm tường vây cấu tạo liên kết với đài móng để chịu lực như cọc nên có chiều dài 52m

Tường vây tính toán với biện pháp thi công semi top-down, dầm sàn tầng hầm là các gối đỡ cho tường vây, các bước đào tầng hầm như sau:

Đối với bên 5 tầng hầm:

- Đào đến cốt tầng hầm 1, làm cốt pha đất rồi thi công dầm sàn hầm 1

- Đào đến cốt dưới hầm 2 một khoảng 2m để giảm bước đào cuối cùng vì chiều cao móng khá lớn Thi công ván khuôn, giáo chống để thi công dầm sàn hầm 2

- Đào đến cốt dưới hầm 3 một khoảng 2m Thi công ván khuôn, giáo chống để thi công dầm sàn hầm 3

- Đào đến cốt đáy móng, làm cốt pha đất thi công móng

Đối với bên 6 tầng hầm:

- Đào đến cốt tầng 1, làm cốt pha đất rồi thi công dầm sàn tầng 1

Trang 4

- Đào đến cốt đáy móng, làm cốt pha đất thi công móng

Riêng đài thang máy do có pit sâu 4.5m nên chiều cao đài rất lớn (6.5m) ảnh hưởng đến tính toán tường vây Nếu đào tất cả các đài rồi mới thi công thì tường vây

sẽ chuyển vị lớn, không đảm bảo khả năng chịu lực Do đó đài cao 6.5m cần được thi công sau các đài còn lại Sau khi thi công xong các đài cao 3.8m và sàn hầm 5, sẽ đào taluy để thi công đài 6.5m

Tường vây dày 1000mm khu 6 tầng hầm có chuyển vị ngang tại đáy móng là 137mm (0.43% chiều dài tường vây), momen ngoài tầng hầm lớn nhất là -271.5Tm, momen trong tầng hầm lớn nhất là 259.1Tm

Tường dày 800mm khu 5 tầng hầm có chuyển vị ngang tại đáy móng là 133mm (0.42% chiều dài tường vây), momen ngoài tầng hầm lớn nhất là -204.1Tm, momen trong tầng hầm lớn nhất là 190.7Tm

Tường vây dày 800mm trục Y4 sát khách sạn Hilton kiểm tra với hố đào cuối cùng 7.6m có chuyển vị ngang tại đáy móng là 116mm (0.36% chiều dài tường vây), momen ngoài tầng hầm lớn nhất là -231.9Tm, momen trong tầng hầm lớn nhất là 159.4Tm

Kết quả chi tiết – Xem phụ lục

Công trình có qui mô lớn, tải trọng chân cột lớn nên dùng móng cọc khoan nhồi đường kính D1200 và D1500 Cọc D1200 dự kiến sức chịu tải 1200T, cọc D1500 dự kiến sức chịu tải 1750T

Theo kiến quả thí nghiệm nén tĩnh cọc, cọc D1500 có độ lún 13.52mm < 1% [P] ở cấp tải 100%[P], lún 41.22mm < 3% [P] Cọc D1200 có độ lún 13.06mm = 1.09% [P]

ở cấp tải 100%[P], lún 40.98mm = 3.4% [P]

Theo TCVN 9393-2012 phương pháp đề nghị của Trung Quốc lấy sức chịu tải giới hạn ứng với chuyển vị 3% và hệ số an toàn để tính toán sức chịu tải là 2 Do đó theo như kết quả nén tĩnh, lựa chọn sức chịu tải cọc D1200 là 1100T, cọc D1500 là 1750T Ngoài ra, để hạn chế rủi ro trong quá trình thi công, để cốt đầu cọc ứng với móng nằm ở cốt tầng hầm 4

Thiết kế lấy độ cứng spring cọc để tính toán là tỉ số sức chịu tải cọc và độ lún dự đoán là 1cm Khi có kết quả nén tĩnh, có độ lún cọc tại 100% sức chịu tải cọc và lấy độ

Trang 5

lún này để tính lại độ cứng spring cọc Độ lún cọc D1200 và D1500 ở 100% tải là 1.3cm

Độ cứng spring tường vây tính toán tương tự với sức chịu tải lựa chọn cho tường vây dài 32, 35m là 300T, của tường vây dài 52.6m là 2100T, độ lún tường vây giả thiết bằng cọc bằng 1.3cm

c Móng, sàn hầm 5:

