thiết kế cao ốc văn phòng REETOWER bản full (kèm bản vẽ)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG

THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ XÂY DỰNG
HỆ ĐÀO TẠO : CHÍNH QUY

ĐỀ TÀI:

CAO ỐC VĂN PHÒNG REETOWER

SVTH
LỚP
MSSV

: NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA
: X06A2
: X060952

GVHD – KC

: THẦY HOÀNG THIỆN TOÀN

GVHD – TC

: THẦY LÊ VĂN KIỂM


HOAØN THAØNH 3/2011

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KIẾN TRÚC TP.HCM
KHOA XÂY DỰNG

PHỤ LỤC THUYẾT MINH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
KỸ SƯ XÂY DỰNG
HỆ ĐÀO TẠO : CHÍNH QUY

ĐỀ TÀI:

CAO ỐC VĂN PHÒNG REETOWER

SVTH
LỚP
MSSV

: NGUYỄN ĐÌNH NGHĨA
: X06A2
: X060952

GVHD – KC

: THẦY HOÀNG THIỆN TOÀN

GVHD – TC

: THẦY LÊ VĂN KIỂM

HOÀN THÀNH 3/2011


Kính thưa thầy cô!
Sau 15 tuần dưới sự hướng dẫn, giúp đỡ của các Thầy, Cô trường Đại Học Kiến Trúc
TP.HCM, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Em xin chân thành cảm
ơn quý Thầy, Cô đã hết lòng dạy dỗ, chỉ dạy cho em trong thời gian học tại trường,
cũng như thời gian làm đồ án vừa qua, mà trực tiếp là Thầy Hoàng Thiện Toàn và
Thầy Lê Văn Kiểm đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt lại kiến thức, kinh nghiệm
cho em.

Do khối lượng tính toán khá lớn trong một thời gian ngắn nên trong đồ án em không
thể tránh được thiếu sót, rất mong quý Thầy, Cô vui lòng chỉ dạy thêm.
Em xin cám ơn.
Sinh viên
Nguyễn Đình Nghóa


MỤC LỤC
PHẦN 1 CƠ SỞ PHƯƠNG PHÁP LUẬN...........................................22
LỜI MỞ ĐẦU..........................................................................22
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC.....................25
1.1.

SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC. 25

1.2.

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BÊTÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC......................26

1.3.

SO SÁNH BÊTÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC VÀ BÊTÔNG CỐT THÉP.........27

1.4.

CÁC PHƯƠNG PHÁP GÂY ỨNG LỰC........................................29

1.4.1. Phương pháp căng trước..........................................................................29
1.4.2. Phương pháp căng sau.............................................................................30
1.5.

CÁC THIẾT BỊ CĂNG..........................................................31

1.6.

THIẾT BỊ NEO..................................................................33

1.7.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 1........................................................36

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾCẤU KIỆN BÊ TÔNG
ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG SAU......................................................37
2.1.

BẢN CHẤT CỦA BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC..............................37

2.2.

NHỮNG ƯU ĐIỂM CỦA BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC.....................39


2.3.

CÁC GIAI ĐOẠN CHỊU TẢI CỦA CẤU KIỆN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC 40

2.4.

CÁC MÔ HÌNH PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾ KẾT CẤU BÊ TÔNG ƯLT...41

2.5.

MÔ HÌNH TẢI TRỌNG TƯƠNG ĐƯƠNG (THE EQUIVALENT LOAD FBD)43

2.5.1. Sử dụng mô hình tải trọng tương đương .................................................44
2.5.2. Các phản lực và moment thứ cấp (Secondary Reactions and Moments)45
2.6.

MÔ HÌNH KẾT HP (THE COMBINED FREEBODY DIAGRAM).........47

2.6.1. Sử dụng mô hình kết hợp để tính toán ứng suất uốn của bê tông.........48
2.6.2. Sử dụng mô hình kết hợp để tính cường độ danh nghóa.........................48
2.7.

CÁC QUAN NIỆM TÍNH TOÁN CẤU KIỆN CHỊU UỐN BÊ TÔNG ƯLT...52

2.8.

PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN QUAN NIỆM TÍNH TOÁN....................53

2.9.

THIẾT KẾ CẤU KIỆN CHỊU UỐN BÊ TÔNG ƯLT...........................54

2.9.1. Tiêu chuẩn thiết kế...................................................................................54
2.9.2. Vật liệu.....................................................................................................55
2.9.3. Tính toán tổn hao ứng suất trong thép ứng lực trước ..............................59
2.9.4. Tính toán ứng suất bê tông tại giai đoạn sử dụng..................................64
2.9.5. Mômen giới hạn.......................................................................................65
2.9.6. Khả năng chòu nén cục bộ của bê tông tại vùng neo..............................69
2.10.

KẾT LUẬN CHƯƠNG 2.......................................................72


CHƯƠNG 3. QUY TRÌNH TÍNH TOÁN SÀN PHẲNG BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC
CĂNG SAU.............................................................................72
3.1.

KHÁI NIỆM CHUNG VỀ SÀN BÊ TÔNG ƯLT...............................73

3.2.

