Hình 6.18 Mơment đài mĩng M1 Tính tốn cốt thép: Chọn agt lớp dƣới agt.d = angàm + 20 = 150 + 20 = 170 (mm) Chọn agt lớp trên agt.t = 50 (mm) Bề rộng tính tốn b = 1000 (mm) b 0 0 d gt m 2 m s b 0 s R bh M h H a 1 1 2 A R bh R Bảng 6.17 Bảng tính thép đài mĩng LTM Cấu kiện Phƣơng Vị trí ho (mm) M ( kNm) As (mm2/m) Chọn thép As,c (mm2/m) d a M1 Phƣơng X Lớp trên 1950 1071.17 1520 0.08 22 200 1901 0.10 Lớp dƣới 1830 -1221.73 1853 0.1 25 200 2454 0.13 Phƣơng Y Lớp trên 1950 1330.26 1892 0.1 22 200 1901 0.10 Lớp dƣới 1830 -1538.1 2340 0.13 25 200 2454 0.13
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Đình Cống, “Sàn bê tơng cốt thép tồn khối”, NXB Xây Dựng - Hà Nội 2008. [1],[2]
2. Nguyễn Đình Cống, “Tính tốn thực hành cấu kiện BTCT” - Tập 1, NXB Xây Dựng - Hà Nội 2009.
3. Bùi Trƣờng Sơn, “Địa chất cơng trình”, NXB Đại học Quốc gia TP.HCM. 4. Lê Bá Huế, “Khung bê tơng cốt thép tồn khối”, NXB Khoa học kỹ thuật. 5. Nguyễn Bá Kế, “Thiết kế và thi cơng mĩng sâu”, NXB Xây Dựng, Hà Nội. 6. TCVN 10304-2014 Mĩng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
7. TCVN 2737-1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn thiết kế.
8. TCVN 5574-2012 Kết cấu bê tơng và bê tơng cốt thép – Tiêu chuẩn thiết kế. 9. TCVN 9386-2012 Thiết kế cơng trình chịu động đất.
10. TCXD 198-1997 Nhà cao tầng – Thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép tồn khối. 11. TCXD 229-1999 Chỉ dẫn tính tồn thành phần động của tải trọng giĩ theo tiêu chuẩn TCVN 2737-1995.
TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP KỸ SƢ XÂY DỰNG
(PHỤ LỤC)
THIẾT KẾ CAO ỐC VĂN PHÕNG LONG HẢI
GVHD: PGS.TS NGUYỄN TRUNG KIÊN
SVTH: HÀ CƠNG TY
MSSV: 15149214
Khố: 2015
MỤC LỤC
PHỤ LỤC 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH ... 3 1.1. Đặc điểm cơng trình: ... 3 1.2. Phân khu chức năng: ... 3 1.3. Đánh giá kiến trúc: ... 3 1.3.1. Hình dạng cơng trình: ... 3 1.3.2. Bố trí khơng gian: ... 4 1.3.3. Tính liên tục về mặt chịu lực: ... 4 1.4. Các giải pháp kỹ thuật ... 4 1.4.1. Điện ... 4 1.4.2. Hệ thống cung cấp nƣớc ... 4 1.4.3. Hệ thống thốt nƣớc... 5 1.5. An tồn phịng cháy và chữa cháy ... 5 PHỤ LỤC 2. CƠ SỞ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH ... 6 2.1. Cơ sở tính tốn: ... 6 2.2. Nguyên tắc tính tốn kết cấu: ... 6 2.2.1. Các trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I... 6 2.2.2. Nhĩm trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II ... 6 2.2.3. Phần mềm, chƣơng trình tính đƣợc sử dụng ... 6 2.3. Vật liệu sử dụng ... 7 2.4. Phƣơng án kết cấu ... 7 2.4.1. Hệ kết cấu chịu lực chính ... 7 2.4.2. Hệ kết cấu sàn ... 7 2.4.3. Hệ kết cấu mĩng ... 7 2.5 Quy trình thiết kế cơng trình ... 7 PHỤ LỤC 3. THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH ... 9 3.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình ... 9 3.2 Sơ bộ kích thƣớc tiết diện ... 9 3.3 Tải trọng tác dụng lên sàn ... 10 3.3.1 Tĩnh tải ... 10 3.3.2. Hoạt tải ... 11 3.4 Mơ hình phân tích và tính tốn ... 11 3.4.1 Mơ hình kết cấu ... 12 3.4.2 Phân tích nội lực sàn ... 13 3.5. Tính tốn cốt thép... 15 PHỤ LỤC 4. THIẾT KẾ CẦU THANG TẦNG ĐIỂN HÌNH ... 17 4.1 Mặt bằng cầu thang tầng điển hình: ... 17 4.2 Sơ bộ kích thƣớc bản thang:... 17 4.3 Tải trọng cầu thang... 17