Công trình có 5 tầng hầm, mực nước ngầm thấp nên áp lực đẩy nổi lớn, đáy sàn hầm cuối cùng chọn dày 800mm, đài cao 3800mm, đài thang máy cao 6500mm do hố pít sâu 4500mm

Đài PC6 và PC7 nằm sát tường vây do đó coi tường vây dày 1000mm chiều dài

5600 như 1 cọc chịu lực cho đài móng với sức chịu tải dự kiến 2100T

Khoảng giữa các đài 1 số ô tận dụng làm bể nước ngầm, các thành bể chính dày 800mm liên kết vào đài móng, ngoài ra bổ sung các thành bể dày 200mm bo xung quanh để chống thấm cho bể ngầm

Giữa một số móng bổ sung hệ giằng 1000x1500mm để chia nhỏ ô bản sàn hầm 5

Kết quả chi tiết – Xem phụ lục.

d Dầm sàn tầng hầm:

Tầng hầm có chiều cao thấp (3m) nên sử dụng sàn không dầm (sàn nấm) là kết cấu chủ yếu để đảm bảo chiều cao thông thủy cho hệ thống cơ điện Chiều cao nấm

400, 500mm Sàn tầng hầm dày 200mm Một số vị trí nhịp lớn và dưới đáy bể nước,

bể xử lý nước thải dày 300mm

Một số vị trí đường dốc, vị trí thang bộ và dưới đáy bể nước, bể xử lý nước thải

bổ sung dầm gia cường cao 400, 500mm

Xung quanh tường vây gia cường dầm tiết diện 400x500mm cho sàn liên kết với tường vây Đỉnh tường vây bố trí dầm cao 1000mm để liên kết các tấm tường vây

Độ võng sàn tính toán theo trạng thái giới hạn thứ 2 có tính đến từ biến của bê tông Độ võng sàn nấm là độ võng tương đối giữa 2 mép cột, độ võng ô sàn có dầm là

độ võng tương đối giữa 2 mép dầm Độ võng dầm sàn so sánh với độ võng cho phép 1/250L với L là nhịp ô bản

Sàn tầng hầm có độ võng lớn nhất max = 41mm < [] = 44mm

Trang 6

Sàn hầm 2 có hố pít nằm trên sàn tầng hầm Đáy hố pit có 2 giảm chấn cho mỗi thang máy, phản lực tại 2 giảm chấn này là 19.3T và 17.3T Sàn đáy pit dày 300mm đảm bảo khả năng chọc thủng sàn

Vách thang máy trục X5-X6 dừng ở tầng 1, pít ở hầm 1 do đó để đỡ hệ vách này

bố trí hệ dầm tiết diện 600x1800, 1000x1800mm kết hợp với nách cao 1200x1200mm

để giảm võng và nội lực cho các dầm này Đồng thời các đầu vách 800 được mở rộng

ra 1000x1000mm để gia cường cho hệ dầm chuyển này

e Định hướng biện pháp thi công:

Tư vấn thiết kế sử dụng biện pháp thi công semi top-down để thi công phần ngầm công trình Biện pháp thi công semi top-down phù hợp với các bước đào dùng để tính toán tường vây Các bước đào là:

- Đào đến cốt tầng 1, làm cốt pha đất rồi thi công dầm sàn tầng 1

- Đào đến cốt đáy móng cao 3.8m, làm cốt pha đất thi công móng cao 3.8m

- Đào taluy để thi công móng thang máy cao 6.5m

Trong quá trình thi công, để 2 lỗ trống ở 2 đầu để đào đất và vận chuyển vật liệu

Lỗ mở thang máy dùng để thông hơi

Vị trí đường dốc cần bổ sung dầm sàn biện pháp thi công để chống cho tường vây phù hợp với sơ đồ tính toán Sau khi thi công hoàn thiện móng sẽ dỡ bỏ lần lượt dầm sàn từng tầng vị trí này để thi công đường dốc

Kingpost để đỡ tạm dầm sàn có nội lực lớn, lựa chọn tiết diện H 400x400x22x25mm, thép cường độ cao Q345 có fy = 3450 Kg/cm2

Trang 7

Một số kingpost nằm ngoài vách cần bổ sung mũ nấm tạm để tránh đâm thủng sàn tại vị trí kingpost

3 Giải pháp kết cấu phần thân:

a Cột, vách lõi:

Cột, dầm, sàn kết hợp với hệ vách lõi bằng BTCT đổ toàn khối là hệ kết cấu chính chịu toàn bộ tải trọng đứng và tải trọng ngang tác dụng lên công trình Kiểm tra tỉ số nén trong cột nhỏ hơn 0.65, trong vách nhỏ hơn 0.4