QUAN NIỆM THIẾT KẾ CÁC DẠNG SÀN BÊ TÔNG ƯLT.................74

3.2.1. Sàn bê tông ứng lực trước môt phương...................................................74
3.2.2. Sàn hai phương và sàn phẳng đơn giản..................................................76
3.3.

CÁC PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN NỘI LỰC SÀN PHẲNG BÊ TÔNG ƯLT81

3.3.1. Phương pháp khung tương đương.............................................................82
3.3.2. Phương pháp phần tử hữu hạn.................................................................91
3.4.

MÔ HÌNH CÁP ỨNG LỰC TRƯỚC............................................92

3.4.1. Quỹ đạo cáp ứng lực trước ......................................................................92
3.4.2. Tính toán tải trọng tương đương do cáp...................................................96
3.5.

KHẢ NĂNG CHỐNG CẮT CỦA BẢN........................................100

3.5.1. Trạng thái phá hoại của sàn hai phương do lực cắt..............................100
3.5.2. Kiểm tra và thiết kế khả năng chòu cắt của bản sàn ............................101
3.6.

ĐỘ VÕNG CỦA SÀN.........................................................105

3.7.

MỘT SỐ YÊU CẦU VỀ CẤU TẠO...........................................108

3.7.1. Cốt thép thường cấu tạo.........................................................................108
3.7.2. Bố trí cáp trong sàn...............................................................................110


3.8.

QUY TRÌNH TÍNH TOÁN SÀN PHẲNG BÊ TÔNG ƯLT..................113

CHƯƠNG 4.LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA ỨNG LỰC TRƯỚC
TRONG THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG (KHÔNG XÉT ĐẾN BÀI TOÁN
KẾT CẤU TRONG GIAI ĐOẠN THI CÔNG)......................................117
4.1.

ĐẶT VẤN ĐỀ..................................................................117

4.2.

QUY TRÌNH THIẾT KẾ ......................................................119

4.3.

MỘT SỐ LƯU Ý KHI XÉT ẢNH HƯỞNG THÀNH PHẦN ỨNG LỰC TRƯỚC

TRONG KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG...................................................120

CHƯƠNG 5.LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN SỰ LÀM VIỆC ĐỒNG THỜI GIỮA CÔNG
TRÌNH VỚI NỀN VÀ MÓNG.......................................................122
5.1.

ĐẶT VẤN ĐỀ..................................................................122

5.2.

CÁC MÔ HÌNH CÓ THỂ MÔ HÌNH HÓA...................................123

5.2.1. Mô hình lò xo (spring model)................................................................124
5.2.2. Mô hình toàn bộ hệ khung – móng và nền...........................................125
5.2.3. Phạm vi áp dụng....................................................................................126
5.3.

MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HỆ SỐ NỀN CHO DẦM HOẶC BẢN

TRÊN NỀN ĐÀN HỒI..................................................................126
5.3.1. Hệ số nền theo phương đứng.................................................................127
5.3.2. Hệ số nền theo phương ngang...............................................................133
5.4.

CÁC PHƯƠNG PHÁP MÔ HÌNH TƯƠNG TÁC GIỮA CỌC VÀ NỀN.....134

5.4.1. Phương pháp thay cọc và nền đất xung quanh cọc bằng một lò xo.....134


5.4.2. Phương pháp thay đất nền xung quanh cọc bằng các lò xo..................136
5.5.

THIẾT KẾ VÀ ÁP DỤNG.....................................................138

PHẦN 2. THỰC HÀNH TÍNH TOÁN.............................................141
PHẦN 2.1 KIẾN TRÚC............................................................141
CHƯƠNG 6. TỔNG QUAN VỀ KIẾN TRÚC CÔNG TRÌNH.....................141
6.1.

NHU CẦU XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH.......................................141

6.2.

ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG.......................................................142

6.3.

GIẢI PHÁP KIẾN TRÚC......................................................142

6.3.1. Mặt bằng và phân khu chức năng.........................................................142
6.3.2. Mặt đứng................................................................................................142
6.3.3. Hệ thống giao thông...............................................................................143
6.4.

GIẢI PHÁP KỸ THUẬT.......................................................143

6.4.1. Hệ thống điện........................................................................................143
6.4.2. Hệ thống điện........................................................................................143
6.4.3. Hệ thống chiếu sáng..............................................................................143
6.4.4. Hệ thống thông gió................................................................................144
6.4.5. Hệ thống phòng cháy chữa cháy...........................................................144
6.4.6. Hệ thống chống sét...............................................................................144
6.4.7. Hệ thống hạ tầng kỹ thuật.....................................................................144


PHẦN 2.2. KẾT CẤU..............................................................145
CHƯƠNG 7. LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU ...............................145
1.1.

TỔNG QUAN KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG..................................145

1.2.

LỰA CHỌN GIẢI PHÁP KẾT CẤU..........................................145

7.1.1. Kết cấu sàn............................................................................................146
7.1.2. Kết cấu móng.........................................................................................149

CHƯƠNG 8.TIÊU CHUẨN VÀ TẢI TRỌNG THIẾT KẾ..........................150
8.1.

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ.....................................................150

8.2.

TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG TÁC DỤNG.......................................151

8.3.

TỔ HP TẢI TRỌNG.........................................................152

8.4.