4.3.1 Tĩnh tải tác dụng bản chiếu nghĩ... 17 4.3.2 Tĩnh tải tác dụng bản thang nghiêng... 18 4.3.3 Hoạt tải ... 19 4.4. Tính tốn nội lực bản thang. ... 19 4.4.1 Sơ đồ tính và gán tải trọng ... 19 4.4.2. Xác định nội lực ... 20 4.5. Tính tốn cốt thép bản thang. ... 21 PHỤ LỤC 5. THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG ... 23 5.1. Bảng tính thép dầm tầng điển hình ... 23 5.2 Bảng tính tốn cốt thép cột khung trục 5 và khung trục B ... 29 5.3 Bảng tính tốn thép vách thang máy ... 34 PHỤ LỤC 6. THIẾT KẾ MĨNG ... 41 6.1. Tổng quan về nên mĩng ... 41 6.2. Khảo sát đia chất cơng trình xây dựng ... 41 6.3 Phƣơng án thiết kế mĩng cơng trình ... 44 6.4 Tính tốn cọc cơng trình ... 44 6.5 Tính tốn thép đài mĩng ... 45
PHỤ LỤC 1. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN CƠNG TRÌNH
1.1. Đặc điểm cơng trình:
Quy mơ cơng trình:
- Cơng trình gồm 16 tầng và 1 tầng hầm. - Chiều cao mỗi tầng điển hình là 3.5m.
- Chiều cao 56.4 m tính từ mặt đất. Diện tích 1 sàn tầng điển hình là 978 m2
- Diện tích sàn khu đất là 2020 m2
- Diện tích sàn khu xây dựng là 1010 m2
- Mật độ xây dựng 50%
- Cấp cơng trình: Cấp II (theo phụ lục F, TCVN 9386-2012)
1.2. Phân khu chức năng:
- Tầng hầm với chức năng chính là nơi để xe, đặt máy bơm nƣớc, máy phát điện, bể phốt ngầm, bể sinh hoạt cung cấp nƣớc cho cơng trình. Ngồi ra cịn bố trí một số kho phụ, phịng bảo vệ, phịng kỹ thuật điện, nƣớc, chữa cháy (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Tầng 1 đƣợc sử dụng làm sảnh văn phịng, cĩ gồm Ban quản lý tịa nhà, khu thƣơng mại, dịch vụ, phịng sinh hoạt cộng đồng.
- Các tầng 2 - 16 đƣợc sử dụng văn phịng cho thuê. Chiều cao tầng là 3.5m. Gồm 3 loại là Văn phịng loại A, loại B và loại C.
- Khu thƣơng mại là nơi dùng để buồn bán, triễn lãm, - Cơng trình cĩ 6 thang máy, 2 thang bộ cho các tầng.
1.3. Đánh giá kiến trúc: 1.3.1. Hình dạng cơng trình:
Hình dáng tổng thể là một tịa nhà cao 16 tầng, 1 hầm làm bãi đỗ xe với mặt bằng tầng điển hình từ 2-16.
Tổng chiều cao tịa nhà 70.7m, gồm các tầng từ dƣới lên:
+ Hầm 3.1m + Tầng 1 4.6m + Tầng lửng – 7 3.5m + Tầng 8 – 16 3.5m + Tầng mái 2.80m Tổng diện tích khu đất: 1020 m2 Diện tích xây dựng: 932.5 m2 Mật độ xây dựng = Sđát / Sxd = 91%
Mặt bằng xây dựng cĩ hình dáng tổng thể đơn giản, khơng cĩ kiến trúc hình cung, trịn mà thẳng gĩc.
1.3.2. Bố trí khơng gian:
- Bao gồm: Khơng gian làm việc (ở); Khơng gian giao thơng (cĩ kể đến hệ thống thốt hiểm); Khơng gian kỹ thuật.
- Cơng năng: Tầng 1 – 16: văn phịng cho thuê.