Công trình sử dụng 4 vách chính dày 800 và 1000mm chạy từ móng đến mái kết hợp với một số hệ vách lõi thang máy dày 300mm làm hệ chịu lực chính chịu tải trọng ngang

Công trình có tải trọng chân cột rất lớn, cột chọn tiết diện 1000x4200, 1600x2000, 1000x1000mm

Từ tầng 4 trở lên, công năng thay đổi chuyển thành khách sạn và căn hộ nên chuyển cột thành vách dày 400 từ tầng 4-22, từ tầng 23 đến mái vách dày 300 Từ tầng 4-16 sử dụng làm khách sạn có tường ngăn ở giữa 2 phòng nên chuyển thành vách để tăng cứng tổng thể cho công trình đồng thời chia nhỏ nhịp ô bản

Các vách chính có gờ tai dày 400mm dài 1200 ở 2 bên nhằm tăng độ cứng ngang cho công trình

b Tầng cứng:

Do công trình có tỉ lệ chiều cao so với bề rộng tương đối lớn, độ mảnh lớn nên cần

bố trí 2 tầng cứng để tăng cứng cho công trình, để giảm chuyển vị đỉnh cũng như chuyển vị tương đối giữa các tầng Tầng cứng bố trí ở tầng kĩ thuật 2 và tầng kĩ thuật mái

Tầng cứng sử dụng hệ giằng chéo bố trí xung quanh nhà và giữa các vách cứng của công trình kết hợp với hệ vách treo để hạn chế chuyển vị của công trình Hệ giằng kết hợp với 2 sàn dầm thông thường tạo thành 1 hộp không gian cứng, tăng độ cứng cho công trình Tiết diện giằng chéo chọn 400x800, 400x1000 Hệ vách treo dày 400mm liên kết các vách lõi với nhau

Trang 8

c Tầng chuyển:

Công trình sử dụng cột ở tầng hầm và khối đế, lên tầng điển hình chuyển thành vách 400 để tăng không gian sử dụng, do đó cần hệ dầm chuyển ở sàn tầng 4 đỡ hệ vách tầng điển hình Đồng thời dầm chuyển cũng tham gia tăng độ cứng tổng thể cho công trình

Hệ dầm chuyển đỡ vách chính cao 2000mm kết hợp với nách dầm để chịu tải trọng vách điển hình và hạn chế ứng suất tại nút giao với cột

Có 2 dầm chuyển vượt nhịp 15m, chỉ có 1 nhịp đỡ hệ vách bên trên, nội lực rất lớn chọn chiều cao bằng chiều cao tầng kết hợp với nách để chịu tải trọng bên trên và hạn chế ứng suất cục bộ tại vị trí giao cột

Các dầm đỡ vách phụ từ tầng 5-15 và dầm cấu tạo để giữ ổn định cho hệ dầm chính chọn cao 1600mm

Tầng chuyển cũng tham gia tăng độ cứng tổng thể của công trình Dầm chuyển được tính toán với 2 sơ đồ: sơ đồ dạng dầm và sơ đồ dạng vách Tính toán với nội lực lớn nhất của 2 sơ đồ

d Sàn thường:

Các tầng sử dụng sàn thường: sàn tầng 2, 3, 3B, 3C, kĩ thuật 1, kĩ thuật 1B, 4,

5-16, kĩ thuật 2, 23, kĩ thuật mái, mái

Độ võng sàn tính toán theo trạng thái giới hạn thứ 2 có tính đến từ biến của bê tông Độ võng ô sàn có dầm là độ võng tương đối giữa 2 mép dầm Độ võng dầm sàn

so sánh với độ võng cho phép 1/250L với L là nhịp ô bản

Sàn tầng 2, 3, kĩ thuật 1, kĩ thuật 1B dày 180mm, độ võng lớn nhất max = 35mm < [] = 44mm

Sàn tầng 3B, 3C có tải trọng lớn (máy phát, chiller) chọn dày 250mm, độ võng lớn nhất max = 32mm < [] = 44mm

Sàn tầng 4 có dầm chuyển lớn, để hạn chế nứt do dầm chuyển võng, chọn bề dày 300mm

Sàn tầng 5 – 16 có hệ vách giữa chia nhỏ ô bản nên sử dụng phương án sàn thường không dầm, chỉ có dầm biên bo sàn Sàn dày 150mm, độ võng lớn nhất max = 14mm < [] = 15.6mm