TÍNH TOÁN TẢI TRỌNG CHO CÔNG TRÌNH REETOWER..............153

8.4.1. Tải trọng thường xuyên do các lớp cấu tạo sàn.....................................153
8.4.2. Hoạt tải tác dụng lên sàn......................................................................155
8.4.3. Tải trọng gió...........................................................................................155

CHƯƠNG 9.THIẾT KẾ SÀN TẦNG ĐIỂN HÌNH.................................156
PHƯƠNG ÁN 1: THIẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG SAU. 157
9.1.

LỜI MỞ........................................................................157

9.2.

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.........................................................158

9.2.1. Tiêu chuẩn thiết kế.................................................................................158


9.2.2. Lựa chọn vật liệu....................................................................................158
9.2.3. Kích thước sơ bộ.....................................................................................160
9.3.

LỰA CHỌN THÔNG SỐ CÁP................................................161

9.3.1. Lựa chọn tải trọng cân bằng của ứng lực trước trong sàn ....................161
9.3.2. Xác đònh khoảng cách từ tâm cáp đến mép ngoài của sàn ..................162
9.3.3. Xác đònh cao độ cáp và hình dạng cáp trong sàn ...............................163
9.4.

TÍNH ỨNG SUẤT HỮU HIỆU TRONG CÁP................................165

9.4.1. Chọn ứng suất trước ban đầu.................................................................165
9.4.2. Tính tổn hao ứng suất ...........................................................................165
9.4.3. Tính ứng suất hữu hiệu trong cáp .........................................................168
9.5.

XÁC ĐỊNH SỐ LƯNG VÀ BỐ TRÍ CÁP ỨNG LỰC TRƯỚC TRONG SÀNù 168

9.6.

SƠ ĐỒ TÍNH KIỂM TRA ỨNG SUẤT TRONG SÀN.......................170

9.6.1. Các giả thiết tính toán cho sàn..............................................................170
9.6.2. Sơ đồ khung tương đương.......................................................................171
9.6.3. Các trường hợp tải trọng và tổ hợp tải trọng........................................174
9.6.4. Kết quả nội lực.......................................................................................177
9.7.

KIỂM TRA ỨNG SUẤT CỦA BÊ TÔNG ...................................179

9.7.1. Tại giai đoạn truyền ứng lực trước (lúc buông neo)...............................179
9.7.2. Giai đoạn sử dụng..................................................................................180


9.8.

TÍNH TOÁN CỐT THÉP THƯỜNG GIA CƯỜNG...........................183

9.9.

KIỂM TRA NỨT...............................................................184

9.10.

KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU LỰC........................................184

9.11.

KIỂM TRA KHẢ NĂNG CHỊU CẮT CỦA SÀN............................187

9.12.

KIỂM TRA ĐỘ VÕNG CHO SÀN..........................................191

9.13.

TRIỂN KHAI BẢN VẼ.......................................................195

PHƯƠNG ÁN 2: THIẾT KẾ SÀN BÊ TÔNG CỐT THÉP KHÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC
............................................................................................196
9.14.

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.......................................................196

9.14.1. Tiêu chuẩn thiết kế...............................................................................196
9.14.2. Vật liêu.................................................................................................196
9.14.3. Tải trọng tác dụng lên sàn .................................................................196
9.14.4. Sơ bộ tiết diện sàn .............................................................................196
9.15.

SƠ ĐỒ TÍNH.................................................................197

9.15.1. Các trường hợp tải trọng......................................................................199
9.15.2. Xác đònh nội lực...................................................................................200
9.15.3. Tính cốt thép........................................................................................202
9.15.4. Kiểm tra khả năng chòu cắt của bản sàn.............................................204
9.15.5. Kiểm tra độ võng của sàn....................................................................206

9.16.

SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN TỐI ƯU.........................210

CHƯƠNG 10. TÍNH TOÁN – THIẾT KẾ KẾT CẤU KHUNG TRỤC 2..........213
10.1.

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.......................................................213

10.2.

SƠ ĐỒ TÍNH TOÁN.........................................................214

........................................................................................216
10.3.

CÁC TRƯỜNG HP TẢI TRỌNG VÀ TỔ HP NỘI LỰC ...............217

10.3.1. Các trường hợp tải trọng......................................................................217
10.3.2. Tổ hợp tải trọng...................................................................................219
10.4.

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG..............................................220

10.5.

TÍNH TOÁN CỐT THÉP CỘT...............................................225

10.5.1. Nguyên tắc tính toán cốt thép dọc .....................................................225

10.5.2. Kết quả tính toán cốt thép dọc trong cột.............................................227
10.5.3. Cơ sở tính toán cốt thép ngang...........................................................229
10.5.4. Kết quả tính toán cốt ngang ...............................................................230
10.6.

TRIỂN KHAI BẢN VẼ.......................................................232

10.7.

KIỂM TRA CHUYỂN VỊ CỦA CÔNG TRÌNH.............................232

CHƯƠNG 11.NỀN MÓNG..........................................................233
11.1.

ĐIỀU KIỆN ĐỊA CHẤT CÔNG TRÌNH.....................................234

11.1.1. Đòa tầng................................................................................................234


11.1.2. Đánh giá tính chất của đất nền...........................................................235
11.1.3. Đánh giá điều kiện thủy văn................................................................237
11.1.4. Lựa chọn giải pháp móng....................................................................237
11.2.