- Khơng gian làm việc: văn phịng loại A, B cĩ cửa chính nẵm trên sảnh văn phịng, cịn văn phịng loại C cửa chính nằm phía trong giữa lối đi của 2 thang bộ, các kiểu chia loại văn phịng đơn giản, tiện lợi cho việc bố trí sắp xếp khơng gian bên trong từng văn phịng.
- Khơng gian giao thơng: Lối đi lại sảnh văn phịng thuận rộng ( > 2.3 m
), hai bên cĩ thang máy, thuận tiện đi lại, di chuyển đồ vật cồng kềnh hay chờ thang máy. - Bố trí lối thốt hiểm, thang bộ:
- Thang bộ thốt hiểm nhiều, tập trung xung quanh thang máy, khi cĩ sự cố thời gian chạy từ văn phịng đến thang khơng quá dài. Lối thang dễ tìm.
1.3.3. Tính liên tục về mặt chịu lực:
- Cầu thang bộ : 2 , tại trục 1 – B, và 4 – C, từ tầng hầm 2 đến tầng mái.
- 3 thang máy, tại trục 3, 4 – C, từ tầng hầm 2 đến tầng 17, 2 thang máy tại trục 4 – B, từ hầm 2 lên tầng 7.
- Tầng 1 đến tầng 7 cĩ thêm các thang bộ tại trục A, B – 6 và 2, 3 – B.
- Hệ chịu lực chính theo phƣơng đứng chủ yếu là cột-vách, cột vuơng tại tất cả các vị trí lƣới (trừ lõi thang máy), tại trục 6 – B, C cĩ bố trí vách cứng nhƣng chỉ ở 2 tầng hầm 1, 2
- MB tầng 1, hầm 1, 2 giống nhau, diện tích 2020 m2, từ tầng 1 trở lên chỉ xây trong phạm vi chỉ giới xây dựng (932.5 m2
). - Tính liên tục của hệ chịu lực tốt
- Tầng hầm sử dụng tƣờng vây làm phƣơng án thiết kế, cĩ thể thay cho tƣờng chắn đất trong khi thi cơng .
1.4. Các giải pháp kỹ thuật 1.4.1. Điện
Cơng trình sử dụng điện đƣợc cung cấp từ hai nguồn: lƣới điện thành phố và máy phát điện riêng cĩ cơng suất 150KVA (kèm thêm 1 máy biến áp, tất cả đƣợc đặt dƣới tầng trệt để tránh gây tiếng ồn và độ rung làm ảnh hƣởng sinh hoạt). Tồn bộ đƣờng dây điện đƣợc đi ngầm (đƣợc tiến hành lắp đặt đồng thời khi thi cơng).
1.4.2. Hệ thống cung cấp nƣớc
Cơng trình sử dụng nguồn nƣớc từ nguồn nƣớc máy. Tất cả đƣợc chứa trong bể nƣớc nằm dƣới tầng hầm 2. Sau đĩ máy bơm sẽ đƣa nƣớc lên bể chứa nƣớc đặt ở tầng kĩ thuật và tầng áp mái và từ đĩ sẽ phân phối đi xuống các tầng của cơng trình theo các đƣờng ống dẫn nƣớc chính.
Các đƣờng ống đứng qua các tầng đều đƣợc bọc trong hộp Gaine. Hệ thống cấp nƣớc đi ngầm trong các hộp kỹ thuật. Các đƣờng ống cứu hỏa chính đƣợc bố trí ở mỗi tầng.
1.4.3. Hệ thống thốt nƣớc
Nƣớc mƣa từ mái sẽ đƣợc thốt theo các lỗ chảy ( bề mặt mái đƣợc tạo dốc ) và chảy vào các ống thốt nƣớc mƣa đi xuống dƣới. Riêng hệ thống thốt nƣớc thải sử dụng sẽ đƣợc bố trí đƣờng ống riêng. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1.5. An tồn phịng cháy và chữa cháy
Ở mỗi tầng đều đƣợc bố trí một chỗ đặt thiết bị chữa cháy (vịi chữa cháy dài khoảng 20m, bình xịt CO2,..). Bể chứa nƣớc trên mái, khi cần đƣợc huy động các bể chứa nƣớc sinh hoạt để tham gia chữa cháy. Ngồi ra, ở mỗi phịng đều cĩ lắp đặt thiết bị báo cháy (báo nhiệt) tự động.