Trang 9

Sàn tầng kĩ thuật 2 có hệ thống máy móc kĩ thuật nặng và làm lộn sàn để cấu tạo chống rung, chiều dày sàn 220mm Khu sàn tải thường không làm lộn sàn có chiều dày 180mm, độ võng lớn nhất max = 16mm < [] = 44mm

Sàn tầng 23 là sàn tầng điển hình nhưng là sàn thuộc tầng cứng (tầng bố trí hệ giằng chéo nhằm tăng cứng cho công trình) nên sử dụng hệ dầm sàn thông thường, chiều dày sàn 180mm, độ võng lớn nhất max = 18mm < [] = 44mm

Sàn tầng kĩ thuật mái có chiều dày 220mm cho khu kĩ thuật bể bơi, khu còn lại dày 180mm, độ võng lớn nhất max = 25mm < [] = 36mm

Sàn mái có bể bơi ngoài trời, sàn bể bơi dày 300mm, còn lại dày 180mm, độ võng lớn nhất max = 15mm < [] = 36mm

e Sàn ứng lực trước:

Sàn tầng điển hình sử dụng cáp ứng lực trước tính toán theo tiêu chuẩn EN-1992 Cáp ứng lực trước sử dụng cáp bám dính, thuộc tính cáp bám dính tuân theo ASTM A413 Grade 270 Sử dụng cáp dẹt T15 có các thuộc tính:

Đường kính: 15.2 mm

Diện tích danh định: 140 mm2

Khối lượng danh định: 1.102 Kg/m

Giới hạn bền: 1860 Mpa

Giới hạn chảy: 1670 Mpa

Lực kéo đứt danh định: 260.4 KN

Modun đàn hồi: 195000 Mpa

Sau 1000h với lực kéo 80% giới hạn bền thì độ trùng ứng suất lớn nhất đạt 2.5%

Hệ số ma sát theo độ cong: 0.2 rad-1

Hệ số ma sát theo chiều dài 0.0048/m

Độ tụt đầu neo cho phép: 6mm

Mất mát ứng lực trước: mất mát ứng lực trước ngắn hạn được tự động tính toán theo phần mềm, mất mát ứng lực trước dài hạn tính bằng 10% cho mỗi sợi cáp

Các loại tổ hợp tải trọng tính toán:

TRANFER (trạng thái ngay sau khi căng cáp): 1.0 SW + 1 UST

Trang 10

SLS (trạng thái giới hạn điều kiện sử dụng):

1.0 SW + 1.0 BL +1.0 SDL +1.00 LL + 1.0 ULT

ULT (trạng thái giới hạn cường độ vật liệu):

1.35 SW + 1.35 BL +1.35 SDL +1.5 LL + 1.0 SPT

1.35 SW + 1.35 BL +1.35 SDL +1.5 W + 1.0 SPT

1.0 SW + 1.0 BL +1.0 SDL +1.5 LL +0.9 W + 1.0 SPT

1.0 SW + 1.0 BL +1.0 SDL +0.3 LL +1.0 Qx + 0.3 Qy + 1.00 SPT

1.0 SW + 1.0 BL +1.0 SDL +0.3 LL +0.3 Qx + 1.0 Qy + 1.00 SPT

SPT: hiệu ứng siêu tĩnh gồm momen, lực cắt, phản lực gây ra bởi cáp ứng lực trước

SW: tải trọng bản thân cấu kiện

BL: tải trọng tường gạch, kính trên sàn

SDL: tải trọng hoàn thiện các lớp sàn

LL: hoạt tải sàn

W: tải trọng gió

Q: tải trọng động đất

Kiểm tra võng sàn: độ võng sàn cần kiểm tra sau khi xuất hiện vết nứt Độ võng dài hạn tính bằng 3 lần độ võng tức thời sau khi xuất hiện vết nứt với hệ số 3 là hệ số tính đến từ biến của bê tông

Kết quả chi tiết – Xem phụ lục.

IV – TẢI TRỌNG

1 Tĩnh tải:

Tĩnh tải tác động lên công trình được tính toán theo Tiêu chuẩn TCVN 2737 –

1995 và dựa trên bản vẽ kiến trúc hiện có

Tường biên sử dụng gạch đặc, tường vệ sinh và tường ngăn sử dụng gạch lỗ Trị số trọng lượng riêng các loại vật liệu được sử dụng trong tính toán nh sau:ư sau:

Định dạng
Số trang	14
Dung lượng	185 KB
File đính kèm	TMKT_ket cau.rar (41 KB)