CÁC LOẠI TẢI TRỌNG DÙNG ĐỂ TÍNH TOÁN..........................238

11.2.1. Tải trọng tính toán...............................................................................238
11.2.2. Tải trọng tiêu chuẩn.............................................................................239
11.3.

CÁC GIẢ THIẾT TÍNH TOÁN..............................................239

PHƯƠNG ÁN 1: CỌC BÊTÔNG CỐT THÉP ĐÚC SẴN.........................241
11.4.

THIẾT KẾ MÓNG A2 VÀ D2 (TẠI CỘT BIÊN KHUNG TRỤC 2)......241

11.4.1. Cấu tạo cọc và đài cọc.........................................................................241
11.4.2. Tính toán sức chòu tải của cọc.............................................................243
11.4.3. Xác đònh số lượng cọc trong đài..........................................................247
11.4.4. Kiểm tra khả năng chòu lực của cọc ...................................................248
11.4.5. Kiểm tra nền dưới đáy móng khối quy ước..........................................249
11.4.6. Kiểm tra lún móng khối quy ước..........................................................251
11.4.7. Kiểm tra khả năng chòu lực của đài cọc..............................................254
11.4.8. Kiểm tra cọc trong quá trình vận chuyển............................................257
11.5.

THIẾT KẾ MÓNG B2 và C2 (TẠI CỘT GIỮA CỦA KHUNG TRỤC 2).259

11.5.1. Cấu tạo cọc và đài cọc.........................................................................259


11.5.2. Sức chòu tải của cọc.............................................................................259
11.5.3. Xác đònh số lượng cọc trong đài..........................................................259
11.5.4. Kiểm tra khả năng chòu lực của cọc....................................................260
11.5.5. Kiểm tra nền dưới đáy móng khối quy ước ..........................................261
11.5.6. Kiểm tra lún cho móng khối quy ước...................................................263
11.5.7. Kiểm tra lún lệch giữa 2 móng cột giữa và móng cột biên ................265
11.5.8. Kiểm tra móng cọc với cặp nội lực còn lại..........................................269
11.5.9. Tính toán và bố trí thép cho đài cọc...................................................269

11.5.10. Kiểm tra cọc trong quá trình vận chuyển và cẩu lắp ........................272
PHƯƠNG ÁN 2: CỌC KHOAN NHỒI..............................................274
11.6.

THIẾT KẾ MÓNG A2 VÀ D2 (TẠI CỘT BIÊN KHUNG TRỤC 2)......274

11.6.1. Cấu tạo cọc và đài cọc.........................................................................274
11.6.2. Xác đònh sức chòu tải của cọc khoan nhồi...........................................275
11.6.3. Xác đònh số lượng cọc..........................................................................281
11.6.4. Kiểm tra lực tác dụng lên cọc..............................................................282
11.6.5. Kiểm tra nền dưới đáy móng khối quy ước ..........................................283
11.6.6. Kiểm tra độ lún móng khối ước...........................................................285
11.6.7. Kiểm tra khả năng chòu lực của đài cọc..............................................287
11.7.

THIẾT KẾ MÓNG B2 VÀ C2 (TẠI CỘT GIỮA KHUNG TRỤC 2)......290


11.7.1. Cấu tạo cọc và đài cọc.........................................................................290
11.7.2. Xác đònh sức chòu tải của cọc khoan nhồi...........................................291
11.7.3. Xác đònh số lượng cọc..........................................................................291
11.7.4. Kiểm tra lực tác dụng lên cọc..............................................................292
11.7.5. Kiểm tra nền dưới đáy móng khối quy ước ..........................................293
11.7.6. Kiểm tra độ lún của móng khối quy ước..............................................295
11.7.7. Kiểm tra độ lún lệch giữa các móng...................................................297
11.7.8. Kiểm tra khả năng chòu lực của đài móng...........................................302
LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN MÓNG..................................................306

CHƯƠNG 12.TÍNH TOÁN ẢNH HƯỞNG CỦA ỨNG LỰC TRƯỚC TRONG SÀN
TÁC DÙNG VÀO KHUNG TRỤC 2................................................309

12.1.

CÁC GIẢ THIẾT TÍNH TOÁN..............................................310

12.2.

SƠ ĐỒ TÍNH.................................................................310

12.3.

CÁC TRƯỜNG HP TẢI TRỌNG TÁC DỤNG VÀO KHUNG............310

12.3.1. Xác đònh tải trong do căng cáp tác dụng vào khung..........................310
12.3.2. Các sơ đồ tải trọng tác dụng vào khung..............................................312
12.4.

TỔ HP TẢI TRỌNG........................................................315

12.5.

XÁC ĐỊNH NỘI LỰC KHUNG..............................................315

12.6.

TÍNH TOÁN LẠI CỐT THÉP TRONG CỘT CÓ XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA

ỨNG LỰC TRƯỚC ......................................................................317


12.7.

SO SÁNH VỚI TRƯỜNG HP KHÔNG XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA ỨNG

LỰC TRƯỚC ............................................................................319
12.8.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................322

CHƯƠNG 13. TÍNH TOÁN VÀ KIỂM TRA SỰ LÀM VIỆC CỦA KHUNG TRỤC 2
THEO MÔ HÌNH ĐỒNG THỜI NỀN MÓNG VÀ CÔNG TRÌNH ...............323
13.1.