PHỤ LỤC 2. CƠ SỞ KẾT CẤU CƠNG TRÌNH
2.1. Cơ sở tính tốn:
Các tiêu chuẩn và quy chuẩn viện dẫn:
TCVN 2737: 1995. Tải trọng và tác động - Tiêu chuẩn thiết kế. TCXD 229: 1999. Chỉ dẫn tính tốn thành phần động của tải giĩ. TCVN 9386-2012. Thiết kế cơng trình chịu tải trọng động đất. TCVN 5574: 2012. Kết cấu Bê Tơng và Bê Tơng tồn khối.
TCXDVN 198:1997. Nhà cao tầng -Thiết kế Bê Tơng Cốt Thép tồn khối. TCVN 9362: 2012. Tiêu chuẩn thiết kế nền nhà và cơng trình.
TCVN 10304:2014. Mĩng cọc - Tiêu chuẩn thiết kế.
TCVN 9394: 2012. Đĩng và ép cọc thi cơng và nghiệm thu TCVN 9395: 2012. Cọc khoan nhồi thi cơng và nghiệm thu
Bên cạnh các tài liệu trong nƣớc, để giúp cho quá trình tính tốn đƣợc thuận lợi, đa dạng về nội dung tính tốn, đặc biệt những cấu kiện (phạm vi tính tốn) chƣa đƣợc tiêu chuẩn thiết kế trong nƣớc qui định nhƣ : Thiết kế các vách cứng, lõi cứng... nên trong quá trình tính tốn cĩ tham khảo các tiêu chuẩn nƣớc ngồi.
Cùng với đĩ là các sách, tại liệu chuyên ngành và các bài báo khoa học đƣợc đăng tải chính thống của nhiều tác giả khác nhau.
2.2. Nguyên tắc tính tốn kết cấu:
Khi tính tốn thiết kế kết cấu bê tơng cốt thép cần phải thỏa mãn những yêu cầu về tính tốn theo độ bền (TTGH I) và đáp ứng điều kiện sử dụng bình thƣờng (TTGH II).
2.2.1. Các trạng thái giới hạn thứ nhất TTGH I
Nhằm đảm bảo khả năng chịu lực của kết cấu, cụ thể bảo đảm cho kết cấu:
Khơng bị phá hoại do tác dụng của tải trọng và tác động.
Khơng bị mất ổn định về hình dạng và vị trí.
Khơng bị phá hoại khi kết cấu bị mỏi.
Khơng bị phá hoại do tác động đồng thời của các nhân tố về lực và những ảnh hƣởng bất lợi của mơi trƣờng.
2.2.2. Nhĩm trạng thái giới hạn thứ hai TTGH II
Nhằm đảm bảo sự làm việc bình thường của kết cấu, cụ thể cần hạn chế:
Khe nứt khơng mở rộng quá giới hạn cho phép hoặc khơng xuất hiện khe nứt.
Khơng cĩ những biến dạng quá giới hạn cho phép nhƣ độ võng, gĩc xoay, gĩc trƣợt, dao động.
2.2.3. Phần mềm, chƣơng trình tính đƣợc sử dụng
- Chƣơng trình phân tích kết cấu ROBOT 2019. - Phần mềm thể hiện bản vẽ RIVIT 2019.
- Các phần mềm Microsoft Office 2016.
2.3. Vật liệu sử dụng
Sử dụng bê tơng cấp độ bền B25 với các thơng số:
Cƣờng độ chịu nén theo TTGH I: Rb = 14.5 MPa.
Cƣờng độ chịu kéo theo TTGH I: Rbt = 1.0 MPa. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Cƣờng độ chịu nén theo TTGH II: Rb,ser = 22 MPa.
Cƣờng độ chịu kéo theo TTGH II: Rbt,ser = 1.80 MPa.
Module đàn hồi: Eb = 32500 MPa.
Hệ số điều kiện làm việc b2 = 1 với các hệ số =0.714; R = 0.573; R = 0.409
Cƣờng độ chịu nén dọc trục: Rb = 14.5 MPa.
Cƣờng độ chịu kéo dọc trục: Rbt = 1.05 MPa.
Mơ đun đàn hồi: Eb = 30000 MPa.
Cốt thép loại AI (đối với cốt thép cĩ Ø < 10).
Cƣờng độ chịu nén Rsc = 225 MPa.
Cƣờng độ chịu kéo Rs = 225 MPa.
Cƣờng độ tính tốn cốt ngang Rsw = 175 MPa.