CÁC GIẢ THIẾT TÍNH TOÁN..............................................324

13.2.

SỐ LIỆU TÍNH TOÁN.......................................................324

13.2.1. Nhắc lại kết quả đã tính toán và thiết kế trong khung trục 2 ............324
13.2.2. Tính toán cường độ của đất nền dưới đáy sàn tầng hầm ..................324
13.2.3. Xác đònh hệ số nền..............................................................................325
Xác đònh hệ số nền của đất dưới giằng móng và sàn tầng hầm ....................326
13.2.4. Tải trọng tác dụng vào khung .............................................................326
13.3.

MÔ HÌNH ĐỒNG THỜI KHÔNG KỂ ĐẾN GIẰNG MÓNG VÀ SÀN TẦNG

HẦM......................................................................................327
13.3.1. Sơ đồ tính.............................................................................................327
13.3.2. So sánh và kết luận.............................................................................329

13.4.

MÔ HÌNH ĐỒNG THỜI CÓ XÉT ĐẾN GIẰNG MÓNG ..................332

13.4.1. Sơ đồ tính.............................................................................................332
13.4.2. So sánh và kết luận.............................................................................332
13.5.

MÔ HÌNH ĐỒNG THỜI CÓ XÉT ĐẾN TẦNG HẦM .....................334


13.5.1. Sơ đồ tính.............................................................................................334
13.5.2. So sánh và kết luận.............................................................................335
13.6.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................336

PHẦN 2.3 THI CÔNG..............................................................337
CHƯƠNG 14.THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI.....................................337
14.1.

SỐ LIỆU THIẾT KẾ.........................................................337

14.2.

TIÊU CHUẨN THIẾT KẾ....................................................337

14.3.

CHỌN THIẾT BỊ CƠ GIỚI PHỤC VỤ CHO CÔNG TÁC THI CÔNG....338

14.4.

TRÌNH TỰ THI CÔNG CỌC KHOAN NHỒI................................340

CHƯƠNG 15.THI CÔNG BÊ TÔNG TOÀN KHỐI.................................352
15.1.

KHÁI QUÁT QUÁ TRÌNH THI CÔNG......................................352

15.2.

CÔNG TÁC CỐP PHA.......................................................352

15.2.1. Yêu cầu kỹ thuật chung........................................................................352
15.2.2. Yêu cầu khi lắp dựng cốp pha dàn giáo .............................................353
15.2.3. Nguyên lý thiết kế cốp pha .................................................................353
15.2.4. Lựa chọn loại cốp pha..........................................................................354
15.2.5. Công tác cốp pha đài cọc....................................................................356
15.2.6. Công tác cốp pha sàn..........................................................................359
15.2.7. Công tác cốp pha cột...........................................................................365


15.3.

CÔNG TÁC CỐT THÉP ....................................................369

15.3.1. Yêu cầu kỹ thuật chung........................................................................369
15.3.2. Cắt và uốn cốt thép..............................................................................369
15.3.3. Hàn cốt thép........................................................................................370

15.3.4. Nối buộc...............................................................................................371
15.3.5. Thay đổi cốt thép trên công trường.....................................................372
15.3.6. Vận chuyển cốt thép............................................................................372
15.3.7. Lắp đặt cốt thép...................................................................................373
15.3.8. Kiểm tra và nghiệm thu cốt thép.........................................................374
15.4.

CÔNG TÁC BÊ TÔNG TOÀN KHỐI........................................374

15.5.

QUY TRÌNH THI CÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC CHO SÀN..................378

15.6.

CHỌN MÁY THI CÔNG BÊTÔNG TOÀN KHỐI...........................381

15.6.1. Chọn cần trục tháp..............................................................................381
15.6.2. Chọn máy vận thăng............................................................................382
15.6.3. Chọn máy bơm bê tông.......................................................................384
15.6.4. Chọn máy đầm bê tông ......................................................................385
15.6.5. Chọn thiết bò thi công sàn ứng lực trước căng sau ............................385

CHƯƠNG 16.AN TOÀN LAO ĐỘNG...............................................387
16.1.

TỔNG QUAN.................................................................387


16.2.

AN TOÀN TRONG THI CÔNG CỐP PHA VÀ DÀN GIÁO...............387

16.3.

AN TOÀN LAO ĐỘNG KHI THI CÔNG CỐT THÉP......................388

16.4.

AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG THI CÔNG BÊTÔNG....................389

16.5.

AN TOÀN LAO ĐỘNG TRONG KÉO CÁP.................................391

TÀI LIỆU THAM KHẢO
I.

TIẾNG VIỆT

1.

Bộ Xây dựng (2007), TCXDVN 356 : 2005 Kết cấu bê tông và bê tông cốt

thép – Tiêu chuẩn thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội.
2.
Bộ Xây dựng (2007), TCVN 2737 : 1995 Tải trọng và tác động – Tiêu chuẩn
thiết kế, NXB Xây dựng, Hà Nội.
3.
Bộ Xây dựng (2007), TCXD 198 : 1997Nhà cao tầng – Thiết kế bê tông cốt

thép toàn khối.
4.
Bộ Xây dựng (1998), TCXD205 : 1998 Móng cọc – Tiêu chuẩn thiết kế.
5.
Bộ Xây dựng (1997), TCXD195 : 1997 Nhà cao tầng – Thiết kế cọc khoan
nhồi.
6.
Bộ Xây dựng (2004), TCXDVN 326 : 2004 Cọc khoan nhồi – Tiêu chuẩn thi
công và nghiệm thu.
7.
Bộ Xây dựng (1998), TCXD206 : 1998 Cọc khoan nhồi – Yêu cầu chất lượng
thi công.
8.
Bộ Xây dựng (1995), TCVN4453 : 1995 Kết cấu bê tông và bê tông cốt thép
toàn khối - Quy phạm nghiệm thu và thi công.
9.
Bộ Xây dựng (2008), Cấu tạo bê tông cốt thép, NXB Xây dựng.
10. Nguyễn Trung Hòa (2008), Kết Cấu Bê Tông Cốt Thép theo Quy phạm Hoa
Kỳ, NXB Xây dựng.
11. TG Sullơ W (1997), Kết cấu nhà cao tầng, NXB Xây dựng.
12. TG Drodov P.F (1997, Cấu tạo và tính toán hệ kết cấu chòu lực và các cấu
kiện nhà cao tầng, NXB Khoa học Kỹ thuật.


13.

Ngố Thế Phong, Nguyễn Đình Cống (2008), Kết cấu bê tông cốt thép 1

(Phần cấu kiện cơ bản), NXB Khoa học Kỹ thuật.
14. Ngố Thế Phong, Trònh Kim Đạm (2008), Kết cấu bê tông cốt thép 2 (Phần

kết cấu nhà cửa), NXB Khoa học Kỹ thuật.
15.
Bộ Xây dựng, Hướng dẫn thiết kế kết cấu nhà cao tầng bê tông cốt thép
chòu động đất theo TCXDVN 375 : 2006, NXB Xây dựng.
16. Nguyễn Đình Cống (2008), Tính toán thực hành cấu kiện bê tông cốt thép
theo TCXDVN 356 -2005 (tập 1 và tập 2), NXB Xây dựng Hà Nội.
17. Lê Bá Huế (2009), Khung bê tông cốt thép toàn khối, NXB Khoa học và Kỹ
thuật.
18.
Vũ Mạnh Hùng (2008), Sổ tay thực hành Kết cấu Công trình, NXB Xây dựng.
19. Trần Văn Việt (2009), Cẩm nang dùng cho Kỹ sư Đòa kỹ thuật , NXB Xây
dựng Hà Nội.
20. Nguyễn Văn Quảng (2007), Nền móng Nhà cao tầng, NXB Khoa học Kỹ thuật.
21. Vũ Công Ngữ (1998), Thiết kế và tính toán móng nông, NXB Trường Đại học
Xây dựng Hà Nội.
22. Đặng Tỉnh (2002), Phương pháp phần tử hữu hạn tính toán khung và móng
công
23.
24.
25.

trình làm việc đồng thời với nền, NXB Khoa học Kỹ thuật.
Châu Ngọc n (2005), Cơ học đất, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
Châu Ngọc n (2005), Nền móng, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
Trần Quang Hộ (2008), Ứng xử của đất và cơ học đất tới hạn , NXB Đại học

Quốc gia TP. Hồ Chí Minh.
26. Lê Văn Kiểm (2010), Thi công đất và nền móng, NXB Đại học Quốc gia TP.
Hồ Chí Minh.
27. Lê Văn Kiểm (2009), Thiết kế thi công, NXB Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí

Minh.
28. Lê Văn Kiểm (2009), Album thi công xây dựng, NXB Đại học Quốc gia TP.
Hồ Chí Minh.
29. Đỗ Đình Đức (2004), Kỹ thuật thi công (tập 1), NXB Xây Dựng.
30. Viện khoa học công nghệ (2008), Thi công cọc Khoan Nhồi, NXB Xây dựng.

II.
31.

TIẾNG ANH
American Concrete Institute (2008), Building Code Requirements for

Structural Concrete (ACI 318M-08) and Commentary.


32.

Concrete society – Technical Report No 43 (1994), Post – tensioned Concrete

Floors
33.
34.
35.
36.

– Design Handbook 1st Ed.
Post-Tensioning Institute (2006), Post-Tensioning Manual 6th Ed.
Robert Park, William L. Gamble (2000), Reinforced Concrete Slabs 2nd Ed.
Sami Khan Martin Williams (1995), Post – Tensioned Concrete Floors.
Biòan O. Aalami (1999), Design Fundamentals of Post – tensioned Concrete

Floors , Post-Tensioning Institute.
37. Biòan O. Aalami (2008), Deflection Concrete Floors Systems for Serviceability,
Technical Note - Adapt.
38.
Bungale S. Taranath, Mc Graw Hill (1988), Structural Analysis and Design of
Tall Buildings.
39. The Institution of Structural Enginners (2006), Manual for the design of
concrete building structures to Eurocode 2.
40. VSL Prestressing (Aust) Pty Ltd (2002), VSL Construction Systems.
III.
41.
42.
43.
44.