Mơ đun đàn hồi Es = 210000 MPa.
Cốt thép loại AIII (đối với cốt thép cĩ Ø ≥10).
Cƣờng độ chịu nén Rsc = 365 MPa.
Cƣờng độ chịu kéo Rs = 365 MPa.
Mơ đun đàn hồi Es = 200000 MPa.
2.4. Phƣơng án kết cấu
2.4.1. Hệ kết cấu chịu lực chính
- Hệ chịu lực chính của cơng trình là hệ cột kết hợp với lõi cứng nằm tại tâm hình học của cơng trình và 1 vách cứng nằm theo phƣơng ngang.
Trong đĩ kết cấu lõi cứng chịu lực là một hệ thống tƣờng vừa làm nhiệm vụ chịu tải trọng đứng vừa là hệ thống chịu tải trọng ngang rất phù hợp cho cơng trình nhà cao tầng.
2.4.2. Hệ kết cấu sàn
- Hệ sàn sƣờn:
+ Cấu tạo bao gồm hệ dầm và bản sàn.
+ Lý thuyết tính tốn và kinh nghiệm tính tốn khá hồn thiện, thi cơng đơn giản, đƣợc sử dụng phổ biến ở nƣớc ta với cơng nghệ thi cơng phong phú nên thuận tiện cho việc lựa chọn phƣơng tiện thi cơng. Chất lƣợng đảm bảo do đã cĩ nhiều kinh nghiệm thiết kế và thi cơng trƣớc đây.
2.4.3. Hệ kết cấu mĩng
- Vì chiều cao của cơng trình khá cao và cĩ 2 tầng hầm, lực truyền xuống chân cột và áp lực đất lớn nên hệ kết cấu mĩng đƣợc đề xuất là mĩng cọc khoan nhồi.
- Là dạng mĩng cọc thay thế, cĩ thể khoan đến độ sâu lớn, cắm sâu vào lớp đất chịu lực tốt nhất, kích thƣớc cọc lớn, sức chịu tải cọc lớn nên chịu tải trọng đơng tốt, khơng gây chấn động trong quá trình thi cơng, khơng ảnh hƣởng đến cơng trình xung quanh.
PHỤ LỤC 3. THIẾT KẾ SÀN ĐIỂN HÌNH
3.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình
Hình 3.1 Mặt bằng sàn tầng điển hình (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
3.2 Sơ bộ kích thƣớc tiết diện
- Sơ bộ kích thƣớc sàn
- Chiều dày bản sàn đƣợc tính sơ bộ theo cơng thức: s D 1 h L m - Chọn hs 150mm - Sơ bộ kích thƣớc dầm
KÍCH THƢỚC TIẾT DIỆN DẦM
Loại dầm Nhịp L (m) Chiều cao h Chiều rộng b
Một nhịp Nhiều nhịp Dầm phụ 6 m 1 1 L 16 12 1 h L 20 1 2 h 3 3 Dầm chính 10 m 1 1 L 12 8 1 h L 15 - Chọn tiết diện dầm: DC400x600, DP300x500 - Chọn tiết diện cột: C800x1000,C600X800 3.3 Tải trọng tác dụng lên sàn 3.3.1 Tĩnh tải Bảng 3.1. Tĩnh tải sàn tầng điển hình Vật liệu h gtc n gtt [kN/m3] [mm] [kN/m2] [kN/m2] Gạch ceramic 20 10 0.20 1.2 0.240 Vữa lát nền 18 20 0.36 1.3 0.486 Vữa trát trần 18 15 0.27 1.3 0.351 Tải trọng thiết bị - - 0.30 1.2 0.360 Tổng : 1.13 - 1.437 Chú thích: - Trọng lượng riêng [kN/m3];
h - Chiều dày [mm]; gtc -Tĩnh tải tiêu chuẩn [kN/m2] n - Hệ số vượt tải; gtt - Tĩnh tải tính tốn [kN/m2]
Bảng 3.2. Tĩnh tải sàn nhà vệ sinh Vật liệu h gtc n gtt [kN/m3] [mm] [kN/m2] [kN/m2] Gạch ceramic 20 10 0.20 1.2 0.240 Vữa lát nền tạo dốc 18 35 0.63 1.3 0.819 Lớp chống thấm 22 5 0.11 1.3 0.143 Vữa trát trần 18 15 0.27 1.3 0.351 Tải trọng thiết bị - - 0.30 1.2 0.360