PHẦN MỀM
Phầm mềm Sap 2000 version 10.
Phần mềm Adapt PT version 8.0.
Phần mềm Adapt Builder version 3.1.
Phần mềm Autocad 2007.

PHẦN 1
PHƯƠNG PHÁP LUẬN

CƠ

SỞ

LỜI MỞ ĐẦU

Từ sau những năm 1995 trở lại đây, các kết cấu bằng bê tông ứng lực trước được
ứng dụng ngày càng phổ biến trong xây dựng nhà nhiều tầng ở Việt Nam như sàn,
dầm bê tông ứng lực trước, cọc ly tâm ứng lực trước, móng bè ứng suất trước..vv.
Tuy nhiên hiện nay tại Việt Nam chưa có tiêu chuẩn về thiết kế cấu kiện bê tông
ứng lực trước và các tiêu chuẩn thiết kế hiện hành TCXDVN 356:2005 chỉ đề cập
đến một phần nhỏ về tính toán tổn hao ứng suất trước, hơn nữa các tài liệu hướng
dẫn và sách tham khảo về lónh vực này còn rất ít và chưa đáp ứng được yêu cầu


tính toán thực hành. Do đó việc thiết kế tính toán cho các cấu kiện này gặp nhiều
khó khăn.
Để phục vụ cho tính toán trong đồ án tốt nghiệp, giáo viên hướng dẫn yêu cầu sinh
viên phải nghiên cứu đầy đủ lý thuyết tính toán sàn bê tông ứng lực trước căng sau
và đưa vào một phần riêng trong đồ án tốt nghiệp “cơ sở phương pháp luận” để
làm cơ sở cho quá trình nghiên cứu và thực hành tính toán:



Tính toán cho giải pháp sàn bê tông ứng suất trước căng sau.
Phân tích ảnh hưởng của ứng lực trước đến thành phần kết cấu không ứng lực

trước trong kết cấu nhà cao tầng.

Tính toán kết cấu khung sàn không dầm với mô hình kết cấu đơn giản
“mô hình khung tương đương”.
Qua việc tìm hiểu 2 tiêu chuẩn được áp dụng phổ biến hiện nay ở các nước trên thế
giới là tiêu chuẩn ACI 318M-08 và tiêu chuẩn Eurocode 2. Sinh viên nhận thấy
tiêu chuẩn ACI 318M-08 quy đònh rõ ràng và đầy đủ hơn, gần gũi và có tính thực
hành cao. Do đó sinh viên chọn tiêu chuẩn ACI 318 để làm cơ sở nghiên cứu lý
thuyết cho phần “cơ sở phương pháp luận”.

Tất cả các công thức, những yêu cấu cấu tạo trong phần này đều dựa vào tiêu
chuẩn hiện hành của Mỹ, tiêu chuẩn ACI 318M-08 và được sinh viên trích dẫn cụ
thể.
Tóm tắt nội dung chính của phần cơ sở phương pháp luận
Phần cơ sở phương pháp luận gồm 4 chương, nội dung mỗi chương gồm:
CHƯƠNG 1.: TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC
Trong chương này, sinh viên giới thiệu chung về công nghệ bê tông ứng lực trước,
so sánh ưu nhược điểm so với bê tông cốt thép thông thường, các quy trình và thiết
bò thi công ứng lực trước. Tài liêu tham khảo cho chương này chủ yếu là quyển
VSL Prestressing (Aust) Pty Ltd (2002), VSL Construction Systems.[40].
CHƯƠNG 2.: CƠ SỞ LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH VÀ THIẾT KẾCẤU KIỆN
BÊ TÔNG ỨNG LỰC TRƯỚC CĂNG SAU
Trong chương này, sinh viên “tạm dòch” lại hầu như toàn bộ chương 5 của quyển
sách về ứng lực trước nổi tiếng “Post – tensioning Manual 6th Ed” do hội bê tông
ứng lực trước Hoa Kỳ PTI (Post-Tensioning Institute)phát hành[33].
Nội dung của chương này nói về bản chất của bê tông ứng lực trước, các giai đoạn
làm việc, các mô hình phân tích cấu kiện bê tông ứng lực trước.Trong chương này
sẽ trả lời các câu hỏi mà một nhà thiết kế bê tông ứng lực trước cần phải biết như
là:
Làm sao để mô hình ảnh hưởng của cáp vào kết cấu? Thế nào là thành phần thứ
cấp, sơ cấp? Tại sao khi tính toán ảnh hưởng của cáp ở giai đoạn cực hạn chỉ xét
đến ảnh hưởng của thành phần thứ cấp?...
Chương này sẽ cung cấp đầy đủ các kiến thức về nguyên lý tính toán kết cấu bê
tông ứng lực trước.


CHƯƠNG 3.: QUY TRÌNH TÍNH TOÁN SÀN PHẲNG BÊ TÔNG ỨNG LỰC
TRƯỚC CĂNG SAU
Chương 3, sinh viên sẽ đi sâu vào quy trình tính toán thực hành sàn bê tông ứng lực
trước căng sau như lựa chọn vật liệu, chọn cao độ cáp, tính toán tổn hao ứng suất,

tính toán thành phần thứ cấp, kiểm tra ứng suất của bê tông trong từng giai đoạn,
kiểm tra chọc thủng của sàn, tính toán kiểm tra độ võng của sàn phẳng bê tông ứng
lực trước. Tất cả các công thức tính toán đều dựa vào tiêu chuẩn hiện hành của Mỹ
(tiêu chuẩn ACI 318M-08), các công thức sử dụng hay cấu tạo các chỉ dẫn thực
hành tính toán đều được sinh viên trích dẫn cụ thể trong tiêu chuẩn.
Cuối cùng là sinh viên xây dựng quy trình cho việc tính toán cho sàn bê tông ứng
lực trước căng sau. Quy trình áp dụng khi giải kết cấu sàn bê tông ứng lực trước
bằng phương pháp giải thủ công, trong trường hợp với sự giúp đỡ của phần mềm
chuyên dụng như Adapt hay Ram, Safe… thì có sự thay đổi trình tự tính toán để cho
phù hợp.
Tài liệu tham khảo để viết cho chương này, chủ yếu dựa vào tiêu chuẩn
ACI 318M-08 [31] và 2 quyển “Post tensioned Concrete Floors –Design Handbook
1st Ed” của Concrete society – Technical Report No 43[32] và quyển“Post –
Tensioned Concrete Floors” của Sami Khan Martin Williams[35].
CHƯƠNG 4.: LÝ THUYẾT PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦA ỨNG LỰC
TRƯỚC TRONG THIẾT KẾ KẾT CẤU NHÀ CAO TẦNG
Trong kết cấu nhà cao tầng thường thì chỉ có sàn và dầm là sử dụng bê tông ứng
lực trước, còn các kết cấu đứng như cột và vách thì sử dụng kết cấu bê tông cốt
thép thường. Tải trọng ứng lực trước là một dạng tải trọng đặc biệt luôn luôn tồn tại
trong kết cấu và ít hay nhiều vẫn có ảnh hưởng đến các kết cấu khác như cột và
vách. Tuy nhiên trong thực tế thì ít người xem xét đến vấn đề này và thường được
bỏ qua.
Do đó trong chương này sinh viên đề cập đến vấn đề xem xét ảnh hưởng của ứng
lực trước trong kết cấu ứng lực trước đến kết cấu không ứng lực trước trong tính
toán kết cấu nhà cao tầng. Đồng thời xây dựng phương pháp xem xét ảnh hưởng
của chúng vào kết cấu khi tính toán cho khung.
Ngoài các nội dung nghiên cứu ở trên, trong phần này sinh viên cũng đã nghiên
cứu lý thuyết tính toán kết cấu bằng mô hình đồng thời nền móng và khung:
CHƯƠNG 5. LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN SỰ LÀM VIỆC ĐỒNG THỜI GIỮA
CÔNG TRÌNH VỚI NỀN VÀ MÓNG

Trong chương này, sinh viên đề cập đến các phương pháp mô hình đồng thời, ưu
nhược điểm của các mô hình đồng thời, phạm vi áp dụng. Đồng thời sinh viên cũng
đã chọn lọc và đưa vào một số công thức tính hệ số nền khá tin cậy hiện nay.
Do thời gian làm đồ án có hạn, kiến thức và trình độ ngoại ngữ của sinh viên còn
hạn chế. Do đó trong phần này sẽ có nhiều vấn đề chưa được giải quyết và còn
nhiều sai sót, mong quý thầy cô xem xét.


CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN VỀ BÊ TÔNG

ỨNG LỰC TRƯỚC

1.1. SỰ HÌNH THÀNH
VÀ
PHÁT
TRIỂN
CỦA BÊ TÔNG ỨNG
LỰC TRƯỚC
Năm 1886, P.H.Jackson, một kỹ sư người San Francisco, đã giành được bằng sáng
chế nhờ việc buộc chặt các sợi dây thép vào bêtông khi thi công sàn nhà bằng
phương pháp cuốn vòm.
Vào năm 1888, C.W.Doehring, người Đức, cũng đã nhận bằng sáng chế nhờ vào
việc tạo nên lực kéo vào kim loại đặt trong bêtông trước khi chất tải cho bản sàn.
Những sáng chế kể trên đã không đạt được thành công do việc ứng lực trước trong
cốt thép sớm bò mất mát do sự co ngót và từ biến của bê tông.
Năm 1908, C.R. Steiner, người Mỹ, đã đề xuất việc gia cường các sợi cốt thép sau
khi xảy ra co ngót và từ biến của bêtông, nhằm phục hồi một phần các ứng lực đã
bò mất mát.

Năm 1925, R. E. Dill, người Nebraska, đã sử dụng các thanh cốt thép được sơn phủ
nhằm tránh lực dính của bêtông, sau khi đổ bêtông, các thanh cốt thép được kéo và
neo vào bêtông bằng các đai ốc, tuy nhiên phương pháp này đã không được áp
dụng vì những lý do kinh tế.
Năm 1928, sự phát triển của bêtông ứng lực trước hiện đại thực sự được khởi đầu
bởi E. Freyssinet, người Pháp, với việc sử dụng các sợi thép ứng lực trước có cường
độ cao, tuy nhiên phương pháp thực hành đầu tiên được tìm ra bởi